Повышение эффективности преобразовательных комплексов модульной структуры в условиях нестабильности питающей сети и нагрузки

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

МОДУЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ В УСЛОВИЯХ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ И НАГРУЗКИ

Специальность 05.09.12 – Силовая электроника

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Саратов – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский
государственный технический университет имени »

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: ,

доктор технических наук,

Саратовский государственный технический

университет имени ,

профессор кафедры «Электроснабжение

промышленных предприятий»

,

кандидат технических наук,

Мордовский государственный университет

имени ёва,

доцент кафедры автоматики

Ведущая организация Уфимский государственный авиационный
технический университет, г. Уфа

Защита состоится 27 декабря 2012 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.», Саратов, , корпус 1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный
технический университет имени Гагарина Ю. А.».

Автореферат разослан « » ноября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время силовые преобразовательные комплексы (ПК) находят новые области и формы применения в связи с развитием автономных и нетрадиционных систем генерирования, передачи и потребления электроэнергии. Одной из особенностей таких ПК является блочно-модульный принцип их построения. Находят применение комплексы, содержащие несколько выпрямительных и инверторных модулей, оказывающих взаимное влияние друг на друга и работающих на различные нагрузки. Интенсивное развитие элементной базы преобразовательной техники и систем управления открывает перспективы в направлении повышения эффективности модульных ПК как в направлении качества переходных процессов в условиях нестабильности напряжения питающей сети и изменения нагрузки в широких пределах, так и при управлении их структурой. Решение этой задачи является основой для оптимального взаимодействия питающей сети и нагрузки. Этому способствуют новые схемотехнические решения и разработка специальных алгоритмов обработки информации, основанных на методах искусственного интеллекта (искусственные нейронные сети, нечеткие системы вывода и др.).

Особый интерес представляет динамика комплексов модульной структуры, поскольку сложность их структуры вызывает и сложный характер переходных процессов в них.

Вопросам исследования динамики устройств силовой электроники посвящено большое число работ. Особенно большой вклад в этом направлении внесли отечественные и зарубежные учёные: , , , и др. Однако анализ существующих разработок по вопросам динамики преобразователей показывает, что существующих методов исследования недостаточно для анализа и синтеза комплексов, имеющих сложную модульную структуру. Поэтому тема настоящей диссертации, посвященной развитию методик исследования динамики модульных ПК, является актуальной.

Объектом исследования являются преобразовательные комплексы, имеющие сложную модульную структуру, работающие в условиях нестабильности напряжения питающей сети и изменения нагрузки в широких пределах.

Предметом исследования являются динамические режимы модульных ПК, работающих в условиях нестабильности напряжения питающей сети и изменения нагрузки в широких пределах, а также способы управления их структурой.

Цель работы

Повышение эффективности преобразовательных комплексов модульной структуры в условиях нестабильности питающей сети и нагрузки.

Под эффективностью модульных ПК в динамических режимах в настоящей работе понимается высокое качество стабилизации выходного напряжения в преобразователях на основе инверторов напряжения и снижение потерь энергии в цепях компенсации реактивной мощности в преобразователях на основе инверторов тока.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1.  Разработка методики построения непрерывных динамических моделей инверторов напряжения и тока, работающих в составе ПК для питания нагрузок на нескольких частотах с общим звеном постоянного тока.

2.  Разработка методики построения передаточных функций инверторов тока и напряжения как непрерывных элементов систем управления многочастотного преобразовательного комплекса с общим звеном постоянного тока (МПК).

3.  Исследование динамических характеристик МПК с адаптивной системой стабилизацией выходных напряжений.

4.  Разработка и исследование способов управления структурой батареи коммутирующих конденсаторов МПК на основе инверторов тока.

Методы исследования включают аналитические и численные методы анализа и синтеза импульсных систем с конечным временем съёма данных, аппарат функций от матриц, методы современной теории управления и устройств силовой электроники, методы нечеткой математики и нейронных сетей, а также современный аппарат компьютерного моделирования.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1.  Разработана методика построения непрерывных динамических моделей инверторных модулей в форме Коши, позволяющих решать задачи анализа динамики и синтеза систем управления преобразовательными комплексами, содержащими инверторные модули, работающие на различных частотах. Методика позволяет переносить модульную структуру ПК на модульную структуру модели, что упрощает процедуру перестройки модели при изменении модульного состава ПК.

2.  Разработана методика получения передаточных функций инверторных модулей, позволяющих исследовать динамику комплексов классическими аналитическими методами.

3.  Проведены исследования двухчастотного преобразовательного комплекса с адаптивной системой стабилизации выходных напряжений, позволившие установить закономерности взаимовлияния инверторных модулей, питающих нагрузки на разных частотах.

4.  Предложен и обоснован способ управления структурой батареи коммутирующих конденсаторов МПК на основе инверторов тока, обеспечивающий снижение потерь в цепях компенсации реактивной мощности.

Практическую ценность и полезность работы представляют: способы управления структурой многомодульных преобразовательных комплексов, обеспечивающие адаптацию режимов работы комплексов к изменяющимся условиям эксплуатации; методика формирования правил вывода нечеткого регулятора, осуществляющего адаптацию системы управления модульного комплекса к изменениям параметров нагрузок; пользовательские программы расчета передаточных функций инверторных модулей, позволяющих применять при анализе и синтезе систем управления ПК классические методы теории автоматического регулирования.

Научные положения и результаты, содержащиеся в работе и выносимые на защиту:

1. При анализе и синтезе ПК для питания нагрузок на нескольких частотах необходим переход к непрерывным динамическим моделям инверторных модулей от дискретных ввиду трудностей согласования частот квантования информации.

2. Предложенная методика построения непрерывных динамических моделей инверторных модулей в форме Коши позволяет получить передаточные функции инверторных модулей, что дает возможность исследовать динамику ПК классическими аналитическими методами;

3.  Применение адаптивного регулятора в системе стабилизации выходных напряжений ПК с несколькими частотами выходных напряжений, работающего в условиях нестабильности напряжения питающей сети и изменения нагрузок в широких пределах, позволяет существенно улучшить качество стабилизации и устранить взаимовлияние выходных сетей.

4.  Предложенный способ управления структурой батареи коммутирующих конденсаторов МПК на основе инверторов тока обеспечивает снижение потерь в цепях компенсации реактивной мощности и способствует повышению совместимости ПК с питающей сетью за счет использования высвобождающейся части конденсаторной батареи во входном фильтро-компенсирующем устройстве.

Реализация результатов работы.

Основные результаты диссертационной работы внедрены:

-  в электроника» (г. Саратов) при синтезе систем управления преобразователей частоты для технологических целей;

-  учебном процессе кафедры «Системотехника» Саратовского государственного технического университета имени при чтении курса лекций «Методы оптимизации»;

-  учебном процессе кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Саратовского государственного технического университета имени при чтении курса лекций «Моделирование электротехнических комплексов».

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2008), XXIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2010), XXIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Пенза, Киев, 2011), Конференции молодых учёных СГТУ (Саратов, 2011), XXV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2012)

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 4 статьи в журнале, рекомендованном ВАК РФ. Кроме того, получен патент на полезную модель.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 111 наименований. Объем работы составляет 136 страниц, в тексте 41 иллюстрация.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы ее цель и задачи, отмечаются научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе определяются область исследований, анализируется состояние проблемы, формулируются и обосновываются принимаемые допущения, выбирается вид динамической модели и выделяются основные задачи, подлежащие решению.

Одним из направлений создания энергетических систем нового поколения является использование агрегатно-модульного метода их построения. Его достоинством является сочетание специализации и универсализации оборудования, а также возможность изменения структуры силовой схемы в реальном масштабе времени.

Применение модульных ПК целесообразно в системах электропитания групповой двигательной нагрузки, в которой мощность каждого двигателя группы не превышает нескольких процентов мощности всей нагрузки. Важными примерами многомодульного комплекса для этой цели являются преобразователи с промежуточной сетью постоянного тока для питания группы двигателей на нескольких повышенных частотах.

