Реферат по теме магистерской работы
- Общая характеристика работы
- Актуальность темы
- Объект, предмет, методы исследования
- Основное содержание работы
- Литература
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Анализ развития электроэнергетических систем позволяет отметить цикличность процесса и неравномерность цикла. В ряде работ отмечается, что длительность цикла развития составляет примерно 50-60 лет, а практическое использование электротехники относится к началу предыдущего века. Признаками завершения очередного цикла развития электротехнической отрасли является следующее:
- физический и моральный износ оборудования электроэнергетических объектов, устройств систем управления, контроля и защиты;
- наличие несоответствия между возможностями, реализованных в системах управления методов, моделей и особенностями постоянно усложняющихся технологических задач;
- изменениями условий функционирования электроэнергетических объектов;
- появления новых технологий, обеспечивающих создание более эффективного электротехнического оборудования, совершенствование структуры и управляемости электроэнергетических систем.
Внедрение энергетического рынка и структурная перестройка энергетики, экономические преобразования, которые осуществляются в отечественной электроэнергетике, влияют на развитие и управление режимами электрических систем, создают ряд новых научно-технических проблем.
Отставание технологического развития от экономических преобразований стало одной из причин большей части системных аварий, которые в последние годы произошли в световой электроэнергетике.
Обеспечение необходимого уровня надежности работы электроэнергетических систем связано с новейшими технологиями, которые обеспечивают инновационный прорыв в развитии электроэнергетики.
В работах отечественных и зарубежных ученых отмечается, что для нынешнего этапа развития электроэнергетических систем важнейшими являются достижения современных информационных технологий, силовой электроники и микропроцессорной техники, высокотемпературной сверхпроводимости, нанотехнологий [1-3].
На основе отмеченных технологий реализуются такие направления развития электроэнергетических систем 21 века, как автоуправляемость, повышение пропускной способности ЛЭП [4-5], построение компактных электроэнергетических объектов и отдельного оборудования, создание интегрированных систем управления, повышения надежности и качества электроснабжения в новых условиях функционирования.
Одной из частей интегрированной системы управления электроэнергетическими объектами является подсистема поддержки процесса принятия решения персоналом. Эффективность работы подсистемы определяется решением задачи мониторинга переходных процессов, неизбежно возникающих в электрических системах. В настоящее время создается система мониторинга СМПР, получившая за рубежом название Wide Area Measurement Systems - WAMS. СМПР используются для повышения уровня информационного обеспечения и качества управления режимами энергообъединений.
Особенностью СМПР, в отличие от существующих систем телеметрии, является временная синхронизация измерений параметров режимов цифровыми регистраторами с использованием передаваемых со спутников сигналов точного времени, высокая дискретность регистрации параметров, что и определяет широкий спектр их применения.
Наибольший эффект СМПР дают при анализе причин и последствий технологических нарушений и системных аварий, при верификации динамических моделей ЭЭС, при оценивании состояний режимов ЭЭС, визуализации текущего состояния режима и решении задач информационного обеспечения оперативно-диспетчерского управления.
Конечной целью СМПР является реализация управления режимами электрических систем в режима on-line.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Одной из важных составляющих реализации мониторинга переходных процессов является научно-техническая задача совершенствования системы анализа аварийных ситуаций по данным цифровых регистраторов, микропроцессорных терминалов. Эта задача является целью работы.
Эффективность анализа аварийной ситуации определяется степенью автоматизации этого процесса, т.е. зависит от системы сбора и методов обработки [6-7]. Важным фактором является объективно существующее участие человека в процессе анализа, т.е. система анализа не является полностью автоматизированной. Ее функционирование в значительной мере зависит от организации интерфейса пользователя.
Анализ существующих автоматизированных систем анализа аварийных ситуаций позволяет отметить следующее:
- система является многоуровневой и распределенной;
- формирование заключений основано на использовании, в основном, информационной технологии. При этом в большинстве разработок используется локальная информационная модель задачи;
- модельная технология поддержки процесса принятия решений реализована при отыскании места повреждения на линии электропередачи. При этом используется жесткая, слабо адаптируемая под текущее состояние электроэнергетического объекта, математическая модель задачи. Эта модель включает в себя информационно-логические связи, описывающие свойства объекта и потоки информации, используемой при управлении, что снижает возможности адаптации модели;
- отсутствует единая система классификации и кодирования аварийной ситуации;
- обеспечивает возможности настройки системы, но под обобщенного пользователя. Практически не реализована возможность адаптации инструментальных средств под технологические задачи конкретной службы электроэнергетического объекта;
- достаточно слабо используются в технологии обработки информации Web-сервера и Web-технологии в клиентской части системы анализа.
