Информационно-измерительная система контроля аварийных режимов воздушных линий электропередачи

• Автор: Шилин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1.1 Виды аварийных режимов
1.2 Методы и средства определения вида и мест аварийных режимов
1.2.1 Классификация и физические основы методов
1.2.2 Высокочастотные дистанционные методы
1.2.3 Низкочастотные дистанционные методы
1.2.4 Топографические методы
1.3 Системы передачи информации
1.3.1 Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии
1.3.2 Сравнительный анализ основных технологий передачи информации... 29 Выводы по главе
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
2.1 Физические основы измерения параметров электромагнитного поля проводника с током
2.2 Физические основы регистрации электромагнитного поля воздушной линии электропередачи
2.3 Идентификационные признаки режимов работы энергетической сети
2.4 Анализ координат установки устройств регистрации
Выводы по главе
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ РЕГИСТРАЦИИ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ
3.1 Функциональная блок-схема системы регистрации
3.2 Синтез логического блока обработки информации
3.3 Анализ надежности блока обработки информации
3.4 Нейрокомпьютерный блок обработки информации
Выводы по главе

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИИС КОНТРОЛЯ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ
ВОЗДУШНЫХ ЛИНИИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
4Л Морфологический синтез информационно-измерительной системы
4.2 Методика определения количества датчиков на контролируемой линии
4.3 Методика определения количества датчиков по линии с переменными
показателями надежности
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время энергетическая система России характеризуется высокой степенью морального и физического износа, высокими потерями (до 40%) и пониженным уровнем надежности. Поэтому вопрос о выборе направлений модернизации энергетической системы является для России весьма актуальным. Обычно под развитием отрасли понимается увеличение энергетических мощностей, связанное с вводом новых электростанций, а развитие сетей считается второстепенной задачей. Однако наибольший эффект с наименьшими затратами по экономии электроэнергии можно получить за счет повышения коэффициента полезного действия потребителей и снижения потерь в сетях за счет оптимизации режимов работы. По этому направлению развивается энергетика во многих развитых странах мира, а именно, ведутся работы по созданию интеллектуальных электрических сетей (8тапОг1<1, «умных», в России — активно-адаптивных сетей) [8,18,73]. Интеллектуальные сети представляют комплекс технических средств, работающих в автоматическом режиме и выявляющих наиболее слабые и аварийно опасные участки сети. В случае необходимости эти сети изменяют характеристики и схему сети с целью предотвращения аварии и снижения потерь. Основной базой такой сложной системы является современная информационная техника, которая существенно повышает уровень «интеллекта». Задача создания интеллектуальных сетей, стоящая перед российскими энергетиками и учеными, гораздо более сложная и многогранная, поскольку Россия - одна из очень немногих стран, имеющая разветвленную структуру магистральных электрических сетей, по которым электроэнергия передается на сотни или тысячи километров. Интеллектуальная сеть характеризуется:
• достаточным количеством датчиков текущих режимных параметров для оценки состояния в различных режимных ситуациях;
• быстродействующей системой сбора, передачи и обработки информации;
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИАГНОСТИКИ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
2.1 Физические основы измерения параметров электромагнитного поля проводника с током
Во время нормальной работы линии электропередачи и особенно высоковольтные создают вокруг себя электромагнитное поле, которое влияет на расположенные вблизи проводники и объекты. Аварийные режимы (короткие замыкания и обрывы), а также коммутационные процессы в электрической сети вызывают значительное изменение электромагнитного поля и соответственно возникновение напряжений в соседних линиях связи. Эти напряжения нарушают нормальную работу чувствительной аппаратуры связи. Однако это явление можно использовать для идентификации и распознавания аварийных режимов линий электропередачи. Для
технического решения задачи определения места и вида повреждения необходима информация о функциональной связи между аварийными режимами и изменениями электромагнитного поля. Очевидно, что для выявления этих причинно-следственных связей необходимо использовать сведения о физических процессах вокруг линий электропередачи [33,41,46].
В настоящее время для регистрации электромагнитного поля
разработаны и широко используются радиотехнические методы и средства контроля, использующие в качестве датчика антенну. Однако для контроля аварийных режимов сети с частотой 50 Гц не могут быть реализованы в полной мере, поскольку размеры антенн должны быть сравнительно большими. Кроме того, для распознавания аварийных режимов необходимо раздельно контролировать электрическое поле, зависящее от напряжения, и магнитное поле, определяемое током в проводе. Очевидно, что
измерительные преобразователи должны измерять раздельно две
составляющие электромагнитного поля при низкой частоте.