Повышение энергоэффективности электротехнических систем уличного освещения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Валиуллин, Камиль Рафкатович

• Валиуллин, Камиль Рафкатович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Валиуллин, Камиль Рафкатович

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................5

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ..............................................................13

1. 1 Сравнительный анализ источников света, используемых в электротехнических системах уличного освещения.....................................13

1.2 Анализ существующих способов повышения энергетической эффективности электрических сетей уличного освещения..........................16

1.3 Анализ существующих автоматизированных систем управления наружным освещением.....................................................................................18

1.4 Анализ методов искусственного интеллекта, используемых для решения задачи энергоэффективного управления уличным освещением.. 27

1.5 Показатели оценки энергетической эффективности электротехнических систем уличного освещения ......................................... 35

Выводы по главе.......................................................................................46

2 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ.............48

2.1 Постановка задачи оптимизации элементов электротехнических систем уличного освещения.............................................................................48

2.2 Методика поиска оптимального сечения проводников и количества светильников в ЭС УО......................................................................................54

2.3 Методика решения задачи поиска оптимальной вновь проектируемой сети уличного освещения ....................

Выводы по главе ................................................................

топологии для ......................60

68

3 РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ....................................................................................................... 70

3.1 Алгоритм определения текущей мощности установок уличного освещения с учетом внешней освещенности с использованием искусственной нейронной сети ........................................................................ 70

3.2 Алгоритм корректировки мощности установок уличного освещения с использованием нейросетевого прогнозирования интенсивности дорожного движения......................................................................................... 78

3.3 Алгоритм выбора энергоэффективного режима работы электротехнической системы уличного освещения с учетом внешней освещенности и прогноза интенсивности дорожного движения ................. 88

3.4 Программная и аппаратная реализация разработанных алгоритмов . 90

Выводы по главе.....................................................................................104

4 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УЛИЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ........106

4.1 Математическая модель электротехнической части системы уличного освещения.......................................................................................109

4.2 Математическая модель светотехнической части установки уличного освещения.......................................................................................117

4.3 Реализация имитационной модели электротехнической системы уличного освещения в среде Simulink..........................................................122

4.4 Апробирование разработанной имитационной модели и алгоритмов управления на примере электротехнической системы уличного освещения центрального района г. Оренбурга................................................................130

Выводы по главе ..................................................................................... 135

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................137

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................139

Приложение А.............................................................................................153

Приложение Б..............................................................................................154

Приложение В.............................................................................................156

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энергоэффективности электротехнических систем уличного освещения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Одним из основных компонентов энергетической системы города являются электротехнические системы уличного освещения (ЭС УО). Под электротехнической системой уличного освещения в контексте данной работы понимается совокупность системы электроснабжения установок уличного освещения, состоящей из источника питания и осветительных сетей, а также самих установок уличного освещения.

От надежности функционирования ЭС УО зависит безопасность и комфорт жителей города. В то же время, электротехнические системы уличного освещения являются энергоемкими объектами - расход электроэнергии на нужды освещения может достигать до 40% от общего энергопотребления города [89]. В связи с тем, что энергоэффективность и энергосбережение являются одними из приоритетных направлений развития экономики РФ [81], обеспечение энергоэффективного функционирования ЭС УО можно считать одним из наиболее важных направлений модернизации электроэнергетической системы города. Под энергоэффективным функционированием ЭС УО в данной работе понимается наименьшее потребление электроэнергии ЭС УО при обеспечении нормативного уровня освещенности дорог и тротуаров, а под алгоритмом энергоэффективного управления - последовательность операционных действий, обеспечивающих энергоэффективное функционирование ЭС УО.

Анализ научных публикаций и технических решений в данной области показал, что в настоящее время используется несколько подходов к повышению энергоэффективности ЭС УО: замена источников света на более эффективные; оптимизация конфигурации осветительных сетей; разработка алгоритмов энергоэффективного управления ЭС УО. Вопрос использования энергоэффективных светодиодных источников света подробно изучен в работах

[2], [11-12], [31], [61]. Учитывая проведенные исследования, в данной работе в качестве эффективных источников света предложено использовать светодиодные осветительные установки, обладающие возможностью регулирования светового потока и потребляемой мощности.

Вопросы снижения потерь в электрических сетях уличного освещения и оптимизации их работы рассмотрены в работах [22], [54], [78]. Отмечая бесспорную ценность проведенных исследований, необходимо заметить, что вопросы оптимизации параметров элементов ЭС УО (определения оптимального числа установок уличного освещения, максимальной протяженности осветительной сети) и ее электрических параметров, обеспечивающих минимальные потери электрической энергии и экономические затраты, в научных исследованиях рассмотрены не в полном объеме.

Анализ публикаций в области обеспечения энергоэффективного функционирования ЭС УО показал, что большинство предлагаемых алгоритмов управления реализует управление функционированием ЭС УО по одной переменной - внешней освещенности и жестким алгоритмам, обеспечивающим ступенчатое регулирование мощности осветительных установок. В работах [7], [27] для обеспечения энергоэффективного функционирования ЭС УО предлагается использовать фотореле или заранее заданный временной график. Однако, разработанные модели функционирования и алгоритмы управления ЭС УО не учитывают наличие движущихся объектов, что приводит к неоправданно высокому энергопотреблению ЭС УО при низкой интенсивности движения. В работах [27], [41], [87] предлагается использование фотореле и датчиков движения. В указанных работах математические модели систем управления базируются на детерминированных и стохастических методах, что в изменяющихся условиях внешней среды (погода, естественная освещенность) и неопределенных исходных данных (интенсивность движения), не обеспечивает высокий уровень энергоэффективности функционирования ЭС УО.

В работах [57], [90] отмечено, что в задачах с изменяющимися и неопределенными входными данными целесообразно использовать технологии

нейронных сетей и нечеткой логики. Применение аппарата нечеткой логики в системах управления уличным освещением рассмотрено в работе [45], но предлагаемые модели функционирования и алгоритм энергоэффективного управления ЭС УО учитывают только значения естественной освещенности, без учета наличия движущихся объектов. Высокая эффективность применения нейронных сетей в моделях функционирования и энергоэффективных алгоритмах управления ЭС УО отмечена в исследованиях зарубежных авторов [92], [98], [108]. Однако разработанные модели и алгоритмы в названных работах не учитывают требований по обеспечению нормативного уровня освещенности дорог и тротуаров.

Таким образом, в существующих исследованиях не предлагается комплексного подхода к повышению энергоэффективности ЭС УО, а отражены только отдельные способы повышения энергоэффективности ЭС УО, такие как снижение потерь в электрических сетях, либо обеспечение наиболее эффективного управления режимом работы ЭС УО. Также автору неизвестны работы, в которых энергоэффективность ЭС УО оценивалась бы не только с учетом затрат электрической энергии на нужды освещения, но и с точки зрения обеспечения уровня освещенности, соответствующей нормативным документам.

Также автору неизвестны работы, в которых рассмотрено имитационное моделирование взаимосвязанного функционирования всех компонентов ЭС УО, позволяющее по результатам методов оптимизации параметров осветительной сети моделировать различные ЭС УО с возможностью выбора оптимальных электротехнических и светотехнических параметров при разных алгоритмах управления ЭС УО, и оценивать энергоэффективность каждого смоделированного режима.

Таким образом, проведенный анализ научно-технической литературы выявил, что вопросы разработки методов оптимизации параметров элементов сети уличного освещения на этапе проектирования и алгоритмов энергоэффективного управления ЭС УО, с учетом требований нормативных документов, а

также вопросы разработки модели функционирования ЭС УО, включающей в себя основные ее компоненты, не рассматривались, что обуславливает актуальность темы исследования.

Целью работы является повышение энергоэффективности электротехнических систем уличного освещения за счёт разработки методик оптимизации параметров ее элементов и алгоритмов энергоэффективного управления.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

1. Анализ существующих технических решений по повышению энергоэффективности электротехнических систем уличного освещения и обоснование системы показателей их энергоэффективности.

2. Разработка методик оптимизации параметров элементов сети уличного освещения и поиска оптимальной топологии осветительной сети при ее проектировании или модернизации.

3. Разработка алгоритмов энергоэффективного управления электротехнической системой уличного освещения с учетом внешней освещенности и прогнозирования интенсивности дорожного движения.

4. Разработка имитационной модели функционирования электротехнической системы уличного освещения с учетом внешних воздействий.

5. Апробирование разработанных методик и алгоритмов на имитационной модели и сравнение полученных результатов с экспериментальными данными ЭС УО Центрального района г. Оренбурга.

Научная новизна. В процессе решения поставленных задач получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана имитационная модель, включающая в себя модели следующих компонентов: источника питания, осветительной сети, установки уличного освещения, системы управления режимом работы электротехнической системы уличного освещения, отличающаяся от существующих моделированием изменения во времени электротехнических и светотехнических параметров режима ЭС УО при различных алгоритмах управления и изменении естественной освещенности.

2. Предложена методика оптимизации параметров элементов сети уличного освещения, отличающаяся от существующих выбором параметров элементов ЭС УО по критериям минимальных капитальных затрат и потерь мощности в осветительной сети при обеспечении нормативных требований и максимальной освещаемой площади.

3. Предложены алгоритмы энергоэффективного управления режимом работы ЭС УО, отличающиеся от существующих тем, что управление осуществляется либо при независимом, либо при совместном учете двух входных переменных: естественной освещенности и прогноза интенсивности дорожного движения, полученного с использованием математического аппарата искусственных нейронных сетей.

4. Впервые предложена система показателей энергоэффективности ЭС УО, разработанная на основе нормативной документации Российской Федерации в области освещения и электроэнергетики, позволяющая оценивать энергоэффективность как отдельных элементов ЭС УО, так и всей системы в целом.

Практическая значимость и реализация работы состоят в том, что:

1. Разработанные алгоритмы реализованы в программном комплексе, осуществляющем адаптивное управление электротехнической системой уличного освещения, за счет: блока прогнозирования интенсивности движения, разработанного на основе нейронных сетей; блока оптимизации текущих параметров режима функционирования ЭС УО, разработанного с учетом требований нормативных документов.

2. Разработанная имитационная модель ЭС УО, реализующая взаимосвязанное функционирование всех её компонентов, позволяет моделировать различные ЭС УО с учетом проведенной оптимизации ее элементов и возможностью выбора оптимальных электротехнических и светотехнических параметров при разных алгоритмах управления.

3. Разработанная методика оптимизации параметров элементов ЭС УО позволяет определять оптимальные параметры элементов осветительной

сети при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах на этапе проектирования.

4. Разработан программно-аппаратный стенд, включающий в себя программное обеспечение и модели светодиодных осветительных установок, позволяющий оценивать энергоэффективность ЭС УО. Стенд используется в учебном процессе ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет».

Методология и методы исследования. В работе использованы общенаучные методы, такие как анализ, синтез, эксперимент, а также производилось математическое моделирование объекта исследования в среде МЛТЬЛБ Simulink. При разработке математических моделей использовались основные положения электротехники и светотехники, а при разработке алгоритмов управления - аппарат искусственных нейронных сетей и теория прогнозирования временных рядов. Апробирование имитационной модели ЭС УО проводилась путём сравнения экспериментальных значений параметров режима реального объекта и результатов, полученных с использованием разработанной модели.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Алгоритмы энергоэффективного управления режимом работы ЭС УО, осуществляющие адаптивное управление и позволяющие в режиме реального времени определять энергоэффективный режим функционирования установок уличного освещения с учетом величины внешней освещенности, интенсивности дорожного движения и требований нормативных документов в области уличного освещения.

2. Методики оптимизации параметров элементов сети уличного освещения, позволяющие определять топологию осветительной сети с наименьшей протяженностью проводников, а также параметры ее проводников и количество установок уличного освещения с учетом минимизации капитальных затрат и потерь мощности в сети при максимизации освещаемой площади.

3. Имитационная модель, интегрирующая электротехническую, светотехническую и информационную части ЭС УО, позволяющая:

-моделировать ЭС УО для выбора её электротехнических и светотехнических параметров в неопределенных условиях внешней среды при различных алгоритмах управления режимами работы установок уличного освещения;

-оценивать энергоэффективность ЭС УО в различных режимах работы.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на:

- Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы» (г. Оренбург, 2014, 2016, 2018 гг.),

- Международной научной конференции «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» (г. Оренбург, 2015 г.),

- VI международной научно-практической конференции в рамках специализированного форума «Expo BuildRussia» (г. Екатеринбург, 2017 г.),

- Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», (г. Екатеринбург, 2015, 2016 гг.),

- Международной конференции «Эффективная энергетика - 2015», (г. Санкт-Петербург, 2015 г.)

