автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Оценка качества систем электроснабжения с электростанциями собственных нужд нефтегазовых комплексов на стадии проектирования и реконструкции

На правах рукописи

ТРИФОНОВ Александр Александрович

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ СОБСТВЕННЫХ НУЖД НЕФТЕГАЗОВЫХ КОМПЛЕКСОВ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2006

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент Егоров Андрей Валентинович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Шевырев Юрий Вадимович;

кандидат технических наук, доцент Цырук Сергей Александрович.

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий (ООО «ВНИИГАЗ»)

Защита состоится «3[» окТА^рж 200^ года в часов минут на заседании диссертационного совета Д 212.200.14 при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина. Ленинский проспект, 65, Москва, ГСГ1-1, 119991, Россия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан «» огнтяЪрл 2006 г.

И.О. ученого секретаря диссертационного совета Д 212.200.14, д.и.н., проф.

ГЛ. Шатуновский

Актуальность темы. Предприятия нефтегазовой отрасли, характеризуются непрерывностью и напряженностью технологического процесса, большими установленными мощностями электрооборудования, высокой чувствительностью к кратковременным нарушениям электроснабжения и большими экономическими и экологическими убытками от аварийных остановок. Большое количество крупных предприятий нефтегазовой отрасли расположено в регионах удаленных от высокоразвитых систем централизованного электроснабжения. Перечисленные факторы являются предпосылками к применению автономных источников электроснабжения. Дополнительным стимулом к применению автономных источников является рост тарифов энергоснаб-жающих организаций, а также относительно невысокая надежность систем внешнего электроснабжения, обусловленная значительным износом основных фондов энергосистем страны.

В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция роста установленной мощности нефтегазовых предприятий. Поскольку подобное развитие любою предприятия подразумевает ввод в работу новых потребителей, оно требует либо реконструкции существующих объектов электроснабжения, либо ввода новых. Проектирование нового или реконструируемого объекта включает этап выбора схемных решений систем электроснабжения. Традиционно на этом этапе исходят из необходимости обеспечить требования ПУЭ в соответствии с установленными категориями надежности и из экономичности сравниваемых вариантов. Особенности современных нефтегазовых объектов и их электротехнических систем, включая непрерывность производств, применение наряду с централизованными источниками автономных источников питания, преобладание электродвигательной нагрузки, чувствительность к кратковременным нарушениям электроснабжения обусловливают повышенные требования к системам электроснабжения в рабочих и нештатных режимах для повышения бесперебойности работы промышленного потребителя. Это требует введения нового обобщающего свойства, в качестве которого предложено использовать понятие качества системы электроснабжения. Данный термин, хотя и нашел отражение в ряде публикаций, не является установившимся, общепринятым. В настоящей работе при оценке качества системы электроснабжения наряду с традиционными свойствами предлагается учитывать: устойчивость, управляемость, живучесть и некоторые другие свойства промышленных электротехнических систем.

Представляемая диссертационная работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением «Надежность, безопасность и устойчивость электротехнических комплексов и систем предприятий нефтяной и газовой промышленности» научной школы «Электротехнические комплексы и системы предприятий нефтяной и газовой промышленности», созданной профессором Б.Г. Меньшовым на кафедре ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Идея работы заключается в комплексном подходе к оценке технико-экономических свойств систем промышленного электроснабжения на стадии их проектирования и реконструкции.

Цель работы заключается в разработке методов оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проектирования и реконструкции для повышения бесперебойности работы нефтегазовых комплексов.

Основные задачи исследования могут быть сформулированы следующим образом:

1. Выделение основных свойств и параметров, определяющих качество промышленных электротехнических систем с автономными источниками.

2. Разработка математического, алгоритмического и информационного обеспечения для оценки выделенных свойств и параметров.

3. Разработка метода оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проект ирования и реконструкции.

4. Анализ возможностей повышения качества систем промышленного электроснабжения с автономными генераторами.

Объекты исследования. Объектами исследования представляемой работы явились электротехнические системы непрерывных производств нефтегазовой отрасли, содержащие автономные источники питания и характеризующиеся большой установленной мощностью как всего предприятия, так и единичных потребителей электроэнергии; преобладанием электродвигательной нагрузки; высокой чувствительностью к кратковременным нарушениям электроснабжения.

Методы исследования. В работе использованы положения и методы теории электрических цепей, теории электрических машин и электропривода, теории надежности, теории графов, математического и компьютерного моделирования электротехнических объектов.

Научная новизна полученных результатов.

1. Предложен метод оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проектирования и реконструкции, включающий комплекс свойств непосредственно влияющих на оценку качества систем электроснабжения и способ сравнения качества электротехнических систем на основании оценок предложенных свойств.

