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:

Кронгауз, Дмитрий Эдуардович. Повышение качества электроэнергии в городских распределительных сетях посредством управления режимами реактивной мощности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.02 / Кронгауз Дмитрий Эдуардович; [Место защиты: Сиб. федер. ун-т].- Красноярск, 2011.- 187 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/3406

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. В условиях оптового рынка электроэнергии для повышения конкурентоспособности отечественного производителя на мировом рынке, снижение энергетической составляющей в себестоимости выпускаемой продукции является важнейшей частью технической политики. К субъектам оптового рынка электроэнергии относятся и городские распределительные электрические сети.

Для большинства российских ГРС характерно большое потребление реактивной мощности (РМ), что вызывает увеличение потерь мощности и напряжения, а значит, ухудшает качество электроэнергии (КЭЭ).

Ухудшение КЭЭ, или другими словами, повышение уровня электромагнитных помех (ЭМП) в системах электроснабжения (СЭС), обусловлено технологическим процессом производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии (ЭЭ).

Нерациональное управление потоками РМ, появление новых технических средств, наличие высших гармоник в ГРС приводит к снижению надёжности электрооборудования ГРС, увеличению оплаты за ЭЭ, сокращению срока службы электрооборудования, увеличению затрат на ремонт и обслуживание. Повсеместное внедрение новых технических устройств, часть которых является источниками высших гармоник, заставляет посмотреть на проблему компенсации РМ, как на уменьшение влияния гармоник на устройства компенсации РМ, и на обеспечение бесконфликтной работы оборудования городской распределительной сети (ГРС).

КЭЭ зависит от уровня ЭМП, причиной которых в значительной степени является режим потребления РМ. Всё это обуславливает актуальность проблемы регулирования потоков РМ применяя при этом комплекс потребителей и источников.

Значительный вклад в исследование и разработку способов управления режимами электрических сетей внесли В.А. Веников, Ю.С. Железко, В.И. Идельчик, В.А. Трошин, А.А. Фёдоров и многие другие учёные и инженеры.

Управление потоками РМ следует осуществлять в пространственно-временной области с учётом взаимосвязи всех электроприёмников, входящих в состав ГРС, для обеспечения бесконфликтного регулирования источниками и потребителями РМ и достижения оптимального её уровня. С возросшими возможностями систем учёта, контроля и управления потоками электроэнергии, появлением новых программно-вычислительных комплексов (ПВК) возникла необходимость расширения методологических подходов к реализации мероприятий по снижению уровней затрат на ЭЭ в целом, в частности, на РМ.

Объект исследований: городские распределительные электрические сети (на примере муниципального унитарного предприятия «Городские электрические сети» г. Зеленогорск, Красноярский край).

Предмет исследований: режимы регулирования потоков реактивной мощности для достижения оптимального её уровня.

Цель работы - повышение эффективности и надёжности работы оборудования ГРС посредством рационального использования технических характеристик источников и потребителей реактивной мощности.

Задачи работы:

1 .Установить причины несоответствия уровней электромагнитных помех, напряжений и частоты в ГРС и определить состав и характеристики потребителей и источников РМ, способных выполнять функции регуляторов потоков РМ в ГРС на заданных интервалах графика нагрузки.

2.Разработать методику использования источников и приёмников РМ для управления потоками РМ независимо от потребления AM на заданном интервале графика нагрузки, основанную на разделении нагрузки на корректируемую и некорректируемую, участвующую в управлении потоками РМ для поддержания качества ЭЭ и электромагнитной совместимости в соответствии с российскими стандартами.

3 .Разработать алгоритм оценки эксплуатационных характеристик потребителей-регуляторов (ПР) РМ, способных изменять потребление (генерацию) РМ для обеспечения экономического значения РМ, и принцип ранжирования ПР РМ согласно требованиям к надёжности их работы и к КЭЭ.

4.Разработать критерии ранжирования и выбора устройств компенсации реактивной мощности ГРС.

5.Разработать имитационную модель регулирования потоков РМ и уровней напряжений в ГРС, с использованием возможностей промышленного программно-вычислительного комплекса (ПВК) АНАРЭС - 2000.

Методы исследований. При решении сформулированных выше задач использовались методы теории электрических цепей, теории электромагнитных переходных процессов, техноценологические методы, элементы теории нечётких множеств, имитационного моделирования.

Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:

  1. Обоснована возможность управления потоками РМ независимо от потребления электроустановками AM на заданном интервале графика нагрузки с комплексным учётом пространственно - временной взаимосвязи потребителей и регуляторов РМ, режимных, технологических и эксплуатационных ограничений.

  2. Определены критерии ранжирования электроустановок ГРС в соответствии с их пространственно-временной взаимосвязью для наиболее эффективного регулирования потоков РМ в различные интервалы времени.

  3. Обоснована целесообразность применения метода нечётких логических вычислений (фаззи-технологий), который позволяет быстрее, в сравнении с традиционными методами, оценить выбранные критерии и тем самым ускорить процесс ранжирования.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Закономерности изменения глубины регулирования РМ независимо от уровня AM, позволяют прогнозировать значения показателей РМ в ГРС в режиме реального времени.

  2. Алгоритм управления потоками РМ на основе многофункционального ранжирования электроприёмников и реализация методов и способов электромагнитной совместимости обеспечивают бесконфликтную совместную работу электроустановок ГРС с учётом их иерархии в экономически эффективных энергосберегающих режимах.

  3. Программно - логический алгоритм решения задач управления потоками РМ в ГРС.

Достоверность результатов, полученных в диссертации, подтверждается совпадением теоретических и экспериментальных результатов исследований, что говорит об адекватности созданной с применением ПВК АНАРЭС-2000, имитационной модели реального исследуемого объекта и положительными результатами внедрения разработанных методов анализа, расчёта и выбора параметров элементов СЭС, данными по показателям режимов работы муниципального предприятия электрических сетей (МУП ЭС), «ОАО ПО электрохимический завод» г. Зеленогорска Красноярского края при относительной погрешности не более 10%.

Практическая значимость состоит в том, что: методы, способы и алгоритмы ранжирования устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ), выбора мощности КУ, регулирования потоков РМ независимо от AM на заданном временном интервале графика нагрузки, регулирования потоков РМ с применением программно - вычислительного комплекса ПВК АНАРЭС - 2000 -могут быть использованы при эксплуатации СЭС в условиях регулирования параметров КЭЭ на шинах потребителя.

Предложенные методы, способы и алгоритмы управления показателями КЭЭ потребителей, повышают оперативность и обоснованность принятия решений, способствуют снижению отказов электрооборудования предприятия, улучшению качества работы электроприёмников.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийских и межвузовских конференциях: Всероссийская научно - техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования» (г. Томск, 2008 г.); XXV межвузовская научно-практическая конференция профессорско - преподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствования охраны государственной границы и объектов» (г. Калининград, 2009 г.); X Всероссийская научно-техническая конференция «Энергоэффективность систем жизнеобеспечения города» (г. Красноярск, 2009 г.); Всероссийская научно - техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования» (г. Томск, 2010 г.); на научно-технических семинарах кафедры «Электроснабжение и электрический транспорт» Сибирского федерального университета.

Использование результатов диссертации. Результаты диссертации использованы в работе муниципального предприятия муниципальных электрических сетей МУП ЭС, города Зеленогорска, Красноярского края.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из которых 4 статьи в изданиях по перечню ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка литературы из 102 наименований и 4 приложений. Общий объём 187 страниц, иллюстрирован 64 рисунками.


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