Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка автоматизированного узла регулирования транспортных потоков мощности в интеллектуальной распределительной электрической сети

Номер контракта: 14.577.21.0098

Руководитель: Соснина Елена Николаевна

Должность: профессор

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им.Р.Е.Алексеева"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
активно-адаптивная электрическая сеть, интеллектуализация сети, системы электроснабжения, устройство регулирования потоков мощности, универсальный конвертор, микропроцессорная система управления, имитационные модели, экспериментальный образец

Цель проекта:
Цель проекта - разработка научно-технических решений по созданию автоматизированных узлов регулирования транспортных потоков мощности (АУРПМ) в распределительных электрических сетях низкого (0,4 кВ) и среднего (6-20 кВ) напряжений на базе полупроводниковых преобразователей с микропроцессорной системой управления, позволяющих реализовать концепцию интеллектуальной энергетической системы России в направлении создания технических средств, обеспечивающих управляемость и оптимизацию регулирования параметров сети.

Основные планируемые результаты проекта:
Основными планируемыми результатами проекта являются:
- экспериментальный образец устройства регулирования потоков мощности (УРПМ) в сети низкого напряжения;
- физическая модель УРПМ для сети среднего напряжения;
- проект технического задания на выполнение опытно-конструкторской работы по теме: «Создание опытного образца АУРПМ в активно-адаптивных распределительных электрических сетях».
Экспериментальный образец УРПМ должен включать универсальный полупроводниковый преобразователь напряжения и трансформаторное оборудование мощностью 25 кВА, а также двухуровневую систему управления, обеспечивающую контроль входных и выходных электрических параметров устройства в режиме реального времени с последующей выработкой управляющих команд.
Физическая модель УРПМ для сети среднего напряжения должна состоять из модулей продольного и поперечного регулирования с шунтовыми и вольтодобавочными трансформаторами, а также системы управления.
Проект технического задания направлен на создание опытного образца АУРПМ.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечным продуктом, создаваемым с использованием результатов проекта, является АУРПМ в составе с УРПМ.
УРПМ должно стать основным элементом интеллектуальных активно-адаптивных электрических сетей.
Зарубежным аналогом УРПМ, позволяющим регулировать напряжение и направление потоков мощности, является твердотельный трансформатор (Solid state transformer). Однако, указанное устройство находится в стадии экспериментальных разработок Поэтому научно-технические решения по созданию УРПМ обладают высокой степенью научной новизны и значимостью.
Особенностью разработки УРПМ для сети среднего напряжения являются расширенные функциональные возможности модуля продольного регулирования; возможности применения в сетях напряжением выше 20 кВ, уменьшение расчетной мощности трансформаторов в составе устройства.
При разработке экспериментального образца УРПМ низкого напряжения и физической модели УРПМ среднего напряжения использовались следующие методы исследования: имитационное математическое и компьютерное моделирование; физическое моделирование; структурный анализ; методы статистической обработки эмпирических данных для исследования имитационных моделей, регулировочных характеристик и аварийных режимов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Проект направлен на разработку технических средств, обеспечивающих управляемость и оптимизацию регулирования параметров активно-адаптивной электрической сети. Планируемые результаты проекта предназначены для использования в распределительных электрических сетях среднего и низкого напряжения, интеллектуальных электрических сетях нового поколения Smart grid, Micro grid.
Выполнение проекта позволит разработать научно-технологический задел по созданию АУРПМ для активно-адаптивных распределительных электрических сетей, что будет способствовать повышению эффективности использования электрической энергии и ресурсов для её генерации. Внедрение УРПМ в сетях низкого и среднего напряжений позволит снизить дефицит электроэнергии, повысить пропускную способность ЛЭП, увеличить надежность электроснабжения, повысить эффективность использования электрической энергии и ресурсов для её генерации.

Текущие результаты проекта:
1.Имитационные компьютерные модели:
- элементов УРПМ для сети низкого напряжения;
- элементов УРПМ для сети среднего напряжения;
- системы управления преобразователем напряжений в составе УРПМ для сети низкого напряжения;
- системы управления полупроводниковыми преобразователями напряжений в составе УРПМ для сети среднего напряжения;
2. Алгоритмы управления:
- преобразователем напряжения в составе экспериментального образца УРПМ для сети низкого управления;
- полупроводниковыми преобразователями напряжений в составе УРПМ для сети среднего напряжения.
3. Физическая модель устройства регулирования потоков мощности для сети низкого напряжения.
4. Физическая модель устройства регулирования потоков мощности для сети среднего напряжения.
5. Программная документация на систему управления экспериментального образца УРПМ для сети низкого напряжения.
6. ЭКД на экспериментальный образец УРПМ для сети низкого напряжения.