Математическое моделирование электрических полей распределенных электротехнических систем постоянного тока на основе метода инверсии

• Автор: Канунникова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Оглавление
Введение.
Глава 1. Обзор и анализ распределенных электротехнических систем постоянного тока, математических моделей и методов решения внешних краевых задач.

1.1. Особенности распределнных электротехнических систем

1.1.1. Ключевые параметры конструкций линий электропередач постоянного тока

1. 1.2. Основные элементы систем молниезащиты.

1.1.3. Конструктивные особенности систем рассеивания тумана

1.2. Математические модели для исследуемых распределнных электротехнических систем

1.3. Основные методы решения внешних краевых задач для исследуемых систем.

1.3.1. Метод решения внешней краевой задачи для уравнения Лапласа с использованием теорем сложения для гармонических функций в полярных координатах

1.3.2. Особенности метода полос.

1.3.3. Моделирование бесконечно протяженных электрических полей с помощью аналоговых вычислительных машин и численных методов.
1.3.4. Численный метод решения внешних краевых задач с использованием квазиравномерных сеток.
1.4. Выводы по проведенному обзору. Цель и задачи исследования
Глава 2. Развитие метода инверсии бесконечной области для моделирования электрических полей исследуемых систем
2.1 .Детализация метода инверсии бесконечной области в
пространстве
2.2.Особенности метода инверсии бесконечной области в полупространстве
2.3.Постановка внешних краевых задач с граничными условиями Дирихле и Неймана в двумерном и трехмерном полупространстве согласно методу инверсии бесконечной области.
2.4.Конечноразностная аппроксимация исследуемых краевых задач
2.5.Вывод ы
Глава 3. Разработка вычислительных алгоритмов и программного обеспечения для моделирования исследуемых систем согласно методу инверсии бесконечной области.
3.1. Описание алгоритма расчета внешних краевых задач для распределнных электротехнических систем.
3.1.1. Особенности алгоритма расчета исследуемых задач в двумерном полупространстве.
3.1.2. Особенности алгоритма расчета исследуемых задач в трехмерном полупространстве
3.2. Структура программного обеспечения
3.3. Тестирование метода инверсии бесконечной области на внешних краевых задачах в полупространстве.
3.3.1. Численные примеры решения двумерных задач
3.3.2. Численные примеры решения трехмерных задач.
3.4. Выводы
Глава 4. Исследование электрических полей распределнных
электротехнических систем постоянного тока с применением
вычислительного эксперимента на основе метода инверсии бесконечной области.
4.1. Исследование электрических полей воздушных линий электропередачи постоянного тока.
4.2. Исследование электрических полей элементов систем молниезащиты
4.3. Исследование электрических полей систем рассеивания тумана
4.4. Выводы.
Заключение.
Библиографический список используемой литературы.
Введение
Актуальность


Имеется без соавторов 5 публикаций, в том числе свидетельство об отраслевой регистрации программной разработки, а также трудовое соглашение на выполнение научноисследовательской работы за счет средств государстве и но го контракта с ФАНИ. Апробация результатов. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах V Школасеминар молодых ученых и специалистов академика РАН В. Е. Алемасова Проблемы тепломасообмена и гидродинамики в энергомашиностроении Казань, , XVIII Международная научнопрактическая конференция Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии Белгород, , Международная научнопрактическая конференция Образование, наука, производство и управление Ст. Оскол, , Международная научная конференция Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре Липецк, , XV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов Москва, , XV Всероссийская научнометодическая конференция Телематика СанктПетербург, . Связь е научнотехническими программами. РФ в части энергетика и энергосбережение Перечня критических технологий РФ, в частности, технологий создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии, а также технологий снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф, утвержденных указами Президента РФ ПР3 и ПР2 от . Часть исследований, связанная с возможностью применения МИ для исследования систем коронирующих проводов, выполнена при финансовой поддержке Казанского научного центра РАН трудовое соглашение от 1 июня г. ГКМ, за счет средств государственного контракта с ФЛНИ . Публикации результатов. Основное содержание работы изложено в публикациях, из которых 5 работ опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ по научной специальности диссертационной работы, получено свидетельство об отраслевой регистрации программной разработки. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 3 наименований. Работа изложена на 1 стр. В главе 1 проводится обзор и анализ имеющихся в российской и зарубежной литературе данных об основных элементах и ключевых параметрах распределенных электротехнических систем воздушных линий электропередачи постоянного тока, систем молниезащиты, а также систем рассеивания тумана. Рассматривается современное состояние и новшества. Описываются существующие математические модели для исследуемых распределенных электротехнических систем. Помимо этого, в главе 1 дан обзор серии работ из отечественных и зарубежных литературных источников, выполненных за последние годы в области решения внешних краевых задач. Основное внимание в обзоре уделялось центральным идеям и ключевым элементам алгоритмов, тогда как детали их реализации в каждом конкретном случае подробно не рассматривались. В главе 2 детализируется метод инверсии бесконечной области в пространстве, а также рассматриваются особенности метода инверсии бесконечной области в полупространстве. Формулируется внешняя краевая задача с граничными условиями Дирихле и Неймана в двумерном и трехмерном полупространстве согласно методу инверсии бесконечной области. Приводятся конечноразностные аппроксимации. Глава 3 посвящена разработке вычислительных алгоритмов и профаммного обеспечения для компьютерного моделирования электрических полей распределенных электротехнических систем постоянного тока согласно методу инверсии бесконечной области. Помимо этого, представлены результаты тестирования на численных примерах решения двумерных и трехмерных задач. В главе 4 представлены результаты исследования электрических полей распределенных электротехнических систем воздушных линий электропередачи постоянного тока, элементов систем молниезащиты, систем рассеивания тумана, с применением вычислительного эксперимента, проведенного с помощью разработанного программного обеспечения, согласно методу инверсии бесконечной области. В заключении кратко сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе.