Разработка системы автоматизации блочной комплектной трансформаторной подстанции (БКТП) 10/0,4 кВ с внедрением цифровой системы телемеханики

ВВЕДЕНИЕ 3
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ 5
1.1 Изучение текущего состояния цифровизации электрических сетей 5
1.2 Изучение концепции цифровизации сетей ПАО «Россети» 16
1.3 Изучение литературы и патентов по теме исследования 19
Формулировка цели и постановка задач исследования 24
2 ВЫБОР СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 25
2.1 Расчет электрических нагрузок группы домов ЖК «Премьер» г. Набережные Челны 25
2.1.1 Расчет электрических нагрузок жилых домов 26
2.1.2 Расчет электрических нагрузок общественных зданий 30
2.1.3 Выбор трансформаторной подстанции 31
2.2 Подбор оборудования цифровой подстанции 39
2.3. Подбор оборудования РУ 0,4 кВ 50
Выводы по разделу 2 62
3 ВЫБОР УСТРОЙСТВ СВЯЗИ, УПРАВЛЕНИЯ, ЗАЩИТЫ НА ЦИФРОВОЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 64
3.1 Выбор устройств связи 64
3.2 Выбор устройств РЗА 67
3.3 Анализ параметров трансформаторных подстанций с применением цифровых технологий 79
Выводы по разделу 3 83
4.1 Расчет капиталовложений на внедрение проекта 84
4.2 Расчет экономической эффективности проекта 89
Выводы по разделу 4 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 95

Весь текст будет доступен после покупки

Для достижения цели работы - разработка системы автоматизации блочной комплектной трансформаторной подстанции (БКТП) 10/0,4 кВ и анализ ее применимости в жилом фонде, были поставлены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ текущего состояния вопроса и обосновать задачи исследования.
2. Выбрать силовое электрооборудование, включая цифровой трансформатор и автоматические выключатели, для цифровой распределительной подстанции.
3. Выбрать и организовать устройства связи, управления и защиты на цифровой распределительной подстанции, включая датчики тока и датчики напряжения.
4. Оценить экономическую эффективность предложенного проекта, учитывая планируемые инвестиции и сокращение инфраструктурных затрат.

Реализация данного исследования имеет значительную актуальность в контексте долгосрочной стратегии развития России до 2030 года, которая требует создания инновационного, надежного и технически совершенного электросетевого комплекса. Применение цифровых технологий, интеллектуальных систем управления и автоматизации обработки данных в энергетическом секторе позволит сократить затраты на инфраструктуру и привлечь больше инвестиций в энергетику и другие отрасли промышленности.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Изучение текущего состояния цифровизации электрических сетей

Цифровая сеть представляет собой совокупность объектов электрической сети, которые управляются с помощью цифровых технологий. Цифровизация включает в себя использование передовой аналитики, искусственного интеллекта, мобильных и носимых устройств, роботизации и интеграционных технологических платформ для преобразования операционных процессов и бизнес-моделей, путем замены или дополнения человека.

Цифровая подстанция (ЦПС) – это подстанция с высокой степенью автоматизации, где большинство процессов информационного обмена между элементами электрической сети и управление работой подстанции осуществляются в цифровом формате, согласно стандартам серии МЭК 61850.

Для достижения долгосрочной стратегии развития страны до 2030 года необходимо создание инновационного и технически надежного электрического сетевого комплекса. Приоритетными направлениями развития в энергетическом секторе являются внедрение современных цифровых технологий и интеллектуальных систем управления в электрическую инфраструктуру, а также формирование гибких и надежных автоматизированных центров обработки данных и систем интеллектуального учета электроэнергии. Национальный проект по созданию интеллектуальной энергосистемы в России ожидается, что он снизит инфраструктурные затраты и создаст благоприятные условия для инвестиций в различные отрасли промышленности.

Тем не менее, процесс реформирования энергетического сектора привел к ухудшению большинства отраслевых технико-экономических показателей: повышению удельных расходов на производство электроэнергии, снижению загрузки установленных мощностей в генерации и электросетевом хозяйстве, увеличению потерь электроэнергии в процессе передачи, а также увеличению численности производственного персонала и стоимости строительства энергетических объектов. Несмотря на принятие множества законодательных актов по реформированию, приватизации и упорядочению работы энергетических компаний, отрасль все еще сталкивается с проблемой недостаточной либерализации рынка электроэнергии и конкуренции, что приводит к обратным эффектам и невозможности снижения тарифов для потребителей.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Россети: Концепция Цифровая трансформация 2030. – https://www.rosseti.ru/investment/Kontseptsiya_Tsifrovaya_transformatsiya
2. Федеральныи Закон «О внесении изменении в отдельные законодательные акты Россиискои Федерации в связи с развитием систем учета электрическои энергии (мошности) в Россиискои Федерации» от 27.12.2018 N 522-ФЗ (последняя редакция) http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_314661
3. Holbach, J. Status on the first IEC61850 based protection and control, multivendor project in the United States. Power systems conference: advanced metering, protection, control, communication, and distributed resources. / J. Holbach, J. Rodriguez, C. Wester, D. Baigent, L. Frisk, S. Kunsman, L. Hossenlopp // Clemson,
South Carolina, United States of America, 2007, – https://www.gedigitalenergy.com/smartgrid/Aug07/EIC61850.pdf - pp. 254-277. 5. Велькин, В.И. Методология расчета комплексных систем ВИЭ для использования на автономных обьектах. / В.И. Велькин. – Екатеринбург: УрФУ, 2015. - 226 с.
6. Кудрявыи, В.В. Риски и угрозы россиискои электроэнергетики. Пути преодоления. / В.В. Кудрявыи // https://www.ruscable.ru/article/
7. Эксперт Урал. Пора оцифровать сети. –
http://www.acexpert.ru/archive/nomer-50-752/pora-ocifrovat-seti.html

Весь текст будет доступен после покупки