- Всероссийской конференции «Электроэнергетика глазами молодежи», (г. Томск, 2014 г.),

- VI Международной научно-практической конференции «Эффективное и качественное снабжение и использование электроэнергии» (Екатеринбург, 2017 г.).

Результаты также были представлены на наукограде международного молодежно-образовательного форума «Евразия» (г. Оренбург, 2016 г.), Всероссийского инженерного конкурса (г.Самара, 2017 г.).

По результатам исследования были успешно завершены работы по гранту молодежного научно-инновационного конкурса «УМНИК» Фонда содействия инновациям (2015 г.).

Публикации. По содержанию работы было опубликовано 15 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах из списка ВАК, 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, библиографического списка из 110 наименований и 3 приложений. Объем работы включает 152 страницы основного текста, в том числе 48 рисунков и 17 таблиц

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ УЛИЧНОГО

ОСВЕЩЕНИЯ

1.1 Сравнительный анализ источников света, используемых в электротехнических системах уличного освещения

На сегодняшний день в электротехнических системах уличного освещения наиболее широко используются следующие типы источников света [13], [35], [56]:

- ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ;

- натриевые газоразрядные лампы типа ДНаТ;

- светоизлучающие диоды (светодиоды).

При выборе источника искусственного света следует обратить внимание на ряд параметров, определяющих насколько они применимы в том или ином проекте. К этим параметрам можно отнести характеристики, определяющие количество света, такие как световой поток, световая отдача, цветовая температура, цветопередача [44], [83].

С точки зрения энергоэффективности, одним из наиболее важных параметров источника света является световая отдача, представляющая собой отношение светового потока источника света к его электрической мощности.

Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. В системах уличного освещения чаще всего применяются лампы типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная). К достоинствам данного типа ламп следует отнести их широкую распространенность и низкую цену. Недостатком указанных источников света является зависимость светотехнических параметров от величины питающего напряжения: отклонение на 10-15 % от номинального напряжения допустимо, но сопровождается

изменением светового потока лампы на 25-30 %. При уменьшении напряжения питания менее 80 % от номинального, лампа может не зажечься, а горящая -погаснуть [76]. Из-за нагрева лампы в процессе работы давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя. Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы, поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. В связи с этим, возможности по оперативному регулированию мощности и светового потока ламп типа ДРЛ существенно ограничены, что в совокупности с низкими показателями световой отдачи обуславливает отказ от использования данного типа ламп в уличном освещении и переход к лампам типа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая) и полупроводниковым источникам света.

Натриевая газоразрядная лампа - электрический источник света, светящимся телом которого служат пары натрия с газовым разрядом в них.

Лампы данного типа обладают более высокими значениями световой отдачи, длительным сроком службы. Оранжево-желтый спектр излучения ламп ДНаТ имеет существенное преимущество для уличного освещения в условиях тумана. К недостаткам ламп данного типа можно отнести зависимость от температуры окружающей среды и ограниченные возможности регулирования мощности лампы и ее светового потока.

Светодиодные светильники являются наиболее экологичными и обладают высокими показателями световой отдачи. Важными достоинствами светодиодных светильников являются мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения, возможность регулировки уровня освещенности за счет установки источника питания с возможностью регулирования потребляемой мощности и стабильная работоспособность при любой температуре окружающей среды [61], [ 68]. Существенным преимуществом является также более высокий срок службы светильников со светодиодными источниками света, достигающий 50.000 часов непрерывного горения. С учетом среднего времени работы системы уличного освещения, составляющего около 4 тысяч часов в год, срок службы светодиодных светильников может достигать 12 и более лет.

Важным отличием светодиодных источников света от газоразрядных и люминесцентных является принципиально другое устройство пуско-регули-рующей аппаратуры. С точки зрения электротехнической системы уличного освещения, светодиодный светильник представляет собой емкостную нагрузку и генерирует реактивную энергию, в то время как пуско-регулирую-щие аппараты люминесцентных и газоразрядных ламп всегда работают с положительным cosф. Этот факт позволяет снизить потери в осветительных сетях, не только за счет снижения уровня протекающих по ним токов, но и за счет снижения потерь активной мощности [77-79]. Кроме того, меньший уровень потребляемой мощности позволяет проектировать более длинные осветительные линии с большим количеством светильников, что позволяет снизить затраты на коммутационную и управляющую аппаратуру в сетях уличного освещения.

Сравнительные показатели различных типов источников света, применяемых в системах уличного освещения приведены в таблице 1.1.

Исходя из проведенного анализа источников света, можно сделать вывод о том, что при разработке методик повышения энергоэффективности ЭС УО следует ориентироваться на светодиодные источники света, так как они позволяют повысить энергоэффективность ЭС УО не только за счёт более высокой световой отдачи, но и за счет снижения потерь в осветительных сетях и более широких возможностей по регулированию мощности и светового потока.

Таблица 1.1 - Сравнение источников света, применяемых в системах уличного освещения

Тип источника света Срок службы (тыс.час) Световая отдача (лм/Вт) Возможность регулирования потребляемой мощности и светового потока Зависимость от питающего напряжения

Лампы ДРЛ 10-12 50-60 Отсутствует Высокая

Лампы ДНаТ 8-12 100-120 Низкая Высокая

Светодиодные лампы До 50 120-140 Высокая Низкая

1.2 Анализ существующих способов повышения энергетической эффективности электрических сетей уличного освещения

Помимо используемых источников света на общую энергетическую эффективность ЭС УО существенное влияние оказывают электрические сети уличного освещения. В связи с тем, что сети уличного освещения являются сетями низкого напряжения и обладают высокой протяженностью, становится актуальным вопрос снижения потерь электрической энергии при ее передаче от источников питания к установкам уличного освещения.

В работе [79] для снижения потерь электрической энергии в сетях уличного освещения предлагается уменьшать активную нагрузку осветительных сетей путем замены светильников на более энергоэффективные, уменьшать сопротивление питающих линий и компенсировать реактивную мощность в осветительных сетях. Авторы отмечают высокую эффективность установки устройств компенсации реактивной мощности в осветительных сетях. Эффективность повышения коэффициента мощности установок уличного освещения также отмечена в статье [78]. В работе [77] предлагается для снижения потерь мощности в осветительных сетях производить симметрирование нагрузки по фазам. Отмечено, что данное мероприятие не требует существенных затрат и позволяет существенно снизить потери активной мощности, вызванные несимметрией в осветительных сетях и питающих силовых трансформаторах.

