Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электрические станции, сети и системы

Диссертационная работа:

Журавлев Денис Михайлович. Исследование и разработка применения векторного представления электрических величин в переходных режимах электроэнергетических систем : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 / Журавлев Денис Михайлович; [Место защиты: Моск. энергет. ин-т].- Москва, 2010.- 161 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2523

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы.

Одной из основных задач при организации процесса измерения электрических параметров режимов работы электроэнергетических систем (ЭЭС) является выбор формы представления результатов измерений, которая позволяет корректно отображать значения измеряемых величин для их наиболее эффективного использования. Развитие технологий цифровой обработки информации, синхронизации и связи дает возможность расширить область применения традиционных для электроэнергетики векторных форм представления измеряемых электрических величин, а также разработать и внедрить новые формы для решения комплексных задач измерения, мониторинга и управления режимами работы ЭЭС. Векторная форма является одной из наиболее востребованных в электроэнергетике форм представления комплексных амплитуд. В последние десятилетия активно разрабатывается новая область применения векторной формы - измерительные алгоритмы систем мониторинга переходных режимов (СМТТР), которые позволяют осуществлять территориально-распределенные строго одновременные синхронизированные измерения электрических параметров установившихся и электромеханических переходных режимов работы ЭЭС. В процессе развития реализованных в СМПР векторных измерений проявилась необходимость исследования особенностей изменения частоты напряжений в узлах электрической сети в электромеханических переходных режимах с применением векторной формы представления электрических величин токов и напряжений.

Недостаткам двухмерной векторной формы является невозможность ее использования для высокоточного представления электрических величин на следующем перспективном этапе развития синхронизированных векторных измерений - регистрации и отображения электрических параметров токов и напряжений в услозиях быстропротекающих (электромагнитных) переходных процессов (ЭМПП), сопровождающихся возникновением нескольких свободных составляющих в измеряемых токах и напряжениях. Это обуславливает необходимость поиска и исследования альтернативных форм представления электрических величин, использование которых позволяет преодолеть указанный недостаток. Одним из возможных путей решения поставленной задачи является представление электрических величин токов и напряжений в ЭМПП в виде сумм комплексных амплитуд с комплексной частотой, которые графически могут быть отображены четырехмерными векторами (гипервекторами).

Тема диссертации соответствует теме Государственного контракта № Г1466 от 5 августа 2009 года «Исследование и разработка гипервекторного измерительного преобразователя параметров трехфазной электрической сети для систем

управления нормальными и аварийными режимами энергообъединений», выполняемого МЭИ(ТУ) в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Цель работы. Исследование и разработка применения векторного представления электрических величин в переходных режимах электроэнергетических систем.

Основные задачи исследования.

  1. Проанализировать состояние вопроса. Определить цель и задачи исследования.

  2. Исследовать особенности изменения частоты напряжений в узлах электрической сети в электромеханических переходных режимах с применением векторной формы представления электрических величин токов и напряжений.

  3. Исследовать возможности и области применения гипервекторной формы представления электрических величин при электромагнитных переходных процессах.

  4. Разработать способ расчетного определения частоты напряжения в заданном узле электрической сети по результатам измерений параметров электромеханического переходного режима в электрически удаленных узлах сети с использованием векторной формы представления информации.

Объектом исследования является электроэнергетическая система в условиях электромеханических и электромагнитных переходных режимов.

Предметом исследования является применение векторного представления электрических величин в переходных режимах электроэнергетических систем.

Методы научных исследований базируются на теории электрических цепей, теории электромагнитных и электромеханических переходных процессов в ЭЭС, на расчетных методах исследовящя и математическом программном моделировании процессов в ЭЗС.

Научная новизна работы.

1. Выявлено, что в условиях электромеханических переходных режимов частоты напряжений в различных узлах электрической сети с односторонним питанием не совпадают между собой и с частотой источника питания. Такое явление возникает из-за влияния «сетевой» составляющей частоты, величина

которой определяется скоростью относительного дополнительного вращения вектороз напряжений, вызванного изменением параметров режима.

2. Расширена область работоспособности методики измерительного преобразования с гипервекторной формой представления токов и напряжений для тех случаев, когда при электромагнитных переходных процессах эти электрические величины могут быть интерполированы суммой комплексных амплитуд с комплексной частотой с допустимой погрешностью.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечена использованием принятых методов исследования, фундаментальным характером положений, принятых за основу в диссертации. Достоверность подтверждена совпадением результатов, полученных в диссертации, с результатами альтернативных методов расчета и моделирования исследуемых процессов в ЭЭС.

Практическая ценность работы.

1. Разработан и исследован алгоритм реализации методики определения
координат гипервекторов электрических величин токов и напряжений при
электромагнитных переходных процессах, который в своей области
работоспособности обеспечивает величину погрешности интерполяции не более
1%, в то время как использование упрощенной векторной формы может привести
к недопустимо большой погрешности (10% и более).

2. Разработан и исследован способ расчетного определения частоты
напряжения в заданном узле электрической сети по результатам измерений
параметров электромеханического переходкого режима в электрически удаленных
узлах сети с использованием векторной формы представления информации,
который при известных параметрах элементов и топологии электрической сети
позволяет значительно уменьшить влияние «сетевой» составляющей.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Выявленное наличие «сетевой» составляющей частоты напряжений в узлах электрической сети в условиях электромеханических переходных режимов, величина которой определяется скоростью относительного дополнительного вращения векторов напряжений, вызванного изменением параметров режима.

  2. Методика измерительного преобразования с гипервекторной формой представления токов и напряжений с расширенной областью работоспособности для тех случаев, когда при электромагнитных переходных процессах эти электрические величины могут быть интерполированы суммой комплексных амплитуд с комплексной частотой с допустимой погрешностью.

  1. Разработанный алгоритм реализации методики определения координат гипервекторов электрических величин токов и напряжений при электромагнитных переходных процессах, который в своей области работоспособности обеспечивает величину погрешности интерполяции не более 1%.

  2. Разработанный способ расчетного определения частоты напряжения в заданном узле электрической сети по результатам измерений параметров электромеханического переходного режима в электрически удаленных узлах сети с использованием векторной формы представления информации, который при известных параметрах элементов и топологии электрической сети позволяет значительно уменьшить влияние «сетевой» составляющей.

Личный вклад соискателя. Постановка и формализация задач, разработка теоретических и методических положений, математических моделей и методов, обобщение и анализ результатов.

Автор выражает благодарность, работникам кафедры РЗиА Эс МЭИ(ТУ) за оказанное содействие при написании диссертационной работы и лично к.т.н. доц. Арцишевскому Я.Л. и к.т.н. доц. Климовой Т.Г. за консультации по вопросам проводимых исследований.

Апробация работы. Доклады на научно-технических конференциях: XXXI сессия Всероссийского научного семинара Академии наук РФ «Кибернетика электрических систем» по тематике «Электроснабжение промышленных предприятий» (г.Новочеркасск, ЮРГТУ(НПИ), 2009г.); XIV, XV, XVI Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ(ТУ), 2008, 2009,2010 гг.)

Опубликованные работы. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 4 в рецензируемых изданиях по списку ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 105 наименований и одного приложения. Работа изложена на 122 страницах основного текста и 39 страницах приложения, иллюстрирована 51 рисунком и 47 таблицами.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net