Гибкие электротехнические комплексы для электроснабжения технологического оборудования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, доктор технических наук Томашевский, Юрий Болеславович

• Томашевский, Юрий Болеславович
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Томашевский, Юрий Болеславович

Введение.

ГЛАВА 1. Проблема повышения гибкости электротехнических комплексов для электроснабжения технологического оборудования.

1.1. Общая характеристика модульных систем электроснабжения технологического оборудования.

1.2. Гибкие электротехнические комплексы как инструментальное средство реализации оптимального электропотребления.

1.3. Проблема повышения качества электроэнергии при электроснабжении технологического оборудования на базе электротехнических комплексов.

1.4. Модульный принцип построения электротехнических комплексов.

1.5. Выбор методов исследования гибких электротехнических комплексов.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Системные принципы создания гибких электротехнических комплексов.

2.1. Гибкость как системный принцип реализации современной концепции электроснабжения.

2.2. Гибкость электротехнических комплексов, питающих потребителей с различными параметрами электроэнергии

2.3. Гибкость электротехнических комплексов на основе минимизации структурной избыточности установленной мощности.

2.4. Гибкость электротехнических комплексов на основе критерия мощности потерь.

2.5. Выбор модульного ряда гибких электротехнических комплексов на основе минимизации избыточной установленной мощности и мощности потерь.

2.6. Выбор модульных рядов гибких электротехнических комплексов на основе минимизации избыточной установленной мощности с учетом реальных графиков изменения нагрузок.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Математические модели для исследования модульных электротехнических систем.

3.1. Математическое моделирование модульных систем на 85 основе фреймового подхода.

3.2. Представление структур гибких электротехнических комплексов на уровне видов и кратности преобразований

3.3. Представление структур гибких электротехнических комплексов на уровне базовых модулей.

3.4. Логико-лингвистическое описание графиков нагрузок при моделировании гибких электротехнических комплексов

3.5. Модели компоновок гибкого электротехнического оборудования.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Параллельная работа модулей в составе гибких электротехнических комплексов.

4.1. Распределение мощности в многомодульных электротехнических комплексах.

4.2. Распределение мощности между модулями, работающими параллельно без средств управления

4.3. Распределение мощности между параллельно работающими модулями с нормальным законом распределения эквивалентных сопротивлений.

4.4. Регулирование распределения мощности нагрузки в модульных электротехнических комплексах.

4.4.1. Определение характеристик системы регулирования при параллельной работе модулей.

4.4.2. Исследование распределения мощности нагрузки при параллельной работе модулей с управляемыми выпрямителями.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Построение структур гибких электротехнических комплексов

5.1. Формализация поиска структур гибких электротехнических комплексов при минимизации установленной мощности

5.2. Формирование структур гибких электротехнических комплексов на основе стыкуемости интерфейсов модулей

5.3. Базовые модели с несколькими входными и выходными интерфейсами.

5.4. Гибкие комплексы для систем автоматизированного электропривода.

5.5. Методы управления структурой гибких электротехнических комплексов.

Выводы по главе 5.

ГЛАВА 6. Электромагнитная совместимость гибких электротехнических комплексов с питающей сетью.

6.1. Основные показатели качества электроэнергии, потребляемой на входе гибкими электротехническими комплексами.

6.2. Влияние модульных электротехнических структур на питающую сеть.

6.3. Уменьшение искажающего влияния гибких электротехнических комплексов с варьированием числа модулей на входную сеть.

6.4. Уменьшение искажающего влияния на сеть гибких систем электроснабжения с использованием компенсаторов реактивной мощности.

6.5. Искажения спектра входного тока многомодульного электротехнического комплекса под влиянием неопределенности параметров модулей.

Выводы по главе 6.

ГЛАВА 7. Улучшение показателей качества электроснабжения на выходе гибких электротехнических комплексов.

7.1. Улучшение качества выходного напряжения в гибких электротехнических комплексах.

7.2. Структуры выходных цепей гибких электротехнических комплексов с расщепленной конденсаторной батареей.

7.3. Уменьшение избыточности установленной мощности конденсаторного оборудования в гибких электротехнических комплексах.

7.4. Анализ гармонического состава кривой выходного напряжения комплекса параллельно работающих инверторов тока с расщепленной конденсаторной батареей и последовательно-параллельного.

7.5. Расширение типов модулей, объединяемых в гибких электротехнических комплексах на базе многоэлементной конденсаторной батареи.

Выводы по главе 7.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гибкие электротехнические комплексы для электроснабжения технологического оборудования»

Актуальность проблемы. Основой поступательного развития отечественной экономики в рыночных условиях является повышение эффективности производства. Решение этой проблемы связано с созданием новых и совершенствованием существующих технологий, что сопровождается ростом количества потребителей электроэнергии с различными ее параметрами. В этой связи важное значение приобретают задачи создания эффективных электротехнических комплексов, улучшающих энергетические и эксплуатационные характеристики систем электроснабжения технологического оборудования промышленных предприятий. Рост уровня автоматизации производства, с одной стороны, и постоянное удорожание электрической энергии, приводящее к возрастанию ее составляющей в себестоимости продукции, с другой, делают актуальным распространение методов гибкой автоматизации на организацию современного электроснабжения - от транспортирования до распределения и преобразования электроэнергии для технологических нагрузок.

В широкий спектр нагрузок входят станки и инструменты, использующие частотный электропривод, например, в подшипниковой и деревообрабатывающей промышленности, плавка и термообработка металлов, светотехника и др. Процесс электропотребления современных технологий характеризуется значительным диапазоном изменения потребляемой мощности, необходимостью оперативного изменения параметров подводимой электроэнергии в технологическом цикле, высокими требованиями к ее качеству. Традиционный подход к созданию систем электроснабжения, приводящий к полномасштабной инфраструктуре, имеет существенные недостатки - длительные сроки подготовки к внедрению и низкий коэффициент использования электротехнического оборудования.

Применение принципа модульного формирования электротехнических комплексов (ЭК) позволяет создавать системы, поддерживающие оптимальные режимы обеспечения потребителей электроэнергией с необходимыми параметрами. Повышение эффективности электроснабжения достигается в этом случае изменением структуры ЭК за счет присущей модульным системам гибкости.

В диссертации решаются проблемы развития концепции гибкости в системах электроснабжения технологического оборудования и создания гибких электротехнических комплексов, реализующих эффективное взаимодействие нагрузок с питающей сетью.

Фундаментальные вопросы теории и практики электротехнических комплексов для питания технологической нагрузки проработаны в трудах отечественных и зарубежных ученых И.И. Артюхова, О.Г. Булатова,

A.C. Васильева, Т.А. Глазенко, Ю.М. Голембиовского, Л. Джюджи,

B.Я. Жуйкова, Г.С. Зиновьева, И.И. Кантера, Ф.И. Ковалева, В.А. Лабунцова, Р. Лаппе, Ю.К. Розанова, B.C. Руденко, Р. Стжелецки, С.А. Харитонова, В.А. Чванова, И.М. Чиженко, А.К. Шидловского, В.П. Шипилло и др.

Повышение эффективности гибких электротехнических комплексов связано с изменением их структуры в зависимости от величины и характера нагрузки. Концепция гибкости, с успехом применяемая, например, в машиностроении и робототехнике, в сочетании с общим принципом модульного формирования технических систем позволяет представить электротехническую систему как энергетический робот, который необходимо "научить" на основе "распределенного разума" составляющих его электротехнических модулей быстро принимать конфигурацию, оптимальную для конкретных значений параметров входной и выходной сетей. Гибкий электротехнический комплекс (ГЭК) как объект проектирования и управления представляет собой систему нового класса, отличающуюся прежде всего сложностью, комплексностью и многофункциональностью компонентов.

Применение стратегии модульного формирования техники в электроэнергетике имеет ряд особенностей, не характерных для других областей ее традиционного использования. Это связано со значительным взаимовлиянием электротехнических модулей и возникающими по этой причине системными эффектами. Например, при параллельной работе всех типов электротехнических устройств возникает проблема распределения мощности нагрузки между агрегатами.

