Автореферат (1143215)
Текст из файла
На правах рукописиПОПОВ Максим ГеоргиевичСОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ПРОТИВОАВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯОБЪЕДИНЕННЫМИ ЭНЕРГОСИСТЕМАМИ05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системыАвтореферат диссертации на соискание ученой степенидоктора технических наукСанкт-Петербург – 2018Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательномучреждении высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университетПетра Великого»Научный консультантВанин Валерий Кузьмич,Заслуженный энергетик РФ,доктор технических наук, профессорОфициальные оппоненты:Лачугин Владимир Федорович,доктор технических наук, с.н.с., зав.
лабораторией«Информационно-измерительные и управляющиесистемы в электроэнергетике», Акционерное общество«Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского»(АО «ЭНИН»)Нагай Владимир Иванович,доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой«Электрические станции и электроэнергетическиесистемы», Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего профессиональногообразования «Южно-Российский государственныйполитехнический университет имени М.И. Платова»(ФГБОУ ВО «ЮРГПУ(НПИ)»)Дмитриков Владимир Федорович,доктор технических наук, профессор, профессор кафедры«Теория электрических цепей и связи», Федеральноегосударственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «Санкт-Петербургскийгосударственный университет телекоммуникаций им.проф. М.А.
Бонч-Бруевича» (ФГБОУ ВО «СПбГУТ»)Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего образования«Чувашский государственный университет имениИ.Н. Ульянова» (ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова»)Защита состоится « 09 » ноября 2018 г. в 11:00 на заседании диссертационного советаД 212.229.11 при федеральном государственном автономном образовательномучреждении высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университетПетра Великого» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул.
д. 29,Главный учебный корпус, ауд. 118.С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке и на сайтеФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»https://www.spbstu.ru/science/defences.htmlАвтореферат разослан «_____»_______________ 2018 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.229.11д. т. н., профессорКривошеев Сергей Иванович3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования и степень ее разработанности.Сложившиеся в настоящее время финансово-экономические и оперативнотехническиевзаимоотношениямеждусубъектамиэлектроэнергетикихарактеризуются снижением затрат на амортизацию, старением ресурса и слабообоснованнымпродлениемсрокаэксплуатацииосновногооборудованияэлектрических станций и подстанций. В этих непростых условиях обеспечениенадежности и устойчивости электроснабжения в объединенных энергосистемах(ОЭС) может быть частично решено внедрением в практику эксплуатации новогосиловогоэлектрооборудованиядлярегулированияиуправленияобменноймощностью энергосистем (FACTS), а также созданием кольцевых схем электрическихсетей.
Однако такой подход, значительно усложняет проблему быстрого икачественного оперативно-диспетчерского управления нестационарными режимамиработы энергосистем. Появление новых измерительно-информационных систем,средств мониторинга (WAMS) переходных режимов и систем централизованного(системного) управления позволило в некоторой степени повысить эффективностьдиспетчерскогоипротивоаварийногоуправлениярежимамиобъединенныхэнергосистем.
Немаловажную роль в этом играет информационное и техническоесовершенство устройств аппаратуры связи.Вопросамустойчивостииповышениянадежностиработысиловогоэлектрооборудования энергосистем посвящено множество исследований и научныхпубликаций сотрудников (в алфавитном порядке) ВНИИ Электромашиностроения,ВНИИ Э,ВЭИ,Ленгидропроект,НИУ МЭИ,НТЦ ЕЭС (ранееНИИПТ),СПбПУ (ранее ЛПИ им. М.И. Калинина), СибНИИЭ и ряда других организаций.Благодаря этим исследованиям были созданы перспективные средства управлениявозбуждением синхронных машин, научно обоснованы технические возможности иусловияпередачиэлектроэнергиипеременнымтокомвпротяженныхэнергообъединениях.
Несмотря на значительные достижения в области исследованийустойчивостиипринциповпротивоаварийногоуправленияобъединеннымиэнергосистемами до сих пор остро стоит вопрос обеспечения быстродействия,селективности и надежности функционирования средств защиты и автоматики. Врешенииэтихзадачтрадиционнозадействованомножествонаучно-исследовательских институтов и производственных предприятий (в алфавитномпорядке): ВоГУ (ВоГТУ), ВНИИР, МАИ (им. Серго Орджоникидзе), НИУ МЭИ,4САФУ (АрхГТУ), СПбГУТ им. проф.
М.А. Бонч-Бруевича, СПбПУ (ЛПИ им.М.И. Калинина), ЮРГПУ (НПИ) им. М.А. Платова, ЧГУ им. И.Н. Ульянова, ЭНИНим. Г.М. Кржижановского и др. высшие учебные заведения и учреждения НИИ.Следует подчеркнуть, что практически все (за редким исключением) научныеисследования и публикации авторов, в полной мере отмеченных в обзорной частидиссертации, базируются на использовании идеализированного математическогоописания и линейных моделей силового оборудования, робастного описания задачисинтеза фильтров.
В конечном итоге, такой подход характеризуется не тольконаличиемметодическойпогрешности,ноиошибкамивпрактических,количественных оценках предельных режимов и, как следствие этого, в выборепараметров технических средств защиты и других средств противоаварийнойавтоматики, неудовлетворяющих основным нормативным требованиям.Исключение этого существенного недостатка возможно только при развитиитеориинелинейнойфильтрации,применениячисленныхметодов,строгихматематических моделей при исследовании квазистационарных асинхронных иколебательных синхронных режимов объединенных энергосистем. Такой подходстановится возможным в настоящее время вследствие роста вычислительныхмощностей и функциональных возможностей промышленных микроконтроллеров, атакже ввиду повышения уровня автоматизации современных энергообъектов.Естественно, что достоверность полученных новых результатов исследований должнаподтверждаться на основе проведения и совершенствования физических, натурныхэкспериментов и опытно-промышленных испытаний.Все эти актуальные проблемы, вопросы качественного и надежного управлениясовременными объединенными энергосистемами и предопределили тематикукомплексных исследований отраженных в диссертационной работе.
В рамкахдиссертационных исследований автором выполнена разработка строгого, научнообоснованного математического описания и численных методов исследованийнестационарных режимов нелинейного электрооборудования энергосистем, а такжепроизведен синтез измерительно-информационной части современных средствзащиты и противоаварийной автоматики.Цели и задачи исследования.Цельюнаучнойработыявляетсясовершенствование,разработкаиисследование новых средств контроля и измерения электрических сигналов ипараметров электрооборудования в нестационарных режимах его работы, а такжеисследование и разработка новых быстродействующих и высокочувствительных5технических средств и функциональных алгоритмов защиты и противоаварийнойавтоматики объединенных энергосистем.Для достижения сформулированной цели были поставлены и успешно решеныследующие задачи:1.
Проведен тщательный критический анализ быстродействующих средствзащиты и противоаварийной автоматики, методов, способов обработки сигналов,используемых в них для контроля параметров нестационарных и стационарныхрежимов работы трехфазных электромеханических систем.2. Разработанычисленныеметодыисследованияжесткихнелинейныхдифференциально-алгебраических уравнений нестационарных режимов работыэлектрооборудования энергосистем и выполнена оценка влияния методических,инструментальных ошибок на работоспособность измерительно-информационнойчасти средств защиты и противоаварийной автоматики.3. Разработаны методики исследований и проведены численные и натурныеэксперименты с оценкой качества новых способов измерения сигналов и новыхметодов контроля параметров в нестационарных и стационарных режимах работысредств защиты и противоаварийной автоматики силового электрооборудования.4. Проведены численные эксперименты, выполнена их апробация в физическихусловиях эксплуатации защищаемого силового оборудования и произведена оценкаэффективности его новых быстродействующих, высокочувствительных токовыхпродольных дифференциальных защит.5.
Разработаныновыеселективные,быстродействующиеивысокочувствительные технические средства противоаварийной автоматики (АЛАР иАПНУ), а также выполнена оценка их эффективности в результате численныхэкспериментов.6. Разработаны методические указания и практические рекомендации поприменению и расчету параметров срабатывания новых современных средств защитыи противоаварийной автоматики, обеспечивающих наилучшие характеристикиселективности, быстродействия и чувствительности.Научная новизна работы.1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.















