Система оперативного управления локальной энергетической сетью на базе ветроэнергетических установок

• Автор: Еникеев, Тимербулат Узбекович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение
Глава 1. Исследование принципов построения локальных энергетических сетей на базе ветроэнергетических установок.
1.1. Перспективы использования возобновляемых источников энергии на примере ветроэнергетики.
1.2. Характеристики ветроэнергетических установок как источников электрической энергии и объектов регулирования
1.3. Особепюсти задач оптимизации и оперативного управления локальными энергетическими системами
1.4. Методы согласованного управления в сложных технических системах с использованием современных информационных технологий

Глава 2. Разработка системы оперативного управления локальной энергетической сетью

2.1. Разработка структурнофункциональной схемы системы управления режимами ЛЭС

2.2. Формирование комплексного критерия оптимальности режимов ЛЭС.

2.3. Разработка алгоритма оптимизации ЛЭС на основе модифицированного метода внутренних штрафных функций
Глава 3. Разработка метода синтеза согласованного управления первичными и групповыми параметрами ЛЭС на основе принципа координации электроэнергетических процессов.
3.1. Формирование локальных систем управления параметрами ВЭУ
3.2. Разработка метода синтеза координирующего управления для ЛЭС.
3.3. Методика обеспечепя качества координирующего управления при наличии сигнальных возмущений
Глава 4. Программная система оптимизации локальной энергетической
системы на базе ветроэнергетических установок
4.1. Разработка программного модуля оптимизации режима работы кольцевой ЛЭС
4.2. Исследование эффективности системы оперативного управления ЛЭС
с кольцевой структурой
Заключение
Список литературы


Разработанный программный модуль оптимизации режимов работы энергетической сети реализован на основе предложенных критериев и методов, что обуславливает новизну и обеспечивает эффективность системы оперативного управления локальной энергетической сетью. Предложенная в работе трехуровневая система оперативного управления локальной энергетической сетью на базе ветроэнергетических установок позволяет в реальном масштабе времени обеспечивать оптимальный режим генерации и распределения активной и реактивной мощности, в результате чего достигается снижение потерь электрической энергии в сети на - %. Практическая значимость методики оптимизации локальных энергетических сетей на основе мультипликативной свертки векторного критерия заключается в сокращении расхода топлива в компенсирующем узле в среднем на 5-7%. Метод согласованного управления первичными и групповыми параметрами локальной ветроэнергетической сети гарантирует бесперебойное снабжение потребителей электрической энергией требуемого качества. Разработанный программный модуль зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ (свидетельство № «Модуль оптимизации локальной энергетической системы на базе ветроэнергетических установок»). Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждается результатами их внедрения в производственную деятельность ЗАО «Электрощит» (г. Альметьевск) и ООО «Беннинг Пауэр Электронике» (г. Москва). IV международная научно-практическая конференция «Энергетика и энергоэффективные технологии» (Липецк, ). По теме диссертационной работы опубликованы печатных работ: статей, в том числе 5 в изданиях, входящих в перечень ВАК; 8 трудов конференций; 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ по теме диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка принятых сокращений, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 8 страницах машинописного текста, включая рисунков и 8 таблиц. Библиографический список включает 3 наименования и занимает 8 страниц. Глава 1. В данной главе рассматриваются вопросы применения ветроэнергетических установок как источников электрической энергии, в том числе в составе локальных энергетических систем. Приводится описание ветроэнергетических установок как объектов управления, рассматриваются основные цели и задачи оптимизации режимов работы энергетических систем, оперативного управления и согласованного управления локальными энергетическими системами. Возобновляемая энергия — энергия, не требующая безвозвратного использования природных ресурсов, и добываемая из являющихся бесконечными по человеческим масштабам источников. Основной особенностью возобновляемой энергии является её извлечение из процессов и явлений, непрерывно происходящих в окружающей среде и не связанных с добычей и расходованием ископаемого топлива. Г идроэнергия. Энергия ветра. Энергия приливов и отливов. Энергия солнечного света. Г еотермальная энергия. Биоэнергия. Одной из наиболее динамично развивающихся и перспективных отраслей возобновляемой энергетики является ветроэнергетика. Ветроэнергетика - отрасль энергетики, использующая энергию ветра, или кинетическую энергию воздушных масс. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью: так в конце года общая установленная мощность всех ветрогснераторов составила 6 3 МВт [,]. Таблица 1. Несмотря на глобальный финансовый кризис, темп роста рынка новых ветротурбин составил ,1% и достиг показателя 2 МВт по сравнению с 2 МВт в , 9 МВт в , 8 МВт в и 1 МВт в г. По сравнению с годом объем рынка новых турбин увеличился в десять раз. Товарооборот мирового ветроэнергетического сектора в году составил млрд. На конец - начало года мировая ветроэнергетика вырабатывала 0 ТВт*ч электроэнергии, что соответствует 2,5% от глобального энергопотребления. Такой объем элекгроэнергии эквивалентен электропотреблению Великобритании - передовой промышленной страны с населением млн. Распределение ветроэнергетических мощностей по континентам приведено на рис. Северная Америка (1°/^ Африка (1. Рисунок 1.