2. Предложена и обоснована уточненная Т-образная схема замещения асинхронного двигателя для учета магнитных потерь в роторе. На базе модифицированной 'Г-образной схемы замещения построена математическая модель асинхронного двигателя, отличающаяся от классической Т-образной схемы замещения большей точностью при моделировании асинхронного двигателя, работающего со скольжением близким к единице. Разработан алгоритм и программное средство определения параметров уточненной Т-образной схемы на основании каталожных данных двигателя.

3. Разработаны способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматизированной системы поддержки оперативных решений диспетчерского персонала. Предложена классификация режимов электротехнических систем. Определены область диспетчерского управления и область действия систем защит и автоматики.

4. Установлены общие закономерности, описывающие виды границ устойчивости электротехнических систем, содержащих в своем составе синхронные машины. Для таких систем показана нечувствительность вида границы устойчивости к режиму работы синхронной машины, а также к характеру модели, используемой для ее описания.

Практическая ценность работы. 1. Разработаны программные продукты, позволяющие упростить процедуру расчета установившихся режимов и переходных процессов в электротехнических системах

с автономными источниками и повысить достоверность результатов названных расчетов.

2. Разработана и внедрена в производственный процесс цеха электроснабжения Уренгойского газоконденсатного месторождения компьютерная система учета и контроля оперативных переключений в системах электроснабжения объектов ОАО «Газпром».

3. Предложена методика определения степени независимости источников электроснабжения.

4. Предложенный метод оценки качества систем электроснабжения использован для обоснования возможности создания объединенной системы электроснабжения комплекса морских стационарных нефтедобывающих платформ ЦТК-2, эксплуатируемых СП «Вьетсовпетро».

5. Ряд положений диссертационной работы вошли в нормативные документы энергетической службы ОАО «Газпром».

6. Ряд результатов диссертационной работы и разработанные программные средства используются в учебном процессе кафедры ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Положения, выносимые на защиту.

1. Метод оценки качества электротехнических систем с автономными источниками.

2. Уточненная модель асинхронного двигателя на базе Т-образной схемы модифицированной для учета магнитных потерь в роторе.

3. Способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматизированной системы поддержки оперативных решений диспетчерского персонала.

4. Основные результаты исследований и рекомендации, сформулированные при исследовании возможностей создания объединенной автономной системы электроснабжения комплекса морских стационарных платформ ЦТК-2, эксплуатируемых СП «Вьетсовпетро».

Обоснованность и достоверность результатов работы. Подтверждается использованием апробированного математического аппарата, корректностью исходных предположений и допущений, строгостью математических выкладок, совпадением результатов численного моделирования и теоретического анализа полученных зависимостей, хорошей сходимостью результатов расчетных исследований с экспериментальными данными, успешной реализацией некоторых положений работы на практике.

Апробации работы. Основные положения представляемой работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

♦ 55-й юбилейной межвузовской студенческой научной конференции (Москва, 2001),

♦ Всероссийских конференциях молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России "Новые технологии в газовой промышленности" (Москва, 2001, 2003,2005),

♦ научно-технических конференциях «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2003,2005),

♦ IV электронной заочной конференции «Молодежь, студенчество, наука XXI века» (Ижевск. 2004),

♦ Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электроэнергетике нефтяной и газовой промышленности» (Москва, 2004),

♦ электронной конференции по подпрограмме «Топливо и энергетика» научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (Москва, 2004),

♦ VII международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005),

♦ V международной научно-практической конференции «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых» (Москва, 2006),

♦ международной научно-технической конференции «Нефть, газ Арктики» (Москва, 2006),

а также на научно-технических советах ООО «Уренгойгазпром» и научных семинарах кафедры ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 руководящих документа ОАО «Газпром», получено I свидетельство об официальной регистрации программы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 278 страниц машинописного текста, в том числе 248 страниц основного текста и 30 страниц приложений, основной текст содержит 40 рисунков и 22 таблицы, библиография включает 107 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проведен анализ особенностей электротехнических систем нефтегазовых производств на примере Астраханского газоперерабатывающего завода, Уренгойского газоконденсатного месторождения и Центрального технологического комплекса - 2 месторождения «Белый тигр» (СРВ). На основании проведенного анализа были выделены следующие основные особенности таких производств:

- непрерывность и напряженность технологического процесса;

- высокая стоимость и экологическая опасность аварийных остановок;

- высокая установленная мощность как самих предприятий, так и отдельных электронриемннков;

- преобладание электродвигательной нагрузки;

- высокая чувствительность к кратковременным нарушениям электроснабжения.

Показано, что названные особенности зачастую не учитываются при проектировании или реконструкции объектов электроснабжения нефтегазовых производств. Обоснована необходимость разработки и сравнения нескольких возможных вариантов проектируемой системы электроснабжения.

