Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка интеллектуальной релейной защиты с характеристиками, не зависящими от режимов работы активно - адаптивной электрической сети

Докладчик: Куликов Александр Леонидович

Должность: профессор кафедры, профессор кафедры "Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника"

Цель проекта:
Развитие электроэнергетики, в том числе создание интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС), повышает требования к эффективности функционирования устройств релейной защиты электрических сетей. Релейная защита должна удовлетворить высоким требованиям по быстродействию, чувствительности, селективности и надежности при различных схемах электропередачи, включая управляемые гибкие системы передачи электроэнергии переменного тока, и при реальных существенных изменениях режимов работы системы, поскольку традиционные устройства релейной защиты, основанные на контроле токов и напряжений промышленной частоты, имеют рад ограничений в реализации таких требований, главным образом, по быстродействию и чувствительности. Соответственно целями выполнения работы являются: 1. Разработка алгоритмов релейной защиты, не зависящих от параметров и режимов электрических сетей с учетом технологий управления этими сетями. 2. Создание и исследование экспериментального образца интеллектуальной релейной защиты активно-адаптивной электрической сети. По результатам прикладного научного исследования должен быть создан экспериментальный образец интеллектуальной релейной защиты электрических сетей.

Основные планируемые результаты проекта:
В настоящее время устройства интеллектуальной релейной защиты для активно-адаптивных электрических сетей отсутствуют в мировой электротехнической практике. При разработке нового технического решения цифровой релейной защиты предполагается дополнительное использование блоков релейной защиты, определяющих параметры волновых процессов, возникающих при повреждении ЛЭП, а так же протокола 61850.
Результаты исследований, проведенных в России и за рубежом, указывают на реальные перспективы успешной реализации устройств релейной защиты, алгоритмы которых способны осуществлять непрерывный мониторинг токов и напряжений сети и автоматически корректировать характеристики защиты при изменениях топологии, параметров и режимов электрических сетей с учетом технологий управления этими сетями.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Устройство интеллектуальной релейной защиты электрических сетей с характеристиками, не зависящими от режимов работы активно - адаптивной электрической сети предназначается в качестве защиты электрических сетей среднего и высокого напряжения (6-750 кВ).
Потребителями данной продукции могут быть ОАО «Россети», в том числе ОАО «ФСК ЕЭС», и их сетевые подразделения. Результаты работы будут использованы на объектах других сетевых компаний РФ, а также ближнего и дальнего зарубежья. Потенциальный объем рынка только в России составляет 100 тыс. изделий.
Решение этой задачи, позволит в итоге охватить весь электросетевой комплекс воздушных и кабельных линий электропередачи РФ, суммарная длина которых составляет в настоящее время более 130 тысяч километров, с общим количеством трансформаторных подстанций, составляющим около 900 единиц.

Текущие результаты проекта:
1. Выполнен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов в области интеллектуальных систем релейной защиты электрических сетей.
2. Выполнено обоснование и выбор направления исследований.
3. Проведены теоретические исследования методов создания интеллектуальной релейной защиты электрических сетей.
4. Проведены расчеты установившихся и переходных электромагнитных процессов в различных режимах работы электрической сети и определения параметров защиты.
5. Разработана математическая модель релейной защиты в различных программных комплексах (MATLAB, PSCAD и др.). На примере участка сети 110-220 кВ Нижегородской энергосистемы проиллюстрировано ее применение.
6. Выполнен анализ существующих алгоритмов цифровой обработки электрических сигналов, определены критерии оценки их эффективности. Произведено математическое моделирование измерительных органов (19 различных алгоритмов) для оценки параметров аварийных токов и напряжений промышленной частоты.
Выполнено математическое моделирование релейной защиты электрических сетей (дистанционной защиты, волновой защиты, токовых защит дальнего резервирования, определения места повреждения линий электропередачи и др.) с целью выявления достоинств и недостатков, а так же формирования мероприятий по их совершенствованию в интеллектуальной защите активно-адаптивной электрической сети.
7. Произведены патентные исследования. Обработан информационный массив в объеме 1500 единиц патентной и научно-технической документации. По результатам исследования определено, что разрабатываемая интеллектуальная релейная защита с характеристиками, не зависящими от режимов работы активно-адаптивной электрической сети, обладает научной новизной по сравнению с проанализированными устройствами и способами.