ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ КОМПЕНСУВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ

Анотація

У статті досліджуються можливості застосування нейронних мереж в задачі синтезу симетро-компенсувального пристрою чотирипровідної системи електропостачання, що працює в несиметричному режимі. Несиметричні режими роботи мережі спричиняються нерівномірним навантаженням фаз мережі, слідством чого є виникнення реактивної потужності, нерівномірності напруг у фазах електричної системи та високим показником струму в нульовому проводі. Відхилення від норм основних показників електричної енергії сприяє ушкодженням як в обладнанні споживачів, так і самій мережі. Одним із рішень такої проблеми є підключення спеціального симетро-компенсувального пристрою на стороні навантаження. В залежності від параметрів навантаження мережі такий пристрій може складатися з конденсаторів, а також може містити і котушки індуктивностей. Зазначені реактивні елементи підключаються між фазами системи електропостачання та фазами і нульовим проводом і їх загальна кількість складає шість елементів. Але для повного усунення несиметричного режиму достатньо підключити п’ять елементів, попередньо визначивши позицію надлишкового елементу. Задача визначення необхідної топології симетро-компенсувального пристрою була вирішена раніше із застосуванням оптимізації та чисельних методів, а також із подальшим перерахунком отриманих результатів, які визначають не тільки тип елементів, а й можливість його виключення з пристрою. В статті розглядається можливість використання нейронних мереж для визначення топології симетро-компенсувального пристрою, що значно б спростило задачу, замінивши перші два етапи вирішення задачі оптимізаційними методами і залишивши для виконання оптимізацією лише останній етап, а саме визначення точних значень параметрів симетро-компенсувального пристрою.

Предметом дослідження статті є вивчення можливостей використання нейронних мереж для визначення топології симетро-компенсувального пристрою несиметричної чотирипровідної системи електропостачання. В результаті дослідження було розроблено нейронну мережу, яка ефективно вирішує поставлене питання, визначено її основні параметри та метод, що провів машинне навчання мережі. Вхідні параметри нейромережі формувалися із кортежів, що складаються з шести параметрів – опорів та індуктивностей навантаження ліній електропередач. Матриця цілей нейромережі формувалася з кортежів даних, що складаються з шести елементів, що містять інформацію про розташування надлишкового елементу, який треба виключити із шести елементів що підключаються між фазами та між фазою та нульовим проводом. Після визначення надлишкового елементу спрощується задача розпізнавання типів реактивних елементів за допомогою нейромережі, так як їх кількість зменшилася до п’яти. Також було застосовано нейромережу, яка визначає тип реактивних елементів.

Тестування розробленої нейромережі було проведено на даних, значення яких не увійшли до набору даних для навчання і значно вирізняються від них. Отриманні квазірішення розпізнавання топології симетро-компенсувального пристрою за своїми значеннями наближаються до результатів, що були отримані за допомогою оптимізації і допоміжних розрахунків, що свідчить про надійність і адекватність застосування розробленої нейронної мережі у цьому напрямку.