Реферат за темою магістерської роботи
- Загальна характеристика роботи
- Актуальність теми
- Об'єкт, предмет, методи дослідження
- Основний зміст роботи
- Література
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Аналіз розвитку електроенергетичних систем дозволяє відзначити циклічність процесу й нерівномірність циклу. У ряді робіт відзначається, що тривалість циклу розвитку становить приблизно 50-60 років, а практичне використання електротехніки ставиться до початку попереднього століття. Ознаками завершення чергового циклу розвитку електротехнічної галузі є наступні:
- фізичне й моральне спрацювання устаткування електроенергетичних об'єктів, пристроїв систем керування, контролю й захисту;
- наявність невідповідності між можливостями, реалізованих у системах керування методів, моделей й особливостями технологічних завдань, що постійно ускладнюються;
- змінами умов функціонування електроенергетичних об'єктів;
- появи нових технологій, що забезпечують створення більше ефективного електротехнічного встаткування, удосконалювання структури й керованості електроенергетичних систем.
Впровадження енергетичного ринку та структурна перебудова енергетики, економічні перетворення, які здійснюються у вітчизняній електроенергетиці, впливають на розвиток і керування режимами електричних систем, створюють ряд нових науково-технічних проблем.
Відставання технологічного розвитку від економічних перетворень стало однією із причин більшої частини системних аварій, які в останні роки відбулися у світловій електроенергетиці.
Забезпечення необхідного рівня надійності роботи електроенергетичних систем пов'язане з новітніми технологіями, які забезпечують інноваційний прорив у розвитку електроенергетики.
У роботах вітчизняних і закордонних учених відзначається, що для нинішнього етапу розвитку електроенергетичних систем найважливішими є досягнення сучасних інформаційних технологій, силової електроніки й мікропроцесорної техніки, високотемпературної надпровідності, нанотехнологій [1-3].
На основі відзначених технологій реалізуються такі напрямки розвитку електроенергетичних систем 21 століття, як автокерування, підвищення пропускної здатності ЛЕП [4-5], побудова компактних електроенергетичних об'єктів й окремого устаткування, створення інтегрованих систем керування, підвищення надійності і якості електропостачання в нових умовах функціонування.
Однією із частин інтегрованої системи керування електроенергетичними об'єктами є підсистема підтримки процесу ухвалення рішення персоналом. Ефективність роботи підсистеми визначається рішенням завдання моніторингу перехідних процесів, що неминуче виникають в електричних системах. У цей час створюється система моніторингу СМПР, що одержала за кордоном назву Wіde Area Measurement Systems - WAMS. СМПР використаються для підвищення рівня інформаційного забезпечення і якості керування режимами енергооб’єднань.
Особливістю СМПР, на відміну від існуючих систем телеметрії, є часова синхронізація вимірів параметрів режимів цифровими реєстраторами з використанням переданих із супутників сигналів точного часу, висока дискретність реєстрації параметрів, що й визначає широкий спектр їхнього застосування.
Найбільший ефект СМПР дають при аналізі причин і наслідків технологічних порушень і системних аварій, при верифікації динамічних моделей ЭЭС, при оцінюванні станів режимів ЭЭС, візуалізації поточного стану режиму й рішенні завдань інформаційного забезпечення оперативно-диспетчерського керування.
Кінцевою метою СМПР є реалізація керування режимами електричних систем у режиму on-lіne.
АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
Однієї з важливих складові реалізації моніторингу перехідних процесів є науково-технічне завдання вдосконалювання системи аналізу аварійних ситуацій за даними цифрових реєстраторів, мікропроцесорних терміналів. Це завдання є метою роботи.
Ефективність аналізу аварійної ситуації визначається ступенем автоматизації цього процесу, тобто залежить від системи збору й методів обробки [6-7]. Важливим фактором є об'єктивно існуюче участь людини в процесі аналізу, тобто система аналізу не є повністю автоматизованою. Її функціонування значною мірою залежить від організації інтерфейсу користувача.
