Лекція 16 Керування електроенергетичними системами
Керування ЕЕС здійснюється автоматичними регуляторами та пристроями протиаварійної автоматики. Останнім часом все повніше стали застосовуватись ЕОМ.
Вибір видів використовуваних автоматичних пристроїв, оцінка їх ефективності та вплив на надійність роботи енергосистем відбувається на основі оптимізаційних розрахунків.
Управління режимами ЕЕС повинне бути оптимальним, тобто з найкращим техніко-економічним ефектом в умовах дії протилежних факторів. Наприклад, бажаючи збільшити передавану по лінії потужність, можна викликати аварійне відключення цієї лінії через порушення стійкості. Перше - позитивне, а друге - негативні наслідки.
Для ЕЕС, як об’єкта управління, характерна наявність великої кількості складних прямих і зворотних зв’язків між багаточисельними її елементами і цільова направленість процесу функціонування.
ЕЕС відносяться до категорії великих систем кібернетичного типу. Керування ними повинно будуватися з врахуванням складних взаємозв’язків енергетики з іншими галузями н/г, біосферою та соціальними факторами.
Розглянемо деякі характерні властивості об’єктів управління - ЕЕС. Цим системам властива неперервність процесу виробництва і споживання електроенергії.
Склади готової продукції на великих підприємствах
Газгольдери - в газопостачальних системах
На ТЕС енергія запасається на проміжних етапах в-ва її.
В ЕЕС наявні такі глибокі внутрішні зв’язки, які не дозволяють поділяти її, вивчати впливові фактори поодинці. Складна ЕЕС володіє новими якостями, що не властиві її окремим елементам.
Енергетичній системі властива динамічність. Вона проявляється в швидких реакціях на будь-які зміни стану системи. Поява збурень в системі зумовлена багатьма причинами: випадковими атмосферними впливами, КЗ, змінами навантаження, відключенням окремих елементів (ЛЕП, Т, Г) і т.д.
Під впливом великих і малих збурень відбувається безперервна зміна стану системи. Коливаються напруга і частота, змінюються потоки потужності по з’єднувальних лініях і т.п.
Процес взаємодії керуючої і керованої систем складається з декількох послідовних етапів:
отримання даних про стан керованої системи, тобто інформації про її режим;
передача цієї інформації в керуючу систему;
переробка інформації керуючою системою з метою видачі керуючого сигналу.
Формування команди управління відбувається в відповідності з законом керування - алгоритмом;
передача команди керування до виконавчого органу і виконання її, після чого зворотна передача інформації про виконання команди в керуючу систему.
Функції переробки інформації про об’єкт і видачі керуючого сигналу в різних технічних системах в теперішній час в основному виконуються людиною - черговим інженером, диспетчером.
При великих керованих системах (напр.ТЕС) необхідно дуже швидко опрацювати величезний потік інформації, які дають покази приладів, і швидко прийняти рішення. Досвідчений оператор може на протязі секунди одночасно сприйняти і повноцінно опрацювати інформацію тільки від трьох (mаx 4) приладів. Між іншим в автом.режимах в ЕС-мі часто вимагається видати керуючий сигнал не володіючи при переробці інформації значно більшою швидкодією.
При автоматичному управлінні в функції людини входить задання меж зміни параметрів, у відповідності з якими відбувається робота керуючої системи.
В зв’язку з необхідністю підтримання оптимальності режиму системи з’явилась задача створення таких систем управління, котрі б самі вибирали оптимальний режим і перебудовували процес управління в кожний момент часу на найвигідніші умови роботи. Такі системи називаються самоналагоджувальними.
Існують також самонавчальні керуючі системи, оскільки вони можуть накопичувати досвід роботи та використовувати його для самовдосконалення.
Взаємодія оператора і ЕОМ розвиваються поступово (в декілька етапів)
В даний час все повніше використовуються швидкодіючі ЕОМ, створюються досконалі експертні системи, що здатні швидко накопичувати досвід і використовувати його при управлінні ЕЕС.
В обов’язки людини, що працює в середовищі автоматичних систем управління входить розробка програм і завдань машині, спостереження за її
роботою.
Управління енергетикою, як галуззю н/г, здійснюється міністерством та іншими підпорядкованими йому організаціями (на місцях - напр. районні енергетичні управління).
В структурі управління енергетикою виділяють три основні напрямки:
оперативне управління режимами;
управління будівництвом;
управління адміністративно-господарське.