Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы и средства моделирования случайного процесса резкопеременных изменений напряжения в электрических сетях Гудзовская, Валерия Анатольевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гудзовская, Валерия Анатольевна. Методы и средства моделирования случайного процесса резкопеременных изменений напряжения в электрических сетях : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02.- Новочеркасск, 2001.- 173 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/2637-X

Введение к работе

Актуальность темы диссертации. Повышение качества электроэнергии (КЭ) вообще и качества напряжения в частности продолжает оставаться в наши дни одной из важнейших задач электроэнергетического хозяйства. Решение указанной проблемы в условиях эксплуатации электросетей несет за собой значительные материальные расходы. Избежать этого можно, если на этапе проектирования проводить предварительный прогноз основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ), для оценки которых в настоящее время обычно используют детерминированные подходы. Вероятностный характер процесса изменения напряжения делает целесообразным применение средств статистического моделирования, позволяющих избежать сложных расчетов и легко реализуемых в системах автоматизированного проектирования (САПР).

Статистические методы анализа получили в системах электроснабжения наибольшее распространение при расчетах нагрузок, режимов, надежности электрических сетей и недостаточно представлены для контроля случайных резкопеременных показателей качества электроэнергии. Большинство известных способов имитации случайных изменений напряжения в электрических сетях связано с построением процесса-модели, охватывающей только статистические или только динамические свойства процесса-оригинала. Модели, отвечающие более широким требованиям, отличаются достаточной сложностью либо на этапе сбора и подготовки исходной информации, либо на этапе реализации. Необходимы новые методы моделирования, обеспечивающие оптимальное сочетание степени сложности и меры адекватности выбранной модели изучаемой действительности.

Связь работы с крупными научными програлшами, темами. Работа выполнялась в рамках научно-технической региональной программы "Дон" (Развитие народного хозяйства Ростовской области вузовской наукой на 1997-2000 гг.) и з соответствии с разделом "Системы математического моделирования" перечня № 2728п-П8 в области критических технологий федерального уровня, разделом "Теория вероятностей и математическая статистика" перечня № 2727п-П8 в области приоритетных направлений фундаментальных исследований, утвержденных Правительственной комиссией по научно-технической политике 21 июля 1996 г.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение точности и экономичности статистического моделирования реализаций случайного процесса изменения напряжения при прогнозировании вероятностных характеристик резкопеременных ПКЭ. Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

разработки метода моделирования псевдослучайных равномерно распределенных чисел;

разработки датчиков равномерно распределенных псевдослучайных чисел;

разработки метода статистического моделирования реализаций случайного процесса изменений напряжения;

разработки анализатора двумерной функции распределения уровня и производной напряжения;

разработки имитатора случайных изменений постоянного напряжения;

разработки имитатора случайных изменений переменного напряжения;

разработки программных средств по сбору предварительной информации и реализации предлагаемых методов.

разработки методики оценивания допустимости колебаний напряжения проектируемого участка электросети.

Объект и предмет исследования. Объектом и предметом проведенного исследования являются соответственно случайный резкопеременный процесс изменения напряжения в электрических сетях и его статистическая модель -двумерный закон распределения ординат и производной напряжения.

Гипотеза. В качестве научной предпосылки была принята гипотеза о статистической тождественности распределения выборок, полученных при моделировании и при проведении натурных испытаний. В результате выполненных исследований это предположение подтвердилось.

Методология и методы проведенного исследования. Использованная в работе методология основывается на применении математического аппарата теории вероятностей и математической статистики. В рамках этой методологии автором разработан метод формирования реализаций стационарных случайных процессов.

Научная новизна полученных результатов. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:

предложен метод формирования псевдослучайных двоичных чисел с равномерным распределением, применяющий операцию сложения по модулю 2 с целью повышения качества получаемых чисел (равновероятность и некоррелированность);

разработаны датчики равномерно распределенных псевдослучайных чисел, отвечающие требованиям устойчивости качества генерируемых чисел и быстродействия предложенных схем;

предложен метод статистического моделирования стационарного случайного процесса, позволяющий повысить точность воспроизведения функций

>аспределения не только ординат, как это предлагают традиционные методы, ю и локальных размахов, а также производных;

разработан статистический анализатор уровня и производной напряжения (АУПН), позволяющий реализовать предложенный в диссертации іетод;

разработаны имитаторы случайных изменений постоянного и нерешенного напряжения, непосредственно реализующие предложенный метод статистического моделирования;

построена на ЭВМ имитационная модель стационарных случайных [роцессов, учитывающая статистические и динамические свойства процесса-іригинала и позволяющая создавать библиотеки (базы данных) типичных лучайных процессов в электрических сетях.

разработана методика оценки допустимости колебаний напряжения [роектируемой системы электроснабжения, отличающаяся от действующей ме-одики применением имитационного моделирования случайных процессов, начительным сокращением время анализа и повышением точности прогнози-ования вероятностных характеристик резкопеременных изменений напря-сения.

Практическая значимость полученных результатов. Прикладными ис-педованиями, базирующимися на полученных в данной диссертационной ра-оте результатах, являются:

анализ влияния колебаний, выбросов и провалов напряжения на рабо-у отдельных приемников на основе использования автоматизированных смеем научных исследований (АСНИ) электроэнергетических объектов (ЭЭО);

обеспечение метрологической поверки статистических анализаторов ачества электроэнергии, в особенности предназначенных для контроля слу-айных резкопеременных показателей;

решение ряда проектных и научно-исследовательских задач в системах некгрсснабжеііия (СЭС) ка базе применения систем автоматизированного роектирования (САПР).

Результаты диссертации внедрены в проектную практику Ростовским илиалом ОАО ВНИПИ "Тяжпромэлекгропроект", а также используются в гебном процессе для подготовки студентов Южно-российского государст-яптого технического университета энергетического факультета по специаль-ости "Электроснабжение промышленных предприятий и городов" в рамках асциплины "Вероятностно-статистические методы в электроэнергетике ".

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

метод моделирования псевдослучайных равномерно распределенных теел;

датчики равномерно распределенных псевдослучайных чисел;

метод статистического моделирования реализаций случайных изменений напряжения по его двумерной функции распределения (ДФР) уровня и производной;

анализатор двумерной функции распределения уровня и производной напряжения;

имитатор случайных изменений постоянного напряжения;

имитатор случайных изменений переменного напряжения;

программный пакет по сбору предварительной информации и реализации предлагаемых методов;

методика оценки допустимости колебаний напряжения проектируемого участка электросети.

Личный вклад соискателя. Основные научные и практические результаты диссертации, положения, выносимые на защиту, разработаны и получены лично соискателем или при его непосредственном участии.

Апробация результатов диссертации. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы докладывались автором на Республиканской научно-технической конференции "Автоматизация проектирования в энергетике и электронике" (г. Иваново, ИЭИ, 1991 г.), на XVII и XIX сессиях семинара АН России "Кибернетика электрических систем" по тематике . "Электроснабжение промышленных предприятий" (г. Новочеркасск, 1995 и , 1997 гг.).

Публикации. За 1991-2000 гг. по теме диссертации автором опубликовано 8 научных статей и получено 5 патентов на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, основной части в пяти главах, заключения, списка использованных источников, приложений. Ее содержание изложено на 140 страницах, проиллюстрировано 25 рисунками и 1 таблицей.

Автор выражает глубокую благодарность кандидату технических наук, доценту кафедры "Электроснабжение промышленных предприятий и городов" ЮРГТУ Каждану А.Э. за консультации и помощь при подготовке диссертационной работы.

Похожие диссертации на Методы и средства моделирования случайного процесса резкопеременных изменений напряжения в электрических сетях