Разработка адаптивной релейной защиты для электрических сетей с источниками распределенной генерации
Актуальность работы. Многие малые распределенные источники энергии, даже станции малой мощности, производят около 10% электроэнергии России от общего объема производства электроэнергии, или около 23 ГВт энергии в год, и эта цифра, конечно же, и в дальнейшем она будет увеличиваться. Эти промышленные источники энергии производят распределенную генерацию (РГ). Процесс выработки электроэнергии всегда включает в себя такие понятия, как качество электроэнергии, и требует технологии для контроля и управления этим процессом и эффективного использования энергетических ресурсов. Так как РГ оказывает большое влияние на исходную сеть со стороны ее структуры, потока мощности, тока короткого замыкания и частоты неисправностей.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Анализ современного состояния распределенной генерации в энергосистеме
1 Понятие о распределенной генерации
2 Виды источников распределенной генерации
1.1 Синхронный генератор
1.2 Асинхронный генератор
1.3 Распределенная генерация, подключаемая через инвертор к электрической сети
3 Функционирование электрических сетей с различными видами источников распределенной генерации
4 Влияние источников распределенной генерации на устройства релейной защиты и автоматики
Математическая модель релейной защиты сети с распределенной генерацией
1 Снижение чувствительности защиты
2 Ложное срабатывание защиты
3 Неселективное срабатывание защиты
4 Автоматическое повторное включение
Анализ работы релейной защиты и автоматики в условия наличия распределенной генерации в электрических сетях
1 Решение задач релейной защиты и автоматики при наличии источников распределенной генерации
2 Требования к системам защиты сетей с источниками распределенной генерации
3 Исследование функционирования защит сетей с распределенной генерацией
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК ТРУДОВ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ
Приложения
СПИСОК ТРУДОВ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ
Гладков, И. Н. Проблемы взаимодействия распределенной генерации с системой релейной защиты и автоматики / И. Н. Гладков, Е. Н. Леонов // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе : Материалы Национальной с международным участием научно-практической конференции студентов, аспирантов, учёных и специалистов, посвященной 65-летию Тюменского индустриального университета, Тюмень, 27-29 октября 2021 года / Отв. редактор А.Н. Халин. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2021. – С. 369-371. – EDN OYZULA.
Зольников, А. Е. Перспективы развития распределенной генерации в нефтегазовой отрасли / А. Е. Зольников, И. Н. Гладков, Е. Н. Леонов // Энергия молодежи для нефтегазовой индустрии : Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции молодых ученых, Альметьевск, 26 ноября 2021 года. – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2021. – С. 373-376. – EDN RFVDYW.
Кучковский, С. В. Применение цифровых двойников для подключения распределенной генерации к единой энергосистеме Ямало-Ненецкого автономного округа / С. В. Кучковский, И. Н. Гладков // Инновации. Интеллект. Культура : материалы V Международной научно-практической конференции, посвященной 435-летию основания г. Тобольска, году Данилы Чулкова в г. Тобольске, Тобольск, 22 апреля 2022 года. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2022. – С. 154-157. – EDN BMBPDK.
Леонов, Е. Н. Основные требования к виртуальным электростанциям при интеграции в энергосистемы с использованием технологий индустрии 4.0 / Е. Н. Леонов, И. Н. Гладков // Научно-технический вестник Поволжья. – 2022. – № 4. – С. 148-151. – EDN CIPGIU.
Глобальным направлением развития энергетики является внедрение ИРГ. Также внедрение новейших технологий и инновационных видов оборудования выявило возможность строительства малых мобильных электростанций, устанавливаемых непосредственно у источника энергоресурса. Это не только снижает потери при транспортировке ресурсов и электроэнергии, но и обеспечивает независимость от централизованной энергосистемы.В течение десятилетий, предшествовавших концу ХХ века, мировая энергетика развивалась по пути централизации и наращивания единичных мощностей. Для повышения эффективности увеличена мощность электростанций и повышен уровень номинального напряжения в электрических сетях. За прошедшие годы были построены крупные энергосистемы (ЭЭС), сети которых охватывают обширные территории и синхронные зоны с сотнями электростанций с установленной мощностью в сотни гигаватт. Для обеспечения работы интегрированной ЭЭС создана многоуровневая иерархическая система диспетчерского управления, позволяющая контролировать режимы работы, повышать надежность и эффективность ЭЭС, а также восстанавливать электроснабжение после аварии. Появились энергетические компании, обеспечивающие монопольное энергоснабжение потребителей на своей территории за счет централизации развития энергетики и объединяющая все основные энергетические предприятия, такие как производство энергии, транспортировку, сбыт (маркетинг), диспетчеризацию, ремонт и техническое обслуживание, и другие службы поддержки.