Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0083

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0083
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Общество с ограниченной ответственностью «АвтоматикаДон»
Название доклада
Распределенная система резервирования релейной защиты интеллектуальных электрических сетей с ответвительными и промежуточными подстанциями
Докладчик
Нагай Владимир Иванович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Задача проекта: решение проблемы чувствительности и селективности резервных защит при повреждениях за трансформаторами ответвительных и промежуточных подстанций распределительных электрических сетей 6−110 кВ в условиях наличия влияющих факторов: значительных токов нагрузки, переходного сопротивления, двигательной нагрузки, бросков намагничивающего тока при включении силовых трансформаторов на холостой ход, распределенной генерации.
Цель реализуемого проекта - разработка технических решений по созданию аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ с ответвительными и промежуточными подстанциями, обеспечивающих повышение надежности и живучести электрооборудования за счет увеличения чувствительности к возможным повреждениям и селективной их локализации.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность темы проекта обусловлена: техническим несовершенством существующих решений резервирования в электросетевом комплексе, изношенностью высоковольтного оборудования, активным формированием интеллектуальных (активно-адаптивных) электрических сетей с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ), распределенной генерации.
Научная новизна состоит в разработке принципов построения многопараметрических защит на основе адаптивных алгоритмов функционирования и обоснования выбора информационных признаков для их реализации на основе разработанной методики оценки распознаваемости аварийных режимов на фоне влияющих факторов.
Описание исследования

1. Созданные математические модели электрической сети 6-110 кВ в различных средах имитационного и математического моделирования обеспечивают расчеты допустимых и аварийных режимов: короткого замыкания и нагрузки, неполнофазных режимов с учетом переходного сопротивления, двигательной нагрузки, бросков намагничивающего тока при включении силовых трансформаторов на холостой ход.

2. Разработанная методика оценки информационных признаков, характеризующих режимы работы электрических сетей, позволяет выполнить оценку чувствительности и селективности на основе критерия распознаваемости аварийных и допустимых режимов в многомерном информационном пространстве.

3. Адаптивные алгоритмы функционирования многопараметрических резервных защит с контролем аварийных составляющих контролируемых сигналов отличаются от известных формированием рабочих сигналов с учетом предшествующего нормального режима и состояния защищаемой сети.

4. Разработанная методика расчета уставок устройств, входящих в аппаратно-программный комплекс резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ, учитывает возможные реальные характеристики и параметры защищаемой сети.

5. Разработано программное обеспечение экспериментального образца аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ, в основу которого положен принцип многопараметричности в многомерном информационном пространстве.

6. Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ.

7. Изготовлен и испытан экспериментальный образец распределенной аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ, реализующего принцип ближнего и дальнего резервирования защит трансформаторов и электрооборудования на стороне низшего и среднего напряжения подстанций, обеспечивающий: выявление междуфазных повреждений за трансформаторами ответвительных и промежуточных подстанций 6-110 кВ мощностью 2,5-10 МВА и режимов продольно-поперечной несимметрии на стороне высшего и низшего напряжения при наличии двигательной нагрузки за смежными трансформаторами, наличии переходного сопротивления электрической дуги, селекцию вида повреждения, отстройку от бросков намагничивающего тока трансформаторов ответвительных подстанций защищаемой линии.

8.  Разработан проект ТЗ на ОКР по теме: «Создание опытного образца микропроцессорной системы защиты ближнего и дальнего резервирования для интеллектуальных электрических сетей напряжением 6-110 кВ».

Результаты исследования

1. Разработаны математические модели электрической сети 6-110 кВ в различных средах имитационного и математического моделирования позволяют выполнять расчеты допустимых и аварийных режимов: короткого замыкания и нагрузки, неполнофазных режимов с учетом переходного сопротивления, двигательной нагрузки, бросков намагничивающего тока при включении силовых трансформаторов на холостой ход, необходимых для формирования параметров срабатывания, оценки чувствительности и использования методики оценки информационных признаков, характеризующих режимы работы электрических сетей, на основе критерия распознаваемости аварийных и допустимых режимов.

2. Разработаны принципы построения многопараметрических релейных защит дальнего и ближнего резервирования, алгоритмы функционирования и схемные решения, эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ с неизменными и адаптивными параметрами срабатывания.

3. Изготовлен экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ (на основе существующих комплектующих изделий – контроллеров и микропроцессоров).

4. Разработано программное обеспечение экспериментального образца аппаратно-программного комплекса резервной защиты интеллектуальных электрических сетей 6-110 кВ.

5. Подготовлено и опубликовано 5 статей, рецензируемых в базе данных Web of Science и Scopus.

6. Получен 1 патент и 1 положительное решение на полезную модель, получено 2 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

7. Принципы реализации многопараметрических защит является новыми и получили положительную оценку на 5-й международной научно-технической конференции CIGRE «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем» (Сочи, 2015), а также на 8-м международном научном симпозиуме The 8th International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering  «ELEKTROENERGETIKA 2015» (Slovakia, Stara Lesna, 2015), на Международной научно−технической конференции «Пром−Инжиниринг» (International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2015, г. Челябинск).

Практическая значимость исследования
1. Разработанный аппаратно-программный комплекс резервной защиты предполагается к внедрению в региональных распределительных сетевых компаниях ПАО «Россети», электрических сетях коммунальной энергетики, крупных промышленных предприятий. Перспективы внедрения увеличиваются по мере расширения распределенной генерации.
2. Результаты, полученные в ходе выполнения данной работы, будут использованы при разработке Концепции создания интеллектуальной электроэнергетической системы (Smart Grid) управления энергетическими объектами Технопарка в г. Ростов-на-Дону.