Анализ таких многомодульных комплексов позволяет сформулировать основные направления исследований: анализ и синтез систем стабилизации выходных напряжений многомодульных преобразователей для питания нагрузки на нескольких частотах на основе разработки адекватных динамических моделей инверторных модулей, а также разработка и исследование схем управления их структурой.

Во второй главе излагается методика построения моделей инверторных модулей для исследования динамики многомодульных преобразовательных комплексов для питания групповой нагрузки на одной или нескольких повышенных частотах при нестабильной величине напряжения питающей сети.

На рис. 1. приведена схема, в которой инверторы, питающие группу двигателей, в свою очередь, питаются от общего мощного источника постоянного напряжения. Преимущества такого варианта перед обычно применяемой схемой, в которой каждый инвертор получает питание от индивидуального звена постоянного тока – упрощение схемы преобразователя, уменьшение числа систем управления и соответствующее удешевление всей системы. Такой комплекс можно назвать многочастотным преобразователем с промежуточной сетью постоянного тока (МП с ПСПТ).

В этом преобразователе в качестве инверторов целесообразно применение автономных инверторов напряжения (ИН), что связано с возможностью строить систему стабилизации напряжения, замыкая обратную связь, минуя инверторы. Это обеспечивается жёсткой внешней характеристикой ИН, что делает достаточным обеспечить стабильность напряжения общего звена постоянного тока.

Тем не менее для звена постоянного тока ИН представляют собой сложную нагрузку, имеющую высокий дифференциальный порядок. Поэтому при анализе и синтезе замкнутой системы стабилизации необходимо иметь их адекватные динамические модели. По своей природе инверторные модули являются дискретно-непрерывными объектами. Их динамические свойства, существенные, например, при работе системы стабилизации, проявляются через средние за интервал между коммутациями вентилей значения токов и напряжений элементов схемы. В то же время динамические модели инверторного модуля являются дискретными, период квантования которых кратен частоте инвертирования. Однако в многочастотном преобразовательном комплексе возникает несколько частот квантования. Это существенно усложняет исследование и тем более аналитический синтез системы управления. Выход может быть найден за счёт перехода к непрерывным, «огибающим» моделей всех инверторных модулей. В результате такого перехода модель всей системы оказывается непрерывной, описывается системой дифференциальных уравнений и может исследоваться методами анализа и синтеза теории непрерывных систем.

Управляющим воздействием для инверторного модуля в рассматриваемом случае является напряжение питания инвертора. Дискретная динамическая модель инвертора имеет вид векторного разностного уравнения:

.

Здесь дискретная вектор-функция связана с непрерывной вектор-функцией переменных состояния инвертора формулой

,

где – длительность интервала симметрии, n – номер интервала от начала переходного процесса, есть значение напряжение на входе инвертора на n-м интервале, а матрица K имеет индивидуальный вид для каждой схемы инвертора.

В качестве инвертора рассматривается трехфазный автономный инвертор напряжения с активно-индуктивной нагрузкой с параметрами R, L. В этом случае для матриц и векторов имеют место формулы

Двухмерность пространства состояния ИН объясняется тем, что между фазными токами симметричной нагрузки имеется линейная связь. Для преобразования дискретной динамической модели к огибающей непрерывной модели вводится непрерывная вектор-функция y(t), совпадающая в моменты коммутаций с вектором

Дифференциальное уравнение для огибающего вектора ищется в виде

(1)

Параметры непрерывной модели связаны с параметрами дискретной с помощью формул

, (2)

где есть матричный логарифм, который в случае невысокой размерности находится с помощью формулы Лагранжа – Сильвестра. Расчет в данном случае дает следующее значение матрицы непрерывной модели

; (3)