В работе [54] произведен расчет снижения потерь активной мощности в осветительной сети при снижении мощности установок уличного освещения, повышении сечения проводников питающих линий и компенсации реактивной мощности. Результаты исследования показали, что указанные мероприятия позволяют снизить потери активной мощности на величину от 31 до 85,6%. Отмечая бесспорную практическую значимость указанных выше работ, стоит отметить, что в них проводится анализ конкретных способов снижения потерь в уже существующих сетях, но не предлагаются способы оптимизации параметров элементов ЭС УО на этапе проектирования. Кроме того, в указанных

работах единственным критерием выбора мероприятий по снижению потерь является максимизация снижения потерь, но при этом не учитываются затраты на внедрение энергосберегающих мероприятий и их влияние на освещенность. В некоторых случаях подобный подход, не учитывающий требований нормативной документации, предъявляемых к ЭС УО, может приводить к ухудшению работы ЭС УО в целом, как это отмечено в статье [24].

Активная работа по созданию методов и математических моделей оптимизации параметров элементов ЭС УО с целью повышения их энергоэффективности ведется иностранными учеными [93], [95]. В указанных работах предлагаются математические модели системы поддержки принятия решения по проектированию и модернизации систем уличного освещения, позволяющие максимизировать энергоэффективность ЭС УО. Несмотря на то, что в отечественной научной среде вопрос оптимизации параметров элементов распределительных сетей достаточно глубоко проработан [22], [38], работ, предлагающих математические модели и методики оптимизации параметров элементов ЭС УО автору не известно.

В связи с этим становится актуальной задача создания методик и алгоритмов оптимизации параметров ЭС УО, учитывающих их особенности и позволяющих не только увеличивать энергоэффективность за счет изменения параметров ее элементов, но и учитывать затраты на энергосберегающие мероприятия и качество работы ЭС УО в целом.

1.3 Анализ существующих автоматизированных систем управления

наружным освещением

Повышение энергоэффективности систем уличного освещения можно осуществить не только путем повышения эффективности отдельных светильников и замены устаревших дугоразрядных ламп на более экономичные, но и внедрением систем автоматического регулирования уличного освещения, как это отмечено в работах [11], [31], [40], [41], [45], [50-51].

Исходя из анализа представленных источников, можно сформировать ряд основных требований, предъявляемых к современным системам уличного освещения:

- обеспечение уровня освещенности, соответствующего нормативной документации;

- наличие системы оперативного мониторинга состояния установок уличного освещения;

- простота обслуживания и долгий срок эксплуатации;

- возможность расширения сети уличного освещения без значительных затрат и ее реконструкции (актуально для растущих городов и вновь вводимых микрорайонов).

При этом, все вышеперечисленные требования должны выполняться с наименьшими затратами электрической энергии для максимизации энергоэффективности ЭС УО.

Обеспечение соответствия всем вышеперечисленным требованиям является комплексной задачей, которая должна решаться как на стадии проектирования ЭС УО, так и на стадии ее эксплуатации. Одним из путей обеспечения соответствия данным требованиям, является внедрение систем автоматического управления уличным освещением. В настоящее время данная проблема становится всё более актуальной, в связи с тем, что существующие сети уличного освещения морально и физически устаревают и требуют замены или модернизации [2], [31]. В связи с этим, становится важным вопрос соответствия

вновь вводимых систем управления уличным освещением вышеперечисленным требованиям, а также анализ их достоинств и недостатков с целью оптимального выбора управляющей системы для каждого конкретного случая.

Существующие системы управления уличным освещением можно классифицировать по критерию способа управления уличным освещением. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Управление уличным освещением по заранее заданному графику. При данном способе управления включение и отключение освещения происходит по заранее заданному графику. Критериями составления графика могут быть астрономические наблюдения о времени заката и восхода солнца, световые диаграммы места установки осветительных установок, либо изменение других параметров важных для данной системы. В настоящее время, данный способ управления является наиболее распространенным в городах России. Рассмотрим данный способ управления с точки зрения требований к эффективности, представленных выше. При управлении по заданному графику соответствие освещенности уровню нормативной документации должно закладываться на этапе проектирования системы освещения. Ввиду малой гибкости управляющего графика подобные системы не являются экономичными. Также стоит отметить, что в этом случае система учитывает только один определенный критерий, по которому осуществляется управление (как правило, это освещенность). Для современных крупных городов наличие лишь одного критерия управления явно недостаточно. Кроме того, отсутствие обратных связей в таких системах значительно снижает точность их работы при отклонениях внешних условий от заранее заданных. По той же причине в системе, организованной подобным образом, затруднен мониторинг состояния осветительных установок и их оперативное обслуживание в случае выхода из строя. Основным достоинством такой системы является простота ее организации - не требуется разработка сложных алгоритмов управления, а для расширения сети требуется только увеличение мощности питающего лампы оборудования. Таким обра-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Валиуллин, Камиль Рафкатович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдулхаков, Р.Р. Из тени к свету. Опыт Казани по модернизации уличного освещения [Электронный ресурс] / Р.Р. Абдулхаков // электр. журнал Энергосовет. — 2012. — №2 (21). — С. 52-55. URL: http://www.energoso-vet.ru/bul stat.php?idd=272152 (дата обращения 07.06.2015).

2. Айзенберг, Ю.Б. О стратегии и тактике развития светотехнической промышленности РФ и задаче снижения вдвое энергопотребления на электрическое освещение при улучшении условий жизни людей/ Ю.Б.Айзенберг // Светотехника. — 2013. — № 5. — С. 62-69.

3. Айзенберг, Ю.Б. Световые приборы. М.: Энергия. — 1980. — 463 с.

4. Алексеев, Е.Г. Интеллектуальные системы на примере уличного освещения / Е.Г. Алексеев, С.А. Шиков, С.Н. Ивлиев // Известия Самарского научного центра РАН. — 2017. — №1 — C. 439-442.

5. Ананичева, С. С. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей: учебное пособие / С. С. Ананичева, А. Л. Мызин; 6-е изд., испр. Екатеринбург: УрФУ. 2012. — 80 с.

6. Андреева, Е.А. Приложение нейронных сетей в математическом моделировании: учебное пособие. / Е.А. Андреева, И.П. Болодурина. — Оренбург: ОГУ. — 2008. — 195 с.

