Мірошник Олександр Олександрович. Підвищення ефективності моніторингу втрат електроенергії в розподільчих мережах : Дис... канд. наук: 05.14.02 - 2009.
Анотація до роботи:
Мірошник О. О. Підвищення ефективності моніторингу втрат електроенергії в розподільчих мережах. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». – Харків, 2009.
Дисертацію присвячено підвищенню ефективності моніторингу втрат електроенергії в розподільчих мережах із урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі для оптимального вибору заходу зі зниження технічних втрат електроенергії. Удосконалено розрахункову модель параметрів усталеного режиму РМ для моніторингу втрат електричної енергії з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі в реальному часі, що дозволяє більш об'єктивно нормувати в них втрати електроенергії. Удосконалено модель регулювання напруги в центрі живлення, що забезпечує оптимізацію режиму при мінімізації втрат електричної енергії в розподільчих мережах і відрізняється від існуючих урахуванням інформації про режим не тільки на шинах центру живлення, але і в характерних точках лінії, в тому числі про зміну значення втрат електроенергії в лініях при переключенні регулювальних відгалуджень трансформаторів. Розроблена імітаційна модель розрахунку втрат електричної енергії, що дозволяє на основі багатокритеріального підходу вибрати найбільш ефективний захід зі зниження втрат в РМ.
В дисертаційній роботі наведено вирішення науково-практичної задачі вдосконалення моніторингу втрат електричної енергії в РМ, яка полягає в розробці інформаційного забезпечення визначення втрат електричної потужності та енергії з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі в реальному часі та їх мінімізації на базі програмно-технічного комплексу.
Основні результати роботи такі.
1. Для підвищення достовірності моделювання обґрунтовані та сформовані вимоги до розрахункової моделі усталеного режиму РМ з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі, що дозволяє більш об’єктивно виконувати оцінку технічних втрат в реальному часі, уточнювати баланси витрат енергії, впливати на нормування втрат. Показано, що в основу базової розрахункової моделі доцільно покласти метод поелементного розрахунку втрат електроенергії, що дає можливість ефективніше проводити аналіз та структурування втрат електроенергії в елементах РМ.
2. З метою підвищення ефективності функціонування автоматизованих систем керування РМ була вдосконалена математична модель усталених режимів РМ з використанням методу Ньютона. Ця модель пристосована для автоматизованого визначення втрат електроенергії в РМ з урахуванням впливу температури навколишнього середовища на параметри пасивних елементів схеми заміщення. Отримане представлення матриці чутливоті Якобі дозволяє спростити її формування та коригування в процесі розрахунку і аналізу режимів РМ в реальному часі, коли телевимірювання використовуються як початкові дані.
3. На основі запропонованої моделі розрахунку технічних втрат електричної енергії в РМ розроблено програмно-технічний комплекс, який дозволив розрахувати втрати електричної енергії з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі в реальному часі, що забезпечує підвищення точності розрахунку втрат.
4. Обґрунтовані технічні вимоги до багатофункціонального мікропроцесорного пристрою нижнього рівня ПТК в задачах моніторингу втрат електричної енергії з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі. Це дозволило підвищити точність розрахунку втрат електричної енергії в РМ та забезпечити додаткову достовірну інформацію для АСКОЕ.
5. Проведені експериментальні дослідження розробленого багатофункціонального мікропроцесорного пристрою, які підтвердили повну працездатність вимірювальних блоків та GSM/GPRS зв’язку з диспетчерським пунктом, а також, що БМП має клас точності 0,5. Це дозволяє в перспективі перейти при проектуванні систем моніторингу до уніфікованих багатофункціональних пристроїв збору, зберігання та передачі інформації.
6. Запропоновано спосіб використання БМП в РМ для оперативного перемикання регулювальних відгалуджень трансформаторів з РПН в центрах живлення радіальної мережі, що забезпечує мінімум втрат електричної енергії з урахуванням обмежень за рівнями напруги.
7. Показана можливість і доцільність використання розрахункової моделі втрат електричної енергії в РМ в якості імітаційної моделі при виборі альтернатив. Розроблені алгоритми та методика оптимального вибору заходу зі зниження втрат електричної енергії в РМ на базі імітаційної розрахункової моделі втрат електричної енергії з використанням Парето-метода, що значно скорочує час пошуку ефективного рішення з вибору оптимального ЗЗВ.
8. Обчислювальний експеримент показав працездатність імітаційної моделі оптимального вибору заходу зі зниження втрат електроенергії в РМ. На прикладі фрагменту електричної мережі 10 кВ АК «Харківобленерго» проведені розрахунки втрат електричної енергії з урахуванням впливу температури навколишнього середовища і величини струму на опір елементів мережі, та вибрано оптимальний варіант заходів зі зниження цих втрат, в результаті чого втрати знизяться на 16% по відношенню до базового варіанта.
9. Результати наукових досліджень дисертаційної роботи впроваджені в госпдоговірних темах в АК «Харківобленерго», а також в навчальний процес кафедри автоматизації та комп’ютерних технологій та кафеди електропостачання сільського господарства ХНТУСГ ім. Петра Василенка.
Публікації автора:
Мірошник О. О. Структура втрат електричної енергії та методика їх розрахунку / Мірошник О. О. // Вісник ХДТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХДТУСГ, 2004. – Вип. 27. – Т. 1. – С. 25–31.
Мірошник О. О. Моніторинг навколишнього середовища на основі системи відомчих автоматизованих метеопостів в енергетиці України / Черемісін М. М., Мірошник О. О. // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХНТУСГ, 2005. – Вип. 37. – Т. 1. – С. 3–7.
Здобувачем сформульовані положення щодо використання автоматизованих метеопостів для визначення втрат електричної енергії з урахуванням параметрів навколишнього середовища.
Мірошник О. О. Метеомониторинг и подсистема автоматизированных метеопостов в электрических сетях / Черемисин Н. М., Мирошник А. А. // Збірник праць ПДТУ «Ефективність та якість електропостачання промислових підприємств» – Маріуполь: ПДТУ, 2005. – С. 239–241.
Здобувачем запропоновані принципи побудови системи автоматизованих метеопостів для моніторингу параметрів навколишнього середовища для більш точного визначення втрат електричної енергії.
Мірошник О. О. Удосконалення розрахункових моделей технічних втрат в електричних мережах 10(6)-0,4 кВ в умовах неповноти вихідної інформації / Черемісін М. М., Мірошник О. О. // Праці ТДАТА «Наукове фахове видання» – Мелітополь: ТДАТА, 2006. – Вип. 45. – С. 97–102.
Здобувачем запропоновані розрахункові моделі технічних втрат в розподільчих мережах, показані підходи та способи їх моніторингу.
Мірошник О. О. Вимоги до системи автоматизованого моделювання та розрахунку втрат з урахуванням метеопараметрів в системах електропостачання / Черемісін М. М., Мірошник О. О., Аллашев О. Ю. // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХНТУСГ, 2006. – Вип. 43, Т. ІІ. – С. 167–171.
Здобувачем сформульовані вимоги до програмного комплексу по розрахунку втрат електричної енергії з урахуванням параметрів навколишнього середовища.
Мірошник О. О. Напрямки підвищення ефективності електропостачання споживачів в умовах ринкової економіки / Черемісін М. М., Зубко В. М., Коробка В. О, Романченко В. І., Мірошник О. О. // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХНТУСГ, 2006. – Вип. 43, Т. І. – С. 3–9.
Здобувачем показані напрямки для зниження втрат електроенергії в розподільчих мережах.
Мирошник А. А. Микропроцессорные средства учета потерь электроэнергии в зависимости от параметров окружающей среды / Черемисин Н. М., Мирошник А. А., Трибель В. И. // Світлотехніка та електроенергетика. – 2007. – №2 – С. 90–93.
Здобувачем запропоновані схемні рішення та багатофункціональний мікропроцесорний пристрій з обліку втрат електричної енергії з урахуванням параметрів навколишнього середовища, який може бути використано, як елемент нижнього рівня SCADA-системи.
Мирошник А. А. Модели и методы выбора мероприятий по снижению потерь электрической энергии в распределительных сетях / Лежнюк П. Д., Кулик В. В., Черемисин Н. М., Мирошник А. А. // Енергетика та електрифікація. – 2007. – №8. – С. 32–36.
Здобувачем запропонована модель вибору найкращих заходів зі зниження втрат електричної енергії з використанням додаткових критеріїв на основі Парето-метода.
Мирошник А. А. Автоматизация контроля и управление электропотреблением в электрических сетях – эффективность и пути развития в условиях рыночных отношений / Черемисин Н. М., Мирошник А. А. // Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2007. – №1(20). – С. 75–82.
Здобувачем запропоновано схеми контролю та керування електроспоживанням та організація обліку втрат за допомогою SCADA-системи.
Мірошник О. О. Методи та підходи до розрахунку втрат електричної енергії в розподільчих електричних мережах / Мірошник О. О. // Праці ТДАТА «Наукове фахове видання» – Мелітополь: ТДАТА, 2007. – Вип. 7, Т. 3. – С. 162–172.
Мірошник О. О. Методика пошуку оптимальних заходів зі зниження втрат електричної енергії в розподільчих мережах на базі імітаційної моделі та Парето-метода / Черемісін М. М., Тимчук С. О., Мірошник О. О. // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХНТУСГ, 2007. – Вип. 57, Т. І. – С. 11–16.
Здобувачем запропоновано вибір заходів зі зниження втрат електричної енергії за допомогою імітаційної моделі та Парето-метода.
Мірошник О. О. Моніторинг втрат електричної енергії в розподільчих електричних мережах 10(6)-0,4 кВ / Мірошник О. О. // Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2007. – №2(21). – С. 14–20.
Мірошник О. О. Підвищення ефективності керування та експлуатації розподільних електричних мереж на базі моніторингу / Черемісін М. М., Мірошник О. О. // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України» – Харків: ХНТУСГ, 2008. – Вип. 73, Т. 1. – С. 3–5.
Здобувачем запропоновано комплексний підхід до моніторингу розподільчих мереж для підвищення ефективності керування ними, експлуатації та надійності.
Пат. 85724 Україна, МПК G 01 R 21/06 G 01 R 22/00. Лічильник електричної енергії / Черемісін М. М., Мірошник О. О., Трибель В. І.; заявник та патентовласник Черемісін М. М., Мірошник О. О., Трибель В. І. – № а 2007 00698, заявл. 23.01.2007, опубл. 25.02.2009 Бюл. №4.