Формулы (1), (2) и (3) составляют непрерывную динамическую модель ИН при управлении по каналу постоянного тока. При этом огибающая модель построена относительно значений вектора состояния в моменты коммутаций. Такая модель точна и достаточна для исследования собственной динамики инвертора, однако для включения ее в общую модель комплекса необходимо перейти к приближенной модели, относительно вектора средних за интервал симметрии значений токов нагрузки. Матрица этой модели связана с матрицей из (3) следующим образом:

(4)

где

Используя модель (1) с матрично-векторными параметрами (2), (3), (4), построена динамическая модель многочастотного преобразователя частоты на основе ИН с общим звеном постоянного тока по рис. 1. Для каждого ИН уравнение (1) примет вид

. (5)

Здесь верхний индекс k обозначает номер инвертора, n – число ИН. В векторном виде такую модель будем искать в виде

, (6)

где V – напряжение на выходе звена постоянного тока ( управляемого выпрямителя или импульсного преобразователя и на входе фильтра низкой частоты, который считаем выполненным как Г-образная LC-цепь с параметрами ,С). При этом векторы и имеют вид

;

.

Здесь u – напряжение на емкости фильтра, которое фигурирует в правой части формул (5) для каждого ИН, включенного на выходе фильтра. Далее – ток индуктивности фильтра, , – средние за соответствующий интервал значения токов первой и второй фаз нагрузки k-го инвертора. С учетом структуры LC-фильтра и способа подключения к нему ИН строится матрица модели (6). Она имеет блочную структуру:

,

где каждый блок имеет размерность , причем

; ;

; .

Здесь параметры нагрузки, – интервал, – координаты вектора k-го инвертора.

Блочная структура матрицы является преимуществом применяемой матричной методики: синтез модели осуществлялся из матриц моделей отдельных инверторов подобно тому, как сам комплекс агрегируется из инверторных модулей.

В третьей главе проводится аналитическое и компьютерное исследования построенной модели МП с ПСПТ, при его работе в замкнутой системе стабилизации выходных напряжений.

Для избегания громоздких формул далее рассматривается случай двухчастотного преобразователя. На структурной схеме системы стабилизации выходного напряжения звена постоянного тока обозначено: ИППТ - импульсный преобразователь постоянного тока, Ф – LC-фильтр, Р– пропорционально-дифференциальный (ПД) регулятор, ВНР – вспомогательный нечеткий регулятор, задающий значения коэффициентов усиления регулятора Р в зависимости от нагрузки, АИН1 и АИН2 – инверторы напряжения, Н1, Н2 – их нагрузка, , – требуемое и текущее значения стабилизируемого напряжения, – ошибка стабилизации, , – выпрямленное напряжение входной сети, – среднее за период квантования ИППТ значение напряжения на входе фильтра, – токи, потребляемые инверторами.

Рис. 2. Структура модели системы стабилизации выходного напряжения
звена постоянного тока двухчастотного преобразователя частоты

Система дифференциальных уравнений замкнутой системы стабилизации при отсутствии ВНР в векторно-матричной форме имеет вид

, (7)

где

,

; .

Задача анализа системы стабилизации состоит в установлении статической точности и показателей качества переходных процессов при заданных параметрах схемы комплекса и нагрузки. В диссертации построены годографы собственных значений матрицы модели замкнутой системы в функции параметров нагрузок и коэффициентов усиления ПД регулятора. Это дало возможность построить семейство зависимостей показателей качества переходного процесса в системе - колебательности и степени устойчивости – от параметров схемы, нагрузки и коэффициентов усиления регулятора. Пример такой зависимости показан на рис 3.

Задача параметрического синтеза состоит в выборе коэффициентов усиления регулятора и , непосредственно входящих в матрицу и вектор и обеспечивающих заданные точность стабилизации и качество переходных процессов в системе.

Рис. 3. Зависимости колебательности ξ и степени устойчивости η от величины сопротивлений нагрузки первого и второго инвертора при следующих значениях параметров: L= 500 мкГн, C=4000 мкФ. Частоты инверторов =200 Гц, =400 Гц

На основании анализа семейства годографов построены зависимости значения коэффициентов регулятора, обеспечивающие заданные показатели качества переходных процессов в системе, от величины токов нагрузок. Реализация этих зависимостей с целью адаптации системы к изменению нагрузок комплекса достигается за счет аппроксимирующего эти зависимости вспомогательного нечеткого регулятора (ВРН).