7. Барбасова, Т.А. Выбор оптимального режима работы светодиодных излучателей / Т.А. Барбасова, В.О. Волков, Е.В. Вставская, В.И. Константинов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». — 2010. — Вып. 11. — №2 (178). — С. 46-51.

8. Барбасова, Т.А. Определение параметров эксплуатационной надежности элементов систем управления уличного освещения / Т.А. Бар-

басова, Е.В. Вставская, А.А. Захарова // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2011. — №23 (240). — С 102-105.

9. Барышников, Н.В. Разработка новых критериев эффективности дорожных светодиодных светильников /Н.В. Барышников, В.В. Мазалов, В.Ю. Павлов, П.И. Сафонов, А.Ф. Ширанков // Машиностроение и компьютерные технологии. — 2013. — №7. — С 319-328.

10. Бокс, Дж., Дженкинс, Г.М. Анализ временных рядов, прогноз и управление. М.: Мир. — 1974. — 406 с.

11. Бондарев, А.В. Вопросы эффективности современных средств уличного освещения / А.В. Бондарев, В.А. Зверев, К.А. Багров // Научно-техническое творчество молодежи как инновационный ресурс современного общества. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. — 2014. — С. 137-142.

12. Бондарев, А.В. Вопросы повышения эффективности современных средств уличного освещения / А.В. Бондарев, В.А. Зверев, К.А. Багров // Инновации в науке. Материалы Международной научно-практической конференции. — 2013. — С. 211-223.

13. Валиуллин, К.Р. Выбор оптимальных параметров прогнозирования интенсивности дорожного движения / К.Р. Валиуллин, Н.Г. Семенова // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2016. — № 7. — С. 99-102.

14. Валиуллин, К. Р. Качественная оценка энергоэффективности систем уличного освещения / К. Р. Валиуллин // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти проф. Данилова Н. И. (1945-2015) - Даниловских чтений (Екатеринбург, 11-15 декабря 2017 ^.Екатеринбург :УрФУ, 2017. — С. 112-115.

15. Валиуллин, К.Р. Оптимизация параметров элементов сети уличного освещения / К.Р. Валиуллин, Н.Г. Семенова // Электротехнические системы и комплексы. — 2018. — №3(40). — С. 34-41.

16. Валиуллин, К.Р. Интеллектуальная система управления уличным освещением на основе нейросетевых технологий / Н.Г. Семенова, К.Р. Валиуллин // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2015. — № 4. — С. 185-191.

17. Валиуллин, К.Р. Программа управления электроснабжением установок уличного освещения на основе нейросетевых технологий / К.Р. Валиуллин, С. Н. Шевченко, Н. В. Гарнова - Св-во о регистрации программного средства: Оренбург: УФАП. - № 1064 ; опубл. 20.01.15.

18. Валиуллин, К. Р. Сравнение моделей нагрузок при расчете осветительных сетей / Валиуллин К.Р., Семенова Н.Г. // Эффективное и качественное снабжение и использование электроэнергии : сб. докл. 6 Междунар. науч.-практ. конф. в рамках специализир. форума "Expo Build Russia", 19 апр. 2017 г., Екатеринбург / науч. ред. Ф. Н. Сарапулов. — Екатеринбург : Изд-во УМЦ УПИ, 2017. — С. 186-189.

19. Валиуллин, К.Р. Стенд автоматического регулирования уличного освещения / К.Р. Валиуллин // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы» — Оренбург: ООО ИПК «Университет». — 2014. — С. 32-35.

20. Валиуллин, К.Р. Имитационное моделирование электротехнической системы уличного освещения / К.Р. Валиуллин // Электротехнические системы и комплексы. — 2018. — №4(41). — С. 48-55.

21. Вагин, Г.Я. Анализ критериев выбора энергоэффективных и высококачественных источников света и светильников / Г.Я. Вагин, Е.Б. Солнцев, О.Ю. Малафеев // Светотехника. — 2017. — №5 — С. 34-38.

22. Варганова, А.В. О методах оптимизации режимов работы электроэнергетических систем и сетей / А.В. Варганова // Вестник ЮУрГУ. Серия: Энергетика. 2017. — №3. — С.76-82.

23. Веденеева, Л.М. Влияние уличного освещения на безопасность города / Л.М. Веденеева, В.В. Носков, А.П. Попов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Безопасность и управление рисками. — 2016. — №. 5. — С. 150-161.

24. Винников, Б. Г. Расчет режимов разомкнутых распределительных сетей методом распределения мощности / Б.Г. Винников, Д.А. Зеленский, В.В. Картавцев // Вестник ВГТУ. — 2009. — №8. — а 171-174.

25. Виноградов, К.М. Отрицательный опыт применения светодиодных светильников в уличном освещении в муниципальных образованиях Челябинской области / К. М. Виноградов, И.С. Буфетова // Наука ЮУрГУ. — 2017. — С. 242-247.

26. Вставская, Е.В. Оптимизация режима работы светодиодных светильников / Е.В. Вставская, Т.А. Барбасова, В.И. Константинов // Электротехнические комплексы и системы управления. — 2011. — № 4. — С. 14-17

27. Вставская, Е. В. Управление режимами работы светодиодных светильников с передачей информации по питающей сети / Е.В. Вставская, В.И. Константинов, Т.А. Барбасова, Е.В. Костарев // Физика и технические приложения волновых процессов: Материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. 13-17 сентября 2010. — С. 212-220.

28. Вязигин, В.Л. Экономические критерии выбора источников света для улицы / В.Л. Вязигин, А.В. Легостаев // Современный взгляд на будущее науки. — 2016. — С. 66-69.

29. Гавриленко, В.Ю. Разработка и применение рационального уличного освещения / В. Ю. Гавриленко // Таврический научный обозреватель. — 2016. — №5-1 (10). — С. 364-367.

30. Галушкин, А.И. Нейронные сети: основы теории / А.И. Галушкин. - М: Горячая линия-Телеком, 2012. — 496 с.

31. Галущак, В.С. Инновационные направления в уличном освещении городов и сельских поселений / В.С. Галущак, А.Г. Сошинов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2010. — № 5(2), Т. 11. — С. 272-275.

32. Гнучий, Ю.Б. Применение теории графов для расчетов систем электроснабжения. Краткий остов графа. Сеть с наименьшей протяжностью линий электропередачи / Ю.Б. Гнучий, А.В. Гай, В.В. Козырский //Науковий вюник НУБ£П Украши. Серiя «Техшка та енергетика АПК». — 2013. — Т. 184. — С. 11-19.

