Физическая модель электроэнергетической системы
| Вид материала | Документы |
- Оценка влияния распределенных источников электрической энергии на режимы работы электроэнергетической, 82.2kb.
- О развитии электроэнергетической отрасли Казахстана, 68.67kb.
- Лекция 1 Физическая картина природы и ее «изобразительные средства», 164.13kb.
- Лекция 5 Методы построения математических моделей асу, 53.76kb.
- Примеры моделей дискретных элементов рэа. Модель пленочного резистора. Модель диффузного, 131.9kb.
- Рис. Структурно-логическая модель факторной системы объема производства продукции растениеводстваРис., 539.84kb.
- С. В. Запечников московский инженерно-физический институт (государственный университет), 33.09kb.
- Бизнес-модель стратегии, стратегических целей и ключевых показателей – kpi ОАО "Техпром", 21.8kb.
- Программа дисциплины дс. 00. 04. 1 Лечебная физическая культура при заболеваниях внутренних, 156.13kb.
- Методика подбора средств профессионально-прикладной подготовки. Основные факторы, определяющие, 46.84kb.
Физическая модель электроэнергетической системы
д.т.н, проф. Фишов А.Г, к.т.н, доц. Медведков В.В.
Новосибирский Государственный Технический Университет (НГТУ)
Тел: (3832) 46-19-42, e-mail: medvedkov@ngs.ru
Представлена современная физическая микромодель электроэнергетической системы, предназначенная для использования как в технических университетах в качестве универсальной лабораторной установки при обучении студентов по направлению “Электроэнергетика”, так и в диспетчерских центрах электроэнергетической системы в качестве тренажера.
Подготовка и переподготовка специалистов по режимам работы электроэнергетических систем, электрических сетей и управлению ими неотделима от непосредственного наблюдения и изучения поведения объектов энергетики.
Это связано с тем, что только управление «живой», функционирующей в действительности системой позволяет увидеть последствия принимаемых решений и ощутить ответственность.
При этом, пожалуй, единственным средством воспроизведения реального режима работы подобных систем во всем многообразии их проявлений, является физическое моделирование. Оно обеспечивает чувственное восприятие этих процессов, формирование целостного качественного образа, обретение уверенности в их прогнозируемости и подконтрольности при управлении.
Исходя из этих предпосылок, на кафедре электроэнергетических систем НГТУ был разработан универсальный учебно-тренажерный стенд («Электроэнергетическая система» (МЭС-3)), осуществляющий физическое моделирование режимов электроэнергетических систем и предназначенный для их изучения и тренировки навыков технологического управления.
Рис.1 Структура стенда
В основе разработки предлагаемой физической микромодели энергосистем лежит опыт нескольких десятилетий работы по их созданию, выполнения проектов по автоматизации систем диспетчерского управления, разработки компьютерных тренажеров для операторов электрических сетей и ЭЭС, оснащения подобными стендами многих ВУЗов СССР и зарубежных стран.
Предлагаемые стенды 3-го поколения (МЭС-3) олицетворяют современные представления об ЭЭС как о высокоавтоматизированных объектах управления, являясь одновременно учебными тренажерами и лабораторно-экспериментальными установками на основе универсальных микромоделей, дающих возможность «проиграть» практически любую ситуацию, возникающую в процессе работы.
Именно поэтому стенд может применяться не только в технических университетах при обучении в направлении “Электроэнергетика”, но и как тренажер для операторов энергосистем, проведения циклов переподготовки специалистов по электроэнергетике.
Технические возможности стенда позволяют осваивать такие области переподготовки и обучения как:
- Переходные процессы в электроэнергетических системах;
- Электрические сети;
- Автоматизация технологических процессов в электроэнергетике;
- Измерения;
- Электроника;
- Теория автоматического регулирования;
- Автоматика энергосистем;
- Информационные подсистемы энергетики;
- Оперативно-диспетчерское управление.
Использование стенда позволяет получить навыки:
регулирования напряжения в высоковольтной электрической сети и на шинах нагрузки; маршрутизации энергопотоков в ЭЭС (включение, отключение ВЛ, объединение и разделение ЭС, использование замкнутых и радиальных структур сети); включения генератора на параллельную работу с системой, объединения изолированных подсистем, включения крупных АС двигателей; исследования электромеханических переходных процессов в ЭС при больших возмущениях; определения пределов по динамической устойчивости; исследования эффективности различных средств повышения динамической устойчивости ЭС; исследования асинхронных режимов работы ЭС и процесса ресинхронизации; иерархического взаимодействия оперативного персонала при ведении режимов ЭЭС; измерения режимных параметров и регистрации процессов в ЭЭС, а также построения системы и анализа эффективности противоаварийного управления в ЭЭС.
Рис.2. Работа на физической микромодели ЭЭС
Что касается использования стенда в качестве лабораторно-экспериментальной установки, то он дает возможность исследования процессов самовозбуждения СМ; «опрокидывания» АС двигателя; регулирования частоты в ЭЭС; снятия частотных характеристик, угловых характеристик мощности для системы генератор-ШБМ, областей предельных по статической устойчивости режимов для замкнутой сети ЭС, статических характеристик по напряжению элементарных и комплексной нагрузок; определения пределов по статической устойчивости.
Новые перспективы возникают при насыщении управляющей подсистемы стенда современными компьютерными технологиями диспетчирования, использующими экспертные системы анализа ситуаций и синтеза управлений. Объекты оперирования (электростанции, подстанции) при этом представляются своими полными базами данных и знаний, а последствия принимаемых решений имеют форму реальных (модельных) физических процессов.
В комплект стенда входит силовой блок; мнемосхема стенда; панель управления электрической станцией и подстанцией; модули электрической сети; электромашинный агрегат генератор – турбина (АД-СМ); электромашинный агрегат двигательной нагрузки (АД-СМ); измерительный комплект, включающий цифровой осциллограф; ноутбук; техническая документация.
Управление процессами осуществляется посредством программируемого логического контроллера TSX Micro фирмы Schneider Electric, управление турбиной – преобразователем частоты фирмы Siemens. Возможно управление стендом через персональный компьютер. В состав программного обеспечения входит OPC - сервер, связанный с аппаратной частью стенда и клиентская программа. Такая организация взаимодействия с компьютерной частью стенда позволяет пользователю легко подключить свое программное обеспечение к стенду. В частности, рассматривается вопрос о создании программы управления стендом на базе графического редактора комплекса “АНАРЭС”.
Применение подобных тренажеров в процессах обучения и переподготовки диспетчерского состава энергосистем способно существенно повысить их эффективность и снизить негативное влияние “человеческого фактора” на надежность и безопасность энергетики.
Контакты
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических
систем НГТУ Фишов Александр Георгиевич
Россия
Тел/факс. 383-2-461334
Е-mail Fishov@aees.power.nstu.ru