авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Каскадные процессы в электротехнических системах и методы их предотвращения

На правах рукописи

ШАХМАЕВ Ильдар Зуфарович КАСКАДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И МЕТОДЫ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ Специальность:

05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа – 2012

Работа выполнена на кафедре электромеханики ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Хайруллин Ирек Ханифович проф. кафедры электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шунтов Андрей Вячеславович Генеральный директор ОАО «Специализированное проектно конструкторское бюро по ремонту и реконструкции» кандидат технических наук, доцент Шуляк Александр Анатольевич директор, главный конструктор ФГУП НКТБ «Вихрь»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Защита диссертации состоится 23 марта 2012 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д-212.288.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу:

450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан « 20 » февраля 2012 года.

Учный секретарь диссертационного совета д.т.н., доцент А.В. Месропян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Важной целью управления характеристиками электроэнергетических систем, являющихся разновидностью электротехнических комплексов и систем, обладающих динамическими свойствами, является обеспечение требуемого уровня их надежности и живучести, обеспечивающего бесперебойное электроснабжение потребителей.

Решение указанных задач с момента появления энергосистем в России было предметом пристального внимания отечественных и зарубежных ученых.

Большой вклад в развитие этой области науки внесли Баринов В.А., Васин В.П., Веников В.А., Воропай К.И., Гамм А.3., Гуревич Ю.Е., Гук Ю.Б., Идельчик В.И., Китушин В.Г., Кучеров Ю.Н., Кощеев Л.А., Мамиконянц Л.Г., Маркович И.М., Окин А.А., Портной М.Г., Розанов В.И., Руденко Ю.Н., Семенов В.А., Совалов С.А., Строев В.А., Фазылов X.Ф. и многие их коллеги.

При создании в России рынка электроэнергии, ведущую роль в формировании надежности в ЕЭС России заняли представители школы Д.А. Арзамасцева:

Аюев Б.И., Шубин Н.Г., Ерохин П.М. и их коллеги.

Обеспечение надежности и живучести энергосистемы нашей страны определяется рядом объективных условий, среди которых важнейшим является сложившаяся топология сети – системообразующая сеть 500 (750) кВ c недостаточной пропускной способностью, связывающая зоны свободного перетока и существенно топологически неравномерная распределительная сеть 110 – 220 кВ в регионах и крупных энергоузлах с высокой концентрацией производства электроэнергии и потребления. Аварии в системообразующей сети 500 (750) кВ приносили наиболее ощутимый ущерб, поэтому способы их предотвращения исследовались в первую очередь. Надежность в этом случае зависит, прежде всего, от сохранения устойчивости работы сети 500 (750) кВ, поэтому в конечном итоге определялась балансовыми критериями (Р) или прямыми критериями (U), удобными с точки зрения практического применения, ввиду простоты расчета и применения, в том числе при ведении режимов работы электроэнергетических систем:

PМАКС PДОПУСТ ;

(1) U МИН U КРИТИЧ, где РМАКС – максимально допустимый переток (МДП) через контролируемое сечение;

РДОПУСТ – допустимый переток через контролируемое сечение U МИН – минимально допустимое напряжение в контролируемой точке по условиям устойчивости;

U КРИТИЧ – критическое напряжение в контролируемой точке по условиям устойчивости.

Методология выбора этих критериев транслировалась на формирование критериев надежности в топологически неравномерных региональных распределительных сетях 110 – 220 кВ в регионах и крупных энергоузлах, в которых проблемы устойчивости уступают приоритет проблемам одного из свойств надежности – живучести. После снижения уровней потребления в системах России применение балансовых методов привело, в общем, к избыточным требованиям при формировании надежных режимов в распределительных сетях 110 – 220 кВ, в то же время, не обеспечивая достаточных мер для сохранения живучести – предотвращения каскадных процессов. Это подтверждается происходящими периодически каскадными авариями. Последняя крупная авария такого типа с погашением потребителей с суммарной нагрузкой 795 МВт в России была в Удмуртии 26 июля 2011 года.

Аварии такого типа происходят и в других странах мира, в разветвленных неоднородных сетях различного уровня напряжения. Последствиями таких аварий являются финансовый и моральный ущербы, как для регионов, так и для потребителей, попадающих в зону отключения.