Результаты синтеза системы стабилизации выходных напряжений двухчастотного и четырехчастотного ПК тестировались на компьютерной модели на частотах , при независимом изменении полного сопротивления активно-индуктивной нагрузки в выходных сетях в диапазонах от 1 до 10 Ом и при изменении напряжения входной сети . В компьютерных экспериментах в указанных диапазонах обеспечивалась стабилизация напряжений с точностью и колебательности переходных процессов не более 15.

В четвертой главе исходя из построенных непрерывных динамических моделей инверторных модулей в форме Коши, имеющих общий вид

строятся их модели в форме «вход-выход». Это позволит исследовать системы автоматического управления ПК, содержащих инверторы, классическим аппаратом передаточных функций.

Пусть вектор имеет размерность n, вектор управления - m, тогда размерности матриц и равны соответственно и .

Перейдя к операторной форме, получим

.

Решая это уравнение относительно, находим

.

Это означает, что искомые передаточные функции

являются элементами матрицы, называемой передаточной матрицей:

(8)

В работе обращение матрицы , содержащей параметр p, производится методом интерполяции.

В качестве примера приведем полученные передаточные функции трехфазного ИН и однофазного АИТ.

В стандартной форме передаточная функция трехфазного мостового инвертора напряжения для входного тока по входному напряжению имеет вид:

;

Здесь

; ;

;

.

;;.; .

Расчет передаточных функций инвертора тока проводился с помощью разработанной автором компьютерной программы. Выражение передаточной функции для огибающей входного тока однофазного АИТ id по входному напряжению u в общей форме имеет вид

Параметры передаточной функции зависят от параметров схемы и нагрузки. Их зависимости от полного сопротивления нагрузке Z
(при cos φ=0.7) приведены в таблице. Остальные параметры фиксированы: коммутирующая емкость С=4000 мкФ, частота выходного напряжения 400 Гц, параметры входного реактора: Ld=0.01 Гн, Rd =0.01 Ом.

Зависимость параметров передаточной функции ИТ
от полного сопротивления нагрузки

1	1,601	1,201	24,63	16,75	1,551	0,744
2	2,596	1,569	24,63	17,96	3,071	0,511
3	3,727	2,082	24,63	19,16	4,574	0,455
4	5,017	2,768	24,63	20,36	6,061	0,457
5	6,493	3,662	24,63	21,56	7,533	0,486
7	10,15	6,265	24,63	23,59	10,43	0,601
8	12,44	8,102	24,63	25,14	10,85	0,684
9	15,11	10,041	24,63	26,34	13,26	0,786
10	18,28	13,33	24,63	27,53	14,65	0,91

В пятой главе рассматриваются способы управления структурой ПК модульной структуры и приводятся результаты исследования реализующих их схем.

При реализации ПК часто используют структуру с явным звеном постоянного напряжения и АИТ в выходном звене, гибкость которой позволяет строить перестраиваемые адаптивные системы электропитания. Для того, чтобы время реакции системы было соизмеримо с текущим процессом, необходимы алгоритмы обработки информации, основанные на методах искусственного интеллекта. В работе рассмотрены системы управления структурой ПК на основе нейронных сетей и нечетких регуляторов. На величину выходного напряжения существенно влияет изменение в широких пределах коэффициента передачи ИТ по напряжению в соответствии с изменением нагрузки, причиной которого является нескомпенсированная часть реактивной мощности КБ. Для решения этой проблемы к выходу инвертора обычно подключают вентильно-реакторное компенсирующее устройство (ВРКУ). Их недостатками является ухудшение качества кривой выходного напряжения и потери мощности в реакторах компенсатора.

