Розроблення моделей для оцінювання технічного стану гідрогенератора з використанням нечітких даних про стан його локальних вузлів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.180211Ключові слова:
гідрогенератор, нечітка логіка, модель Мамдані, модель Сугено, метод Заде, спрощений методАнотація
Розв’язано задачу оцінювання технічного стану гідрогенератора в умовах нечіткої інформації. Для цього розроблено ряд моделей комплексного оцінювання технічного стану гідрогенератора за даними про стани його локальних вузлів. Технічні стани локальних вузлів визначаються за раніше розробленими нечіткими моделями типу Мамдані і представляють собою нечіткі величини, що враховано в моделі оцінювання технічного стану гідрогенератора.
Для розроблення моделей було використано нечіткі методи Мамдані, Сугено, Заде та спрощеного нечіткого виводу. Нечітка модель Мамдані має тільки якісну базу правил, що спрощує її побудову експертом. Моделі, побудовані за нечітким алгоритмом Сугено передбачають базу правил з ваговими коефіцієнтами, які визначаються за методом Сааті. Спрощений метод та метод Заде потребують мінімальної участі експерта при побудові нечіткої моделі. Розглянуто приклади оцінки технічного стану гідрогенератора за п’ятьма розробленими нечіткими моделями та перевірено чутливість моделей до якості та достовірності вхідної інформації.
Визначено що найбільш достовірний результат оцінки стану гідрогенератора з похибкою 1,5–2 % дають моделі побудовані за методом Заде та за спрощеним нечітким виводом, оскільки вони мають найменшу залежність від нечіткості вхідних даних про стани локальних вузлів, які самі отримані за нечіткими моделями. Висока точність цих моделей та низька залежність від якості вхідної інформації пояснюється мінімальною участю експерта під час її налагодження. Нечіткі моделі, побудовані за алгоритмами Мамдані та Сугено, дають більшу похибку 3–4 %. Отримані результати можуть бути використані для оцінювання залишкового або спрацьованого ресурсу гідрогенераторів, імовірності їхньої відмови на інтервалі часу та організації ризик-орієнтованого управління електроенергетичною системою та її підсистемамиПосилання
- Kosterev, M., Litvinov, V. (2018). Priority events determination for the risk-oriented management of electric power system. EUREKA: Physics and Engineering, 3, 21–32. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2018.00643
- Litvinov, V. V., Manukian, K. A. (2014). Fuzzy-Statistical Modeling of Hydrogenerator for Its Reliability Appreciation. The International Journal Of Engineering And Science, 3 (1), 85–95.
- Litvinov, V. V., Kilova, K. A. (2018). Otsiniuvannia tekhnichnoho stanu mekhanichnykh vuzliv hidroheneratora. Hidroenerhetyka Ukrainy, 1-2, 44–48.
- Bellman, R. E., Zadeh, L. A. (1970). Decision-Making in a Fuzzy Environment. Management Science, 17 (4). doi: https://doi.org/10.1287/mnsc.17.4.b141
- Jagadeesh, B., Sanker, B. V. (2011). Evaluation of synchronous generator reactance using finite element method (FEM). Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 27 (2), 68–76. URL: http://www.jatit.org/volumes/research-papers/Vol27No2/2Vol27No2.pdf
- Faiz, J., Ebrahimi, B. M., Valavi, M., Toliyat, H. A. (2009). Mixed eccentricity fault diagnosis in salient-pole synchronous generator using modified winding function method. Progress In Electromagnetics Research B, 11, 155–172. doi: https://doi.org/10.2528/pierb08110903
- Duraisamy, V., Devarajan, N., Vinoth Kumar, P. S., Sivanandam, S. N., Somasundareswari, D. (2005). A fuzzy based fault detection scheme for synchronous generator. Academic Open Internet Journal, 14.
- Xie, H., Bo, Y., Yanpeng, H. (2003). Diagnosis of Stator Winding Insulation of Large Generator. Proceedings of the 7th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials (Cat. No.03CH37417). doi: https://doi.org/10.1109/icpadm.2003.1218405
- Frolov, M. Yu., Fishov, A. G. (2007). Identification of Synchronous Generator Electric Parameters Connected to the Distribution Grid. Problemele Energeticii Regionale, 1 (33), 32–39.
- Wang, L., Li, Y., Li, J. (2018). Diagnosis of Inter-Turn Short Circuit of Synchronous Generator Rotor Winding Based on Volterra Kernel Identification. Energies, 11 (10), 2524. doi: https://doi.org/10.3390/en11102524
- Yucai, W., Yonggang, L. (2015). Diagnosis of Rotor Winding Interturn Short-Circuit in Turbine Generators Using Virtual Power. IEEE Transactions on Energy Conversion, 30 (1), 183–188. doi: https://doi.org/10.1109/tec.2014.2339300
- Yucai, W., Minghan, M., Yonggang, L. (2018). A New Detection Coil Capable of Performing Online Diagnosis of Excitation Winding Short-Circuits in Steam-Turbine Generators. IEEE Transactions on Energy Conversion, 33 (1), 106–115. doi: https://doi.org/10.1109/tec.2017.2741503
- Maraaba, L., Al-Hamouz, Z., Abido, M. (2018). An Efficient Stator Inter-Turn Fault Diagnosis Tool for Induction Motors. Energies, 11 (3), 653. doi: https://doi.org/10.3390/en11030653
- Klir, G. J., Yuan, B. (1995). Fuzzy Sets and Fuzzy Logic: Theory and Applications. Prentice Hall, 592.
- Saaty, T. L. (1990). Eigenvector and logarithmic least squares. European Journal of Operational Research, 48 (1), 156–160. doi: https://doi.org/10.1016/0377-2217(90)90073-k
- Kosteriev, M. V., Bardyk, Ye. I. (2011). Pytannia pobudovy nechitkykh modelei otsinky tekhnichnoho stanu obiektiv elektrychnykh system. Kyiv: NTUU «KPI», 148.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Mykola Kosterev, Volodymyr Litvinov, Kateryna Kilova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
