Труды КНЦ (Технические науки) 3/2022(13).

Для решения задач ЭМС использование среды программирования LabVIEW представляет интерес, во-первых, с точки зрения моделирования участка действующей сети. Пример применения такого подхода для оценки воздействия нового потребителя на исследуемую электрическую сеть при подключении его к действующей трансформаторной подстанции приведен в работе [13]. Конечный ВП был построен на основе созданных виртуальных подприборов и частично с помощью готовых программ от LabVIEW. Выбор гибридного пути при разработке модели подстанции дает пользователю возможность регулировать значения определенных параметров, таких как частота дискретизации, напряжение, гармонические составляющие, ток потребления и другие, в зависимости от объекта проводимого исследования. Значения ряда исходных данных требуется задавать до запуска программы, а настраиваемые параметры рассматриваемых потребителей (например, значение тока) можно изменять, не прерывая работу ВП. Результатом моделирования являются отображаемые на фронтальной панели трехфазные осциллограммы напряжения и тока, а также их мгновенные значения. С помощью реализованной модели подстанции можно спрогнозировать искажения, которые будут привнесены новым потребителем до его присоединения к сети, и проанализировать влияние новых и подключенных ранее потребителей друг на друга. Таким образом, за счет отсутствия в данной среде программирования эталонных элементов создаваемые ВП адекватно регулируются различными параметрами и поэтому отличаются гибкостью, так как пользователь имеет возможность задавать любые характеристики элементов исследуемой электрической сети. LabVIEW может также применяться и для создания программной части автоматизированных комплексов на базе ПК для проведения анализа качества электроэнергии. Так, с использованием LabVIEW и устройства сбора данных USB-6009 (технический продукт компании National Instruments) в Московском институте энергобезопасности и энергосбережения был разработан многофункциональный информационно-измерительный комплекс для проведения детального исследования процессов изменения напряжения и тока в однофазных и трехфазных сетях в условиях воздействия различных возмущений. Разработанный комплекс позволяет провести измерение значений действующих напряжений и сил тока, частоты основной гармоники и прочих параметров; разложить сигналы токов и напряжений на гармонические составляющие в виде графиков амплитудного спектра; построить векторные диаграммы; определить коэффициент мощности в исследуемой сети, несимметрию напряжений и т. д. Регистрация параметров осуществляется с заданным интервалом времени. Полученные данные сохраняются в формате электронных счетных таблиц и затем экспортируются в MS Excel для последующей обработки и составления отчета [14]. Функционал такого программного продукта, безусловно, очень информативен и удобен для дальнейшей обработки, однако полностью дублирует работу сертифицированных регистраторов по измерению показателей качества электроэнергии, ряд из которых обладает функцией выгрузки всего массива данных из памяти прибора. Подобные эксперименты требуют перепроверки достоверности произведенных измерений альтернативными источниками информации или теоретическими расчётами. Возможности применения Matlab MatLab был разработан основателями компании The MathWоrks (США) в конце 1970-х гг. Данный комплекс программ является платформой, предназначенной для автоматизации научных и инженерно-технических расчетов любой сложности, разработки алгоритмов и создания моделей. MatLab широко используется для решения задач линейной алгебры, интегральных и дифференциальных уравнений, выполнения преобразований Лапласа и Фурье, проектирования систем управления и т. д. Графические возможности пакета позволяют строить двух- и трёхмерные графики в различных системах координат [15]. Для решения задач по моделированию энергетических и электротехнических систем используется среда программирования Simulink с приложением SimPowerSystems (рис. 3). Данный пакет моделирования включает в себя графические блоки, сгруппированные в ряд библиотек в соответствии с их функциями: источники и приемники сигналов различного вида, измерительные и контрольные устройства, электрические машины постоянного и переменного тока и т. д. При необходимости можно создавать собственные блоки. Выбранные компоненты переносятся в основное окно программы с помощью мыши и соединяются между собой необходимыми связями, тем самым формируя цифровую модель исследуемой системы. Полученные данные отображаются графически в окне виртуального измерительного прибора (осциллографа и т. д.). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 68-78. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 68-78. © Губская Е. И., 2022 72