33. Головнин, О. К. Поддержка принятия решений по организации искусственного освещения улично-дорожной сети / О.К Головнин, О.О Чер-носкулова // Information Technologies for Intelligent Décision Making Support (ITIDS'2016). — 2016. — С. 60-63.

34. ГОСТ Р 55706-2013 Освещение наружное утилитарное. Классификация и нормы. — М.: Стандартинформ, 2016. — 12 с.

35. Гужов, С. И. Концепция применения светильников со светодио-дами совместно с традиционными источниками света / С. И. Гужов, А.А. По-лищук, А.Б. Туркин // Современные технологии автоматизации. — 2008. — Т. 1. — С. 14-22.

36. Гуревич, Ю. Е. Применение математических моделей электрической нагрузки в расчетах устойчивости энергосистем и надежности электроснабжения промышленных потребителей — М.: ЭЛЕКС-КМ, 2008. — 246 с.

37. Гурьев, А.В. Системы автоматизированного управления наружным освещением / А.В. Гурьев, Е.А. Букварев // Электротехника. — 2001. — № 5. — С. 4-10.

38. Дерзский, В. Г. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в распределительных сетях / В.Г. Дерзский, В.Ф. Скиба // Энергосбережение Энергетика Энергоаудит. — 2009. — № 6. — С.55-58.

39. Дьяченко, Ю. А. Выбор средств обеспечения надежности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели / Ю.А. Дьяченко //

Электрика. — 2008. — № 5. — С. 31-36.

40. Идиатуллина, А.М. Управление энергоэффективностью и энергосбережением в сфере городского наружного освещения, на материалах города Казань / А.М. Идиатуллина, Р.А. Смоленцев // Вестник Казанского технологического университета. — 2014. — №18. — С. 280-284.

41. Казаринов, Л. С. Автоматизированные системы управления энергоэффективным освещением: монография / Л.С. Казаринов, Д.А. Шнайдер, Т.А. Барбасова, Е.В. Вставская и др.; под ред. Л.С. Казаринова. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, издатель Т. Лурье. — 2011. - 208 с.

42. Казаринов, Л.С. Концепция повышения энергетической эффективности комплексов наружного освещения / Л.С. Казаринов, Т. А. Барбасова, Е.В. Вставская // Фундаментальные исследования. — 2011. — № 12-3. — С. 553-558;

43. Казаринов, Л.С. Разработка проектов энергоэффективных систем уличного освещения на основе инновационного технико-экономического механизма возвратно-целевого усиления бюджетного финансирования / Л.С. Казаринов, Т.А. Барбасова // Вестник ЮУрГУ. Серия Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2011. — Вып. 14. № 23 (240). — С. 9297.

44. Киричок, А.И. Автоматизация наружного освещения как инструмент энергосбережения / А.И. Киричок // Мир дорог. — 2012. — №63. — С. 38-40.

45. Кнорринг, Г.М., Фадин, И.М., Сидоров В.Н. Справочная книга для проектирования электрического освещения/ 2-е издание переработанное и дополненное. - Санкт-Петербург: Энергоатомиздат. — 1992. — 448 с.

46. Козловская, В.Б. Расчет режимных параметров линии наружного освещения с двусторонним питанием. / В.Б. Козловская, В.Н. Калечиц // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2016. — №6. — С. 549-562.

47. Козловская, В.Б. Влияние напряжения на основные характеристики ламп электрического освещения / В.Б. Козловская, И.В. Колосова, В.Н. Радкевич // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2009. — №1. — С. 5-13.

48. Константинов, В.И. Выбор оптимального режима работы светодиодных излучателей/ В.И. Константинов, Е.В. Вставская, Т.А. Барбасова, В.О. Волков // Вестник ЮУрГУ. — 2010. — №2. — С. 46-51.

49. Краснокуцкий И. Н. Разработка алгоритма и средств управления системами электроснабжения осветительных установок на основе методов нечеткой логики : дис. ... канд. техн. Наук : 05.14.02 / Иван Николаевич Краснокуцкий. — Омск, 2011. — 169 с.

50. Крахмалев, Е.И. Энергосервис в системах уличного освещения: технико-экономические аспекты / Е.И. Крахмалев // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — 2012. — №35.

— С. 150-153.

51. Крахмалев, Е.И. Подход к внедрению распределенной системы управления уличным освещением с применением интеллектуальных регуляторов / Е. И. Крахмалев // Наука ЮУрГУ. Секции технических наук: материалы 66-й науч. конф. Юж.-Урал. гос. ун-т. — Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ. — 2014. — С. 234-239.

52. Леонова, Ю.В. Автоматизированная система управления уличным освещением Новосибирска / Ю.В. Леонова // Вычислительные технологии. — 2013. — Т. 18. — С. 163-169.

53. Лещинская, Т.Б. Применение методов многокритериального выбора при оптимизации систем электроснабжения сельских районов / Т. Б. Лещинская // Электричество. — 2003. — № 1. — С. 14-22.

54. Ляпин В. С. Исследование режимов работы линии уличного освещения при увеличении сечения проводов, замене светильников, установке конденсаторов / В.С. Ляпин, Т.С. Разуваева, К.В. Филиппова //АсШаЬшепсе.

— 2016. — Т. 2. — №. 12. — С. 167-168.

55. Магадеев, Э. В. Методика выбора оптимального варианта повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей / Э. В. Магадеев, Т. Б. Лещинская. — М. : МГАУ. — 2008. — 110 с.

56. Малафеев, О. Ю. Повышение энергетической эффективности систем освещения в секторах потребления и электротехнических комплексах России: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / Малафеев Олег Юрьевич. — Нижний Новгород, 2017. — 169 с.

57. Матвеев, М.Г. Анализ и решение задач выбора с параметрической нечеткостью / М. Г. Матвеев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование.

— 2015. — Т. 8. — №. 4.

58. Матвеев, М. Г. Модели и методы искусственного интеллекта. Применение в экономике: учеб. пособие / М.Г. Матвеев, А.С. Свиридов, Н.А. Алейникова. — М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2008. — 448 с.

59. Никитин, В.Д. Совершенствование методов расчета освещения улиц / В.Д. Никитин // Светотехника. — 2001. — №3. — С.27-29.

60. Никитин, В.Д. Экономический анализ установок наружного освещения / В.Д. Никитин, А.А. Матющенко, Ю. С. Шаламова // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2007. — Т. 310. — №. 1. — С. 234-239.