В диссертации рассматриваются многочастотные ПК с явным звеном постоянного тока, инверторная часть которых выполняется на основе инверторов тока (ИТ) с многосекционной батареей (КБ) коммутирующих конденсаторов. КБ состоит из N+1 секций: основной и N дополнительных, подключаемых и отключаемых коммутаторами при изменении величины и характера нагрузки параллельно основной. Управление коммутаторами осуществляется системой управления (СУ), на вход которой поступают показания о величине выходных токов нагрузок. Стабилизация выходных напряжений в периоды постоянства структуры осуществляется с помощью импульсных регуляторов постоянного напряжения (ИРПН).

Секционирование КБ позволяет выбрать модуль ВРКУ минимальной установленной мощности, сведя тем самым к минимуму указанные негативные последствия. С целью улучшения качества кривой выходных напряжений используются сложно-мостовые ИТ с расщепленной основной КБ0, что обеспечивает уничтожение в кривых выходных напряжений преобразователя нежелательных гармоник. Дополнительные секции ДКБ1…ДКБN подключаются параллельно основной при изменении нагрузки, оставляя качество кривой выходного напряжения в тех пределах, которые обеспечиваются схемотехническим решением основной ступени ИТ+КБ0+ВРКУ.

Таким образом, величина реактивной мощности КБ является функцией величины нагрузки, что при ступенчатом управлении обеспечивает приемлемую величину избыточной реактивной мощности, исключающей изменение коэффициента передачи АИТ по напряжению в широких пределах.

Для управления структурой КБ построена искусственная нейронная сеть (ИНС) – однослойный персептрон (рис. 4). На входы сети поступают соответственно значения напряжений и тока нагрузки. ИНС используется для определения состояния КБ, адекватного нагрузке. Нейронная сеть, распознавая область в пространстве параметров, определяет состояние управляемых ключей, изменяя, таким образом, емкость коммутирующих конденсаторов.

Применительно к двухчастотному ПК (рис. 5) предлагается дополнительную секционированную КБ использовать в трех сетях: входной частоты 50 Гц и двух выходных. В этом случае нейронная сеть распознает области в трехмерном пространстве параметров: входного коэффициента мощности и токов выходных сетей. Цель управления состоит в оптимальном распределении секций дополнительной КБ между сетями выходных сетей и использовании оставшихся секций во входном фильтро-компенсирующем устройстве для получения максимально возможного значения входного коэффициента мощности.

При разбиении области изменения каждой из переменных на три интервала, потребовалось введение двадцати семи классов распознавания нейронной сети – подобластей изменения входных переменных и соответствующего числа правил управления ИРПН и ключами. Эффективность предлагаемой схемы управления двухчастотным комплексом подтверждена результатами компьютерного моделирования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.  Разработана методика построения непрерывных динамических моделей автономных инверторов, необходимая при анализе и синтезе многочастотных преобразовательных комплексов ввиду трудностей согласования частот квантования информации в дискретных моделях.

2.  Переход от дискретных моделей инверторов к эквивалентным непрерывным позволяет построить общую динамическую модель многочастотного комплекса в форме Коши. Модель имеет блочную форму, структура которой соответствует структуре комплекса, что позволяет автоматически перестраивать модель с изменением инверторного состава самого комплекса.

3.  Исследование динамики многочастотного комплекса корневым методом позволяет сделать выводы о влиянии отдельных параметров на качество переходных процессов. Степень устойчивости мало меняется при нагрузке, близкой к номинальной, однако при разгрузке инверторов резко уменьшается, что приводит к затягиванию переходного процесса. Колебательность более равномерно зависит от параметров нагрузки, причем главная тенденция сводится к ее увеличению при разгрузке преобразователя и уменьшении коэффициента мощности нагрузки более загруженного инвертора.

4.  Сравнительный анализ переходных процессов в двухчастотном ПК с адаптивной системой стабилизации с ВНР и классическим ПД-регулятором для характерных режимов изменения нагрузок выходных сетей в широких пределах показывает, что применение предлагаемого вспомогательного нечеткого регулятора снижает колебательность в 2,5 раза, а время регулирования в 1,5 раза, т. е. улучшает динамические показатели стабилизации, а также устраняет взаимовлияние выходных сетей.

5.  Предложена и реализована методика построения передаточных функций инверторов тока и напряжения, как непрерывных элементов систем управления, что позволяет при проектировании и исследовании преобразователей использовать классические методы теории автоматического регулирования.

6.  Доказана работоспособность и эффективность применения двухчастотного ПК на основе инверторов тока с перестраиваемой конденсаторной батареей, обеспечивающего при характерных графиках изменения нагрузок уменьшение потерь в компенсаторах до 10% при одновременном повышении совместимости ПК с питающей сетью за счет использования высвобождающейся части конденсаторной батареи во входном фильтро-компенсирующем устройстве.

Основные публикации по теме диссертации

Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК РФ

1.  Радионова динамическая модель преобразовательного комплекса на основе инвертора напряжения / , , // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. №4(59) Вып. 1. С. 199-203.

2.  Радионова многочастотного преобразовательного комплекса на основе инверторов напряжения / , , // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2012. №2(66) Вып. 2. С. 119-124.

3.  Радионова структурой преобразовательного комплекса при реализации технологии «Smart grid» / , , // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. №4(51). Вып. 3. С. 121-125.

4.  Радионова динамики автономных инверторов корневым методом/Е. Е Миргородская., , // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. №4(62). Вып. 4. С. 140-144.

Публикации в других изданиях

5.  Радионова управления структурой гибких объектов / , ,  // Актуальные задачи управления социально-экономическими и техническими системами: сб. науч. ст. Саратов: Научная книга, 2008. С. 122-125.

6.  Радионова сети в адаптивных системах управления силовыми преобразовательными комплексами / , ,  // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-21: сб. тр. XXI Междунар. науч. конф.: в 10 т. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. Т. 2. С. 290-293.

7.  Радионова сети в адаптивных преобразовательных комплексах / , ,  // Анализ, синтез и управление в сложных системах: сб. науч. тр. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. С. 19-28.

8.  Радионова комплекс с управляемой структурой / , ,  // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-23: сб. тр. XXIII Междунар. науч. конф.: в 12 т. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. Т. 7. С. 25-27.

9.  Радионова характеристики импульсного преобразователя с управляемым фильтром / ,  // Анализ, синтез и управление в сложных системах: сб. науч. тр. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. С. 34-38.

10.  Радионова на основе теории нечеткости / , , // Сборник трудов конференции молодых ученых и студентов Саратовского государственного технического университета. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2011. C. 58-60.

11.  Радионова исследования динамики параллельного инвертора тока и компенсированного инвертора / , // Анализ, синтез и управление в сложных системах: сб. науч. трудов Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2011. C. 4-12.

12.  Радионова модель автономного инвертора напряжения// , // Проблемы электроэнергетики: сб. науч. трудов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2011. С. 127-129.

13.  Радионова стабилизации выходного напряжения многоуровневого инвертора / , , // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-25: сб. тр. XXI Междунар. науч. конф. Участники школы молодых ученых и программы УМНИК. Саратов, 2012. С. 335-337.

14.  Радионова автономного инвертора напряжения в схеме многочастотного преобразователя / , // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-25: сб. тр. XXI Междунар. науч. конф. Участники школы молодых ученых и программы УМНИК. Саратов, 2012. C. 375-376.

15.  Радионова адаптивной системы стабилизации напряжения преобразовательного комплекса / Е. Е Миргородская, // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-24: сб. трудов XXIV Междунар. науч. конф.: в 10 т. Т. 6. Секция 6 / под общ. ред. B. C. Балакирева. Киев: Национ. техн. ун-т Украины «КПИ», 2011. С. 143-144.

16.  Патент на полезную модель № 000 от 01.01.2001. Преобразователь частоты на базе инвертора тока с изменяемой структурой конденсаторной батареи / , , .

Подписано в печать 20.11.12 Формат 60´84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 196 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ. Саратов, Политехническая ул., 77

Тел.: ; , е-mail: *****@***ru