Создание электротехнических комплексов для электроснабжения технологического оборудования электроэнергией с параметрами, отличающимися от общепромышленных, осуществляется в два этапа. На первом выбирается принцип преобразования электроэнергии первичной сети, как правило, имеющей общепромышленную частоту 50 Гц, в электроэнергию, имеющую требуемые параметры. Выбор производится в рамках известных принципов преобразования энергии в схемах преобразователей, соответствующих функциональным классам (выпрямители, преобразователи со звеном постоянного тока, непосредственные преобразователи, инверторы тока и напряжения и т.д.). При этом осуществляется структурный синтез системы, обеспечивающей оптимальное значение некоторой целевой функции при выполнении заданных ограничений. Следует отметить, что формализация данного этапа с целью его дальнейшей автоматизации, проработана недостаточно, ориентируясь в основном на эвристические процедуры.

На втором этапе выбираются варианты модулей, реализующие функции, которые обеспечивают заданные параметры энергетических выходов. Задача построения комплексов, включающая в себя разработку системообразующих процедур, позволяющих переходить от синтезированных с помощью различных методов модулей к объектам более высокого уровня системности, каковыми являются ГЭК, еще не решена.

Имеется большое число примеров удачного применения модульного принципа при синтезе силового электротехнического оборудования. Например, ряд исследований посвящен теории и практике параллельной работы электротехнических агрегатов, позволяющей увеличить мощность комплексов и, в ряде случаев, улучшить их характеристики. В то же время до сих пор не уделено достаточного внимания общей методологии использования концепции гибкости в построении электротехнических комплексов, предназначенных для питания технологического оборудования, которая позволяет поддерживать энергетические показатели электроснабжения на высоком уровне с учетом реального характера нагрузки.

Целью диссертационной работы является разработка научных основ построения гибких электротехнических комплексов на базе принципа модульности и создание новых методов, структур и схем, обеспечивающих высокое качество электроснабжения технологического оборудования.

Для достижения поставленной цели решаются задачи:

1. Разработка принципов организации модульных электротехнических комплексов, повышающих гибкость процессов электроснабжения технологического оборудования, и метода оценки уровня гибкости при питании потребителей с различными параметрами электроэнергии.

2. Разработка метода выбора мощностей элементарных модулей в электротехнических комплексах с возможностью варьирования общей установленной мощности при изменении нагрузки.

3. Развитие теории модульных электротехнических комплексов с автоматически перестраиваемой структурой, определяемой реальным характером изменения параметров электрических нагрузок.

4. Исследование процессов распределения мощности нагрузки между параллельно работающими модулями в статических и переходных режимах, определяемых перестройкой силовой части комплекса.

5. Разработка структур и схем гибких электротехнических комплексов и способов управления ими применительно к конкретным базовым модулям (трансформаторы, выпрямители, преобразователи постоянного напряжения, непосредственные преобразователи частоты, инверторы) и видам нагрузки.

6. Определение путей уменьшения влияния гибких электротехнических комплексов на питающую сеть.

7. Разработка методов повышения качества электрической энергии на выходе модульных электротехнических комплексов, основанных на распараллеливании (разделении) энергетического потока с последующим суммированием мощностей модулей.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применены методы системного анализа, теории фреймов, нечеткой математики, поиска решений в пространстве состояний, основной гармоники, математического моделирования, численного анализа, а также теории электрических и магнитных цепей.

Достоверность теоретических положений подтверждается корректным использованием математического аппарата, соответствием расчетных и экспериментально определенных параметров, а также результатами испытаний и эксплуатации разработанных электротехнических комплексов в составе действующих систем электроснабжения.

Научная новизна

В диссертационной работе впервые сформулирована и решена проблема построения гибких электротехнических комплексов, изменяющих свою структуру с целью достижения высоких технико-экономических показателей электроснабжения технологического оборудования.

1. Разработан метод сравнения гибкости электротехнических структур, питающих потребителей с различными параметрами электроэнергии, на основе группы показателей: установленной мощности оборудования, потерь электроэнергии и качества потребляемой или генерируемой электроэнергии.

2. Предложен метод выбора единичной мощности равномерных рядов в гибких электротехнических комплексах с варьированием количества модулей в зависимости от величины нагрузки по критериям, связывающим стоимость оборудования с затратами на обеспечение заданной надежности или стоимостью потерь.

3. Построен алгоритм оптимизации рядов мощностей модулей с учетом графиков изменения нагрузок, дополняемых в условиях неполноты данных графиками, получаемыми экспертным путем в виде лингвистических переменных.

4. Предложен способ построения многоуровневых (комплекс, агрегат, функциональный блок, конструктивный узел, элемент) модульных компоновок электротехнических комплексов с гибкой структурой, определяемой порядком выполнения во времени питаемых технологических операций и связанных с ними параметрами электрической энергии, основанный на фреймовом подходе.

5. Получены закономерности распределения мощности между параллельно работающими модулями в зависимости от их числа, КПД и величины разброса эквивалентных сопротивлений в статических и динамических режимах, связанных с включением модуля за минимальное время, предложены методы управления модулями при их параллельной работе, обеспечивающие заданное распределение нагрузки между ними в многомодульных комплексах.

6. Расширен класс базовых модулей за счет универсальных модулей, реализующих набор функций, и агрегатов, имеющих несколько входных или выходных интерфейсов. Введение дополнительных модулей позволяет улучшить показатели качества электроэнергии, повысить быстродействие при последовательных переходах с одного энергетического выхода на другой, реализовать новые способы управления структурой комплекса в темпе питаемых технологических процессов.

7. Разработаны структуры и схемы гибких электротехнических комплексов, питающих групповую двигательную нагрузку и обладающие незначительным по сравнению с промышленной сетью запасом мощности по отношению к номинальной нагрузке.

8. Обоснованы пути уменьшения влияния гибких комплексов с выпрямителями на входе на питающую сеть за счет незначительного варьирования углов управления, поддержания загрузки работающих модулей, близкой к номинальной, и включения состав комплексов компенсаторов реактивной мощности. Произведена оценка влияния малых неопределенных параметров на качество кривой входного тока на основе нечетких чисел для комплекса параллельно включаемых агрегатов с явным звеном постоянного тока.

9. Разработаны методы повышения качества электрической энергии на выходе модульных электротехнических компоновок путем компенсации (6к-1 )-й и (6к+1)-й гармоник (к= 1, 2, 3, .) в спектре выходной кривой при суммировании мощности модулей.

Практическая ценность диссертационной работы

1. Предложенный подход к формированию многомодульных электротехнических систем позволил получить новые компоновки гибких электротехнических комплексов, повышающие производственную надежность электроснабжения технологического оборудования и минимизирующие мощность потерь.

2. Разработанные модели позволили исследовать характер распределения мощности между модулями при их параллельной работе в статике и в динамике при структурных перестройках и построить алгоритмы и системы управления отдельными модулями и комплексами, обеспечивающими электроснабжение технологического оборудования различного назначения.

3. Полученные результаты положены в основу технических решений, улучшающих электромагнитную совместимость с входной сетью и повышающих качество электроэнергии на выходе комплексов, что обеспечивает высокую эффективность электроснабжения технологических нагрузок.

4. Определены структуры конденсаторной батареи при бестрансформаторном суммировании выходной мощности, уменьшающие общий избыток установленной мощности конденсаторов в многомодульных комплексах.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Придание электротехническим комплексам свойства гибкости за счет использования принципа модульности позволяет обеспечить близкую к номинальной загрузку функционирующих модулей в широком диапазоне изменения мощности нагрузок, увеличить ресурс времени работы комплексов в среднем в 1,5 раза, повысить их надежность и минимизировать мощность потерь.

2. В гибких электротехнических комплексах с модульной архитектурой, обеспечивающих варьирование общей установленной мощности, существуют оптимальные ряды номинальной мощности модулей, выбираемые в зависимости от характера изменения нагрузок.

