Аннотация
В статье предлагается использовать метод имитационного моделирования для анализа работы электротехнических систем уличного освещения в течение длительных промежутков времени. Предложены математические модели осветительной сети на основе итерационного метода расчета режима работы электрической сети и светотехнической части установки уличного освещения, основанная на точечном методе расчета освещенности. Предложенные модели реализованы в виде m-функций на языке MatLab и в виде функциональных блоков среды Simulink. Также реализованы алгоритмы управления системой уличного освещения, учитывающие изменение во времени естественной освещенности и интенсивности дорожного движения. Разработанная модель позволяет сравнивать между собой параметры режима электротехнических систем уличного освещения различной конфигурации, тем самым позволяя сравнивать между собой различные проектные решения и варианты модернизации. Кроме того, предложенная модель может быть использована для оценки энергосберегающего эффекта при различных алгоритмах управления режимом работы электротехнической системы уличного освещения.
Ключевые слова
Имитационное моделирование, электротехническая система уличного освещения, MatLab, Simulink, уличное освещение.
1. Гавриленко В.Ю. Разработка и применение рационального уличного освещения // Таврический научный обозреватель. 2016. №5-1 (10). C. 364-367.
2. Семеняк М. В., Горюнов В. Н. Светодиодные источники света в системах наружного и внутреннего освещения // Вестник ОмГАУ. 2011. №2 (2). C. 59-62.
3. Идиатуллина А.М., Смоленцев Р.А. Управление энергоэффективностью и энергосбережением в сфере городского наружного освещения на материалах города Казани // Вестник Казанского технологического университета. 2014. №18. C. 280-284.
4. Алексеев Е. Г., Шиков С. А., Ивлиев С. Н. Интеллектуальные системы на примере уличного освещения // Известия Самарского научного центра РАН. 2017. №1-2. C. 439-442.
5. Валиуллин К. Р. Разработка алгоритма функционирования автоматизированной системы управления уличным освещением // Школа-семинар молодых ученых и специалистов в области компьютерной интеграции производства: материалы. Оренбург, 2016. C. 297-302. ISBN 978-5-7410-1608-4
6. Преимущества и недостатки ретрофита уличного освещения при установке светодиодных светильников, а также их влияние на потери активной мощности в трансформаторах распределительных сетей /А.И. Троицкий, С.С. Костинский, В.И. Власенко, Т.З. Химишев // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2016. №2 (190). C. 53-61.
7. Крахмалев Е. И. Энергосервис в системах уличного освещения: технико-экономические аспекты // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2012. №35. C. 150-153.
8. Валиуллин, К.Р. Интеллектуальная система управления уличным освещением на основе нейросетевых технологий // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 4. С. 185 -191.
9. Казаринов Л.С., Вставская Е.В., Барбасова Т.А. Концепция повышения энергетической эффективности комплексов наружного освещения // Фундаментальные исследования. 2011. № 12-3. С. 553-558.
10. Martyanov A. S., Korobatov D. V., Solomin E. V. Simulation model of public street lighting provided by a photovoltaic converter and battery storage //Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2017 International Conference on. IEEE, 2017. С. 1-5.
11. Sittoni A. et al. Street lighting in smart cities: A simulation tool for the design of systems based on narrowband PLC // Smart Cities Conference (ISC2), 2015 IEEE First International. – IEEE, 2015. С. 1-6.
12. Moreno I. et al. Modeling LED street lighting //Applied optics. 2014. Т. 53. №. 20. P. 4420-4430.
13. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 592 с.
14. Морозов А.П., Карандаев А.С., Ларина Т.П. Электротехника и энергетические системы обеспечения жизнедеятельности человека. Энергосбережение при освещении: монография. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2004. 186 с.
15. Винников Б.Г., Зеленский Д.А., Картавцев В.В. Расчет режимов разомкнутых распределительных сетей методом распределения мощности // Вестник ВГТУ. 2009. №8. C. 171-174.
16. Айзенберг Ю.Б. Световые приборы. М.:Энергия, 1980. 463 с.
17. Кнорринг Г.М. Светотехнические расчеты в установках искусственного освещения.Л: Энергия, 1973. 200 с.
18. Никитин В.Д. Совершенствование методов расчета освещения улиц// Светотехника. 2001. №3. С.27-29.
19. Козловская В.Б., Радкевич В.Н., Колосова И.В. Влияние напряжения на основные характеристики ламп электрического освещения // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2009. №1. С.5-13.
20. Выбор оптимального режима работы светодиодных излучателей / В.И. Константинов, Е.В. Вставская, Т.А. Барбасова, В.О. Волков // Вестник ЮУрГУ. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2010. №2 (178). С.46-51.
21. Валиуллин К.Р. Анализ способов управления уличным освещением по различным критериям // Электроэнергетика глазами молодежи: науч. тр. Vмеждунар. техн. конф., Т.2., 10-14 ноября 2014 г., г. Томск, Мин-во образования и науки РФ, Томский политехнический университет. Томск, 2014. С. 275-279.
22. Валиуллин К.Р. Энергоэффективная система управления уличным освещением // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием (Екатеринбург, 12–16 декабря 2016 г.). Екатеринбург: УрФУ, 2016. с. 115-119.
23. Валиуллин К.Р. Нейросетевое прогнозирование временного ряда естественной освещенности для увеличения энергоэффективности систем управления уличным освещением // Материалы международной конференции «Эффективная энергетика–2015». Санкт-Петербург: СПбПУ, 2015. С. 237-242.