Оцінка рівнів неоптимальності енергетичних процесів в електропередавальних організаціях
| dc.contributor.advisor | Денисюк, Сергій Петрович | |
| dc.contributor.author | Доценко, Дмитро Ігорович | |
| dc.date.accessioned | 2019-05-08T10:29:33Z | |
| dc.date.available | 2019-05-08T10:29:33Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstracten | Actuality of theme. The last years have been marked by a sharp increase in installed capacity. The power of the power plants of the world economy and the losses in them have approached the geophysical capacities and became the factor of human activity, which affects the ecological state of the planet. An increase in the territorial density of the load in densely populated metropolises has led to a significant increase in electricity losses, and especially in distribution networks as the final link of electricity transmission. The situation is complicated by the fact that at present our system has poor performance of energy supplying organizations. In a number of power systems there is an overheated cost of own and economic needs, large relative values of electricity losses during its transmission due to insufficient load of transmission lines and transformers, inefficient use of its own power capacities. In connection with significant losses of electricity in power grids of Ukraine's power grids, which reach up to 12 ... 15% of the total electricity generated, including in distribution networks - 6 ... 9%, in which at present, networks operating at 6 kV are still in operation , are forbidden to use the current standard GOST 29322 (МЕК 38-83), the losses of which exceed 20%, and the voltage in the feeders has excessive deviations and taking into account the increased requirements to the quality of the provision of electricity services to consumers set by the "National Commission, which will carry out State regulation in the fields of energy and utilities "(NKREEC). But for today it is not enough just to improve the power part of the power supply system. The work of the network needs to be optimized, the data of the parameters of operation should be analyzed and ensure reconfiguration of the system network in accordance with the situation, while observing the quality of electricity supply and quality of electric energy with minimization of its losses. That is, in order to increase the efficiency of distribution networks functioning, it is necessary not only to transition to the higher voltage class, but also to change the topology of the network with a significant improvement in the decision-making process of technological processes management, which is connected with the notion of intellectualization of urban and rural distribution networks on the basis of modern mathematical devices and SMART (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology) technologies - self-diagnosis, analysis and reporting technologies. At present, the current direction of research in the transfer of distributive electrical networks to the higher voltage class to increase the energy efficiency of their operation in the conditions of significant power losses, voltage reduction, a significant increase in the territorial density of the load and formation in the power system of the active consumer is the development of methods for reconfiguring network circuits in normal and post-accident modes in order to reduce electricity losses through the use of intellectual technologies and methods based on mathematical their devices of genetic algorithms and fuzzy logic. Analysis of methods for estimating the unevenness of electric energy consumption in power transmission systems, which makes it possible to isolate the features of power consumption regimes for their further optimization. Relationship of work with scientific programs, plans, themes. The research carried out in the work was carried out in accordance with the plan of scientific works of the Department of Power Supply KPI them. Igor Sikorsky, within the framework of the research work "Development of scientific and methodological foundations of the aggregation and management of virtual power plants and active consumers in the conditions of the energy market". The purpose of the master's thesis is to improve and further develop methods for assessing the non-optimality of consumption and generation of electricity and as a result of increasing the efficiency of implementation of demand management programs for electric power in transmission companies. The subject of research is non-optimality and unevenness of consumption and generation of electric energy in transmission systems. Research methods. The theoretical methods and empirical researches, which consist in conducting a scientific analysis of the existing state of objects of power supplying organizations, were used in the work; modeling of the dependence of the Frieze reactive power factor on the levels of non-optimality; System analysis for analysis of energy processes and methods for assessing the levels of non-optimality; mathematical modeling for the development of a management system. The scientific novelty of the obtained results is as follows: a comprehensive analysis of methods for estimating the non-optimality of electric energy consumption in electric power systems has been carried out, which makes it possible to highlight the features of the electricity consumption regimes for their further optimization. For the first time a mathematical model of optimization of the daily schedule of electricity consumption, which takes into account the value of the coefficients of equipment flexibility and modes of its operation, has been formed. The method of optimizing the power consumption mode, which takes into account the possibilities of changing the schedule of electric energy consumption by applying the mechanisms of demand management and taking into account the components of the reactive power QF, has been improved. The further development of the method of quantitative estimation of the difference of the current level of electrical consumption with respect to the optimal, taking into account the controlled level of non-optimal consumption, has been developed. The algorithm of optimization of the power consumption mode is developed, taking into account the possibilities of changing the schedule of electric energy consumption in the application of demand management programs. Practical value of work. As a result of scientific work Dotsenko D.I. the methodology for estimating the unevenness of electric energy consumption, which is suitable for use in the practical activities of power supply organizations, is developed. Particular attention deserves the analysis of methods for estimating the unevenness of electricity consumption in electric power systems, which makes it possible to highlight the features of the modes of electricity consumption for their further optimization. The optimization algorithm of the power consumption regime, which takes into account the possibilities of changing the schedule of electric energy consumption in the application of demand control mechanisms, taking into account the components of the reactive power of Frieze Qf. Methods of optimizing the daily schedule of electricity consumption by consumer groups, which underlies the creation of the software and algorithmic complex "Assistant Manager 1.0" (DispAssist), which should be used when designing new and reconstruction of existing power supply systems of certain territorial communities, microdistricts, industrial sites, objects | uk |
| dc.description.abstractuk | Актуальність теми. Останні роки відзначилися різким збільшенням установленої потужності. Потужності енергетичних установок світової економіки та втрати в них наблизилися до геофізичних потужностей і стали фактором людської діяльності, що впливає на екологічний стан планети. Збільшення територіальної щільності навантаження в густонаселених мегаполісах призвело до суттєвого збільшення втрат електроенергії і особливо в розподільних мережах як кінцевій ланці передавання електроенергії. Ускладнює ситуацію те, що наразі наша система має низьку ефективність роботи енергопостачальних організацій. В ряді енергосистем спостерігається завищені витрати на власні та господарські потреби, великі відносні значення втрат електроенергії при її передачі через недостатню завантаженність ЛЕП і трансформаторів, неефективне використання власних енергетичних потужностей. В зв’язку зі значними втратами електроенергії в електричних мережах енергосистеми України, які сягають до 12…15 % від загального обсягу виробленої електроенергії, в тому числі у розподільних мережах – 6…9 %, в яких на теперішній час ще експлуатуються мережі напругою 6 кВ, заборонені до використання чинним стандартом ГОСТ 29322 (МЕК 38-83), втрати в яких перевищують 20 %, а напруга в фідерах має наднормативні відхилення та враховуючи підвищені вимогами до якості надання послуг електропостачання споживачам, які ставить «Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг» (НКРЕКП). Але на сьогоднішній день уже недостатньо тільки удосконалювати силову частину системи електропостачання. Роботу мережі необхідно оптимізувати, отримані дані параметрів функціонування аналізувати та забезпечувати реконфігурацію мережі системи відповідно до ситуації при дотриманні показників якості електропостачання та якості електричної енергії з мінімізацією її втрат. Тобто для підвищення ефективності функціонування розподільних мереж необхідно не тільки перехід на вищий клас напруги, а і зміна топології мережі зі суттєвим покращенням системи прийняття рішень керування технологічними процесами, яка пов’язана з поняттям інтелектуалізації міських та сільських розподільних мереж на основі сучасних математичних апаратів та SMART (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology) технологій – технологій самодіагностики, аналізу та звітності. Наразі актуальним напрямком досліджень при переведенні розподільних електричних мереж на вищий клас напруги для підвищення енергоефективності їх функціонування в умовах значних втрат потужності, зниження рівня напруги, суттєвого збільшення територіальної щільності навантаження та формуванні в енергосистемі активного споживача є розробка методів реконфігурації схем мережі у нормальному та післяаварійному режимах з метою зменшення втрат електроенергії шляхом використання інтелектуальних технологій та методів на основі математичних апаратів генетичних алгоритмів та нечіткої логіки. Аналіз методів оцінювання нерівномірності споживання електричної енергії в електропередавальних системах, що дає змогу виділити особливості режимів споживання електроенергії для їх подальшої оптимізації. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконані в роботі дослідження виконувались згідно з планом наукових робіт кафедри електропостачання КПІ ім. Ігоря Сікорського, в рамках науково-дослідної роботи «Розроблення науково-методологічних основ агрегування та керування віртуальними електростанціями і активними споживачами в умовах енергоринку». Метою магістерської дисертації є вдосконалення та подальший розвиток методів оцінювання неоптимальності споживання та генерації електроенергії і як наслідок підвищення рівня ефективності впровадження програм керування попитом на електричну енергію в електропередавальних організаціях. Для досягнення зазначеної мети дослідження були вирішені наступні завдання: аналіз енергетичних процесів в електропередавальних організаціях з метою виявлення їх неефективності. аналіз методів оцінки рівнів неоптимальності енергетичних процесів та провести їх класифікацію. опрацювання методичних засад використання реактивної потужності Фризе для оцінки рівнів неоптимальності об’єктів електропередавальних організацій. розробка системи управління для виявлення та проведення оцінки неоптимальності в об’єктах електропередавальних організацій та швидкого вирішення поставленої мети. Об’єктом дослідження є оптимізація процесів споживання та передачі електричної енергії при керуванні енергетичними процесами в електропередавальних організаціях. Предметом дослідження є неоптимальність та нерівномірність споживання та генерації електричної енергії в системах електропередачі. Методи дослідження. В роботі використовувались теоретичні методи та емпіричні дослідження, які полягають в проведенні наукового аналізу існуючого стану об’єктів електропостачальних організацій; моделювання залежності коефіцієнту реактивної потужності Фризе від рівнів неоптимальності; cистемний аналіз для аналізу енергетичних процесів та методів оцінки рівнів неоптимальності; математичне моделювання для розроблення системи управління. Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному: здійснено комплексний аналіз методів оцінювання неоптимальності споживання електричної енергії в електроенергетичних системах, котрий дає змогу виділити особливості режимів споживання електроенергії для їх подальшої оптимізації. Вперше сформовано математичну модель оптимізації добового графіку споживання електроенергії яка враховує значення коефіцієнтів гнучкості обладнання та режими його функціонування. Вдосконалено спосіб оптимізації режиму електроспоживання, що враховує можливості зміни графіку споживання електричної енергії при застосуванні механізмів керування попиту та урахуванні складових реактивної потужності QФ. Набули подальшого розвитку способи кількісної оцінки різниці поточного рівня електроспоживання відносно оптимального з врахуванням контрольованого рівня неоптимального споживання. Розроблено алгоритм оптимізації режиму електроспоживання, з врахуванням можливостей зміни графіку споживання електричної енергії при застосуванні програм керування попиту. Практичне значення роботи. В результаті наукової роботи Доценком Д.І. розвинуто методологію оцінювання нерівномірності споживання електричної енергії, що придатна для застосування у практичній діяльності електропостачальних організацій. На особливу увагу заслуговують аналіз методів оцінювання нерівномірності споживання електричної енергії в електроенергетичних системах, що дає змогу виділити особливості режимів споживання електроенергії для їх подальшої оптимізації. Алгоритм оптимізації режиму електроспоживання що враховує можливості змін графіку споживання електричної енергії при застосуванні механізмів керування попиту з урахуванням складових реактивної потужності Фризе Qф. Методи оптимізації добового графіка споживання електричної енергії групами споживачів який покладено в основу створення програмно-алгоритмічного комплексу «Помічник диспетчера 1.0» (DispAssist), які доцільно використовувати при проектувані нових і реконструкції існуючих систем електропостачання певних територіальних громад, мікрорайонів, промислових майданчиків та окремих об’єктів. | uk |
| dc.format.page | 192 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Доценко, Д. І. Оцінка рівнів неоптимальності енергетичних процесів в електропередавальних організаціях : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Доценко Дмитро Ігорович. – Київ, 2018. – 192 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/27456 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.subject | неоптимальність | uk |
| dc.subject | енергетичні процеси | uk |
| dc.subject | електропередавальна організація | uk |
| dc.subject | реактивна потужність Фризе | uk |
| dc.subject | оптимізація | uk |
| dc.subject | споживання електричної енергії | uk |
| dc.subject | нерівномірність | uk |
| dc.subject | non-optimality | uk |
| dc.subject | energy processes | uk |
| dc.subject | power transmission | uk |
| dc.subject | Frieze reactive power | uk |
| dc.subject | optimization | uk |
| dc.subject | power consumption | uk |
| dc.subject | unevenness | uk |
| dc.title | Оцінка рівнів неоптимальності енергетичних процесів в електропередавальних організаціях | uk |
| dc.type | Master Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Dotsenko_magistr.pdf
- Розмір:
- 3.68 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 8.98 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: