Разработка автоматики комплексного аварийного управления нагрузкой, подключенной к возобновляемым источникам энергии
ВведениеВозобновляемые источники энергии (ВИЭ) становятся все более популярными в мире, так как они предлагают экологически чистую и устойчивую альтернативу традиционным источникам энергии. Однако, ВИЭ также сопряжены с проблемой непостоянства производства энергии из-за изменчивости погодных условий. В случае возникновения аварийных ситуаций, эффективное управление нагрузкой, подключенной к ВИЭ, становится критически важным для обеспечения энергетической надежности и безопасности.
В настоящее время ограничено количество исследований, посвященных разработке автоматики комплексного аварийного управления нагрузкой, подключенной к ВИЭ. Хотя существуют отдельные исследования по аварийному управлению электрическими системами и управлению нагрузкой, но недостает комплексного подхода, учитывающего специфические особенности ВИЭ.
Содержание
Введение 3
Глава 1. Теоретические основы автоматики комплексного аварийного управления нагрузкой, подключенной к возобновляемым источникам энергии 9
1.1. Понятие возобновляемых источников энергии 9
1.2. Автоматизированная система управления энергопотреблением 12
1.3. Аварийное управление нагрузкой 22
Глава 2. Анализ существующих решений автоматики комплексного управления нагрузкой 28
2.1. Обзор автоматических систем управления энергопотреблением 28
2.2. Рассмотрение возможностей аварийного управления нагрузкой 35
2.3. Анализ существующих решений для комплексного управления нагрузкой, подключенной к возобновляемым источникам энергии. 48
Глава 3. Расчетная математическая модель автоматики 51
3.1. Архитектура системы 51
3.2. Описание алгоритма управления нагрузкой 57
3.3. Разработка программного обеспечения для управления нагрузкой 65
3.4. Проведение испытаний и анализ результатов 85
Заключение 116
Список использованных источников 118
Список использованных источников1. Аверьянов Данила Андреевич Головин Евгений Викторович Зуев Александр Игоревич «Способы представления нагрузки, включая асинхронные двигатели, при расчётах динамической устойчивости» М.:Московский энергетический институт, 2018
2. Агафонов Анатолий Иванович, Джазовский Николай Борисович, Бростилова Татьяна Юрьевна «Современная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем» Издательство: Инфра-Инженерия, 2020 г.
3. Антонов В. И., Мартынов М. В., Наумов В. А. «Основы релейной защиты и автоматики интеллектуальной электрической сети» Издательство: Инфра-Инженерия, 2023 г.
4. Афанасьев Анатолий Юрьевич «Электрический привод. Учебное пособие» Издательство: Инфра-Инженерия, 2023 г.
5. Бершадский Илья Адольфович «Микроконтроллеры и микропроцессорные устройства в электроэнергетике. Учебное пособие» Издательство: Инфра-Инженерия, 2022 г.
6. Бирюлин Владимир Иванович, Куделина Дарья Васильевна «Мониторинг качества электроэнергии. Монография» Издательство: Инфра-Инженерия, 2023 г.
7. Бирюлин Владимир Иванович, Куделина Дарья Васильевна «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем. Учебное пособие» Издательство: Инфра-Инженерия, 2022 г.
8. Бирюлин Владимир Иванович, Куделина Дарья Васильевна «Электроснабжение промышленных и гражданских объектов. Учебное пособие» Издательство: Инфра-Инженерия, 2022 г.
9. В.А. Семенов «Частотная разгрузка в энергосистемах» М.: НТФ "Энергопрогресс", 2007 г.
10. Вайнштейн Р.А. «Автоматическая частотная разгрузка энергосистем: Методические указания для студентов энергетических специальностей и направлений». Томск: Изд-во ТУ, 2004. 30 с.
11. Валерий Эдуардович Воротницкий, Могиленко Александр Валерьевич Редактор: Валерий Эдуардович Воротницкий «Снижение потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях». Монография Издательство: Инфра-Инженерия, 2023 г.
Быстрая реакция: Системы автоматического переключения нагрузки имеют высокую скорость переключения, что позволяет минимизировать время простоя и обеспечить непрерывность электроснабжения.
Гибкость и настраиваемость: ALTS могут быть настроены и адаптированы под конкретные требования и потребности системы. Они могут быть интегрированы с другими системами управления и контроля, что обеспечивает более эффективное управление нагрузкой.
Диагностика и мониторинг: Системы автоматического переключения нагрузки обычно обладают возможностями диагностики и мониторинга, позволяющими операторам контролировать состояние нагрузки и источников питания, а также обнаруживать и предотвращать возможные проблемы.
Один из конкретных примеров системы автоматического переключения нагрузки (Аutomatic Transfer Switch, ATS) - это Schneider Electric ATS с моделью ATS01N103FT (рис.2.3).