Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, РАДИОТЕХНИКА

Оценка эффективности внедрения системы дистанционного управления энергетическими объектами распределительной сети

zac_shalamov 850 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 91 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 12.03.2020
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы выполнены все поставленные задачи, а именно: освещены принципы построения интеллектуальных распределительных сетей, рассмотрены возможные варианты осуществления дистанционного управления, построена расчетная модель существующей электрической сети; проведен анализ режима работы существующей электрической сети и рассчитаны ее показатели надежности; проанализированы полученные результаты с выявлением «узких мест» в сети; на основании анализа «узких мест» построены расчетные модели для вариантов частичной и полной автоматизации; рассчитаны и проанализированы показатели надежности электроснабжения для каждого из вариантов; произведено технико-экономическое сравнение вариантов развития.
Введение

Актуальность темы исследования. Снижение затрат на процессы выработки и передачи электроэнергии (ЭЭ), ее хранение и потребление является одной из главных задач повышения эффективности функционирования современного электросетевого распределительного комплекса. Известными в настоящее время ключевыми направлениями, связанными с решением этой задачи, являются концепции: «интеллектуальной» активно-адаптивной сети (Smart Grid) [1], «интеллектуальных» измерений (Smart Metering) [2], Интернета вещей (Internet of Things) [3]. Их элементы получают свое развитие в силовом оборудовании, терминалах релейных защит и автоматики, устройствах связи и коммуникации от различных российских и мировых производителей, таких как: ООО «Прософт-Системы», ABB, Schneider Electric, General Electric, Cisco и др. Вместе с тем решению поставленной задачи посвящены меры по техническому и информационному перевооружению сетей напряжением 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ и 35 кВ, именуемых далее как распределительные сети (РС). В них начинают применяться современная коммутационная аппаратура и автоматизированные реклоузеры, микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики с дискретными сигналами, установки распределенной генерации (РГ) и накопители ЭЭ, а также широко развиваются «интеллектуальные» автоматизированные информационно-измерительные системы (АИИС) с двухсторонними каналами связи [4-12]. Появление нового, ранее не свойственного для РС оборудования, в том числе и работающих параллельно с сетью генерирующих установок, связано с личной заинтересованностью участников энергообмена в повышении надежности электроснабжения, снижении своих затрат на энергообеспечение, а также в максимизации прибыли при реализации своих возможностей как генерирующего участника. Это стало возможным благодаря появлению доступных технических средств выработки и хранения ЭЭ, в том числе и возобновляемой энергетики [13]. Также росту числа установок РГ в сетях способствует утверждение более гибких правовых механизмов, связанных с введением в первой половине 2012 года новых правил функционирования розничных рынков электроэнергии [14]. Появление установок РГ в сетях 6-35 кВ технологически приводит к изменению ранее устоявшихся принципов функционирования всех процессов электроснабжения потребителей и, в большей степени, к изменению взаимодействия различных участников энергообмена (крупных и малых потребителей, сетевых, генерирующих и сбытовых компаний) между собой. Рост числа установок распределенной генерации в РС постепенно ведет к увеличению многообразия в их электрических схемах, в том числе и к появлению участков сетей с двухсторонним питанием и замкнутых кольцевых архитектур. Возможности использования современной коммутационной аппаратуры для изменения электрической схемы новых участков сетей уже сегодня позволяют оперативно решать проблемы перекомпоновки схем РС в условиях перераспределения потоков из-за работы установок РГ [15]. При этом становится возможным сочетание комбинаций традиционных разомкнутых и новых замкнутых кольцевых электрических схем. Все эти изменения, происходящие в составе информационного и технического оборудования, предоставляют новые возможности по управлению РС, постепенно приближают их к сетям более высоких классов напряжения и, как следствие, приводят