Необходимо отметить, что вопросы обеспечения живучести являются повседневными для большей части региональных энергосистем или крупных узлов, в том числе схем электроснабжения мегаполисов. Формирование живучести в этих случаях строятся на практическом диспетчерском опыте, периодически публикуются материалы по применению такого опыта, а также теоретические работы. Например, Васиным В. П. и его научной школой была разработана теория L - функций, позволяющая в пространстве полных мощностей определять предельные поверхности на основе исследования множества режимов в целом и оценки условия разрешимости уравнений установившихся режимов и предельных мощностей, которые могут быть реализованы в данной системе. Все они не находят широкого применения, в том числе, из-за повсеместно принятого балансового способа определения надежности работы энергосистем.



В данной работе анализируются и систематизируются различные точки зрения на основные методические вопросы теории возникновения и развития каскадных процессов, изложена авторская точка зрения на возможность предотвращения каскадных процессов. Кроме того, здесь излагается и ряд оригинальных результатов, связанных с применением метода предотвращения каскадных процессов в электроэнергетических системах при проектировании схем выдачи мощности электростанций и при анализе оперативного управления объектами энергетики.

Цель работы и задачи исследований. Цель работы заключается в разработке метода предотвращения каскадных процессов в электроэнергетических системах и его практических приложений.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие основные задачи:

1. Анализ и выявление топологических закономерностей, дающих возможность сформировать метод предотвращения каскадных процессов, применимый, в первую очередь, для формирования и ведения режимов работы энергосистем.

2. Разработка метода предотвращения каскадных процессов для формирования и ведения режимов работы энергосистемы в условиях различной структуры и параметров распределительных электрических сетей энергосистем 110 – 220 кВ.

3. Оценка эффективности метода предотвращения каскадных процессов компьютерным моделированием для формирования и ведения режимов работы энергосистемы в распределительных электрических сетях 110 – 220 кВ.

4. Разработка рекомендаций по применению метода предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы и при проектировании схем развития энергосистем.

Методы исследований. Теоретические исследования проведены с помощью уравнений установившихся и предельных режимов. Для исследования свойств метода предотвращения каскадных процессов в электротехнических комплексах и системах использовались методы численного моделирования в программном комплексе Rastr - WIN.

На защиту выносятся: 1. Топологические закономерности энергосистем различной структуры и параметров, дающие возможность сформировать метод предотвращения каскадных процессов.

2. Метод предотвращения каскадных процессов в электроэнергетических системах для ведения режимов работы энергосистемы в условиях различной структуры и параметров распределительных сетей 110 – 220 кВ региональных энергосистем.





3. Результаты компьютерного моделирования режимов работы региональной энергосистемы для оценки эффективности применения метода предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы при ведении режимов и проектирования развития энергосистем.

Научная новизна:

1. Разработан научно обоснованный метод предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем, с исследованием причинно следственных связей основных влияющих факторов.

2. Обоснована предопределенность пути развития каскадных процессов для реальной электрической сети в соответствие со сложившимися топологическими свойствами и сформированными режимами этих сетей при любом случайном наборе возмущений.

3. Показана необходимость согласования применения линейной автоматики в энергосистемах с возможностью развития каскадного процесса.

4. Разработаны приложения применения метода предотвращения каскадных процессов для решения вопросов организации управления энергосистемами и при проектировании энергосистем.

Реализация и практическая значимость результатов работы:

1. Метод предотвращения каскадных процессов позволяет на практике обеспечить живучесть (надежность) и экономичность работы энергоузлов, электрических сетей, а также повысить достоверность и устойчивость решений, принимаемых при проектировании энергосистем, внедрен и используется в учебном процессе на кафедре электромеханики УГАТУ.

2. Осуществлялась и применялась на практике схема формирования режимов энергосистемы ПК, разработанная на основе алгоритма, созданного для обеспечения живучести по методу предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы на ЦДП Региональном диспетчерском управлении ОАО «Башкирэнерго».

Достоверность основных теоретических положений определяется подтверждением результатов значительными объемами компьютерного моделирования, детальным анализом основных влияющих факторов, расчетных условий и причинно-следственных связей, а так же экспериментальным опытом применения предложенного метода предотвращения каскадных процессов для формирования и ведения режимов работы энергосистемы в Региональном диспетчерском управлении ОАО «Башкирэнерго».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, республиканских научно-технических конференциях, в том числе:

- Научно-техническая конференция «Влияние роста потребления и нового рыночного механизма на формирование и ведение режимов энергосистем». – г. Уфа, «Скиф», 2007 г.

- Всероссийская молодежная научная конференция «Мавлютовские чтения». – г. Уфа, УГАТУ, 2008 г.

- Всероссийская конференция молодых ученых «Наука. Технологии.

Инновации». – г. Новосибирск, НГТУ, 2008 г.

- IV Всероссийская зимняя школа–семинар аспирантов и молодых ученых «Актуальные проблемы в науке и технике». – г. Уфа, УГАТУ, 2009 г.

- Всероссийская научно-практическая конференция – ЭНЕРГО «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем». – г. Москва, МЭИ, 2010 г.

Публикации по теме диссертации. Список публикаций автора по теме диссертации включает 16 печатных работ, в том числе две публикации в изданиях перечня ВАК. Девять публикаций выполнены без соавторов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертационной работы содержит 142 страницы машинописного текста, работа содержит 49 иллюстраций, 16 таблиц, список литературы содержит наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, приведены основные положения и результаты, выносимые на защиту, отмечена их новизна и практическая значимость. Приведены сведения о внедрении результатов, апробации работы и публикациях.

В первой главе анализируются методы формирования надежности и живучести в энергосистемах. Проведен сравнительный анализ и критический обзор публикаций по проблеме. Выполнена общая постановка задачи.

Сформулирована методологическая направленность исследований. Для критерия надежности N X, где X – количество расчетных нормативных возмущений из N возможных, показано, что применение методов, базирующихся на балансовом способе отстройки от потери устойчивости, не позволяют в полной мере обеспечить живучесть (надежность) работы энергоузлов.

Во второй главе произведен выбор моделей электрической сети при расчетах установившихся и предельных режимов, приведены результаты анализа широко известных каскадных аварий, топологических свойств электрических сетей электроэнергетических систем, а также разработан метод предотвращения каскадных процессов в электротехнических комплексах и системах.

Выбор математической модели электрической сети необходим для достоверности анализа свойств топологии исследуемых энергорайонов и построения области существования решения уравнений установившихся режимов энергосистем. Уравнения установившихся режимов (УУР), представляются в технической литературе, например, системой уравнений баланса мощностей в каждом узле схемы:

* * U i2Yii U i U kYki Si, (2) k Yii Yki i 1,2,3...n, – где собственная проводимость узла;

i-го * * * Yki – проводимость ветвей, подходящих к i-му узлу;

Si Si. ген Si. нагр – узловая мощность i-го узла;

n – число узлов сети.

Так как система (2) нелинейная относительно переменных Ui, то для ее решения используется итеративный метод Ньютона:

Wi U i U i2Yii U i U kYki Si ;

* * W W U i ;

U i (k ) (k ) (3) U U ( k 1) U ( k ) U ( k ).

i i i Итерации заканчиваются при выполнении условия Wi U i Sнебал, (4) где Sнебал – мощность небаланса (заданная погрешность)или по максимальному числу итераций.

Для достижения лучшей сходимости, ускорения расчета решения применяются различные способы улучшения решения задачи. При этом задачи существования и единственности решения УУР, необходимые и достаточные условия сходимости расчета не имеют полного и окончательного решения.

Расчеты одинаковых с позиции исходных данных режимов в разных программных комплексах (ПК), предназначенных для решения УУР, имеют отличия в решениях. Поэтому достоверность решения УУР, основа вычислительных исследований работы, обеспечивалась применением лицензированного ПК, используемого широко в Российской Федерации при принятии решений по формированию режимов реальных энергосистем длительное время.

Предельные режимы энергосистем с позиции устойчивости характеризуют ее запасы по мощностям и напряжениям, с позиции устойчивости или/и живучести по пропускным способностям по различным сечениям. Предельные режимы в теории по А.М. Ляпунову определяются положением равновесия автономной системы дифференциальных уравнений:

dxi wi x1, x2,..., xn ;

i 1...n, (5) dt На практике границы предельных режимов обычно определяются в результате последовательного утяжеления режима за счет пошагового изменения * * мощностей Si. ген, Si. нагр в (3) до шага, при котором расчет не сходится, что существенно зависит от выбора независимых (Х) или зависимых (Y) параметров уравнений установившегося режима (УУР).

На основании анализа выявлены топологические закономерности энергосистем различной структуры и параметров, дающие возможность сформировать метод предотвращения каскадных процессов. К таким закономерностям относятся:

Детерминированность режимов. Определяется однозначным (единственным) откликом на возмущение Di на практике, то есть фактические загрузка и коммутационное состояние элементов сети абсолютно детерминированы. Это соотносится, в общем случае, с возможностью неоднозначного решения УУР. При определении предельных режимов, стремлении к Y Yдоп, неоднозначность особенно зависит от выбора состава параметров УУР, способов утяжеления и т.д.

Квазистационарность режимов. При всем многообразии изменяющихся условий в энергосистеме, энергоузле, возможно определить режимы, требующие одинаковых оперативных мероприятий для введения режима в область допустимых значений при любом одиночном возмущении, - в течение операционных часов, суток, недели, месяца, сезона, с соответствующей детализацией мероприятий.

Квазистационарность состояния элементов топологии сети. Определяется продолжительностью ремонтов элементов ремонтных режимов.

Разработан метод предотвращения каскадных процессов, заключающийся в том, что для конкретной схемно-режимной ситуации узла, системы, для заданных критериев надежности N X определяются возможные пути развития каскадных процессов и соответствующие им триггерные возмущения, а для каскадных процессов, заканчивающихся переходом в недопустимую область гиперпространства режимов, принимаются меры режимно топологического характера, предотвращающие возможность развития каскадного процесса усилением критерия надежности до N X k. Для нетриггерных возмущений предлагается (технико-экономическое решение) неприменение критериев надежности N X по условию ограничения РМ Р д/ав I п/ав Рнк, при I п/ав I доп, где I п/ав – ток в наиболее загруженном п/ав сетевом элементе в послеаварийном установившемся режиме.

Необходимым и достаточным условием существования каскадного процесса, если считать, что токовая загрузка I1ik I1ik элемента «k» сечения S1i выше допустимой I ДОП1ik приводит к его разрушению (отключению), является неравенство I1ik I1ik I ДОП1ik, (6) которое должно выполняться на каждом следующем шаге аварийного отключения. Исходя из этого уравнения и топологических свойств сети, в гиперпространстве электроэнергетических режимов, получаем новое подпространство – каскадных процессов. В отличие от принятой точки зрения, это позволяет рассматривать каскадный процесс до стадии потери управляемости, как последовательность зависимых установившихся режимов, объективно вытекающих друг из друга.

На рисунке 1 показаны возможные переходы между областями, расширяющими логическое поле принятия решений для оперативно диспетчерского персонала, формирующего режим энергосистемы:

1) Допустимый режим возмущение допустимый режим.

2) Допустимый режим возмущение недопустимый режим.

3) Допустимый режим возмущение каскадный процесс недопустимый режим.

4) Допустимый режим возмущение каскадный процесс допустимый режим.

Каскадные процессы 4 Недопустимый Допустимый режим режим Рисунок 1 – Область существующих режимов и пути развития переходов между областями На основании анализа этого подпространства разработан алгоритм определения путей развития каскадных процессов для критерия N X для метода предотвращения каскадных процессов, показанный на рисунке 2.

Выбор X Выбор Y Выбор топологии Расчет УУР Для Piген из X, Y i=1,2,…,G.

Для Piпотр из X, Y нет i=G+1, G+2,..,П. Режим Для Piген из X, Y существует?

i=П+1, П+2,…,К.

да Для каждого i расчет УР при поочередном отключении каждого Piген, Piпотр, Li при остальных X, Y, L – соответствующих режиму шага r Если на Шаге 1, то по N-1 режим нет недопустим Режим Если на Шаге r+1, то КП по N- существует?

заканчивается на Шаге R с последующим нарушением устойчивости да Для каждого i-того УР проверка каждого Li по условию (1): Iir+IirIДОПir нет Для всех Li Для одного или условие (1) не нескольких Li условие (1) выполняется выполняется да да Если на Шаге 1, Для расчета УР на то КП по критерию Шаге r+1 по N-1 из N-1 НЕТ УУР Шага R Если на Шаге r+1, отключаются Li, то КП по N- в которых заканчивается на Iir+IirIДОПir Шаге R END Рисунок 2 – Алгоритм поиска путей каскадных процессов для критерия N X Таким образом, каскадный процесс определяется последовательностью расчетов уравнений установившихся режимов, выявляющих в каждом слое расчета элементы сети, в которых нагрузка превышает допустимую.

Перегружаемый элемент подлежит, по алгоритму, отключению и расчет повторяется до прекращения перегрузов во всех оставшихся элементах сети или перехода в недопустимую область режимов. Предложена и обоснована методическая база технико-экономических сравнений вариантов принятия решений по формированию режимов, обеспечивающих живучесть по методам, базирующимся на балансовом способе отстройки от потери устойчивости и по методу предотвращения каскадных процессов в энергосистемах для обоснования эффективности рассматриваемых методов.

В третьей главе выполнены вычислительные эксперименты для анализа и выявления влияния внутренней топологии электрических сетей на устойчивость и возможность развития каскадных процессов в электрических сетях и их достаточности в зависимости от структуры и параметров электрической сети: схемных решений, деление электрической сети, распределения генерации.

Рассчитанные и экспериментально определенные области устойчивости используются для задания диспетчерских ограничений на режим энергосистемы (в виде диспетчерских инструкций) и для настройки средств автоматики, предотвращающих возможные нарушения устойчивости (рис. 3).

Рисунок 3 – Области режимов Уфимского энергоузла Башкирской энергосистемы при включенном СМВ – 110 Сосновка и различных перетоках по ВЛ-500 Бугульма – Бекетово:

а) переток в сети 500 кВ – 0 МВт;

б) переток в сети 500 кВ – 500 МВт;

в) переток в сети 500 кВ – 1000 МВт;

г) границы области допустимых режимов при различных перетоках в сети 500 кВ Результаты расчетов и приведенные на рисунке 3 области существования режимов показывают реальное наличие областей каскадных процессов, в которых еще Yк Yдоп, но последующее утяжеление режима может привести в область недопустимых режимов, в том числе за счет последствий самого каскадного процесса.

По результатам компьютерного моделирования построены графики вида PМАКС = F(Pвлияния), где Pвлияния – влияющие на МДП мощности, например, распределения или прераспределения в узле генерации или Pтранз – величина транзитного перетока. График зависимости МДП от перетока мощности по ВЛ 500 кВ Бугульма – Бекетово изображен на рисунке 4. Из графика видно, что МДП изменяется от 1200 до 1550 МВт в зависимости от транзитного перетока.

Рисунок 4 – График зависимости МДП Центральной части в нормальной схеме в зимний период от транзитного перетока Рисунок 4 показывает зависимость критериев типа (1) от режимов работы энергоузла (энергосистемы) и необходимость выбора при формировании и ведении режимов: дать диспетчеру сложнозависимую величину критерия принятия решения или упростить критерий за счет принятия единственного значения кривой, в данном случае, очевидно, это 1200 МВт, что для режимов перетока больше – 1000 МВт ведет к дорогостоящей необходимости излишней загрузки генерирующей мощности на 350 МВт.

Это показывает недостаточность метода, базирующиеся на балансовом способе отстройки от потери устойчивости в полной мере обеспечить живучесть (надежность) работы энергоузлов и необходимости применения метода предотвращения каскадных процессов.

В четвертой главе описано осуществление и применение на практике схемы формирования режимов энергосистемы программного комплекса, разработанного для реализации алгоритма, созданного для обеспечения живучести по методу предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы на ЦДП РДУ ОАО «Башкирэнерго». Показано, что метод предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы позволяет экономически эффективно применять его для проектирования и ведения режимов работы энергосистемы.

Проведенные исследования по разработке научно обоснованного метода предотвращения каскадных процессов для ведения режимов работы энергосистемы в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем окажутся полезными для оперативно-диспетчерского управления, формирования экономически выгодных и в то же время отстроенных от потери живучести режимов энергосистем, инженерно-технических работников проектных организаций, энергосистем, а также студентов вузов.

В заключении сформулированы основные научные результаты и выводы диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Проведены исследования топологических закономерностей электроэнергетических систем, выявившие:

- однозначность пути развития (или отсутствия возможности развития) каскадного процесса для конкретной топологически-режимной ситуации, что позволило в гиперпространстве режимов энергосистем наряду с областями допустимых и недопустимых режимов ввести в рассмотрение пространство каскадных процессов;

- возможность изменения пути развития или исчезновение возможности развития каскадного процесса при изменении конкретной топологически режимной ситуации;

- необходимые и достаточные условия возможности развития каскадного процесса для конкретной топологически-режимной ситуации;

- условия режимно-топологических ограничений возможности развития каскадного процесса в электротехнических системах.

2. Разработан метод предотвращения каскадных процессов, заключающийся в том, что для конкретной топологически-режимной ситуации узла, системы, для заданных критериев надежности N X определяются возможные пути развития каскадных процессов и соответствующие им триггерные возмущения, а для каскадных процессов, заканчивающихся переходом в недопустимую область гиперпространства режимов, принимаются меры режимно-топологического характера, предотвращающие возможность развития каскадного процесса усилением критерия надежности до N X k.

Для нетриггерных возмущений предлагается (технико-экономическое решение) неприменение критериев надежности N X по условию ограничения РМ Р д/ав I п/ав Рнк. Для определения пути развития каскадного процесса разработан алгоритм, определяющий возможные пути развития каскадных процессов и соответствующие им триггерные возмущения для предотвращения каскадных аварий в электротехнических системах при формировании и ведении режимов работы энергосистемы.

Исследование компьютерным моделированием метода в применении 3.

формирования и ведения режима реальной энергосистемы показало:

- применение метода предотвращения каскадных процессов для формирования и ведения режимов работы энергосистемы позволяет увеличить финансовую эффективность при решении формирования и ведения режимов работы энергосистемы. Эту величину можно определить для случаев избыточной загрузки мощности электростанций как С = (СiPi)t, где Сi – средняя рыночная цена i – той генерации за время t, Pi – средний избыток i – той генерации за время t, t – время ведения режима с избытком генерации, С – стоимость избыточной мощности за время t;

- применение линейной автоматики в энергосистемах необходимо согласовывать с возможностью развития каскадного процесса в электротехнических системах.

Разработаны рекомендации применения метода предотвращения 4.

каскадных процессов. Применение метода предотвращения каскадных процессов целесообразно:

- для формирования и ведения режимов работы энергосистемы для предотвращения каскадных аварий в энергосистемах;

- для согласования линейной автоматики в энергосистемах с возможностью развития каскадного процесса в электротехнических системах;

- для координации принятия диспетчерских решений персоналом разного уровня иерархии при формировании ремонтных схем в распределительных сетях 110 – 220 кВ в регионах и крупных энергоузлах;

- для проектирования энергосистем, что позволяет увеличить финансовую эффективность финансовых проектов, например, для схем выдачи мощности станций экономия затрат может составить до 25% от стоимости схемы выдачи мощности электростанции.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

В рецензируемых журналах из перечня ВАК:

Шахмаев И.З. О способах предотвращения каскадных процессов 1.

в энергосистемах // Вестник УГАТУ. Энергетика, электротехнические комплексы и системы. Т. 13. №1(34) – Уфа: УГАТУ, 2009. – С.176 – 179.

Шахмаев И.З. Система коллективного отображения оперативной 2.

информации в ОАО «Башкирэнерго» / И.З. Шахмаев, А.Б. Коротков, Е.В. Новикова, С.Е. Култыгина, Ю.И. Моржин, М.А. Рабинович, С.П. Потапенко // Электрические станции – 2009, №8. – С.12 – 18.

В других изданиях:

Шахмаев И.З. Вопросы формирования электроэнергетических 3.

режимов при краткосрочном планировании энергосистемы в рыночных условиях // Влияние роста потребления и нового рыночного механизма на формирование и ведение режимов энергосистем: Сборник докладов научно технической конференции – Уфа, «Скиф», 2007. – С.112 – 121.

Шахмаев И.З. Анализ реактивной мощности в энергосистеме 4.

Республики Башкортостан. / И.З. Шахмаев, Р.Р. Нафиков и др. // Влияние роста потребления и нового рыночного механизма на формирование и ведение режимов энергосистем: Сборник докладов научно-технической конференции – Уфа, «Скиф». 2007. – С.18 – 189.

Шахмаев И.З. Электроэнергетика: термины и определения / 5.

Ф.Р. Исмагилов, И.З. Шахмаев, Д.Ю. Пашали, Р.Р. Сатаров, Т.Ю. Волкова, Н.Л. Бабикова // Учебное пособие – Уфа: УГАТУ, 2008. – 180 с.

Шахмаев И.З. Влияние противоаварийной автоматики на живучесть 6.

энергосистем // Мавлютовские чтения: Всероссийская молодежная научная конференция: сборник трудов в 5 т., том 2, Уфимский государственный авиационный технический университет – Уфа: УГАТУ, 2008. – С. 11 – 12.

Шахмаев И.З. Проектные решения и живучесть энергосистем // 7.

Мавлютовские чтения: Всероссийская молодежная научная конференция:

сборник трудов в 5 т., том 2, Уфимский государственный авиационный технический университет – Уфа: УГАТУ, 2008. – С. 20 – 21.

Шахмаев И.З. Достаточность анализа балансов мощности для 8.

определения возможности развития каскадных аварий // Наука. Технологии.

Инновации: Материалы Всероссийской конференции молодых ученых в 7 частях. Новосибирск: НГТУ, 2008. Часть 3. – С. 200 – 202.

Шахмаев И.З. Об определении возможности существования 9.

каскадных процессов // Электротехнические комплексы и системы:

Межвузовский научный сборник – Уфа: УГАТУ – 2009. – С.44 – 47.

Шахмаев И.З. Разработка алгоритмов для поиска каскадных 10.

процессов в электроэнергетических системах // Электротехнические комплексы и системы: Межвузовский научный сборник – Уфа: УГАТУ – 2009. – С.123 – 126.

Шахмаев И.З. Влияние автоматики ограничения перегруза 11.

оборудования на развитие каскадных процессов в Уфимском энергорайоне Республики Башкортостан / И.З. Шахмаев, В.Ю. Молохатко и др. // Актуальные проблемы в науке и технике. Том 2. Машиностроение. Приборостроение, экономика и гуманитарные науки: Сборник трудов четвертой всероссийской зимней школы – семинара аспирантов и молодых ученых, 2009. – Уфа:

«Диалог» – С.408 – 412.

Шахмаев И.З. Моделирование возможности возникновения 12.

каскадных процессов в реальной схеме Уфимского энергорайона Республики Башкортостан / И.З. Шахмаев, В.Ю. Молохатко и др. // Актуальные проблемы в науке и технике. Том 2. Машиностроение. Приборостроение, экономика и гуманитарные науки: Сборник трудов четвертой всероссийской зимней школы – семинара аспирантов и молодых ученых, 2009. – Уфа: «Диалог» – С.412 – 416.

Шахмаев И.З. Быстрее, дешевле и масштабнее – это возможно/ 13.

И.З. Шахмаев, Е.В. Новикова, М.А. Рабинович // PC Week/RE №20 (674) от 08.06.09.

Шахмаев И.З. Рассмотрение автоматики ограничения перегруза 14.

оборудования (АОПО) как элемента предотвращения развития каскадного процесса / И.З. Шахмаев, В.Ю. Молохатко // Электротехнические комплексы и системы: Межвузовский научный сборник – Уфа: УГАТУ – 2010. – С.269 – 273.

Шахмаев И.З. Надежность энергосистемы тождественно равна ее 15.

экономической эффективности // Энергетик Башкортостана – 2010, №2. – С.1 – 3.

Шахмаев И.З. О возможности предотвращения каскадных аварий 16.

в энергосистемах // Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем: Труды Всероссийской научно-практической конференции – ЭНЕРГО – 2010. Москва, 1 – 3 июня 2010 года. В 2 томах. – М.: МЭИ, 2010 – С.141 – 144.

Диссертант И.З. Шахмаев ШАХМАЕВ Ильдар Зуфарович КАСКАДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И МЕТОДЫ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ Специальность:

05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Подписано в печать 16.02.2012. Формат 6080 1/ Бумага офисная. Печать плоская. Гарнитура Таймс.

Усл. печ. л. 1,0. Уч.– изд. л. 1, Тираж 100 экз. Заказ № 579.

ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса,

 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.