3. Введение двухуровневого представления структур модульных компоновок гибких электротехнических комплексов на уровне видов и кратности преобразования электроэнергии и на уровне базовых модулей позволяет существенно сократить количество промежуточных вариантов при формировании окончательной структуры.

4. Выбор структуры и параметров системы распределения мощности нагрузки между параллельно работающими модулями определяется их количеством, КПД и величиной разброса эквивалентных сопротивлений. Объединение функций распределения нагрузки между модулями и стабилизации выходного напряжения осуществляется с использованием разработанных алгоритмов управления, ограничивающих токовые перегрузки в переходных режимах.

5. Адаптация гибких электротехнических комплексов реализуется автоматически в ходе технологических процессов путем изменения параметров электрической энергии отдельных модулей или структурных перестроек для различных базовых модулей и видов нагрузки, осуществляемых с помощью разработанных схем и алгоритмов управления.

6. Реализация модульного принципа построения электротехнических комплексов, приводящая к распараллеливанию энергетического потока, обеспечивает снижение коэффициента искажения синусоидальности кривой входного тока и повышение качества кривой выходного напряжения до требуемого уровня.

Реализация результатов работы

Работа выполнена на основании тематического плана работ, выполняемых СГТУ по единому республиканскому наряд-заказу, хозяйственных договоров на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

1. Результаты работы использованы при создании гибких систем электроснабжения цехов на частотах 300, 400, 600, 800, 1200 Гц, внедренных на ОАО "Саратовский подшипниковый завод" (г.Саратов) и других предприятиях отрасли за период с 1982 по 2004 гг. Системы электроснабжения строятся на основе преобразовательных модулей с установленной мощностью отдельного агрегата до 200 кВА на общую мощность до 1200 кВА.

2. Результаты исследований нашли применение при разработке электротехнических комплексов, предназначенных для питания групп асинхронных двигателей на частотах 200 и 300 Гц мощностью от 10 до 40кВА, внедренных в промышленную эксплуатацию на Энгельсской мебельной фабрике (г.Энгельс).

3. Положения, развитые в работе, явились основой построения двухмодульного преобразователя частоты для электроснабжения испытуемого оборудования в цеховых условиях в режиме непрерывной работы, внедренного на ФГУП "НПП"-"КОНТАКТ" (г.Саратов).

4. Результаты работы использованы при создании систем электропитания для индукционной плавки, позволившие получить гибкую компоновку электротехнического комплекса двухпостовой плавки (печи ИСТ-0,16/0,32-И 1) в литейном цехе ОАО "Троллейбусный завод" (г.Энгельс) и термообработки заготовок, внедренного на Первом подшипниковом заводе (г.Москва).

5. Основные теоретические положения, модели, алгоритмы и программы использованы в Саратовском государственном техническом университет в учебных курсах "Электропитание ЭВМ", "Технические средства АСУ ТП", "Проектирование АСОИУ", при курсовом и дипломном проектировании и включены в учебные пособия: "Системный анализ гибких электромеханических объектов" и "Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления на основе системного подхода".

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 21 конференции различного уровня с 1984г. по 2004г.: V Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация новейших электротехнологических процессов в машиностроении на основе применения полупроводниковых преобразователей частоты с целью экономии материальных, трудовых и энергетических ресурсов" (Уфа, 1984), Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация электротехнологических процессов в гибких производственных системах машиностроения на основе полупроводниковых преобразователей частоты" (Уфа, 1987), IV и V Всесоюзных научно-технических конференциях "Проблемы преобразовательной техники" (Киев, 1987 и 1991), Всесоюзной научно-технической конференции "Энергетическая электроника на транспорте" (Севастополь, 1990), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы энергосбережения в автономной электроэнергетике" (Севастополь, 1991), Международных научно-технических конференциях "Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения" (Крым, Алушта, 1993, 1996), Международных научно-технических конференциях "Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении" (Саратов, 1997, 2002), IV Международной научно-технической конференции"11псопуепйопа1 Electromechanical And Electrical Systems" (Санкт

Петербург, 1999), V, VI и VII Международных научно-технических конференциях "Актуальные проблемы электронного приборостроения" (Новосибирск, 2000, 2002 и 2004), Международных научно-технических конференциях "Силовая электроника и энергоэффективность" (Крым, Алушта, 2000, 2002 и 2003), Региональной межвузовской научно-практической конференции "Прогрессивные технологии в науке и производстве" (Камышин, 2000), Поволжской научно-практической конференции "Электротехника и энергетика Поволжья на рубеже тысячелетия" (Чебоксары, 2001), VII и VIII Международных научно-технических конференциях "Проблемы современной электротехники" (Киев, 2002 и 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 84 работы, в том числе 1 монография, 2 учебных пособия, получено 21 авторское свидетельство, 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, включающего 245 наименований, и приложения. Объем работы составляет 308 страниц текста, 106 рисунков и 9 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Томашевский, Юрий Болеславович

Выводы по главе 7

1. Гибкие электротехнические комплексы с модульной архитектурой обеспечивают высокое качество выходного напряжения за счет преобразования спектра при суммировании мощностей модулей в сочетании с возможностью регулирования величины напряжения на нагрузке.

2. Получен общий вид преобразования фазовой и амплитудной матриц комплексов гармоник выходных фазных токов, обеспечивающего компенсацию (6к-1)-й и (6к+1)-й гармоник для к=1, 2, 3, . Выведены соотношения для трансформаторного и конденсаторного суммирования мощности модулей с целью заданного преобразования спектра кривой выходного напряжения.

3. Для конденсаторного суммирования получены структуры многоэлементной батареи, уменьшающие общий избыток установленной мощности конденсаторов в многомодульных комплексах. В этом случае используется включение на параллельную работу инвертора с расщепленной конденсаторной батареей и последовательно-параллельного, что увеличивает гибкость схемы, обеспечивая возможность варьирования отношения величин конденсаторов в соответствующих модулях инвертора.

4. Установлено, что совместная работа инвертора с расщепленной конденсаторной батареей и последовательно-параллельного с компенсацией (6к-1)-й и (6к+1)-й гармоник в кривой выходного напряжения, где к=1,2,3,., имеет место при величине сдвига, равном е=(30°эл.)/к, что совпадает с результатом ранее проведенного анализа для других вариантов суммирования выходной мощности ГЭК. Для рассматриваемой структуры получены соответствующие значения определяющих параметров конденсаторной батареи, отношения токов, потребляемых модулями, и номеров соответствующих компенсируемых гармоник.

5. Рассмотрено объединение инверторов напряжения в гибких электротехнических комплексах на базе многоэлементной конденсаторной батареи, которое приводит к уменьшению ее мощности по сравнению со схемой инвертора тока, так как здесь не требуется компенсации значительной части реактивной мощности нагрузки. Однако, выходы модулей инверторов напряжения должны подключаться к конденсаторной батарее через буферные реакторы, что приводит к увеличению массо-габаритных показателей системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа структур многомодульных электротехнических систем, предназначенных для электроснабжения различных технологических объектов, сделан вывод о перспективности создания гибких электротехнических комплексов, обладающих возможностью изменять свою структуру с целью достижения высоких технико-экономических показателей электроснабжения технологического оборудования. Модульный принцип наиболее полно отвечает требованиям повышения качества электроэнергии, надежности комплексов, увеличения ресурса времени их работы, минимизации потерь, установленной мощности оборудования, способствует обеспечению структурных перестроек при изменении целей или условий функционирования, является одним из методов решения проблемы сложности проектирования электротехнических комплексов.

2. Ядром концепции гибкой автоматизации, распространенной на электротехнические системы, является гибкий электротехнический комплекс -объект проектирования и управления нового класса, повышающий эффективность электроснабжения. Формализована оценка гибкости электротехнических структур, питающих потребителей с различными параметрами электроэнергии, на основе показателей: установленной мощности оборудования, потерь электроэнергии и качества потребляемой или генерируемой электроэнергии.