61. Овчаров, А.Т. Светодиодная светотехника в наружном освещении / А.Т. Овчаров // Вестник ТГАСУ. —2014. — Т. 1. — № 1. — С. 55-68.

62. Ошурков, И.А. Управление светильниками со светодиодами в уличном освещении / И.А. Ошурков, Е.С. Ошуркова // Светотехника. — 2014.

— №5. — С. 32-36

63. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). — 7-е изд. — СПб.: УВСИЗ, 2005. — 245 с.

64. Пушкарев, О. М. В городе Сочи - светлые ночи: управление освещением с помощью радиомодулей ХЬее. /О. М. Пушкарев // Новости электро-техники+Светотехника. — 2012. — №2. — С. 58-60.

65. Пшихопов, В. Х. Автоматизированная система управления с динамическим модулем визуализации для муниципальных сетей уличного освещения / В. Х. Пшихопов и др. // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2004. — №7. — С. 112-116.

66. Самойленко, В. И. Техническая кибернетика: учеб. пособие/ В. И. Самойленко, В.А. Пузырев, И.В. Грубрин// М.: изд-во МАИ. — 1994. — 280 с.

67. Сапрыка, А. В. Модернизация осветительных систем города / А.В. Сапрыка, А.В. Черенков // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. — 2015. —№4 (135). — С. 2-6.

68. Семеняк, М.В. Светодиодные источники света в системах наружного и внутреннего освещения / М.В. Семеняк, В.Н. Горюнов // Вестник Ом-ГАУ. — 2011. — №2 (2). — С. 59-62.

69. Свидетельство №2016614849 Российская Федерация. Программный комплекс управления уличным освещением с использованием нейросете-вых технологий: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ/ К. Р. Валиуллин, А. М. Семенов; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». — № 2016612028; заявл. 10.13.2016; зарегистр. 06.05.2016. — 1 с.

70. Свидетельство №2018614863 Российская Федерация. Программный комплекс управления системой уличного освещения: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ/ К. Р. Валиуллин; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». — № 2018614863; заявл. 28.02.2018; зарегистр. 18.04.2018. — 1 с.

71. Свод правил СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95. — Введ. 2017-05-08 Минрегионразвития. — М., — 2017. — 36 с.

72. Сильянов, В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. — М.: Транспорт. — 2013. — 303 с.

73. СН 541 -82. Инструкция по проектированию наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов. Взамен: ВСН 22-75, СН

407-70, введ.01-07-82. — М: Госстрой СССР. — 1982. — 97 с.

74. Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д.Л. Файбисовича. — М.: Изд -во НЦ ЭНАС. — 2006. — 320 с.

75. Сулайманов, Н.Ч. Прогнозирование интенсивности движения на автомобильных дорогах [Электронный ресурс] / Н.Ч. Сулайманов, Т.Т. Саткы-налиев // URL: http://arch.kyrlibnet.kg/?&npage=view&nadd=3710 (дата обращения: 21.04.2016).

76. Таваров, С.Ш. Влияние отклонения напряжения на электрические величины осветительных ламп / С.Ш. Таваров, Г.Х. Маджидов // Международный научно-исследовательский журнал. — 2016. — №2. 11 (53) Ч. 4. — С. 117119.

77. Троицкий, А.И. Энергоэффективность уличного освещения при внутреннем симметрировании и доведения коэффициента реактивной мощности до нормативного значения / А.И. Троицкий, С.С. Костинский, В.С. Ляпин, Т.С. Разуваева, К.В. Филиппова // Изв. высш. уч. заведений. Электромеханика. — 2016. — № 3. — С. 61-68.

78. Троицкий, А.И. Повышение энергоэффективности работы линий уличного освещения при проведении мероприятий по доведению коэффициента реактивной мощности до нормативного значения / А.И. Троицкий, С.С. Костинский, К.В. Филиппова, Д.С. Пасечная // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: материалы 13-ой Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 июня 2015 г./Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ). — Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ). —2015. — С. 69-73.

79. Троицкий, А.И. Преимущества и недостатки ретрофита уличного освещения при установке светодиодных светильников, а также их влияние на потери активной мощности в трансформаторах распределительных сетей / А.И. Троицкий, С.С. Костинский, В.И. Власенко, Т.З. Химишев // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. — 2016. — №2 (190) — C. 53-61.

80. Тюкаев, Д.А. Организационно-экономический механизм управления инновациями по снижению потерь в системах уличного освещения / Д.А. Тюкаев, И.М. Макарова // Транспортное дело России. — 2018. — №. 3. — С. 48-50.

81. Федеральный закон РФ от 23.11.2009 №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» // "Собрание законодательства РФ", 30.11.2009, № 48, ст. 5711.

82. Федорищев, А.Ю. Опыт реализации программы энергосбережения ГУП "Моссвет" г. Москва. [Электронный ресурс] / А. Ю. Федорищев // электр. журнал Энергосовет. — 2011. — №2(15). — С. 31-33. URL: http://www.energosovetru/bul_statphp?idd=152 (дата обращения 07.06.2015).

83. Федюкина, Г. В. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Знак. — 972 с.

84. Фурсанов, М.И. О выборе оптимальных точек размыкания в городских электрических сетях в условиях SMART GRID / М.И. Фурсанов, А.А. Золотой // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2018. — Т. 61. — №. 3. — С. 207-219.

85. Хайкин, С. Нейронные сети: полный курс. — М.: ООО «И. Д. Ви-льямс». — 2006. — 1104 с.

86. Холмский, В.Г. Расчет и оптимизация режимов электрических сетей. — М.: Высшая школа. — 1975.— 280 с.

87. Шнайдер, Д.А. Системы управления уличным освещения гибкой структуры / Д. А. Шнайдер, Е.И. Крахмалев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. — №22 (198). — 2010. — С. 63-65.

88. Штойер, Р. Многокритериальная оптимизация: теория, вычисления и приложения. — М.: Радио и связь. — 1992. — 504 с.

89. Эннс, О. Интеллектуальные системы уличного освещения /О. Эннс // Энергосбережение. — 2008. — №1. — С. 58-62.

90. Ярушкина, Н.Г. Проектирование интеллектуальных информационных систем / Н.Г. Ярушкина // Наукоемкие технологии. — 2013. — Т. 14. — №. 5. — С. 61-66.