Учитывая вышесказанное для достижения поставленной в работе цели необходима разрешить ряд следующих задач:
- на основе анализа особенностей технологических задач, потенциальных пользователей, следствий работы подсистемы анализа обосновать требования к системе анализа в целом, к структуре системы и к механизмам адаптации инструментальных средств к условиям конкретных служб;
- разработать гибкий интерфейс клиентской поддержки, который бы включал в комплексе следующие элементы: система меню, адаптированная под конкретные технологические запросы пользователей, методы и механизмы гибкой ручной локальной настройки меню конкретного рабочего места, разработанные шаблоны настройки;
- выделить задачи и реализовать механизмы администрирования. Создать возможность полного доступа администратора и ограничить управляющий функционал клиента;
- организовать возможность простого детализирования информационной модели или отдельных ее элементов;
- реализовать интерфейс пользователя на основе технологии клиент-сервер с использованием Web- технологии;
- разработать информационно-логическую модель задачи, которая является составляющей общей модели электрической сети и дает возможность замены служебной информации регистратора на технологическую информацию персонала службы;
- разработать алгоритмы и программы для реализации анализа аварийной информации персоналом основных служб электрической системы.
ОБЪЕКТ, ПРЕДМЕТ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования являются методы анализа аварийных процессов в электрических системах.
Предметом исследования являются автоматизированные системы анализа аварийных ситуаций.
Методы исследования. При решении задач магистерской работы использовались методы теории графов, теории многополюсников (решетчатые функции), машинной графики и теории реляционных баз данных с использованием современных информационных технологий.
Научная новизна работы состоит в усовершенствовании системы анализа аварийных ситуаций в электроэнергетических системах. Научную новизну работы составляют следующие результаты и положения:
- усовершенствована математическая модель задачи поиска места повреждения на воздушной линии, которая отличается от известных учетом стрелы провеса провода и использованием решетчатых схем замещения;
- усовершенствован метод получения параметров схемы замещения линии, который отличается от существующих возможностью адаптации параметров модели согласно текущему схемно-режимному состоянию электроэнергетического объекта, что является особенно актуальным в условиях внедрения технологии гибких ЛЭП сменного тока;
- предложены методы и механизмы адаптации системы меню графической оболочки интерфейса пользователя под задачи производственных служб электроэнергетических предприятий;
- усовершенствованы методы интеграции системы анализа аварийных ситуаций в систему управления электроэнергетическими объектами.
Практическое значение полученных результатов. Усовершенствованные модели и разработанные методы и механизмы адаптации разрешили и/или разрешают:
- адаптировать программное обеспечение клиента к особенностям технологических задач персоналу конкретной службы на основе типичных форм запросов;
- создавать рекомендации с использованием терминологии о работе устройств РЗА, изменения в состоянии выключателей, выводах о послеаварийном режиме (мощности, токи) вместо сообщений, которые формируются регистратором на основе его служебной информации;
- организация информационной поддержки решений персонала на основе SQL запросов;
- отображение аварийных ситуаций в разных формах, в том числе и путем представления процесса с использованием анимации.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во вступлении сформулирована научно-техническая задача, обоснована ее актуальность, определена цель и задание, изложена научная новизна и практическое значение полученных результатов.
В первом разделе приведенные результаты анализа существующих систем автоматизации аварийных ситуаций, определены их положительные стороны и недостатки, рассмотренные тенденции развития как электроэнергетических систем, так и систем управление их режимами. Показано, что внедрение мониторинга переходных процессе в электрических системах включает, как составную задачу анализу предыдущего, аварийного и послеаварийного режима, т.е. задачу, которая решается с помощью автоматизации анализа аварийных ситуаций.
Показано, что внедрение технологии FACTS влияет на работы системы автоматизации.
На основе анализа обоснованы основные направления процесса совершенствования автоматизации аварийных ситуаций на основе информации от цифровых регистраторов и терминалов.
Во втором разделе производится уточнение математической модели анализа аварийных ситуаций. Освещается вопрос дополнительного учета стрелы провеса провода при расчете параметров схемы замещения линии. Так же производится уточнение расчета параметров схем замещения линий, находящихся в коридорах, т.е. имеющих электромагнитную связь с иными близко расположенными линиями.
Современные устройства управления режимами в электрических сетях оказывают значительное влияние на работу электрических регистраторов [8-11]. Соответственно возникает необходимость уточнения рассматриваемой математической модели при учете возможного присутствия в схеме электрической сети таких устройств как УПК (устройство продольной компенсации), статических тиристорных компенсаторов, устройства СТАТКОМ.
Во втором разделе так же описана информационная модель, позволяющая автоматизировать анализ аварийных ситуаций в электрических сетях. Рассматривается простая и в то же время гибкая концептуальная модель электрической сети. Использование реляционной системы управления базами данных (СУБД) позволяет упростить структурирование информации, обеспечивает простоту ее представления, изменения, упорядочивания и обработки. Обеспечение связей с информационным представлением данных от устройств релейной защиты и автоматики дает возможность удобно построить отображение конкретной запрашиваемой информации под определенные технологические задачи служб предприятия.
Разработанное графическое представление позволяет максимально упростить использование системы автоматизации. Гибкий графический интерфейс обеспечивает не только интуитивно понятную работу и настройку уже существующих элементов, но так же предоставляет возможность формирования собственных элементов и схем определенных объектов в графической интерпретации с последующей связью новых схем с общей базой данных.
Третий раздел посвящен описанию алгоритмов работы системы автоматизации. Приведен общий принцип обращения к базе данных. Представлена реализация методики учета стрелы провеса провода на каждом участке линии. Рассмотрен алгоритм поиска принадлежности участка линии к коридору линий и уточнение параметров этого участка, если такая принадлежность установлена.
При написании данного автореферата магистерская работа еще не закончена. Окончательное завершение: декабрь 2010. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора и его руководителя после указанной даты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Войтов О.Н., Мантров В.А., Семенова Л.В. «Анализ несимметричных режимов электроэнергетических систем и управление ими». Электричество №10, 1999 г.
2. Баринов В.А., Совалов С.А. Режимы энергосистем: Методы анализа и управления. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 440 с.
3. Заболотный И.П. Развитие теоретических основ и создание метода автоматического формирования адаптируемой модели электроэнергетического объекта.// Наукові праці Донецького державного технічного університету. Серия: електротехніка і енергетика, выпуск 41 - Донецьк: ДонДТУ. - 2002. - с. 83 - 89.
4. Аржанников Е.А., Лукоянов В.Ю., Мисриханов М.Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под ред. В.А. Шуина. - М.: Энергоатомиздат, 2003.-272 с.
5. Айзенфельд А.И., Шалыт Г.М. Определение мест короткого замыкания на линиях с ответвлениями. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 160с.
6. Стогний Б.С., Гуляев В.А., Кириленко А.В. Интегрированные экспертные системы диагностирования в электроэнергетике. - К.: Наук. думка, 1992. - 248с.
7. Артюх С.В., Дуэль М.А., Шелепов И.Г. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в энергетике.–Харьков: Знание, 2001.– 414 с.
8. Соболев О.С. Прогресс в области SCADA-систем и проблемы пользователей// Мир компьютерной автоматизации. – 1999. - № 3.
9. Sukumar M. Brahma Fault Location Scheme for a Mlllti~Terminal Transmission Lille Using Synchrollized Voltage Measurements, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DEUVERY, VOL. 20. NO.2, APRIL 2005.
10. Carlos Eduardo de Morais Pereira and Luiz Cera Zanetta Optimization Algorithm for Fault Location in Transmission Lines Considering Current Transformers Saturation, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 20, NO.2, APRIL 2005.
11. Freitas Walrnir, Morelato Andre, Wilsun Xu, Fujio Sato Impacts of AC Generators and DSTATCOM Devices
on the Dynamic Performance of Distribution Systems, , IEEE TRANSACfIONS ON POWER DELIVERY, VOL 20, NO.2, APRIL 2004.
Облако преподавателей
Мои одногрупники
- Карпачев Виталий
- Поляков Андрей
- Зубков Антон
- Очеретная Виктория
- Титаренко Станислав
- Соловова Ира
- .. все магистры
Полезные ссылки
Булгаков Александр