3. Разработаны методики выбора единичной мощности равномерных рядов в гибких электротехнических комплексах с варьированием количества модулей в зависимости от величины нагрузки по критериям, связывающим стоимость оборудования с затратами на обеспечение заданной надежности или стоимостью потерь. Для расширенного списка рядов, включающего неравномерные, предложен алгоритм минимизации избытка установленной мощности комплексов с учетом графиков изменения нагрузок. Представленные модели формирования графиков нагрузок позволяют проводить анализ функционирования ГЭК как при наличии экспериментальных данных, так и при их частичном отсутствии. Для последнего случая разработан логико-лингвистический подход, основанный на знаниях экспертов, представляющих величину электропотребления отдельных технологических нагрузок за определенный интервал времени в виде значений лингвистических переменных.

4. На основе фреймового подхода формализована процедура построения модульных компоновок ГЭК. Представления структур на уровне видов и кратности преобразования электроэнергии и на уровне базовых модулей повышают эффективность проектирования. Первый уровень позволяет оптимизировать по выбираемым критериям в сокращенном пространстве поиска. Второй уровень обеспечивает пополняемую базу схемотехнических решений для реализации модульной компоновки ГЭК.

5. Предложены модели показателей сходства компоновок для оценки возможности и целесообразности создания гибких комплексов, представляющих собой энергетический робот, который принимает конфигурацию, оптимальную для достижения выбранных целей. На примере комплекса, содержащего несколько групп универсальных модулей, получены варианты компоновок и осуществлено их сравнение по предложенным показателям.

6. Показано, что параллельная работа электротехнических модулей без средств принудительного распределения мощности нагрузки неэффективна. Исследовано распределение мощности между параллельно работающими модулями в зависимости от их количества, КПД и величины разброса их эквивалентных сопротивлений, а также для случая, когда последние являются случайными величинами с нормальным законом распределения. Анализ полученных данных показал, что при увеличении числа параллельно работающих модулей увеличивается эффект самовыравнивания мощности нагрузки между отдельными каналами. Предложена структура системы регулирования, включающая наряду с контуром стабилизации выходного напряжения контур распределения токов пропорционально номинальным мощностям модулей. В результате моделирования токового распределения в динамических режимах, связанных со структурными перестройками, на базе разработанных математических моделей предложен алгоритм бесперегрузочного ввода в работу модуля за минимальное время.

7. Построены алгоритмы формирования структур ГЭК, отвечающих критерию минимума установленной мощности, для электроснабжения последовательно и одновременно выполняемых технологических операций, а также их смешанных сочетаний. В ряде приложений использование разработанного подхода позволяет уменьшить установленную мощность электротехнического оборудования более чем на 50%. Исследованы свойства объединения компоновок при построении структур ГЭК на основе фреймовых моделей. В рамках разрабатываемого подхода получена компоновка, реализующая технологический процесс среднечастотной плавки металлов.

8. Расширен класс базовых модулей для реализации структур ГЭК за счет универсальных модулей, обеспечивающих набор функций, и агрегатов, имеющих несколько входных или выходных интерфейсов. Показано, что их использование в компоновках ГЭК приводит к улучшению показателей качества электроэнергии, повышению быстродействия при последовательных переходах с одного энергетического выхода на другой, а также к возрастанию уровня гибкости при управлении структурой комплекса в темпе питаемых технологических процессов.

9. Представлены компоновки ГЭК, питающие групповую двигательную нагрузку и обладающие незначительным по сравнению с промышленной сетью запасом мощности по отношению к номинальной мощности нагрузки. Показано, что совместное использование параметрического и структурного подходов к организации функционирования ГЭК приводит к улучшению показателей, полученных на основе одного из методов. Например, в ГЭК на базе автономного инвертора тока, использующего дополнительную конденсаторную батарею, после ее подключения перед запуском асинхронного двигателя повышают частоту инвертора. Получен ряд структур ГЭК на базе секционирования батареи конденсаторов, позволяющий производить запуск двигателей различной мощности с автоматическим выбором общей емкости коммутирующих конденсаторов, что обеспечивает необходимую коммутационную устойчивость инвертора при пуске двигателя.

10. Показано, что разработанные методы построения структур ГЭК позволяют создавать принципиально новые системы электроснабжения лишь при использовании современных информационных технологий и наличия информационной среды, обеспечивающей обмен между отдельными компонентами модульной системы. Оптимальным является комбинирование принципов централизованного и децентрализованного управления, что требует построения сложных систем, способных учитывать множество параметров при выработке управляющих воздействий. Принципиально возможность решения этой задачи, основанной на выполнении сложных расчетов в темпе питаемых технологических процессов, появилась с освоением выпуска недорогих микропроцессорных вычислительных средств. Для структуры ГЭК, в которой меняется общее число независимых энергетических выходов и обеспечивается повышенная надежность за счет двукратного резервирования каждого выхода, при использовании инверторов тока разработан алгоритм управления, основанный на сравнении вычисляемого и эталонного значения угла запирания.

11. Выполнены исследования по влиянию ГЭК на питающую сеть, в том числе при случайном характере изменения углов управления группы выпрямителей, образующих силовой вход комплекса. Показано улучшение входных энергетических показателей за счет небольших варьирований значений углов управления выпрямителями, а также изменения установленной мощности, обеспечивающего загрузку работающих модулей, близкой к номинальной. Предложены пути улучшения электромагнитной совместимости с применением компенсаторов реактивной мощности на основе использования разработанного схемотехнического решения. С помощью аппарата нечетких чисел произведена оценка качества кривой входного тока, позволившая исследовать влияние малых неопределенных параметров ГЭК, скомпонованного из агрегатов с явным звеном постоянного тока разных номинальных мощностей.

12. Теоретические разработки диссертации позволили получить ряд модульных электротехнических компоновок, обеспечивающих высокое качество выходного напряжения в сочетании с расширением набора функций ГЭК, реализующих эффективное электроснабжение различных технологических нагрузок. Получен общий вид преобразования фазовой и амплитудной матриц комплексов гармоник фазных токов на выходе, обеспечивающего компенсацию (6к-1)-й и (6к+1)-й гармоник для к=1, 2, 3, . Выведены соотношения для трансформаторного и конденсаторного суммирования мощности модулей с целью заданного преобразования спектра кривой выходного напряжения. Для конденсаторного суммирования получены структуры многоэлементной батареи, уменьшающие общий избыток установленной мощности конденсаторов в многомодульных комплексах.

Предложенные схемотехнические решения и программные продукты использованы при создании опытно-промышленных образцов ГЭК, а также для совершенствования существующих систем электроснабжения различного технологического оборудования промышленных предприятий.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Томашевский, Юрий Болеславович, 2005 год

1. Автоматизированное проектирование силовых электронных схем / В.Я. Жуйков, В.Е. Сучик, П.Д. Андриенко, М.А. Еременко.- Киев: Техшка, 1988. -168 с.

2. Автономные инверторы / Под ред. Г. В. Чалого. Кишинев: Штиинца, 1974. - 336 с.

3. Агунов A.B. Улучшение электромагнитной совместимости в автономных электроэнергетических системах ограниченной мощности методом активной фильтрации напряжения // Электротехника, 2003. №6. С.52-56.

4. Адамия Г.Г. К вопросу распределения нагрузок между параллельно работающими инверторами // Электроэнергетика и автоматика,- Кишинев: Штиинца, 1973.- Вып. 15. С. 16-18.

5. Адамия Г.Г., Билинкис П.Г., Чванов В.А. Распределение нагрузок между параллельно работающими инверторами // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника, 1971. № 17. - С. 15-18.

6. Адамия Г.Г., Чванов В.А. Принципы построения систем, содержащих параллельно работающие автономные инверторы // Материалы семинара по кибернетике. Ч. 1. Динамика систем управления. - Кишинев: Штиинца, 1975. -С.22-25.

7. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высш. шк., 1989.-263 с.

