14.577.21.0194

- 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.

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.

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. 

- 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.
 

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.