Аналіз існуючих автоматизованих систем аналізу аварійних ситуацій дозволяє відзначити наступне:
- система є багаторівневою й розподіленою;
- формування висновків засноване на використанні, в основному, інформаційній технології. При цьому в більшості розробок використається локальна інформаційна модель завдання;
- модельна технологія підтримки процесу прийняття рішень реалізована при відшуканні місця ушкодження на лінії електропередачі. При цьому використається жорстка, погано адаптована під поточний стан електроенергетичного об'єкта, математична модель завдання. Ця модель містить у собі інформаційно-логічні зв'язки, що описують властивості об'єкта й потоки інформації, яка використовується при керуванні, що знижує можливості адаптації моделі;
- відсутня єдина система класифікації й кодування аварійної ситуації;
- забезпечує можливості настроювання системи, але під узагальненого користувача. Практично не реалізована можливість адаптації інструментальних засобів під технологічні завдання конкретної служби електроенергетичного об'єкта;
- досить слабко використаються в технології обробки інформації Web-сервера й Web-технології в клієнтській частині системи аналізу.
З огляду на показане вище для досягнення поставленої в роботі мети необхідна розв’язати ряд наступних завдань:
- на основі аналізу особливостей технологічних завдань, потенційних користувачів, наслідків роботи підсистеми аналізу обґрунтувати вимоги до системи аналізу в цілому, до структури системи й до механізмів адаптації інструментальних засобів до умов конкретних служб;
- розробити гнучкий інтерфейс клієнтської підтримки, який би включав у комплексі наступні елементи: система меню, адаптована під конкретні технологічні запити користувачів, методи й механізми гнучкого ручного локального настроювання меню конкретного робочого місця, розроблені шаблони настроювання;
- виділити завдання й реалізувати механізми адміністрування. Створити можливість повного доступу адміністратора й обмежити керуючий функціонал клієнта;
- організувати можливість простого деталізування інформаційної моделі або окремих її елементів;
- реалізувати інтерфейс користувача на основі технології клієнт-сервер з використанням Web- технології;
- розробити інформаційно-логічну модель завдання, що є складової загальної моделі електричної мережі й дає можливість заміни службової інформації реєстратора на технологічну інформацію персоналу служби;
- розробити алгоритми й програми для реалізації аналізу аварійної інформації персоналом основних служб електричної системи.
ОБ'ЄКТ, ПРЕДМЕТ, МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Об'єктом дослідження є методи аналізу аварійних процесів в електричних системах.
Предметом дослідження є автоматизовані системи аналізу аварійних ситуацій.
Методи дослідження. При вирішенні завдань магістерської роботи використалися методи теорії графів, теорії багатополюсників (ґратчасті функції), машинної графіки й теорії реляційних баз даних з використанням сучасних інформаційних технологій.
Наукова новизна роботи складається в удосконаленні системи аналізу аварійних ситуацій в електроенергетичних системах. Наукову новизну роботи становлять наступні результати й положення:
- удосконалена математична модель завдання пошуку місця ушкодження на повітряній лінії, що відрізняється від відомих обліком стріли прогину проведення й використанням ґратчастих схем заміщення;
- удосконалений метод одержання параметрів схеми заміщення лінії, що відрізняється від існуючою можливістю адаптації параметрів моделі відповідно до поточного схемно-режимного стану електроенергетичного об'єкта, що є особливо актуальним в умовах впровадження технології гнучких ЛЕП змінного струму;
- запропоновані методи й механізми адаптації системи меню графічної оболонки інтерфейсу користувача під завдання виробничих служб електроенергетичних підприємств;
- удосконалені методи інтеграції системи аналізу аварійних ситуацій у систему керування електроенергетичними об'єктами.