8. Алиев P.A., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990. - 264 с.

9. Алтунин Б.Ю., Туманов И.М. Математическое моделирование тиристорных устройств РПН трехфазных трансформаторов // Электротехника, 1996. №6.- С. 22-25.

10. Алферов Н.Г., Мамонтов В.И., Розанов Ю.К. Инверторный модуль для систем гарантированного электропитания // Электротехническаяпромышленность. Преобразовательная техника, 1981. № 7. - С.13-15.

11. Антонов И.М., Глебов Б.А. Надежность системы электропитания, состоящей из однотипных преобразовательных ячеек // Тр. МЭИ, 1986. №92. -С.123г127.

12. Ануфриев И.Е. Самоучитель Ма1:ЬаЬ 5.3/б.х. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 736 с.

13. Артеменко М.Е. Синтез однотактных преобразователей постоянного напряжения с непрерывной кривой потребляемого тока // Техшчна електродинамжа. Тематичний випуск "Системы електроживлення електротехшч1х установок { комплекЫв". - Киев, 1999. - С. 18-21.

14. Артеменко М.Е. Синтез регуляторов переменного напряжения // Электроника и связь, 1998. Вып. 4. - 4.2. - С. 221-225.

15. Артеменко М.Е. Синтез транзисторных преобразователей напряжения на основе главной топологической матрицы // Электроника и связь, 1997. -Вып.2. Ч. 1.-С. 67-71.

16. Артеменко М.Е., Жуйков В .Я., Якименко Ю.И. Матрично-топологический синтез вентильных преобразователей. К.: Полггехшка, 2001. -230 с.

17. Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник В.А. Автономные инверторы тока в системах электропитания / Сарат.политехн.ин-т: Саратов, 1992.- 152 с.

18. Артюхов И.И., Томашевский Ю.Б., Серветник В.А. Тиристорные преобразователи частоты с перестраиваемой структурой // Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб. -Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1985. С.47-53.

19. Атрощенко В.А., Григораш О.В. Модульное агрегатирование систем автономного электроснабжения // Промышленная энергетика, 1996. №4. -С.20-23.

20. Базы данных, интеллектуальная обработка информации / Корнеев В.В., Гареев А.В., Васютин С.В., Райх В.В. М.: Нолидж, 2001. - 496 с.

21. Бару А.Ю., Эпштейн И.И. Состояние и задачи в области автономных инверторов для асинхронного электропривода // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. трудов Междунар. науч.-техн. конф. Харьков, 1993. - С. 16-20.

22. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. - 392 с.

23. Башарин А.В., Постников В.А. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ: Учебное пособие для вузов. -Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. 512 с.

24. Бедфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов / Перевод с англ.- М.: Энергия, 1969. 280 с.

25. Бенгина Т.Н., Чванов В.А. Анализ режимов автономного инвертора при внешних несимметричных коротких замыканиях // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника, 1982. Вып. 3(140). - С. 1-3.

26. Беркович Е.И., Зуев А.И., Иоффе Ю.С., Мотыль А.П. Параллельная работа преобразователей частоты для индукционного нагрева // Электрическая промышленность. Преобразовательная техника, 1973. Вып. 11.- С. 18-20.

27. Бернас С., Цек 3. Математические модели элементов электроэнергетических систем: Пер. с польск. М.: Энергоиздат, 1982. - 312 с.

28. Борисов Б.П., Вагин Г.Я. Электроснабжение электротехнологических установок. Киев: Наук, думка, 1985. - 248 с.

29. Бородин Н.И. Структурная схема при параллельной работе непосредственных преобразователей частоты // Полупроводниковые преобразователи электрической энергии. Новосибирск, 1983. - С.94-103.

30. Бородин Н.И., Подъяков Е.Я., Харитонов С.А. Статический режим параллельной работы двух НПЧ // Преобразовательная техника: Межвуз. науч. сб. НЭТИ. Новосибирск, 1979. - С. 101-112.

31. Бояр-Созонович С.П., Вишневский JI.B., Беляев В.Н. Включение асинхронных генераторов на параллельную работу // Электричество, 1989. -№12. С.32-36.

32. Брон Л.П. О моделировании электрических цепей со сосредоточенными параметрами // Электричество, 1974. № 2. - С.83-85.

33. Бычкова Е.В., Прудникова Ю.И. Обзор современных зарубежных преобразователей частоты и опыт их применения // Электротехника, 1995. №7.- С.36-41.

34. Васильев А.Л. Модульный принцип формирования техники. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 240 с.

35. Васильев A.C., Гуревич С.Г., Иоффе Ю.С. Источники питанияэлектротермических установок. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 248 с.

36. Васильев A.C., Гуревич С.Г., Качан Ю.П. Параллельная работа преобразователей в электротермии // Электротехника, 1976. № 8. - С.44-48.

37. Вентильные преобразователи переменной структуры / Тонкаль В.Е., Руденко B.C. Жуйков В.Н. и др. Киев: Наук, думка, 1989. - 336 с.

38. Воробьев А.Ю. Электроснабжение компьютерных и телекоммуникационных систем. М.: Эко-Трендз, 2003. - 280 с.

39. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: Изд. дом "Додэка-ХХГ, 2001. - 384 с.

40. Гавриш А.П., Ямпольский JI.C. Гибкие робототехнические системы: Учебник. Киев.: Вища шк., 1989. - 407 с.

41. Гарганеев А.Г. Информативные свойства автономных инверторов в электромеханике // Электричество, 2001. №12. - С.28-36.

42. Голембиовский Ю.М. Тензорные модели многомостовых оперативно перестраиваемых преобразовательных сетей // Проблемы преобразовательной техники: Тез. докл. V Всес. науч.-техн. конф. Киев : Ин-т электродинамики АН УССР, 1991. - 4.2. - С.243-245.

43. Голембиовский Ю.М., Митяшин Н.П., Резчиков А.Ф. Методы синтеза преобразовательных систем. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2001. - 136 с.

44. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Госстандарт, 1998. - 30 с.

45. Григорьев A.M., Синегуб Г.А., Шпер B.JI. Основные направления исследования и повышения надежности силовых полупроводниковых приборов. М.: Информэлектро, 1985. Сер.05. - Вып.1. - С.1-53.

46. Губкин И.А. Метод редукции в теории линейных цепей // Электричество, 1993. №2. - С.45-50.

47. Джюджи Л., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Теория, характеристики, применение. / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 400 с.

48. Долбня В.Т. Топологические методы анализа и синтеза электрических систем и цепей. Харьков : Вища шк. Изд-во Харьк. ун-та, 1974. - 144 с.

49. Дьяконов В., Круглов В. МАТЬАВ. Анализ, идентификация и моделирование систем. СПб.: Питер, 2002. - 448 с.

50. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятия. М.: Энергоатомиздат, 1994. 272 с.

51. Железко Ю.С. О нормативных документах в области качества электроэнергии и условий потребления реактивной мощности // Электрические станции, 2002. №6. - С. 18-24.

52. Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - 168 с.

53. Зиновьев Г.С. Итоги решения некоторых проблем электромагнитной совместимости вентильных преобразователей // Электротехника, 2000. №11. -С.12-16.

54. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2003. - 664 с.

55. Зиновьев Г.С. Прямые методы расчета энергетических показателей вентильных преобразователей. Новосибирск : Изд-во Новосиб. ун-та, 1990. -220 с.

56. Кадацкий А.Ф., Артамонова О.М. Оценка качества электрических процессов функционирования импульсных преобразователей модульной структуры на базе силовых каналов инвертирующего типа // Электротехника, 1998. №3. - С. 18-24.

57. Калниболотский Ю.М., Жуйков В.Я., Солодовник А.И. Синтезструктур преобразователей // Проблемы технической электродинамики, 1977. -Вып.62. С. 19-21.

58. Кантер И.И. Преобразовательные устройства в системах электроснабжения. Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 1989. - 260 с.