к повышению требований к их информационному обеспечению, надежности функционирования и режимной управляемости. Распределительные сети являются достаточно протяженными и для обеспечения высокой надежности электроснабжения необходимо усовершенствование эксплуатации этих сетей, улучшения их технического состояния, а также повышении производительности работы обслуживающего персонала. Сегодня техническое и информационное перевооружение сетей 6-35 кВ направлено главным образом на усиление и увеличение надежности ее отдельных компонентов. В решаемых на текущий момент оптимизационных задачах новое оборудование участвует косвенно, и весь потенциал по управлению им до сих пор не задействован. Комплексная реализация управляющих возможностей такого оборудования позволит еще больше повысить эффект от его использования как для отдельных потребителей, так и для всей электрической сети в целом. Одним из главных элементов в организационно-технических мероприятиях для создания требуемого уровня качества и надежности электроснабжения энергетических объектов является мониторинг основных электрических параметров распределительных сетей. Также от того, как быстро можно получить информацию о случившихся неисправностях или ненормальных режимах работы сети, а также устранить нарушение, очень сильно зависят такие характеристики надежности и качества электроснабжения, как отклонение напряжения от номинальных значений, время перерыва в электроснабжении потребителей и т. д. Целью данной диссертационной работы является оценка эффективности создания системы дистанционного мониторинга и управления энергетическими объектами в распределительных сетях. Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи: - рассмотрены способы передачи данных от энергетических объектов в диспетчерский центр В процессе работы получены следующие результаты: - проанализирована текущая ситуация в области систем автоматизации и телемеханизации распределительных сетей, а также принципы построения этих сетей. - рассмотрены способы передачи данных от энергетических объектов в диспетчерский центр - были изучены процессы высокочастотной передачи информации по проводникам распределительных сетей - произведено моделирование распределительной сети 6 кВ; - произведен анализ сети для выявления «узких мест»; - произведена модернизация сети в двух вариантах развития с различным уровнем автоматизации и рассчитаны показатели надежности каждого из вариантов; - проведено технико-экономический анализ вариантов развития сети; Объектом исследования являются показатели надежности электроснабжения городской распределительной сети и их зависимость от уровня автоматизации сети. Предмет исследования - повышение эффективности работы участников энергообмена в распределительной сети. В результате работы была выявлена и обоснована целесообразность полного автоматизирования коммутационных аппаратов городских распределительных сетей. Практическая ценность работы состоит в том, что оценка внедрения системы мониторинга и управления распределительными сетями помогает подобрать наиболее экономически обоснованный и эффективный вариант такой системы, в свою очередь такая система позволяет быстро выявлять ненормальные и аварийные режимы работы сети, выполнять управление коммутационными аппаратами дистанционно. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа включает в себя введение, три раздела, заключение, выводы, список литературы из 30 наименований и приложений. Объем работы без приложений составляет 92 страницы машинописного текста, включающего 48 рисунок и 30 таблицы. ?
Содержание

Аннотация 5 Введение 6 ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЦИФРОВИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 9 1.1 Регулирование напряжения 9 1.1.1 Традиционное регулирование напряжения и адаптация к режимам интеллектуальных энергосистем 9 1.1.2 Применение подхода интеллектуального электроснабжения к регулированию напряжения 12 1. 2 Возможности регулирования перетоков мощности 13 1. 3 Ускоренная локализация повреждений и восстановление электроснабжения после аварийных отключений 16 1. 