Інформаційне забезпечення систем керування електричними мережами на основі передачі широкополосних сигналів по РЕМ 0,4…10 кВ

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorТимохін, Олександр Вікторович
dc.date.accessioned2019-03-18T13:58:21Z
dc.date.available2019-03-18T13:58:21Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionРобота виконана у Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерства освіти та науки України.uk
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to the solution of the scientific and practical task of information provision efficiency increasing for distributive electrical networks (DEN) 0,4...10 kV control systems (CS) in conditions of SmartGrid technologies introduction by using electric networks for broadband signals with improved characteristics transmission. In dissertation was analyzes distributive electrical networks of Ukraine as a control object. It is established that the current trends in the development of DEN CS in conditions of increasing the number of RES and other objects of distributed generation, as well as increasing the requirements to the quality of electricity supply to consumers, necessitates the solution of new management tasks that require the appropriate information provision of the CS. It is established, that in existing information networks various information interfaces and various data transfer protocols are used. At the same time, groups of monitoring and management objects of DEN are localized within one object of DEN, which allows information flows merging from these objects of DEN into a single stream when transmitted to the DEN CS. In other words, on the DEN CS information provision system lays a set of new tasks for integrate into the DEN CS large number of control objects of DEN with different transmission interfaces, speeds and protocols. Combining monitoring and management objects of DEN within the bounds of object of DEN causes the need to increase of information messages transmission speed. It is noted, that when creating information systems of DEN CS with a large number of monitoring and management objects it is expedient to use both the existing information support equipment and development of new ones. It should be noted that for the DEN CS information support different information support equipment are used, which complicates the process of their integration into one DEN CS. The analysis showed that due to the coincidence of the topology of the DEN with the topology of the DEN CS information flows, as well as on the technical and economic indicators, it is expedient to construct information support systems using of the DEN 0.4...10 kV as a medium for information signals transmission. However, existing approaches to building communication systems for DEN 0.4.. 10 kV CS do not fully meet the new requirements of the information support of the DEN CS regarding the speed and efficiency of the transmission. Therefore, there is a need for further development of approaches to building information transmission systems for DEN CS. On the basis of the analysis of existing methods and means of signals transmission by DEN, it was found that it is expedient to use of spread spectrum (SS) signals as information signals for transmitting by DEN 0.4...10kV, which, in contrast to the existing signals, allows multichannel signal transmission, increase speed and noise immunity. But the limited frequency bandwidth that is suitable for transmitting signals by DEN requires the further development of the approaches to the formation of SS signals to the transmission conditions of the DEN 0.4...10kV. The analysis of the signals used for the transmission of DEN in the DEN CS information systems, including classical narrowband signals and modern wideband signals, was conducted. In the spectra of signals for transmission by DEN, obtained by classical methods, 90% of the signal energy lies within the first spectrum tab. The rest of the energy is lost, which leads to distortion of the signal. In order to reduce the part of the energy that goes beyond the first tab, a new method is proposed, which is to further signal transform using a Wave-wavelet function, which allowed to focus power of the signal in the band of transmission and to increase the efficiency of using frequency band when transmitting SS signals by DEN. To estimate the influence of frequency characteristics of DEN 0.4 ... 10 kV on the process of signals propagation by DEN, an approach based on the correlation analysis between the transmitted and received signals is proposed. Using the proposed approach, we obtained the results of the estimation of the influence of the phase-frequency characteristic and the amplitude-frequency characteristic of the DEN on the SS signals propagation process by DEN, the analysis of which showed its dependence on the nonlinearity of the amplitude-frequency characteristics and the phase-frequency characteristics of DEN. The results of an experimental study of the frequency characteristics of the DEN 0.4…10 kV, which were carried out on the DEN 0.4…10 kV urban village Dikanka, and DEN department of the AE of the corps number 20 of NTUU “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” was presented. A new method was proposed for the investigation of the phase-frequency characteristics that allows to research phase-frequency characteristics of DEN in the remoteness of transmission and reception points. The developed method is based on the principle of measuring the relative phase shift between signals transmitted at different frequencies, which are phased at the transmission side. It allows to determine the phase shift for discrete values of frequencies between frequencies that differ in two from each other in relation to the selected initial frequency and allows to obtain a relative phase-frequency characteristics of DEN. An analysis of the approximate methods of DEN calculating as a medium of signal transmission has shown that they are based on the presented HF paths by DEN by two characteristics: the signal damping and the characteristic resistance of the path, which is not enough to evaluate the SS signal propagation process by DEN. The exact method of calculating DEN as a medium for transmitting signals is a method based on DEN elements representation as lines with distributed parameters, but the use of this method is hindered by DEN elements parameters lack. To solve the problem of DEN elements parameters determining is proposed to use the numerical solution of Maxwell equations by finite element method for DEN elements spatial models and verify the correctness of obtained results.uk
dc.description.abstractruДиссертационная работа посвящена решению научно-практической задачи повышения эффективности информационного обеспечения систем управления РЭС 0,4…10 кВ в условиях внедрения технологий SmartGrid путем использования электрических сетей для передачи широкополосных сигналов с улучшенными характеристиками. В роботе обосновано увеличение требований к системам информационного взаимодействия СУ РЭС в условиях внедрения технологий SmartGrid. Предложено метод усовершенствования ШПС путем дополнительного преобразования сигнала с помощью Wave-вейвлет функции, что повышает эффективность использования частотного диапазона РЭС для передачи ШПС. Предложено метод экспериментального измерения ФЧХ РЭС под напряжением на основе передачи сфазированных сигналов по РЭС и измерение разности фаз между ними на стороне приема. Проведено экспериментальное исследование частотных характеристик типовых РЭС 0,4…10 кВ Украины. Предложено использование численного решения методом конечных элементов уравнений Максвелла для пространственных моделей элементов РЭС и проверено правильность полученных результатов. Разработано элементы средств передачи информационных сигналов по РЭС 0,4…10 кВ как составной части системы информационного обеспечения СУ РЭС с использованием предложенных методов и подходов, которые испытано в условиях РЭС 0,4…10 кВ, что позволило решить новые задачи информационного обеспечения СУ РЭС в условиях внедрения технологий SmartGrid.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі підвищення ефективності інформаційного забезпечення систем керування РЕМ 0,4…10 кВ в умовах впровадження технологій SmartGrid шляхом використання електричних мереж для передачі широкополосних сигналів з покращеними характеристиками. В роботі обґрунтовано зростання вимог до систем інформаційної взаємодії СК РЕМ в умовах впровадження технологій SmartGrid. Запропоновано метод вдосконалення ШПС шляхом додаткового перетворення сигналу за допомогою Wave-вейвлет функції, що дало змогу підвищити ефективність використання частотного діапазону РЕМ для передачі ШПС. Запропоновано метод експериментального вимірювання ФЧХ РЕМ під напругою на основі передачі зфазованих сигналів по РЕМ та вимірювання розбіжності фаз між ними на стороні прийому. Проведено експериментальне дослідження частотних характеристик типових РЕМ 0,4…10 кВ України. Запропоновано використання чисельного розв’язку методом скінчених елементів рівнянь Максвела для просторових моделей елементів РЕМ та перевірено правильність отриманих результатів. Розроблено елементи засобів передачі інформаційних сигналів по РЕМ 0,4…10 кВ як складові системи інформаційного забезпечення СК РЕМ із використанням запропонованих методів та підходів, які випробувано в умовах РЕМ 0,4…10 кВ, що дозволило вирішити нові задачі інформаційного забезпечення СК РЕМ в умовах впровадження технологій SmartGrid.uk
dc.format.page25 с.uk
dc.identifier.citationТимохін, О. В. Інформаційне забезпечення систем керування електричними мережами на основі передачі широкополосних сигналів по РЕМ 0,4…10 кВ : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи / Тимохін Олександр Вікторович. – Київ, 2019. – 25 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/26778
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectамплітудно-частотна характеристикаuk
dc.subjectінформаційні мережіuk
dc.subjectпередача сигналівuk
dc.subjectрозподільна електрична мережаuk
dc.subjectсистеми керуванняuk
dc.subjectфазочастотна характеристикаuk
dc.subjectширокополосний сигналuk
dc.subjectamplitude-frequency characteristicuk
dc.subjectbroadband signaluk
dc.subjectcontrol systemsuk
dc.subjectdistribution networkuk
dc.subjectinformation networksuk
dc.subjectphase-frequency characteristicuk
dc.subjectsignalinguk
dc.subjectамплитудно-частотная характеристикаuk
dc.subjectинформационные сетиuk
dc.subjectпередача сигналовuk
dc.subjectраспределительная электрическая сетьuk
dc.subjectсистемы управления, фазочастотная характеристикаuk
dc.subjectширокополосный сигналuk
dc.subject.udc621.316(043.3)uk
dc.titleІнформаційне забезпечення систем керування електричними мережами на основі передачі широкополосних сигналів по РЕМ 0,4…10 кВuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Tymokhin_aref.pdf
Розмір:
565.97 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)