59. Кантер И.И., Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.Б. Система централизованного электроснабжения на базе параллельно работающих преобразователей частоты // Электричество, 1991. № 1. - С.39-47.

60. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.: -JL: Госэнергоиздат, 1963. - 774 с.

61. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин.- М.: Высш. шк., 1987. 248 с.

62. Копылов И.П. Электромеханика некоторые проблемы XXI века // Изв. Академии наук. Энергетика, 2003. - №1. - С. 154-157.

63. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 360 с.

64. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров М.: Наука, 1977. - 832 с.

65. Крон Г. Тензорный анализ цепей. М.: Советское радио, 1978. - 719 с.

66. Кузин JI.T. Основы кибернетики: В 2 т. М.: Энергия, 1979. - Т. 2: Основы кибернетических моделей. - 584 с.

67. Лескин A.A., Мальцев П.А., Спиридонов A.M. Сети Петри в моделировании и управлении. Л.: Наука, 1989. - 133 с.

68. Маевский O.A. Энергетические показатели вентильных преобразователей. М.: Энергия, 1978. - 320 с.

69. Мельников Б.С. Поисковое проектирование в электротехнике / Под ред. Г.С. Мыцыка. М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 84 с.

70. Минский M. Фреймы для представления знаний. М.: Мир, 1979.152 с.

71. Митяшин Н.П. Автономные инверторы с выходом на двух частотах // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2001. - С.45-62.

72. Митяшин Н.П., Голембиовский Ю.М., Томашевский Ю.Б. Оценка гибкости систем силовой электроники // Актуальные проблемы электронного приборостроения: Тр. Y междунар. конф. Новосибирск, 26-29 сентября, 2000. -Т. 4. - С.91-94.

73. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б. Гибкие преобразовательные комплексы. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2002. - 128 с.

74. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б. Оценка влияния малых неопределенных параметров на характеристики агрегированного преобразователя // Изв. вузов. Проблемы энергетики, 2003. №11-12. - С.96-106.

75. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б. Системный анализ гибких электромеханических объектов: Учеб. пособие. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2000. - 65 с.

76. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Артюхов И.И. Адаптивные системы электроснабжения на базе агрегированных преобразователей частоты // Изв. вузов. Проблемы энергетики, 2002. №5-6. - С.93-103.

77. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Артюхов И.И. Об абсолютной устойчивости двухмостового инвертора тока с расщепленной батареей коммутирующих конденсаторов // Изв. вузов. Энергетика, 1990. №5. - С.53-56.

78. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.М. Переходные процессы при изменении структуры преобразователя частоты // Электротехника и энергетика Поволжья на рубеже тысячелетий: Сб.докл. Поволжской науч.-техн.конф. Чебоксары, 2001. - С.99-100.

79. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.М. Преобразовательные комплексы с изменяющейся структурой // Техшчна електродинамика Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффективнють". - Киев, 2002. - Ч. 2. - С.24 -26.

80. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Кузьмиченко Б.М. Системообразующие принципы построения электротехнических комплексов с изменяемой структурой // Автоматизация и современные технологии, 2003. -№4. С.7-13.

81. Митяшин Н.П., Томашевский Ю.Б., Мартынов Ю.И. Концепция гибкости электромеханического оборудования // Прогрессивные технологии в науке и производстве: Сб. докл. межвуз. науч.-практ. конф. Камышин, 2001. -С.106-109.

82. Многоинверторные среднечастотные преобразователи в системах электропитания индукционных установок / В.И. Лузгин, А.Ю. Петров, В.В. Шипицын, К.В. Якушев // Электротехника, 2002. №9. - С.57-63.

83. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. -М.: Энергоатоамиздат, 1986. 376 с.

84. ПЗ.Мыцык Г.С. Основы структурно-алгоритмического синтеза источников вторичного электропитания. М.: Изд-во МЭИ, 1989. - 108 с.

85. Мыцык Г.С. Улучшение электромагнитной совместимости статических преобразователей повышенной частоты // Электричество, 2000. -№8. С.42-52.

86. Мыцык Г.С., Михеев В.В., Фридман П.М. Многоканальное построение преобразователей с промежуточным высокочастотным преобразованием // Электричество, 1992. №4. - С.22-31.

87. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука, 1986. - 321 с.

88. Нечеткие множества и теория возможностей: Последние достижения / Под ред. P.P. Ягера. М.: Радио и связь, 1986. - 408 с.

89. Нильсон Н. Искусственный интеллект. Методы поиска решений. -М.: Мир, 1973. 270 с.

90. Новосельцев А.В. Методические аспекты теории преобразователей // Вестник АН УССР, 1990. №7. - С. 16-22.

91. Основы инвариантного преобразования параметров электрических цепей / А.И. Матряшин K.JI. Куликовский, С.К. Куроедов, J1.B. Орлов : Под ред. А.И. Матряшина. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 216 с.

92. Основы теории цепей: Учебник для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин,

93. A.B. Нетушил, C.B. Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.

94. Параллельная работа вентильных генераторов в автономных электрических системах постоянного тока / С.Р. Мизюрин, Б.Л. Алиевский,

95. B.А. Сериков, A.C. Коробов // Электричество, 2004. №3 С.37-46.

96. Перспективы применения силовой электроники в энергетике / Г.Г. Жемеров, Е.И. Сокол, А.Ю. Бару, Ю.Л. Шинднес // Техшчна електродинамша. -Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффектившсть". Киев, 2000. -Ч. 1.-С.З-8.

97. Петергеря Ю.С., Жуйков В.Я. Принципы эффективного интеллектуального управления потреблением энергии в локальных объектах // Техшчна електродинамика. Тематичний випуск "Проблеми сучасно!' електротехшки". - Киев, 2002. Ч. 1. С.90-96.

98. Портной С.Е., Тепман И.А., Сурин A.B. Вопросы эксплуатационнойнадежности силовых полупроводниковых приборов и ускоренной оценки ее // Электронная техника, 1975. Сер.8. - №9. - С.53-60.

99. Преобразовательные комплексы повышенной частоты с расщепленной конденсаторной батареей / Н.П. Митяшин, Ю.Б. Томашевский, И.И. Артюхов, Ю.М. Голембиовский // Изв. вузов. Электромеханика, 2002. -№6 С. 19-25.

100. Промышленные роботы агрегатно-модульного типа / Е.И. Воробьев, Ю.Г. Козырев, В.И. Царенко: Под общ. ред. Е.П. Попова. М.: Машиностроение, 1988. - 240 с.

101. Разработка, исследование и внедрение тиристорных комплексов для электроснабжения цехов и заводов на повышенных частотах: В 2 кн. Отчет о НИР: Сарат.политехн.ин-т. - № Гр 01830040541. - Саратов, 1987.

102. Раскин Л.Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления. М.: Сов.радио, 1976. - 344 с.

103. Раскин Л.Я. Расчет стабилизированного параллельно последовательного инвертора тока с улучшенным использованием конденсаторов // Электротехника, 1987. №9. - С.55-59.

104. Раскин Л.Я. Стабилизированные автономные инверторы тока на тиристорах. М.: Энергия, 1970. - 96 с.

105. Резчиков А.Ф. Структуры автоматизированных систем управления энергетикой промышленных предприятий: В 2-х ч. Саратов: Изд-во Сарат. унта, 1983.

106. Робототехника и гибкие автоматизированные производства: В 9-и кн.- М.: Высш. шк., 1986. Кн. 7: Гибкие автоматизированные производства в отраслях промышленности / И.М. Макаров, П.Н. Белянин, Л.В. Лобиков и др.:

107. Под ред. И.М. Макарова. 176 с.

108. Розанов Ю.К. Параллельная работа преобразователей постоянного тока // Электротехника, 1982. №4. - С.37-39.

109. Розанов Ю.К. Полупроводниковые преобразователи со звеном повышенной частоты. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 184 с.

110. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В. Современные методы улучшения качества электроэнергии (аналитический обзор) // Электротехника, 1998. №3. -С.10-17.

111. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. М.: Высш. шк., 1980. - 424 с.

112. Сазыкин В.Г. Использование нечетких чисел в задачах электроснабжения. // Электричество, 1995. №3. - С.29-33.

113. Сазыкин В.Г. Расширение и классификация используемых в задачах электроснабжения нечетких чисел. // Электричество, 1996. №6. - С.33-38.

114. Северне Р., Блум Г. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания. М.: Энергоатомиздат, 1988.- 294 с.

115. Сен П. Тиристорные электроприводы постоянного тока: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 232 с.

116. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Технжа, 1977.-768 с.

117. Современные и перспективные силовые IGBT модули / С.Н.Флоренцев, Х.Г. Буданов, В.М. Гарцбейн, JI.B. Романовская // Техшчна електродинамжа - Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффективнють". - Киев, 2000. - Ч. 1. - С. 19-28.

118. Создание серии IGBT преобразователей частоты для регулируемых асинхронных электроприводов / В.А.Барский, М.Г.Брызкалов, Н.А.Горяйнов и др. // Электротехника, 1999. №7. - С.38-41.

119. Справочник по преобразовательной технике / И.М.Чиженко, П.Д.Андриенко, А.А.Баран и др.: Под ред. И.М. Чиженко Киев: Техшка, 1978.- 447 с.

120. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. A.A. Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

121. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальным выходным напряжением. / Ф.И. Ковалев, Г.П. Мосткова, В.А. Чванов и др. М.: Энергия, 1972. - 152 с.

122. Стжелецки Н. Методы и средства эластического управления передачей мощности в рассредоточенных системах переменного тока // Техшчна електродинамика. Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффективнють". - Киев, 2003. Ч. 1. - С.61-66.

123. Стратегия адаптивного управления многоканальными источниками питания / И.И. Артюхов, Н.П. Митяшин, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский // Распределенные информационно-управляющие системы. Саратов: Изд-во Сарат.ун-та, 1988.-С.210.

124. Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок / Пер. с польск. М.: Энергоатомиздат, 1985.136 с.

125. Тарарыкин C.B., Тютиков В.В. Структурная оптимизация многодвигательных электромеханических систем // Электричество, 2001. № 1. С.24-30.

126. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок / Е.И. Беркович, Г.В. Ивенский, Ю.С. Иоффе и др. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. - 208 с.

127. Тиристоры : Справочник / О.П. Григорьев, В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, С.Л. Пожидаев. М.: Радио и связь, 1990. - 270 с.

128. Толстов Ю.Г. Автономные инверторы тока. М.: Энергия, 1980.208 с.

129. Томашевский Ю.Б. Блочно-модульные преобразовательные системы с перестраиваемой структурой // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1998. - С. 103-107.

130. Томашевский Ю.Б. Влияние модульных электротехнических структур на питающую сеть // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн. ун-т, 2004. - С.4-10.

131. Томашевский Ю.Б. Выбор мощностного ряда в блочно-модульных преобразовательных системах // Вопросы преобразовательной техники, частотного электропривода и управления: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 1999. - С.76-78.

132. Томашевский Ю.Б. Определение оптимального составаоборудования в модульных электротехнических комплексах // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2003. - С.44-47.

133. Томашевский Ю.Б. Оптимизация установленной мощности в гибких электротехнических комплексах // Проблемы точной механики и управления: Сб. науч. тр. Саратов: Ин-т проблем точной механики и управления, 2004. -С.28-30.

134. Томашевский Ю.Б. Развитие концепции гибкости в электротехнических комплексах // Вестник СГТУ, 2004. №2. - С. 119-128.

135. Томашевский Ю.Б. Стратегии управления блочно-модульными преобразовательными системами // Fourth international conference on Unconventional Electromechanical And Electrical Systems. St.Petersburg, Russia, June 21-24, 1999. - C.1227-1230.

136. Томашевский Ю.Б. Тиристорный комплекс повышенной частоты для питания групповой двигательной нагрузки: Дис. . канд. техн. наук. Саратов, 1991.-337 с.

137. Томашевский Ю.Б. Формализация поиска структур гибких электротехнических комплексов // Проблемы энергетики: Межвуз.науч.сб. -Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. С.207-212.

138. Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.М., Пятницын В.Н.

139. Модульный принцип организации как основа гибких преобразовательных систем // Техшчна електродинамика. Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффектившсть". - Киев, 2000. - Ч. 1. - С.35-38.

140. Томашевский Ю.Б., Голембиовский Ю.М., Суманеев Г.Э. Оптимизация конфигурации электротехнического оборудования в энергосберегающих преобразовательных комплексах // Энергосбережение в Саратовской области: Науч.-практ. журнал, 2003. №2. - С.42-43.

141. Томашевский Ю.Б., Митяшин Н.П. Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления на основе системного подхода: Учеб.пособие. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2000. - 62 с.

142. Томашевский Ю.Б., Митяшин Н.П., Голембиовский Ю.М. Управление электротехническими комплексами с модульной архитектурой // Техшчна електродинамика Тематичний випуск "Силова електрошка та енергоэффектившсть". - Киев, 2003. Ч. 1. С.51-52.

143. Томашевский Ю.Б., Скуфин H.A. Цифровое управление гибкими системами электропитания для электротермии // Электротехническиекомплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2003. - С.61-65.

144. Тонкаль В.Е., Новосельцев А.В., Стрелков М.Т. Оптимизация силовых полупроводниковых преобразователей // Оптимизация схем и параметров устройств преобразовательной техники : Сб. науч. тр. Киев: Наук, думка, 1983. - С.3-13.

145. Флоренцев С.Н. Силовая электроника начала тысячелетия // Электротехника, 2003. № 6. - С.3-9.

146. Флоренцев С.Н. Силовые ЮВТ-модули основа современного преобразовательного оборудования // Электронные компоненты, 2002. - №6. -С.11-17.

147. Харитонов С.А. Энергетические характеристики электрических цепей с вентилями. Геометрические аналогии : Учеб. пособие. Новосибирск:1. Изд-во НГТУ, 1998. 168 с.

148. Хартли Дж. ГПС в действии / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

149. Чванов В.А. Динамика автономных инверторов с прямой коммутацией. М.: Энергия, 1978. - 168 с.

150. Чванов В.А. Многомостовая вентильная цепь как элемент динамической системы // Электричество, 1990. №7. - С.46-52.

151. Чванов В.А. Новые тенденции развития полупроводникового электротехнологического аппаратостроения // Силовая электроника в решении проблем ресурсо- и энергосбережения: Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. -Харьков: ХПИ, 1993. С.148.

152. Черноруцкий И.Г. Оптимальный параметрический синтез: Электротехнические устройства и системы. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 128 с.

153. Черных И.В. 81МиЬШК: Среда создания инженерных приложений / Под общ. ред. В.Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. - 496 с.

154. Черных Ю.К. Человеко-машинная процедура поиска решений в задачах многоцелевой оптимизации параметров статических преобразователей // Изв. вузов Энергетика, 1988. №6. - С. 16-21.

155. Чуа Л.О., Пен-Мин Лин Машинный анализ электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы: Пер. с англ. М.: Энергия, 1980. - 640 с.

156. Шенфельд Р., Хабигер Э. Автоматизированные электроприводы /Под ред. Ю.А. Борцова. Пер. с нем. Л.: Энергоатомиздат, 1985. - 464 с.

157. Шидловский А.К., Мостовяк И.А., Кузнецов В.Г. Анализ и синтез фазопреобразовательных цепей. Киев: Наук, думка, 1979. - 252 с.

158. Щербаков Б.Ф., Русских A.A. Механизм распределения активных нагрузок параллельно работающих инверторов тока // Электротехническая промышленность. Преобразовательная техника / Информэлектро. М., 1974. -Вып.4.

159. Энергетическая электроника: Справочное пособие /Под ред. В.А. Лабунцова. Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 464 с.