4 Расширенные концепции защиты 18 1.4.1 Изменение требований к схемам защиты 18 1.4.2 Схемы защиты с подключенными установками РГ 22 1.5 Экономические предпосылки формирования интеллектуальных ЭЭС на уровне местных распределительных сетей 25 ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОТ ОБЪЕКТОВ В ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ЦЕНТР 29 2.1 Изложение основного материала 29 2.2 Виды каналов передачи данных для системы мониторинга городской распределительной сети 32 2.3 Технические средства системы мониторинга и управления распределительными сетями 37 ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 44 3.1 Моделирование существующей сети 44 3.1.1 Исходные данные для моделирования 44 3.1.2 Общая характеристика существующей сети 44 3.1.3 Загрузка линий 47 3.1.4 Загрузка трансформаторов 6/0,4 кВ 48 3.1.5 Анализ уровней напряжения 50 3.1.6 Оценка потерь мощности 54 3.3.7 Расчет токов короткого замыкания 56 3.2 Моделирование модернизированной сети 58 3.2.1 Развитие нагрузки 58 3.2.2 Подключение новых потребителей 59 3.2.3 Реконструкция центра питания 63 3.2.4 Предлагаемая топология сети 63 3.2.5 Обзор предлагаемых мероприятий по модернизации 64 3.3 Анализ режима работы модернизированной сети 64 3.3.1 Загрузка линий 64 3.3.2 Загрузка трансформаторов 6/0,4 кВ 66 3.3.3 Анализ уровней напряжения 67 3.3.4 Оценка потерь мощности 69 3.3.5 Расчет токов короткого замыкания 70 3.4 Расчет надежности сети 72 3.4.1 Исходные данные для расчета надежности сети «как есть» 74 3.4.2 Результаты расчета надежности сети «как есть» 76 3.4.3 Исходные данные для расчета надежности модернизированной сети 79 3.4.4 Результаты расчета надежности модернизированной сети (частичная автоматизация) 80 3.4.5 Результаты расчета надежности модернизированной сети (полная автоматизация) 82 3.5 Технико-экономический анализ 84 3.5.1 Общие положения 84 3.5.2 Расчет варианта частичная автоматизация 85 3.5.3 Расчет варианта полная автоматизация 86 3.5.4
Список литературы

1. Константинов Б.А., Лосев Э.А. Логико-аналитический метод расчета надежности восстанавливаемых систем электроснабжения. // Электричество, 1971, № 12, C. 21-25. 2. Эндрени Дж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах. – М.: Энергоатомиздат, 1983. - 336 с. 3. Ковалев А.П., Сердюк Л.И. Метод расчета надежности сложных схем систем электроснабжения с учетом восстановления элементов. // Электричество, 2006, №10, C. 52-53. 4. Киреева Э.А. Повышение надёжности , экономичности и безопасности систем цехового электроснабжения . – M .: НТФ Энергопрогрес , 2012. 5. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Т.1. Электроснабжение. Под общей ред. А.А.Федорова. – М: Энергоатомиздат, 1986. 6. Назарычев А.Н., Таджибаев А.И., Андреев Д.А. «Совершенствование системы проведения ремонтов электрооборудования электростанций и подстанций». ПЭИПК. Россия. СПб. 2004 г. 7. Розанов М.Н. Управление надежностью электроэнергетических систем. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. 8. Гук Ю.Б. Оценка надежности электроустановок / Под ред. проф. Б.А. Константинова. – М.: Энергия, 1974. 9. Батуева Д.Е. Исследование интеллектуальных систем управления в распределительных сетях 10 кВ на основе реклоузеров ПСС-10 // Научный форум: Технические и физико-математические науки: сб. ст. по материалам VI междунар. науч.-практ. конф. – № 5(6). – М., Изд. «МЦНО», 2017. – С. 181-196. Боков Г.С. Техническое перевооружение российских электрических сетей. Сколько это стоит? // Новости электротехники, 2002, №2, C. 12-16. 10. Черкасова Н.И. Моделирование, анализ и оптимизация потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях 10 - 0,4 кВ / Монография // Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008, 95 с. 11. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: ЭНАС, 12. 2012. – 552 с. 13. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Издательство стандартов, 1990. – 24 с. 14. IEEE Standards 1366-2003 IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices // 2004, 44 с, США. 15. Программное обеспечение для расчета электрических сетей //SIEMENS в России. Режим доступа: http://smartgrid.siemens.ru/files/151340.pdf (дата обращения: 20.04.2018). 16. Ильичев Н.И. Объектное моделирование для проектирования развития электроэнергетической системы // Электроника и электротехника. 2013, №6. С. 80–82. 17. Годовой отчет ПАО «Ленэнерго». Рег. № ЛЭ/03-013/972 от 22.03.17 18. Рожкова Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для средн. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.Н. Карнеева, Т.В. Чиркова. – М.:Издательский центр «Академия», 2004. – 648 с. 19. Волкова Т.Ю., Юлукова Г.М. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Электроэнергетика». – Уфа: УГАТУ, 2011. 20. Тарифы на электроэнергию в г. Санкт-Петербург.// Официальный сайт петербургской сбытовой компании. Режим доступа: https://www.pes.spb.ru/for_customers/electricity_tariffs/electricity_tariffs_for_st_petersburg/ (дата обращения:01.05.18). 21. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с. 22. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций :Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомоиздат, 1989. – 608 с. 23. Сенигов П.Н. Электробезопасность в системах электроснабжения: Руководство по выполнению базовых экспериментов. ? Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2007. – 81 с. 24. Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики Российской Федерации: Сборник нормативных и инструктивных документов. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2003. – 184 с. 25. ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий. – Москва: Издательство стандартов, 1985, 92 с. 26. Маньков В. Д., Заграничный С. Ф. Опасность поражения человека электрическим током и порядок оказания первой помощи при несчастных случаях на производстве: Практическое руководство. 9-е изд., испр. и дополн / В.Д. Маньков, С.Ф. Заграничный – СПб: НОУ ДПО «УМИТЦ «Электро Сервис», 2008. – 84 с. 27. Безопасность жизнедеятельности [Электронный ресурс]: учеб. пособие / И. П. Левчук, А. А. Бурлаков. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 144 с. – Режим доступа: http: //www.studmedlib.ru/book/ (Дата обращения 07.05.18). 28. Чепурин Г.Е. Основные принципы научно-технического прогресса в АПК Сибири// Механизация и электрификация с сельского хозяйства. – 1996-№3 – С. 6-9 29. Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. – М.: Колос, 1979-480с. 30. Справочник по проектированию электросетей в сельской местности –М.: Энергия, 1980-350с.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЦИФРОВИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ Основными задачами систем автоматизации в распределительных сетях явля¬ются регулирование напряжения, перетоков мощности, дистанционное выполне¬ние коммутаций для изменения топологии сети, а также повышение эффектив¬ности устранения повреждений и восстановления электроснабжения. 1.1 Регулирование напряжения 1.1.1 Традиционное регулирование напряжения и адаптация к режимам интеллектуальных энергосистем Напряжение в ЭЭС меняется в зависимости от нагрузки в ней. Для нормальной работы потребителей необходимо, чтобы напряжение не отклонялось от норма¬тивного уровня свыше допустимых пределов. Обычно регулирование напряжения заключается в изменении коэффициента трансформации (КТ). В зависимости от того, происходит это во время работы трансформатора или после его отключения от сети, различают регулирование под нагрузкой (РПН) и переключение без возбуждения (ПБВ). В том и в другом слу¬чаях обмотки трансформатора выполняются с отпайками, переключением кото¬рых можно изменить его коэффициент трансформации[3]. В трансформаторах, используемых для питания сетей среднего напряжения, применяется принцип РПН на основе изменения числа витков: переключатель отпаек увеличивает или уменьшает отношение числа витков обмоток на стороне высокого напряжения (ВН) трансформатора. Для этого несколько дополнитель¬ных витков обмотки соединяются с контактами переключателя и могут поэтапно подключаться к основным обмоткам или отключаться от них. В сущности, сторона ВН используется из-за более низкого коммутируемого тока. Регулирование может производиться как автоматически, так и вручную из центра управления. Для работы по заданному алгоритму регулятора напряжения в первую очередь требуется измерение напряжения на шинах среднего напряжения (СН). Регулятор сравнивает измеренное напряжение с заданным, которое обычно выбирается в интервале 105—110 % нормативного значения, и корректирует коэффициент трансформации для достижения заданного напряжения.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 108 страниц
2700 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 52 страницы
2000 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 70 страниц
1750 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 60 страниц
6000 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 57 страниц
500 руб.
Дипломная работа, Электроника, электротехника, радиотехника, 66 страниц
5555 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg