Автоматические устройства и интегрированные информационные системы для контроля, управления и учета энергопотребления в распределительных электросетях

• Автор: Абрамов, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Оглавление
Введение.
Глава 1. Функциональные возможности и принципы построения автоматических информационных систем для распределительных электросетей

1.1 Структура и параметры распределительных электросетей

1.2. Особенности, сферы применения и тенденции развития современных информационных систем

1.3. Архитектура информационных систем

1.4. Основные функциональные устройства информационных систем.

1.5. Особенности систем коммерческого учета потребления электроэнергии

1.5.1 Структура автоматических систем учета электроэнергии

1.5.2 Принципы работы и обобщенные схемы счетчиков электроэнергии

1.5.3 Интерфейсы измерительных каналов систем учета электроэнергии

1.6. Анализ недостатков и разработка требований к интегрированным системам контроля и управления распределительными электросетями и устройствам учета потребления электроэнергии. Постановка задачи диссертации.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Исследование и разработка способов и устройств автоматического управления, измерения и контроля параметров распределительных электросетей и учета потребления электроэнергии
2.1 Математическая модель процесса управления распределительными электросетями
2.2. Разработка алгоритма и устройства вывода команд управления.
2.2.1 Схема управления распределительными электросетями.
2.2.2 Структура и алгоритм работы устройства вывода команд управления.
2.2.3 Разработка методики и анализ достоверности команд управления
2.3 Создание способов и устройств контроля состояния распределительных электросетей
2.3.1 Алгоритм работы и структура устройства ввода дискретных сигналов
2.3.2. Разработка методики и анализ достоверности дискретных сигналов состояния контролируемых объектов РЭС.
2.4. Исследование и разработка способов и устройств прямых измерений электрических параметров распределительных электросетей.
2.5 Разработка структуры, устройств и алгоритмов информационных обменов подсистемы учета потребления электроэнергии в интегрированных системах
Выводы по главе 2.
Глава 3. Анализ возможности создания автоматической интегрированной информационной системы на основе анализа вероятностных информационных потоков
3.1. Структура информационных потоков в интегрированной информационной системе
3.2. Создание вероятностной математической модели каналов контроля и управления
3.3.Анализ вероятностных информационных потоков каналов контроля и управления
3.4. Анализ вероятностных информационных потоков канала прямых измерений и создание способов снижения их интенсивности
3.5 Способ потокообразования и анализ интенсивности потоков в каналах коммерческого учета потребления электроэнергии в составе интегрированной информационной системы. Суммарный информационный поток интегрированной системы
3.6 Обобщенная функциональная схема автоматической интегрированной системы для управления, контроля и учета энергопотребления в распределительных электросетях.
Выводы по главе
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и испытаний каналов контроля, измерения и управления в интегрированных информационных системах для распределительных электросетей
4.1. Разработка методики и экспериментальной аппаратуры проверки основных
технических характеристик системы
4.2 Методика проверки и результаты экспериментальных исследований достоверности сигналов контроля и команд управления интегрированных систем
4.2.1 Методика экспериментальной проверки достоверности каналов управления и контроля
4.2.2 Результаты экспериментальной проверки достоверности канала управления
4.2.3 Результаты экспериментальной проверки достоверности канала
контроля
4.3. Результаты экспериментальной проверки точности устройства прямых
измерений.
Выводы по главе
Заключение.
Список литературы


К предприятиям второго и третьего типа можно отнести понижающие подстанции ПП, рассчитанные на напряжение кВ, и распределительные подстанции РП на напряжение 6 кВ. Электроэнергия транспортируется по высоковольтным электросетям через цепочку ПП и РП и на заключительной стадии по отходящим фидерам направляется к потребителям. Основными контролируемыми параметрами РЭС являются значения токов и напряжений во входящих и отходящих фидерах, для измерения которых используются специальные измерительные трансформаторы тока ТТ и напряжения ТН. Рассмотрим работу одного измерительного элемента счетчика электрической энергии при неизменной нагрузке рис. Измерение тока и напряжения распределительных электрических цепей осуществляется с помощью высоколинейных трансформаторов тока с улучшенными характеристиками и резистивных схем масштабирования напряжения. Далее определяемые величины вычисляются путем умножения измеренных напряжений и токов с помощью специализированной схемы . Р Кл Уи1м К в V Кс Уа2i. Рис. Схема подключения счетчика электроэнергии к трехфазной пясппелепите. КсКАУлГ1м КвУви1ви КСУаа2 1. У и действующие значения напряжения и тока. КвлУв2УВ1В2 КСл Ус 1с2УС1С2. Яп, Яс полные мощности для фаз А,В,С соответственно РА, Рв, Рс активные мощности для фаз А,В,С соответственно. Проведем анализ структуры, уровня и причин роста непроизводительного расхода электроэнергии в действующих условиях энергорынка. Основным фактором указанной проблемы являются потери электроэнергии при ее производстве, передаче и потреблении. Лщт нагрузочные потери на нагрев проводов при передаче по ним энергии Луст потери за счет вихревых токов и в конденсаторных батареях Ли потери на корону на линиях высокого напряжения. Уровень Лцтп зависит от режима работы, состава работающего оборудования и климатических условий. Процедуры расчета норм технических потерь электроэнергии должны жестко регламентироваться и осуществляться специализированными организациями под контролем государственных органов. А процедура контроля и надзора за непревышением норм технических потерь электроэнергии, как правило, должна осуществляться специальными надзорными органами за эффективностью энергосберегающих технологий. Проведем анализ второй составляющей потерь электроэнергии Лукп . Луукп ЛIVни Лути ЛУпх , 1. Лмш потери за счет эксплуатационной недостоверности измерений Лути потери за счет точности измерений Аут потери за счет прямых хищений. Величина Лцни зависит от организации эксплуатации систем измерений. К этой составляющей можно отнести потери, вызванные перегрузкой токовых цепей измерительных трансформаторов тока, переводом цепей напряжения на другое первичное напряжение, ошибками при съеме и передаче информации и т. Потери за счет точности измерений Лути обусловлены производством измерений приборами и системами, точность измерений которых не соответствует требуемым регламентам. Потери за счет прямых хищений Лцпх обусловлены умышленными изменениями в цепях измерительных трансформаторов тока, напряжения, измерительных цепях и электросчетчиках, а также изменением данных в информационных системах, с целью искажения величины измерений. Эта составляющая может быть обусловлена неорганизованностью изза отсутствия контроля несанкционированного доступа к измерительным и информационным системам учета объемов электроэнергии. Проведем качественный анализ возможного поведения отдельных составляющих Лууп. Изменение тенденции роста технических потерь электроэнергии АУП1 возможно за счет трех его составляющих потери за счет эксплуатационной недостоверности измерений Лу, потери в стали за счет вихревых токов и в конденсаторных батареях ЛСТ и потери на корону на линиях высокого напряжения Лук. Так, Луунп зависит от токовой нагрузки электросетей, которая снижалась за счет спада электропотребления за последние лет. Лууст характеризуется составом работающего генерирующего оборудования, включенных силовых трансформаторов и конденсаторных батарей, который за последние лет практически остался без изменения, или уменьшился.