160. Патент №2096888 Россия. Способ регулирования реактивной мощности и устройство для его осуществления / И.И. Кантер, Н.П. Митяшин, Ю.М. Голембиовский, Ю.Б. Томашевский, Г.Э. Суманеев, А.Ф. Резчиков // Открытия. Изобретения, 1997. -№32.

161. Патент на полезную модель РФ №36157. Компенсатор реактивной мощности на основе агрегированного преобразовательного комплекса / В.А. Дерунов, Н.П. Митяшин, Ю.Б. Томашевский, О.Н. Рябов // Открытия. Изобретения, 2004. №6.

162. A.c. 1001373 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Групповой преобразователь частоты / И.И. Кантер, И.И. Артюхов, Н.П. Митяшин и др. // Открытия. Изобретения, 1983. №8.

163. A.c. №1111241 СССР. Групповой преобразователь напряжения / И.И. Кантер, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1984.-№32.

164. A.c. №1115183 СССР. Инвертор / И.И. Кантер, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1984. №35.

165. A.c. №1249688 СССР. Многодвигательный электропривод / И.И. Кантер, Н.П. Митяшин, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский, С.Ф. Степанов, А.Н.

166. Корнев, А.Н. Жуков // Открытия. Изобретения, 1986. №29.

167. A.c. №1265951 СССР. Устройство электроснабжения / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский // Открытия. Изобретения, 1986. -№39.

168. A.c. №1267563 СССР. Групповой преобразователь частоты / И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский, В.А. Серветник // Открытия. Изобретения, 1986. -№40.

169. A.c. №1307521 СССР. Многодвигательный электропривод переменного тока / И.И. Кантер, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1987. №16.

170. A.c. №1388973 СССР. Устройство для управления группой N статических преобразователей частоты, включенных параллельно по входу и выходу / И.И. Кантер, Ю.Б. Томашевский, И.И. Артюхов и др. // Открытия. Изобретения, 1988. №14.

171. A.c. №1410261 СССР. Способ пуска асинхронного электродвигателя от автономного инвертора тока / В.А. Серветник, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский // Открытия. Изобретения, 1988. №26.

172. A.c. №1429264 СССР. Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский // Открытия. Изобретения, 1988. №37.

173. A.c. №1432698 СССР. Групповой преобразователь частоты / И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский, В.А. Серветник и др. // Открытия. Изобретения, 1988.-№39.

174. A.c. №1436236 СССР. Групповой преобразователь частоты / И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский, В.А. Серветник // Открытия. Изобретения, 1988. -№41.

175. A.c. №1444928 СССР. Электропривод переменного тока / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский // Открытия. Изобретения, 1988. -№46.

176. A.c. №1471247 СССР. Устройство для регулирования реактивной мощности / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1989. №13.

177. A.c. №1525855 СССР. Электропривод переменного тока / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский // Открытия. Изобретения, 1989. -№44.

178. A.c. №1529380 СССР. Трехфазный инвертор/ И.И. Кантер, Ю.Б. Томашевский, JI.B. Щедриков и др. // Открытия. Изобретения, 1989. №46.

179. A.c. №1541735 СССР. Устройство управления преобразователем для системы электропитания / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1990. №5.

180. A.c. №1582327 СССР. Устройство для пуска асинхронного двигателя / В.А. Серветник, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1990. №28.

181. A.c. №1605306 СССР. Электропривод переменного тока / В.А. Серветник, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1990.-№41.

182. A.c. №1607063 СССР. Автономный инвертор / И.И. Артюхов, Н.П. Митяшин, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский, О.Ю. Шароватова // Открытия. Изобретения, 1990. №42.

183. A.c. №1614091 СССР. Электропривод переменного тока / В.А. Серветник, И.И. Артюхов, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения. 1990,-№46.

184. A.c. №1665479 СССР. Устройство для управления включенными параллельно по входу и выходу N статическими преобразователями частоты / И.И. Артюхов, В.А. Серветник, Ю.Б. Томашевский и др. // Открытия. Изобретения, 1991. №27.

185. Cameron М.М. Trends in Power Factor Correction with Harmonic Filtering // IEEE Transactions on Industry Applications, 1993. V. 29. - №1. - P.60

186. Control of Circulating Current in Two Parallel Three-Phase Boost Rectifiers / Zhihong Ye, D. Boroyevich, Jae-Young Choi, Fred C. Lee // IEEE Transactions on Power Electronics, 2002. V. 17. - №5. - P.609-615.

187. Enslin J.H.R. Interconnection of Distributed Power Inverters with the Distribution Network // IEEE Power Electronics Society NEWSLETTER, 2003. V. 15.- №4. - P.7-8, 10.

188. Ertl H., Kolar J.W., Zach C. A Novell Multicell DC-AC Converter for Applications in Renewable Energy Systems // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2002. V. 49. - №5. - P.1048-1057.

189. Gyu-Hycong, Sun-Soon Park A New Current Source Inverter with Simultaneous Recovery and Commutation // Conf. Rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22-nd Annu. Meet. Atlanta, Ptl, 1987. - P.691-698.

190. Leonhard W. Microcomputer Control of High Dynamic Performance ac-Drives-A Surveg // Automatica, London, 1986. V. 22. - №1. - P. 1-19.

191. Lorenzo S., Ruiz J.M., Aidana F., Uceda J. Power Electronics Systems Simulation Using Personal Computers // IECON 86. Proc. Int. Conf. Ind. Electron., Contr. and Instrum., Milwaukee, Wise., Sept. 29 Oct. 3, 1986 - New Jork, 1986. -V. l.-P. 757-762.

192. Mas wood A.I., Yusop A.K., Rahman M.A. A Novel Suppressed-Link Rectifier-Inverter Topology with Near Unity Power Factor // IEEE Transactions on Power Electronics, 2002. V. 17. - №5. - P.692-700.

193. Mazumder S.K., Nayfeh A.H., Borojevic D. Robust Control of Parallel DC-DC Buck Converters by Combining Integral-Variable-Structure and Multiple-Sliding Surfase Control Schemes // IEEE Transactions on Power Electronics, 2002. -V. 17. №3. - P.428-437.

194. Perreault D.J., Kassakian J.G. Design and Evalution of a Cellular Rectifier System with Distributed Control // Record of the 29th IEEE Power Electronics Specialists Conference, Fukuoka, Japan, May 17-22, 1998. V. 1. P.790-797.

195. Redl R., Tenti P., Van Wyk J.D. Power electronics polluting effects // Spectrum IEEE, 1997. V. 5. - P.32-39.

196. Schweickardt H.E., Beeler H. The Evolution of URS-System over Various Generations and Their Development // RGE, 1988. №2. - P. 23-26.

197. Simplified Steady-State Model of an SCR-Inverter-Based Load-Commutated Commutatorless Series Motor / K. Mukherjee, S. SenGupta, T.K. Bhattacharya, A.K. Chattopadhyay // IEEE Transactions on Energy Conversion, June, 2002. V. 17, №2. P. 197-202.

198. Slonim M.A., Biringer P.P. Analysis of the Transient and Steady-State Processes in the Parallel Inverter // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 1982. V. 29. - №4. - P.329-336.

199. Sugeno M. Fuzzy measure and fuzzy integral // Trans. SICE, 1972. V.8.- №2. P.95-102.

200. Szekely I., Macelaru M., Duck W. Current Equalization System for a Medium Frequency Static Converter with Parallel Operating Inverters // Proc. Conf. Optimiz., Elec., Electron. Driving, Autom. and Comput. Equip., Brasov, 1987. V. 1- P.213-218.

201. Tymerski R., Vorperian V. Generation, classification and analysis of switched-mode DC-to-DC converters by the use of converter cells // Conference proceedings INTELEC-86. P.181-195.

202. Wilson James W.A. Double bridge inverters with magnetic coupling. // IEEE Confer. Rec. IAS Annu. Meet., 1976: Pap. 11-th Annu. Meet., Hyatt Regency O'Hare. Chicago, 111, 1976. - P.345-352.