disertacija
STABILNOST PRETKAOTIČNIH USTALJENIH STANJA FEROREZONANTNOG KRUGA

Igor Lukačević (2015)
Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Fakultet elektrotehnike, računarstva i informacijskih tehnologija Osijek
Zavod za elektroenergetiku
Katedra za elektroenergetske mreže i postrojenja
Podaci o radu
NaslovSTABILNOST PRETKAOTIČNIH USTALJENIH STANJA FEROREZONANTNOG KRUGA
AutorIgor Lukačević
Voditelj/MentorKruno Miličević
Sažetak rada
Ferorezonancija se pojavljuje u elektroenergetskim sustavima se kao neželjeno stanje sustava koje može dovesti do oštećenja pojedinih dijelova sustava. Osnovna komponenta ferorezonantnog dijela elektroenergetske mreže je nelinearna zavojnica sa željeznom jezgrom koju u stvarnosti predstavljaju energetski i mjerni transformatori i kompenzacijske prigušnice. Opisano je nekoliko karakterističnih primjera ferorezonantnih dijelova elektroenergetske mreže koji se mogu modelirati jednostavnim RLC krugom kojega nazivamo ferorezonantnim krugom. U ferorezonantnom krugu mogu se pojaviti različite vrste ustaljenih stanja ovisno vrijednosti bifurkacijskog parametra. Kroz slijed bifurkacija udvostručavanja periode pojavljuje se i kaotično ustaljeno stanje. Identifikacija ustaljenih stanja provedena je s pomoću frekvencijske analize varijabli stanja, Poincaréovih slika i bifurkacijskih dijagrama. Opisana je grafo-analitička metoda analize stabilnosti pretkaotičnih ustaljenih stanja ferorezonantnog kruga temeljena na metodi inkrementalne opisne funkcije. Pomoću ove metode objašnjena je pojava ferorezonantnog skoka kao nestabilnost sustava na frekvenciji poticaja. Slijed pretkaotičnih bifurkacija objašnjen je kao slijed nestabilnih stanja i oscilacija na točno određenim harmonicima osnovne frekvencije poticaja. Model zavojnice sa željeznom jezgrom ima ključan utjecaj na ponašanje ferorezonantnog kruga. Definirani su bitni parametri modela nelinearne zavojnice (ekvivalentna impedancija, početna ili linearna admitancija, ovojnica prijenosne funkcije) na osnovu kojih se izrađuje portret nelinearne komponente. Portret nelinearne komponente služi kao podloga za analizu stabilnosti ferorezonantnog kruga i predviđanje ferorezonancije. Analiza mogućnosti nastanka ferorezonancije provedena je na dva praktična primjera elektroenergetskih postrojenja. Modeliranje zavojnice sa željeznom jezgrom svodi se na dvije bitne komponente: modeliranje nelinearne karakteristike induktiviteta i modeliranje otpora koji predstavlja gubitke u jezgri. Parametari modela zavojnice sa željeznom jezgrom određuju se na osnovu mjerenja U-I-P karakteristike. Predložena je mjerna metoda za izravno mjerenje ekvivalentne impedancije te način modeliranja zavojnice sa željeznom jezgrom na osnovu ekvivalentnog induktiviteta i ekvivalentne vodljivosti.
Ključne riječiferorezonancija ferorezonantni krug kaos stabilnost ustaljeno stanje bifurkacije inkrementalna opisna funkcija zavojnica sa željeznom jezgrom
Naslov na drugom jeziku (engleski)Stabilitiy of pre-chaotic steady states of ferroresonant circuit
Povjerenstvo za obranuDenis Pelin (predsjednik povjerenstva)
Ivo Uglešić (član povjerenstva)
Srete Nikolovski (član povjerenstva)
Robert Cupec (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski/stručni stupanjSveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Fakultet elektrotehnike, računarstva i informacijskih tehnologija Osijek
Ustrojstvena jedinica niže razineZavod za elektroenergetiku
Katedra za elektroenergetske mreže i postrojenja
MjestoOsijek
Država obraneHrvatska
Znanstveno područje, polje, granaTEHNIČKE ZNANOSTI
Elektrotehnika
Elektroenergetika
UDK621.3
PRIMIJENJENE ZNANOSTI. MEDICINA. TEHNIKA. TEHNOLOGIJA
Elektrotehnika
Vrsta studijasveučilišni
Stupanjposlijediplomski doktorski
Naziv studijskog programaElektrotehnika; smjerovi: Elektroenergetika, Komunikacije i informatika
SmjerElektroenergetika
Akademski / stručni nazivdoktor/doktorica znanosti, područje tehničkih znanosti, polje elektrotehnika
Kratica akademskog / stručnog nazivadr.sc.
Vrsta radadisertacija
Jezik hrvatski
Datum obrane2015-09-30
Datum promocije2016-04-09
Sažetak rada na drugom jeziku (engleski)
An initiation of ferroresonance in the electrical power networks is an undesirable phenomenon with possible harmful consequences. The main component of a ferroresonant part of the electrical power network is a nonlinear iron-cored coil, which represents a power transformer, a wound potential transformer or a shunt reactor. A few typical examples of ferroresonant parts of the electrical power networks are described which can be modeled with a ferroresonant circuit as a simple RLC circuit. Varying one of the parameters of the ferroresonant circuit, called bifurcation parameter, several steady-states types can be obtained. Furthermore, a chaotic steady-state can be obtained following a sequence of period doubling bifurcations, known as period doubling route to chaos. Ways of identification and presentation of steady-states are described: harmonic content of a state variable, Poincáre maps and bifurcation diagrams. A grapho-analytical analysis method of stability of pre-chaotic steady states is described. The method is based on the incremental describing function method. A phenomenon of ferroresonant jump is explained by instability of the system on the fundamental frequency of excitation. The pre-chaotic bifurcation sequence is explained by sequence of unstable states and oscillations on certain frequencies. The model of iron-cored coil has substantial impact on the behavior of the ferroresonant circuit. A graphical portrait of a nonlinear component is created which is based on substantial parameters of nonlinear coil (equivalent impedance, linear admittance, transmission function envelope). The graphical portrait of nonlinear component is used to analyze ferroresonant circuit and predict an initiation of the ferroresonance. The ferroresonance possibility analysis on two practical examples of real electrical power systems is carried out. There are two component of iron-cored coil model: nonlinear inductor representing saturation effect and nonlinear resistor representing coil loss. The commonly used method to obtain the model parameters is based on standard U-I-P measurements. The method of measuring of equivalent impedance is proposed. According to such measurements the model of iron-cored coil can be obtained involving equivalent inductance and equivalent conductivity.
Ključne riječi na drugom jeziku (engleski)ferroresonance ferroresonant circuit chaos stability steady-state bifurcation incremental describing function iron-cored coil
Opseg132
Verzijaobranjena verzija
Vrsta resursatekst
Prava pristupaRad u otvorenom pristupu
Uvjeti korištenja radahttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
URN:NBNhttps://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:200:859456
PohranioAnka Ovničević