Реєстраційний номер
0826U003845, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
16-09-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Методи та засоби обліку електричної енергії в електротехнічних комплексах при наявності вищих гармонік
Здобувач
Лука Олексій Володимирович,
Керівник Карпалюк Ігор Тимофійович
Опонент Мірошник Олександр Олександрович
Опонент Калінчик Василь Прокопович
Рецензент Згуровець Олександр Васильович
Рецензент Нечаєва Тетяна Петрівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут загальної енергетики Національної академії наук України
Опис
Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі розробки методів та засобів зменшення похибки обліку електричної енергії, спричиненої впливом гармонічних складових, що вирішується шляхом зменшення рівня гармонічних складових у мережі за рахунок створення умов для скорочення наднормативного споживання електричної енергії завдяки оптимізації теплопостачання.
У вступі обґрунтовується актуальність теми дослідження, що безпосередньо випливає з високих вимог до якості електричної енергії в електричній системі теплопостачального підприємства. Описуються проблеми, пов’язані з наявністю гармонічних складових у мережі, їх впливом на роботу електротехнічного обладнання. Визначено мету і завдання дослідження, а також об’єкт і предмет дослідження.
У першому розділі наведено теоретичну основу дослідження, обґрунтовано актуальність теми, визначено мету, завдання, об’єкт і предмет дослідження. У цьому розділі сформульовано проблематику появи гармонічних складових у мережі теплопостачального підприємства. Окрему увагу приділено впливу гармонічних складових на надійність та ефективність енергетичної системи, визначенню ключових причин їх виникнення та потенційних шляхів усунення.
У другому розділі представлено огляд сучасних засобів обліку електричної енергії, їх будова та принцип дії. Наведено основні складові приладів обліку, визначено їх переваги та недоліки в умовах наявності гармонічних складових у мережі. Обґрунтовано необхідність розробки стенда для перевірки роботи приладів обліку в граничних режимах вимірювання. Описано розроблений стенд для перевірки приладів обліку. Наведено результати вимірювань роботи приладів обліку за різних рівнів гармонічних збурень у мережі.
У третьому розділі проведено аналіз заходів щодо зменшення гармонічних складових в електричній мережі. Описано взаємозв’язок між наявністю гармонічних збурень в електричній мережі та рівнем постачання тепла споживачам. Розроблено заходи щодо створення умов для припинення надспоживання електричної енергії споживачами шляхом зменшення використання електричної енергії для підігріву приміщень. Для забезпечення можливості реалізації таких заходів запропоновано систему моніторингу, яку описано в цьому розділі. Наведено математичні моделі та методи аналізу динамічних процесів, якими представлено потік даних від системи моніторингу. Описано розроблений алгоритм виявлення структурних змін часових рядів на основі математичного методу сингулярно-спектрального аналізу. Проведено перевірку працездатності розробленого алгоритму виявлення гармонічних збурень на фактичних даних електроспоживання житлового масиву великого міста.
Четвертий розділ присвячено економічним розрахункам впровадженню способу зменшення гармонічних збурень в електричній мережі. На основі чинних методик проведено оцінювання економічних збитків, зумовлених впливом гармонічних складових та інших відхилень показників якості електричної енергії на роботу обладнання підприємства теплопостачання. Проведено оцінку економічних втрат і показано можливість їх зменшення внаслідок застосування запропонованого способу. Отримані результати підтверджують економічну доцільність використання запропонованого способу зменшення гармонічних складових в електричній мережі на основі використання алгоритму визначення гармонічних збурень, що дозволяє отримати зменшення збитків від гармонічних збурень в електричній мережі, підвищити надійність роботи електрообладнання та створити умови для більш ефективного функціонування систем теплопостачання й електропостачання.
У висновках наведено основні результати виконання дисертаційної роботи щодо вирішення поставлених завдань дослідження.
Наукова новизна отриманих результатів полягає у наступному:
– вперше було розроблено стенд для перевірки роботи приладів обліку електричної енергії за наявності сумарного коефіцієнту гармонічних спотворень на межових значеннях, що дало змогу виявити залежності похибки приладів обліку електричної енергії від величини сумарного коефіцієнта гармонічних спотворень в електричній мережі;
– вперше розроблено алгоритм визначення гармонічних збурень в електричній мережі із використанням математичного методу спектрально сингулярного аналізу даних теплової і електричної енергій, що дозволило визначити початок, тривалість та глибину режиму надспоживання електричної енергії, що є причиною виникнення гармонічних збурень;
– вперше запропоновано спосіб по зменшенню гармонічних збурень із використанням розробленого алгоритму визначення гармонічних збурень в електричній мережі, що дає можливість сформувати команди точного відпуску теплової енергії теплопостачаючим підприємством з метою недопущення режиму надспоживання електричної енергії тим самим прибираючи основний чинник гармонічних збурень і зменшуючи похибки приладів обліку електричної енергії.
Дата реєстрації
2026-07-22
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-22 / 2026-09-22