Практичне значення отриманих результатів. Удосконалені моделі й розроблені методи й механізми адаптації дозволили й/або дозволяють:
- адаптувати програмне забезпечення клієнта до особливостей технологічних завдань персоналу конкретної служби на основі типових форм запитів;
- створювати рекомендації з використанням термінології про роботу пристроїв РЗА, зміни в стані вимикачів, висновках про післяаварійний режим (потужності, струми) замість повідомлень, які формуються реєстратором на основі його службової інформації;
- організація інформаційної підтримки рішень персоналу на основі SQL запитів;
- відображення аварійних ситуацій у різних формах, у тому числі й шляхом подання процесу з використанням анімації.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі сформульована науково-технічне завдання, обґрунтована її актуальність, визначені мета й завдання, викладені наукова новизна й практичне значення отриманих результатів.
У першому розділі наведені результати аналізу існуючих систем автоматизації аварійних ситуацій, визначені їхні позитивні сторони й недоліки, розглянуті тенденції розвитку як електроенергетичних систем, так і систем керування їхніми режимами. Показано, що впровадження моніторингу перехідних процесі в електричних системах включає, як складену завдання аналізу попереднього, аварійного й післяаварійного режиму, тобто завдання, що вирішується за допомогою автоматизації аналізу аварійних ситуацій.
Показано, що впровадження технології FACTS впливає на роботи системи автоматизації.
На основі аналізу обґрунтовані основні напрямки процесу вдосконалювання автоматизації аварійних ситуацій на основі інформації від цифрових реєстраторів і терміналів.
У другому розділі виконується уточнення математичної моделі аналізу аварійних ситуацій. Висвітлюється питання додаткового урахування стріли прогину проводу при розрахунку параметрів заступної схеми лінії. Так само робиться уточнення розрахунку параметрів заступних схем ліній, що перебувають у коридорах, тобто мають електромагнітний зв'язок з іншими близько розташованими лініями.
Сучасні пристрої керування режимами в електричних мережах значно впливають на роботу електричних реєстраторів [8-11]. Відповідно виникає необхідність уточнення розглянутої математичної моделі при урахуваннні можливої присутності в схемі електричної мережі таких пристроїв як УПК (пристрій поздовжньої компенсації), статичних тиристорних компенсаторів, пристрою СТАТКОМ.
У другому розділі так само описана інформаційна модель, що дозволяє автоматизувати аналіз аварійних ситуацій в електричних мережах. Розглядається проста й у той же час гнучка концептуальна модель електричної мережі. Використання реляційної системи керування базами даних (СУБД) дозволяє спростити структурування інформації, забезпечує простоту її подання, зміни, упорядкування й обробки. Забезпечення зв'язків з інформаційним поданням даних від пристроїв релейного захисту й автоматики дає можливість зручно побудувати відображення конкретної запитуваної інформації під певні технологічні завдання служб підприємства.
Розроблене графічне подання дозволяє максимально спростити використання системи автоматизації. Гнучкий графічний інтерфейс забезпечує не тільки інтуїтивно зрозумілу роботу й настроювання вже існуючих елементів, але так само надає можливість формування власних елементів і схем певних об'єктів у графічній інтерпретації з наступним зв'язком нових схем із загальною базою даних.
Третій розділ присвячено опису алгоритмів роботи системи автоматизації. Наведено загальний принцип звертання до бази даних. Представлено реалізацію методики обліку стріли прогину проведення на кожній ділянці лінії. Розглянуто алгоритм пошуку приналежності ділянки лінії до коридору ліній й уточнення параметрів цієї ділянки, якщо така приналежність установлена.
На момент написання цього автореферату магістерська робота є не заваршеною. Кінцева дата завершення: грудень 2010. Повний текст роботи та матеріали по темі можна отримати у автора та його наукового керівника після зазначеної дати.
ЛІТЕРАТУРА
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.
Хмаринка викладачів
Мої одногрупники
- Карпачов Віталій
- Поляков Андрій
- Зубков Антон
- Очеретна Вікторія
- Титаренко Станіслав
- Соловова Ірина
- .. усі магістри
Корисні посилання
Булгаков Олександр
