Energosistēmas viedas automātikas analīze un sintēze
2014
Romāns Petričenko

Aizstāvēšana
17.04.2014. 15:00, Rīgas Tehniskās universitātes Enerģētikas un elektrotehnikas fakultātē, Kronvalda bulvārī 1, 117. auditorijā

Zinātniskais vadītājs
Vladimirs Čuvičins, Antans Sauļus Sauhats

Recenzenti
Kārlis Briņķis, Kristina Ļebedeva, Arturas Klementavicius

Tādi energosistēmas faktori, kā ekonomiskas efektivitātes un drošuma paaugstināšana, ietekmes uz vidi un ilgtspējas problēmas samazināšana kopīgi strādājošām enerģiju ražojošām un patērējošām sistēmām iegūst īpašu aktualitāti sakarā ar elektroenerģētikas sistēmu dinamisku attīstību un sarežģīšanu, pilsētu pieaugumu, jaunu infrastruktūru parādīšanos. Iepriekšminēti faktori nepieļauj pat īslaicīgus energoapgādes pārtraukumus. Par šo nopietno faktu liecina daudzu energosistēmu liela mēroga avārijas, kas rada milzīgus zaudējumus un pat cilvēku upurus. Tiek novērots enerģijas ražošanas izdevumu pieauguma tendence. Pat attīstīto valstu miljoniem iedzīvotājiem elektroenerģija vēl arvien nav pieejama. Ražošanas efektivitātes paaugstināšanas mērķis un elektroenerģijas sadale noved līdz energosistēmu restrukturizācijas un tirgus noteikumu izmantošanas rīku pielietošanai. Taču eksistē dilemma starp drošumu, ietekmi uz vidi, ilgtspēju un efektivitāti. Savukārt, lai paaugstinātu energosistēmas ilgtspēju apmierinoša līmeņa ir nepieciešamas būtiskas izmaksas. Dažādu veidu rezervju, pretavāriju automātikas sistēmas uzturēšana, līnijas caurlaides spējas paaugstināšana, aparatūras pārbaude un atjaunošana, atjaunojamo enerģijas avotu būvniecība pieprasa lielas izmaksas. Ekonomiskās efektivitātes, drošuma un ietekmes uz vidi un ilgtspējas rādītāju apmierinoša līmeņa uzturēšanas uzdevums tiek risināts nepārtraukti mainīgos nosacījumos. Sen zināms, ka energosistēmu funkcionēšanas nosacījumu izmaiņu procesi attīstās ar ātrumu, kas aptver ievērojami plašu laika diapazonu. No viļņu procesiem, kas attīstās laikā, kuru mēra mikrosekundēs un līdz jaunu jaudu ievadīšanas procesiem un patēriņam, kad procesu norises laiks var ilgt gadiem. Atkarībā no energosistēmu funkcionēšanas nosacījumu izmaiņu ātruma mainās arī EEK līmeņa sasniegšanas rīki. Ātru procesu rašanās gadījumā cilvēks nespēj pieņemt atbilstošu, racionālu vadības lēmumu. Vadības iedarbība tiek ģenerēta automātiski. Izskatot lēnos procesus, pamatotu lēmumu pieņemšanai ir iespējams veikt sarežģītus aprēķinus, procesu modelēšanu, jo var nerēķināties ar laiku, kurš ir nepieciešams aprēķinu sagatavošanai un veikšanai. Dotajā promocijas darbā aprobežojamies ar ātriem norisināšanās procesiem, kad lēmumi par vadības iedarbes ģenerēšanu tiek pieņemti ar automātikas līdzekļiem. Lielu tehnisko un ekonomisko efektu dod viedo tīklu tehnoloģijas izmantošana energosistēmas vadībā. Enerģētikā, tāpat kā citos inženierijas virzienos, svarīgu vietu ieņem informācija. Attiecīgi ar informācijas tehnoloģijas attīstību, rodas iespēja pilnveidot dažādus enerģētikas virzienus. Viedo tīklu tehnoloģijas izmantošana, dod iespēju saņemt nepieciešamu informāciju pretavārijas automātikai. Promocijas darbā tika sintezēta un analizēta viedā vadības sistēmas automātika. Tirgus nosacījumu ieviešana energosistēmu operatīvās vadības režīmiem praksē izraisa pretrunas starp centieniem nodrošināt pretrunīgus EEK. Piemēram, tiecoties paaugstināt ekonomisko efektivitāti, var nonākt līdz rekomendācijām palielināt pieļaujamās līniju transformatoru, augstsprieguma līniju un citu iekārtu pārslodzes, kas samazinās statiskās, dinamiskās un termiskās stabilitātes nosacījumu izpildes rezerves, var rekomendēt izmantot tikai fosilo kurināmo, kas vēl palielinās enerģijas ražošanas ietekmi uz vidi. Var apgalvot, ka mūsdienīgas energosistēmas vadība notiek risinot optimizācijas daudzkritēriju uzdevumus. Vadībai vienlaicīgi ir vismaz četri mērķi: 1. ekonomiskās efektivitātes paaugstināšana; 2. drošuma līmeņa paaugstināšana; 3. ietekmes uz vidi samazināšana; 4. ilgtspējas palielināšana. Dotajā darbā izvirzītais mērķis virzīts uz vienlaicīgu visu nosaukto mērķu sasniegšanu un, tādejādi, ir aktuāls. Šādai problēmas nostādnei par pamatu kalpo jauna energosistēmas un patērētāju vadības metožu un rīku kopa, kuru, sākot no 21. gadsimta, sauc par Viedo tīklu (Smart grid) tehnoloģijām. Daļa no šīm tehnoloģijām kļuva par apskatāmā promocijas darba pētījumu objektu.


Atslēgas vārdi
Smart Grid technology, automatic underfrequency load shedding, frequency control method, Shapley vector, simulations, power system stabilizers

Petričenko, Romāns. Energosistēmas viedas automātikas analīze un sintēze. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2014. 182 lpp.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196