Регистрация / Вход
Прислать материал

14.574.21.0095

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.574.21.0095
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Название доклада
Разработка активно-адаптивных устройств автоматики и управления средствами регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности для интеллектуальных распределительных электрических сетей
Докладчик
Ванин Артем
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель: Разработка экспериментального образца активно-адаптивной системы управления напряжением в распределительных сетях посредством РПН и управляемых конденсаторных батарей.
Задачи проекта: Создание макетов устройств; создание имитационной модели распределительной сети для активно-адаптивного управления; проведение имитационных исследований, направленных на выбор структуры, функционального состава и алгоритмов управления системы активно-адаптивных устройств автоматики, управления и защиты для интеллектуальных электрических сетей; создание экспериментальных образцов ААУА; проведение экспериментальных исследований, направленных на уточнение условий функционирования, требований к характеристикам, конструктивного исполнения ААУА.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность: Данный проект направлен на решение задач сформулированных в концепции развития сетей на 2014 – 2030 гг, подготовленной ОАО «Россети», а именно: повышение готовности электрических сетей к передаче и распределению электрической энергии для обеспечения надежного снабжения электрической энергией потребителей; развитие информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, повышение наблюдаемости электрической сети и качества информационного обмена.
Новизна исследования подтверждается патентными исследованиями, выполненными на первом этапе. В проекте разработан уникальный алгоритм управления напряжением, которые реализован при помощи устройств, разработанных и изготовленных индустриальным партнером.
Описание исследования

Проект включает в себя следующие этапы разработки: создание математической модели, разработка физических макетов, создание имитационного стенда, разработка экспериментальной модели, экспериментальное исследование и доработка модели.

Методика функционирования системы строится на основе распределенных измерений уровня напряжения в распределительных сетях, создания и обработки архивов данных, построения краткосрочных прогнозов и оптимизационных алгоритмов для принятия управляющих решений.

В качестве реализации всех типов устройств, входящих в состав системы, в проекте используется контроллер присоединения программируемый регистрирующий (КП-ПР) отечественной разработки. КП-ПР производит прием, обработку (включая расчет базовых электротехнических параметров) и регистрацию сигналов переменного тока (напряжения) в аварийных и нормальных режимах работы электрической сети.

Для работы программных алгоритмов, а также обеспечения информационного обмена и поддержки работоспособности всего комплекса технических средств была использована SCADA система «СОНАТА» с поддержкой протоколов МЭК. «СОНАТА» предназначена для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) в различных отраслях промышленности, энергетики и транспорта.

SCADA «Соната» построена с использованием принципа многоядерной архитектуры. Каждое приложение имеет в своем составе микроядро, обеспечивающее связь с другими приложениями системы. Благодаря такой архитектуре повышается общая живучесть системы и ее надежность.

Использование аппаратной части на базе контроллера КП-ПР, а также программного обеспечения SCADA «СОНАТА» для реализации алгоритмов позволило реализовать полнофункциональную натурную модель системы активно-адаптивного управления режимами электрической сети с распределённой архитектурой сбора данных.

Результаты исследования

Разработана система регулирования напряжения в распределительных электрических сетях, основанная на прогнозировании напряжения в узлах сети, предназначена для использования в российских распределительных электрических сетях или других сетях с неоднородной нагрузкой и малой информатизацией. Данная система реализуется на базе системы мониторинга режимов, которая внедряется в настоящее время.

Предлагаемая система измеряет уровень напряжения у потребителей, накапливает и анализирует информацию. По результатам накопленной информации система выполняет прогноз изменения напряжения во всех узлах сети и определяет допустимые диапазоны регулировании режима. Система применяет управляющие воздействия до того, как фактические значения напряжения выйдут за допустимые границы, тем самым обеспечивая оптимальный режим для потребителя.

В проведенных экспериментах исходное состояние модели сети отражало режимы, измеренные в существующих распределительных сетях. При этом, нарушения допустимого уровня напряжения наблюдались у половины потребителей. Применение системы регулирования напряжения в большинстве случаев позволило полностью устранить нарушения качества электроэнергии по установившемуся уровню напряжения, а в ряде случаев свести их к минимуму. Показано, что невозможность обеспечить требуемый уровень напряжения при помощи данной системы свидетельствует о необходимости установки дополнительных регулирующих устройств или реконструкции сети.

Практическая значимость исследования
Результаты работы должны найти коммерческий интерес в пределах сетевых компаний и организаций, обслуживающих эти компании, в пределах отраслевых научно-исследовательских институтов. Основным потребителем результатов исследований является ОАО «Россети» в лице его подразделений. Система позволит повысить готовность электрических сетей к распределению электрической энергии при обеспечении надежного снабжения электрической энергией потребителей (сокращения перерывов электроснабжения на 7- 10 %), повысить энергоэффективность применяемых технологий, оборудования, материалов, систем, сократить технологические потери электрической энергии на 3 - 5 %.
Постер

Poster Vanin.ppt