Регистрация / Вход
Прислать материал

14.577.21.0194

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.577.21.0194
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет"
Название доклада
Разработка многоканальной централизованной системы управления распределительным устройством для напряжений 6-35 кВ
Докладчик
Лизунов Игорь Николаевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
- Разработка алгоритмов релейной защиты и автоматики для централизованной системы релейной защиты, автоматики,
сигнализации и измерений (ЦСРЗАСИ);
- Создание и исследование имитационной модели ЦСРЗАСИ;
- Изготовление и исследование экспериментального образца ЦСРЗАСИ на микропроцессорной основе;
- Минимизация расходов на создание систем РЗА и АСУ и объединение всех необходимых функций в одном
устройстве, выполненном на микропроцессорной элементной базе.
Актуальность и новизна исследования
Распределительные пункты среднего напряжения (РП) являются важным элементом электрических сетей, обеспечивающим непосредственное электропитание высоковольтных потребителей электроэнергии. В распределительных устройствах среднего напряжения (РУ СН) РП для целей релейной защиты и автоматики традиционно используют набор терминалов релейной защиты и автоматики (МПРЗА), которые могут быть соединены между собой в единую систему на уровне подстанции. Кроме того, в РУ СН часто внедряются различные системы предупредительной и аварийной сигнализации. Необходимость установки каждых терминалов МПРЗА, а также развертывания каждой из указанных систем по отдельности на каждом РП требует значительных временных и финансовых ресурсов для приобретения оборудования, его монтажа и наладки, а в дальнейшем для обслуживания и ремонта каждой из этих систем по отдельности.
При разработке, строительстве, реконструкции и перевооружении РП, ввиду их большого количества на первый план выходит вопрос максимального сокращения стоимости оборудования и выполняемых работ, при условии обеспечения необходимого минимума надежности электроснабжения. Работа направлена на разработку централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации в РП, выполняющей функции отдельных МПРЗА присоединений, секций шин РУ СН, аварийной и предупредительной сигнализации в РП, исключающую отдельные терминалы и шкафы, устанавливаемые в РП в соответствии с традиционным подходом построения таких систем в существующих электрических сетях СН.
Описание исследования

В работе использованы эмпирические и теоретические методы исследования. Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях технологии передачи информации, систем релейной защиты и автоматики, а также телемеханики. 

В рамках исследования проводился аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы в области систем релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений, а также был проведен выбор и обоснование направления дальнейших исследований;

В рамках исследований разработаны математические модели распределительного пункта и трансформаторной подстанции (РП) среднего напряжения, проведены математическое моделирование установившихся и переходных режимов работы РП среднего напряжения, также разработаны имитационные модели централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации в РП и проведено имитационное моделирование данной системы в установившихся и переходных режимах работы РП среднего напряжения; 

Также в рамках исследования разрабатываются программно-аппаратные решения, в частности состав и структура экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации, эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец и программа и методика исследовательских испытаний экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

Для проведения исследовательских испытаний экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации разработан экспериментальный стенд, а также эскизная конструкторская документация на экспериментальный стенд. По результатам разработки и создания экспериментального стенда и экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации будут проведены исследовательские испытания системы. 

Результаты исследования

- анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы в области систем релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений;

-выбор и обоснование направления исследований;

- алгоритмы релейной защиты и автоматики для централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- математическая модель распределительного пункта 6-35 кВ;

- математическое моделирование установившихся и переходных режимов работы  распределительного пункта 6-35 кВ;

- имитационная модель централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

имитационное моделирование централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации в установившихся и переходных режимах работы распределительного пункта 6-35 кВ;

- эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- экспериментальный образец централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- эскизная конструкторская документация на экспериментальный стенд для проведения исследовательских испытания экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- программа и методика исследовательских испытаний экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- исследовательские испытания экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

анализ и выводы по результатам исследовательских испытаний экспериментального образца централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации;

- технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации устройств централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера

- патентные исследования по ГОСТ 15.011-96;

- маркетинговые исследования рынка централизованных систем релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений;

- бизнес-план реализации устройств централизованной системы релейной защиты, автоматики, сигнализации и измерений.
 

Практическая значимость исследования
Разрабатываемая централизованная многоканальная система релейной защиты, автоматики и сигнализации РП среднего напряжения позволит повысить экономичность систем релейной защиты и автоматики, предупредительной и аварийной сигнализации в электроустановках и электрических сетях среднего напряжения, обеспечит применение международного стандарта МЭК 61850 и, соответственно, цифрового способа РЗА и, впоследствии, управления в наиболее распространённых, как в России, так и за рубежом  распределительных электрических сетях среднего напряжения.
Анализ и экспериментальные данные показывают надежность и полноту реализуемых функций разрабатываемой централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации РП среднего напряжения при использовании в качестве центрального сервера системы двух взаиморезервируемых параллельно работающих FEC-контроллера (готовые и экономичные контроллеры SCADA в электроэнергетике). Такой подход обеспечил экономичность системы, а также возможность применения в алгоритмах централизованной многоканальной системы релейной защиты, автоматики и сигнализации РП способа определения амплитуды и фазы синусоидальных сигналов методом Фурье преобразования.