The aim of the work is to develop a model of a hybrid reactive power compensator with adaptation of the control system to the parameters of the voltage supply. The task was achieved by applying the control algorithm for the operation of the control system of the active part of the reactive power compensator, which is based on the regression analysis method. The traction drive of the AC electric locomotive VL-80K, which is operated on the railways of the Ukraine, was chosen as the object of study. The simulation of the traction drive operation was carried out for a traction drive with and without a reactive power compensator, for cases where the process of changing the voltage in the catenary was a stationary deterministic process and for the case when this process was a non-stationary non-deterministic process. The most important result is the development of a block diagram of the control system for the active part of the reactive power compensator based on the implementation of the Levinson-Durbin linear prediction algorithm. The significance of the results obtained lies in the possibility of the proposed control scheme for the active part of the compensator to adapt the operation of the compensator to the voltage parameters of the catenary, that is, to the actual operating conditions of the electric locomotive.

Scopul lucrării este elaborarea unui model al compensatorului hibrid de putere reactivă cu adaptarea sistemului de control la parametrii tensiunii de alimentare. Sarcina a fost realizată prin aplicarea algoritmului de control pentru funcționarea sistemului de dirijare al părții active a compensatorului de putere reactivă, care se bazează pe metoda analizei regresiei. Ca obiect de studiu a fost ales sistemul de tracțiune al locomotivei electrice AC VL-80k, care este operată pe căile ferate din Ucraina. Simularea funcționării tracțiunii a fost efectuată pentru o unitate de tracțiune cu și fără un compensator de putere reactivă, pentru cazurile în care procesul de modificare a tensiunii în rețeaua de contact a fost un proces staționar determinat și în cazul unui proces nestaționar nedeterminat. Cel mai important rezultat este elaborarea diagramei bloc a sistemului de control pentru partea activă a compensatorului de putere reactivă bazată pe implementarea algoritmului de predicție liniară Levinson-Darbin. Semnificația rezultatelor obținute constă în posibilitatea schemei de control propuse pentru partea activă a compensatorului de a adapta funcționarea compensatorului la parametrii de tensiune ai rețelei de contact, adică la condițiile reale de funcționare a locomotivei electrice. Utilizarea unui compensator hibrid de putere reactivă cu adaptarea sistemului de control al părții active la parametrii de tensiune ai rețelei de contact a făcut posibilă creșterea factorului de putere al locomotivei electrice și, ca urmare, reducerea puterii totale consumate de către locomotiva electrica din reteaua de contact.

Целью работы является разработка модели гибридного компенсатора реактивной мощности с адаптацией работы системы управления к параметрам напряжения питающей сети. Поставленная задача была достигнута путем применения алгоритма управления работой системы управления активной частью компенсатора реактивной мощности, в основе которого лежит метод регрессионного анализа. В качестве объекта исследования был выбран тяговый привод электровоза переменного тока ВЛ-80к, который эксплуатируется на железных дорогах Украины. Моделирование работы тягового привода проводилось для тягового привода с компенсатором и без компенсатора реактивной мощности, для случаев, когда процесс изменения напряжения в контактной сети являлся стационарным детерминированным процессом и для случая, когда этот процесс являлся нестационарным недетерминированным процессом. Наиболее важным результатом является разработка структурной схемы системы управления активной частью компенсатора реактивной мощности на основе реализации алгоритма линейного прогнозирования Левинсона-Дарбина. Значимость полученных результатов состоит в возможности предложенной схемы управления активной частью компенсатора адаптировать работу компенсатора к параметрам напряжения контактной сети, то есть к реальным условиям работы электровоза. Применение гибридного компенсатора реактивной мощности с адаптацией системы управления активной частью к параметрам напряжения контактной сети позволило повысить коэффициент мощности электровоза и, как следствие, уменьшить полную мощность, которая потребляется электровозом с контактной сети. Результаты моделирования показали, что наибольший эффект о применения гибридного компенсатора реактивной мощности имеет место в условиях нестационарного недетерминированного процесса изменения напряжения контактной сети.