0720-orgreview (Современные средства противоаварийного управления объединенными энергосистемами)

УТВЕРждАЮ Проректор по научной работе ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет аук, профессор Е.Н. Кадышев >> октября 2018 г. ОТЗЫВ ведущей организации федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова» (ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова») на диссертационную работу Попова Максима Георгиевича «СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ПРОТИВОАВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕДИНЕННЫМИ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.14.02 — Электрические станции и электроэнергетические системы 1.

Актуальность темы диссертационного исследования Дорожная карта Национальной технологической инициативы «Энерджинет» предусматривает развитие отечественных комплексных систем и сервисов интеллектуальной энергетики на основе повышения надежности и гибкости сетей электропередачи, внедрения интеллектуальной распределенной энергетики. Необходимый уровень бесперебойности, экономичности и качества снабжения электроэнергии в новых условиях развития объединенных энергосистем потребует разработки и совершенствования противоаварийного управления объединенными энергосистемами. В связи с этим диссертационное исследование Попова Максима Георгиевича, представленного на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.14.02 — Электрические станции и электроэнергетические системы, целью которой является совершенствование, разработка и исследование новых средств измерения и контроля электрических сигналов и параметров электроэнергетического оборудования в нестационарных режимах его работы, а также исследование и разработка новых быстродействующих алгоритмов и устройств защиты и противоаварийной автоматики объединенных энергосистем, несомненно, актуальна.

2. Анализ содержания диссертационной работы Диссертация содер>кит введение, 5 глав, заключение, список литературы и приложения. Страница 1 ю 8 Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, поставлены задачи исследования, дан краткий анализ разработанности темы исследований, обоснованы методы исследований, даны основные положения, определяющие научную новизны и практическую ценность полученных результатов, приведены сведения об апробации и реализации результатов работы. В первой главе излагаются результаты исследований по повышению достоверности измерений устройств защиты и противоаварийной автоматики.

Предлагаются новые схемы нелинейной фильтрации и алгоритмы восстановления искаженных измерительными трансформаторами входных сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики, Исследуются алгоритмы оценки частоты электрических величин при электромеханических и электромагнитных процессах в объединенных энергосистемах. Вводится в рассмотрение понятие обобщенных аналитических сигналов, основанное на использовании преобразования Гильберта.

На основе принятого подхода синтезированы новые измерительные органы релейной защиты и противоаварийной автоматики, обладающие улучшенной селективностъю. Работоспособность новых измерительных органов проверена на обработке сигналов аварийного режима межсистемной ЛЭП 750 кВ. Во второй главе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований задачи идентификации параметров силовых |рансформаторов, линий элекгропередачи и эквивалентной нагрузки.

Особую теоретическую и практическую ценность в содержании данной главы составляет разработанная автором методика идентификации погонных параметров воздушных линий электропередачи, которая в последующем нашла несколько практических приложений в рамках диссертационного исследования. С ее помощью в рамках второй главы диссертации автором была успешно решена задача снижения погрешности определения места КЗ воздушных ЛЭП 110-750 кВ в ОЭС СевероЗапада. В третьей главе изложены результаты теоретических и натурных экспериментов по совершенствованию современных микропроцессорных средств дифференциальной защиты силовых трансформагоров.

Обоснованы применение новых схем коррекции рабочих и тормозных сигналов защиты, позволивших снизить минимальный ток срабатывания защиты до уровня 0,1-0,2 о.е. и повысить селективность и чувствительность дифзащиты. В четвертой главе представлены результаты исследований и экспериментов по совершенствованию микропроцессорных средств токовой продольной дифференциальной защиты межсистемных линий электропередачи с адаптивной компенсацией токов смещения. Предлагаются методы формирования коррекционных сигналов, адаптивной компенсации токов смещения, характерных для протяженных меаксистемных (межгосударственных) связей. Предложенный в работе подход позволяет снизить минимальный ток срабатывания защиты до уровня 0,1-0,15 о.е., Страница 2 из 8 осуществляя динамическую коррекцию характеристики срабатывания защиты с минимальным уровнем тормозных сигналов (Кт = 0,1-0,15 о.е.).

В пятой главе исследуются электромеханические переходные режимы объединенных энергосистем и разрабатываются новые измерительные органы комплексной мощности и сопротивления для автоматики ликвидации асинхронных режимов (АЛАР) гидрогенераторов. Предлагается новый измерительный орган автоматики предотвращения нарушения устойчивости межсистемных ЛЭП. Формулируются требования к автоматике от потери возбуждения с расширенными функциями предотвращения асинхронного режима.

Предлагается алгоритм противоаварийного управления обменной мощностью энергосистем, основанный на контроле поведения Якобиана. Каждая из пяти глав диссертации содержит новые теоретические и научные положения, проверенные в практике эксплуатации микропроцессорных устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики. В заключении формулируются основные результаты теоретических положений и экспериментальных исследований.

Приложения содержат Акты внедрения результатов диссертационной работы и дополнительные материалы, поясняющие основной материал диссертации. 3. Обоснованность выводов и достоверность полученных результатов Все представленные в диссертационной работе выводы ясно изложены, строго аргументированы и обоснованы. Результаты аналитических и теоретических исследований получены с использованием известных методов анализа и синтеза радиотехнических и электротехнических цепей, а талоке теоретических и численных методов дифференциально-интегрального исчисления.

Достоверность полученных результатов 1юдтверждена экспериментальными исследованиями и практикой эксплуатации разработанных устройств противоаварийной автоматики. Достоверность проведенных физических экспериментов обусловлена использованием современной измерительно аппаратуры, применением аттестованных и лицензированных программных продуктов для научных исследований режимов работы энергосистем. 4. Значимость полученных автором диссертации результатов для развития релейной защиты и противоаварийной автоматики, управления режимами и эксплуатации объединенных энергосистем Значимость для теории заключается в следующем: 1) развивается теория исследований нестационарных режимов электроэнергетических систем; 2) развивается теория проектирования и разработки высокочувствительных, быстродействующих средств релейной защиты и противоаварийной автоматики; Страница 3 из 8 3) закладываются основы теории самонастраивающихся систем дифференциальной защиты силовых трансформаторов, защиты межсистемных (межгосударственных) линий электропередачи„содержащих высоковольтное силовое электрооборудование (РАСТИ, ФПТ) управляемой электропередачи.

Значимость длп практики заключается в следующем: 1.Разработаны системы измерения фазных напряжений, токов и частоты повышенной точности, предназначенные для измерительных органов для современных микропроцессорных средств дифференциальной защиты и противоаварийной автоматики (АЛАР и АПНУ) для объединенных энергосистем. 2.

Предло>кены схемы нестационарных и нелинейных фильтров, применение которых позволяет существенно повысить чувствительность, быстродействие и селекгивность работы современных устройств релейной защиты и автоматики. 3. Исследованы новые алгоритмы для расчета нес.иционарных режимов крупных электроэнергетических систем, открывающие возмо>кность осуществлять численные эксперименты в системах, описываемых к>кесткими» дифференциальными уравнениями, с контролем погрешности.

4. Сформирована библиотека прикладного программного обеспечения адаптивных средств контроля, защиты и противоаварийной автоматики, базирующиеся на применении градиентных методов цдентификации параметров динамических систем. Научной новизной обладают следующие результаты диссертационных исследований: 1. Предложено представление входных сигналов устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики в виде аналитического сигнала путем преобразования их по Гильберту, упрощая разработку измерительных органов защиты и противоаварийной автоматики с повышенной селективностью и чувствительностью.