Применение технологий интеллектуальных сетей (smart grid) для управления технологическими процессами в системах электроснабжения железных дорог

• Автор: Алексеенко, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
1Л. Технологические процессы выработки, передачи,
распределения, преобразования электроэнергии и управление ими
1.2. Система электроснабжения магистральной железной дороги и особенности ее функционирования
1.3. Анализ надежности работы и повреждаемости оборудования СЭЖД
1.3.1. ИЭСААС и проблема отработанного ресурса оборудования
1.2.2. Кластерный анализ повреждаемости оборудования СЭЖД
1.3.3 Анализ повреждаемости электрооборудования СЭЖД на основе методов нечеткой кластеризации
1.3.4 Применение многомерных статистических методов для анализа повреждаемости устройств СЭЖД
1.3.5. Цели управления режимами систем тягового электроснабжения
1.4. Технические средства для управления режимами СЭЖД
Выводы
2. ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ SMART GRID
2.1. Общие замечания
2.2. Статические модели элементов СЭЖД в фазных координатах
2.3. Особенности моделирования рельсовых цепей
2.4. Динамические модели средств управления режимами СЭЖД
2.4.1. Модель вставки несинхронной связи
2.4.2. Модель тиристорного статического компенсатора
2.4.3. Модель активного кондиционера гармоник
2.5. Комплексный подход к моделированию интеллектуальных СЭЖД
Выводы
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СЭЖД НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ SMART GRID
3.1. Эффективность применения регулируемой компенсации реактивной мощности95
3.2. Эффективность применения вольтодобавочных агрегатов
3.3. Применение устройств FACTS и ВНС для снижения несимметрии и отклонений напряжения
3.3.1. Исходный режим расчетного полигона
3.3.2 Применение пофазно управляемых устройств FACTS для снижения
несимметрии и отклонений напряжения
3.3.3. Применение вставок несинхронной связи для снижения несимметрии и отклонений напряжения
3.4. Динамическое моделирование СЭЖД, оснащенных FACTS
3.4.1. Динамическое моделирование СЭЖД, оснащенных устройствами FACTS
3.4.2. Моделирование работы вставок несинхронной связи
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение А
Материалы о внедрении

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Smart grid- интеллектуальная сеть
FACTS - гибкие системы передачи энергии переменного тока
PPV- цифровая электростанция
ААС - активно-адаптивная сеть
АКГ - активный кондиционер гармоник
АКН - активный кондиционер напряжения
AM - активная мощность
ACM - асинхронная машина
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
ВГ - высшие гармоники
ВДА - вольтодобавочный агрегат
ВДТ - вольтодобавочный трансформатор
ВНС - вставка несинхронной связи
ВПТ - вставка постоянного тока
ГИЛ - газоизолированная линия
ДМ - динамическая модель
ДПР - линия электропередачи «два провода - рельс»
ДТ - дроссель-трансформатор ИМ - имитационное моделирование
ИСЭЖД - интеллектуальная система электроснабжения железной дороги
ИЭСАСС - интеллектуальная электрическая система с активно-адаптивной сетью
КБ - конденсаторная батарея
КП - контактная подвеска
КПД - коэффициент полезного действия
ЛЭП - линия электропередачи
МЖД - магистральная железная дорога
МПЗ - межподстанционная зона
ПК - программный комплекс
ПКЭ - показатели качества электроэнергии
ПН - преобразователь напряжения
ПР - линия электропередачи «провод-рельс»
ПС - пост секционирования Р - рельс
РГ - распределённая генерация
РМ - реактивная мощность
РПК - регулируемая поперечная компенсация
РПН - регулирование напряжения под нагрузкой
РУ - распределительное устройство
РЭС - район электроснабжения нетяговых потребителей
СКРМ — статический компенсатор реактивной мощности
СТ - симметрирующие трансформаторы
СТАТКОМ - статический компенсатор
СТК - статический тиристорный компенсатор
СТЭ - система тягового электроснабжения
СЦБ - устройства сигнализации, централизации, блокировки
СЭЖД - система электроснабжения железной дороги
ТП - тяговая подстанция
ТРГ - тиристорно-реакторная группа
УПК - установка продольной компенсации
УФК - установка фильтрокомпенсации

ФВУ - фазосдвигающее вольтодобавочное устройство
ФКЦ - фильтрокомпенсирующие цепи
ФНЧ - фильтр низкой частоты
ШИМ - широтно-импульсная модуляция
ЭПС - электроподвижной состав
ЭЧ - дистанция электроснабжения железной дороги
ЭЭ - электрическая энергия
ЭЭС - электроэнергетическая система

Таким образом, можно сделать следующие выводы:
•наиболее проблемными видами оборудования, на которые приходится до 80 % повреждений, являются выключатели, измерительные трансформаторы, токоведущие части, разъединители и отделители, изоляторы;
•большая часть (80 %) повреждений электрооборудования приходится на 50 % тяговых подстанций ТП1.. .ТП35.
Интенсивность потока отказов электрооборудования статистически связана с интенсивностью его использования. Последняя может быть оценена по годовому объему перерабатываемой на ТП электроэнергии ТУСр. Результаты корреляционного анализа между числом повреждений за период с 2002 по 2008 годы и среднегодовым объемом перерабатываемой электроэнергии для ряда дистанций электроснабжения МЖД1 приведены на диаграмме, представленной на рис. 1.35.
В соответствии с общепринятой классификацией корреляционных связей для ЭЧ(Д) и ЭЧ(е) наблюдается сильная (или тесная) корреляционная связь, а для ЭЧ(а) эта связь может быть оценена как средняя, для ЭЧ(6) и ЭЧ(с) как умеренная, а для ЭЧ(/) как слабая. Для небольшой части оставшихся ЭЧ МЖД1 отсутствует корреляционная связь между повреждаемостью и объемом перерабатываемой электроэнергии, что может быть связано, в частности, недостаточно высоким качеством предоставляемой из этих подразделений статистической информации [1].
На основе полученных результатов может быть проведен регрессионный анализ, с помощью которого возможно выполнение оценочных прогнозов повреждаемости для ЭЧ, имеющих значимые корреляционные связи между объемами перерабатываемой ЭЭ и повреждениями электрооборудования. В качестве примера ниже приведены результаты регрессионного анализа для ЭЧ(а) (рис. 1.36).