91. Яхъяева, Г.Э. Нечеткие множества и нейронные сети: учеб. пособие / Г.Э. Яхъяева. — М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний. — 2006. — 316 с.

92. Lavric, А. A traffic prediction algorithm for street lighting control efficiency / A. Lavric, V. Popa // Journal of applied computer science & mathematics.

— 2013. — no. 15(7). — pp. 13-17.

93. Carli, R. A decision-making tool for energy efficiency optimization of street lighting / R. Carli, M. Dotoli, R. Pellegrino// Computers & Operations Research. — no. 96. — 2018. — pp.223-235.

94. Collantes-Duarte, J. Time Series Forecasting using ARIMA, Neural Networks and Neo Fuzzy Neurons / J. Collantes-Duarte, F. Rivas-Echeverriat // WSEAS International Conference on Neural Networks and Applications, Switzerland, 2002 [электронный ресурс]. URL: www.wseas.us/e-library/conferences/switzerland2002/papers/464.pdf (дата обращения 28.04.2016).

95. Covitti, A. Road Lighting Installation Design to Optimize Energy Use by Genetic Algorithms. / А. Covitti, G. Delvecchio, F. Neri, A. Ripoli// Computer as a Tool, 2005. EUROCON 2005.The International Conference. — pp. 1541-1544

96. Denardin, А. An intelligent system for street lighting control and measurement / A. Denardin, W. Gustavo et al. //Industry Applications Society Annual Meeting. —IEEE. — 2009. — pp 213-221.

97. Diaconescu, E. The use of NARX neural networks to predict chaotic time series/ E. Diaconescu // WSEAS Transactions on Computer Research. — vol.3.

— no.3. — pp. 182-191.

98. Elejoste, P. An Easy to Deploy Street Light Control System Based on Wireless Communication and LED Technology / P. Elejoste et al. // Sensors (Basel).

— 2013. — vol. 13(5): pp. 6492-6523.

99. Geoffrion, A.M. Bicriterion Mathematical Programming/ A.M. Geof-frion // Operational Research. —1967. — vol. 15. — pp. 39-54.

100. Gheyas, I.A., Smith L.S. A Neural Network Approach to Time Series Forecasting / I.A. Gheyas, L.S. Smith // Proceedings of the World Congress on Engineering, London. — 2009. — vol 2: [электронный ресурс]. pp. 1292-1296. URL: www.iaeng.org /publication/WCE2009/WCE2009_pp1292-1296.pdf (дата обращения 28.04.2016).

101. Lobâo, J.A. Energy efficiency of lighting installations: Software application and experimental validation / J. A. Lobâo, Devezas T., Catalâo J.P.S. // Energy Reports. — Vol.1. — 2015. — pp. 110-115.

102. Kevin Swingler. Applying Neural Networks: A Practical Guide. — Morgan Kaufmann. — 1996. — p. 303.

103. Mahoor, A.A. Hierarchical smart street lighting system with brute-force energy optimization/ A. Mahoor et al. // IEEE Sens. J. —2017. — vol. 17.9. pp. 2871-2879.

104. Martyanov, A. S. Simulation model of public street lighting provided by a photovoltaic converter and battery storage / A.S. Martyanov, D.V. Korobatov, E.V. Solomin // Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2017 International Conference on. — IEEE, 2017. — pp. 1-5.

105. Moreno, I. Modeling LED street lighting / I. Moreno et al. //Applied optics. — 2014. — vol. 20. — pp. 4420-4430.

106. Popa, V. Energy consumption saving solutions based on intelligent street lighting control system / V. Popa et al. // UPB Sci. Bull., Series. — vol. 73.4. — 2011. — pp. 297-308.

107. Sittoni, A. Street lighting in smart cities: A simulation tool for the design of systems based on narrowband PLC / A. Sittoni et al. //Smart Cities Conference (ISC2), 2015 IEEE First International. — IEEE, 2015. — pp. 1-6.

108. Pizzuti, S. Advanced street lighting control through neural network en-sembling / S. Pizzuti F. Moretti, M. Annunziato// SMART 2013: The second international conference on smart systems, devices and technologies. — Rome. — 2013. — pp. 76-81

109. Trafic data site [электронный ресурс]. URL: https://www.nratrafficdata.ie (дата обращения 28.04.2016).

110. Wojnicki, I. Street lighting control, energy consumption optimization. / I. Wojnicki, Kotulski L. // International Conference on Artificial Intelligence and Soft Computing. — Springer, Cham. — 2017. — pp 123-127.

Рисунок А.1 - Принципиальная электронная схема устройства управления светодиодным светильником

Рисунок В.1 - Представление рассматриваемой схемы в виде графа

Таблица В. 1 - Сравнение результатов эксперимента с результатами, по-

лученными с помощью имитационной модели

Точка на Измеренные значения Расчётные значения Относительная

схеме (графе) погрешность модели

1 (2) 1а= 21,5 А; 1а= 21,9 А; 1,82 %

1ь= 5,2 А; А; 5, = 3,7 %

1с= 6,1 А; 1с= 6,4 А; 4,6 %

2 (2-3) 1а= 5,4 А; 1а= 5,7 А; 5,3 %

1ь= 1,2 А; 1ь= 1,2 А; 0 %

1с= 1,4 А. 1с= 1,5 А. 6,6 %

3 (2-14) 1а= 16,1 А; 1а= 16,2 А; 0,6 %

1ь= 3,2 А; 1ь= 3,3 А; 3 %

1с= 4,7 А. 1с= 4,9 А. 4,1 %

4 (13) иа= 234 В; иа= 232 В; 0,85 %

и= 229 В; иь= 227 В; 0,87 %

ис= 225 В. ис= 223 В. 0,88 %

5 (18-33) 1а= 5,2 А; 1а= 5,5 А; 6,8 %

1ь= 2,4 А; 1ь= 2,5 А; 4 %

1с= 0,6 А. 1с= 0,6 А. 0 %

6 (18-19) 1а= 7,9 А; 1а= 8,2 А; 3,7 %

1ь= 0 А; 1ь= 0 А; 0 %

1с= 1,8 А. 1с= 1,9 А. 5,3 %

7 (43) иа= 232 В; иа= 230 В; 0,86 %

иь= 230 В; и= 226 В; 1,72 %

ис= 228 В ис= 226 В 0,87 %

8 (32) иа= 232 В; иа= 230 В; 0,86 %

иь= 0; и= 0; 0 %

ис= 229 В ис= 227 В 0,87 %