Проведен обзор нормативно-технической базы по автономным генераторам и проектированию систем электроснабжения с электростанциями собственных нужд, на основании которого сделаны следующие выводы:

- подробно описаны области применения автономных электростанций; требования, предъявляемые к главной схеме и ее оборудованию, автономным генераторам, их приводным двигателям и системам управления, контроля и защиты; способы выбора автономных электростанций.

- рассмотренные документы в незначительной части касаются режимов работы электростанций собственных нужд в системах промышленного электроснабжения.

- отсутствуют документы, регламентирующие подходы к построению систем электроснабжения с автономными генераторами; методы оценки, сравнения и выбора наиболее рационального схемного решения для проектируемых либо реконструируемых систем электроснабжения, в том числе систем электроснабжения содержащих автономные источники и полностью автономных систем.

- подробно описаны требования касающиеся экономичности и надежности систем электроснабжения.

- рассмотренные документы недостаточно жестко регламентируют способы решения проблем бесперебойной работы производств: так предельно допустимая длительность провала напряжения составляет 30 секунд; понятие независимости источников относится исключительно к послеаварийному режиму в системе электроснабжения, а длительность аварийного режима не ограничена.

- рассмотренные документы не дают представления о подходах к рассмотрению вопросов, на необходимость рассмотрения которых при проектировании и реконструкции систем электроснабжения напрямую указывают.

Предложено ввести новый показатель «качество системы электроснабжения» представляющий собой комплексную оценку системы электроснабжения и являющийся основанием для обоснованного выбора одного из возможных вариантов проектируемой системы электроснабжения. Выделены основные свойства систем электроснабжения, оказывающие непосредственное влияние на оценку их качества. К таким свойствам относятся:

1. Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах в течение требуемого промежутка времени.

2. Устойчивость - свойство, определяющее способность объекта возвращаться к исходному установившемуся режиму после возмущений определенной величины и длительности.

3. Управляемость - свойство, показывающее возможности управления системой электроснабжения оперативным персоналом и автоматикой.

4. Живучесть - свойство, определяющее возможность сохранения технологического процесса при аварийных ситуациях.

5. Возможность развития - свойство, определяющее возможности системы по дальнейшему наращиванию установленной мощности.

6. Эффективность - свойство, показывающее необходимые энергозатраты на выпуск единицы продукции.

7. Безопасность - свойство, определяющее потенциальную опасность возникновения ситуаций угрожающих жизни людей, целостности оборудования, экологической обстановке в различных режимах работы, а также при аварийных ситуациях.

Для определения комплексной оценки качества системы электроснабжения на основании оценок названных отдельных ее свойств предложено использовать метод ранжирования. При этом каждому из свойств присваивается вес, учитывающий важность этого свойства, т.е. свойства могут быть неравновесными. Определение весов

осуществляется экспертно. Сумма рангов по каждому из свойств с учетом веса свойства даст комплексную оценку системе электроснабжения.

Во второй главе рассматриваются модели и алгоритмы расчета электромеханических переходных процессов и установившихся режимов работы систем электроснабжения, использующиеся для оценки ряда названных в первой главе свойств.

Для расчета электрического состояния системы электроснабжения выбран метод свертки, отличающийся от традиционных матричных методов большим быстродействием и меньшей чувствительностью к плохо обусловленным матрицам. Однако, условиями применимости данного метода являются отсутствие замкнутых контуров и наличие только одного источника в схеме. В работе описана модификация метода свертки для снятия названных ограничений, заключающаяся в выделении из схемы так называемого «ядра», содержащего источники и замкнутые контуры. Расчет электрического состояния ядра ведется матричными методами, свертка остальной части схемы ведется к узлам ядра.

Расчет электромеханических переходных процессов подразумевает использование электромеханических моделей приводных двигателей. В главе рассмотрена задача выбора схемы замещения асинхронного двигателя для построения этой модели. Анализ существующих схем замещения асинхронного двигателя с точки зрения адекватности отражения процессов, происходящих в двигателе, позволяет сделать следующие выводы:

- Наиболее проста Г-образная схема замещения, однако она, в силу своей упрощенности, не может быть положена в основу приемлемой модели асинхронного двигателя.

- Наиболее точны многоконтурные схемы замещения асинхронного двигателя. Однако они сложны для расчетов и имеют большое количество параметров сложных для оценки.

- Достаточной точностью и простотой обладает Т-образная схема замещения асинхронного двигателя. Однако ряд расчетов с использованием Т-образной схемы замещения показал, что данная схема обладает достаточной точностью только при скольжениях близких к номинальному и имеет значительную погрешность при значениях скольжения близких к единице. В частности пусковой ток, рассчитанный с помощью этой схемы, как правило, получается существенно заниженным по сравнению с реальным. ")|о обусловлено отсутствием учета магнитных потерь в роторе, которые в рабочих режимах невелики, вследствие малой частоты тока ротора. При пуске частота тока в роторе равна частоте сети и, очевидно, что уже нельзя пренебрегать магнитными потерями в роторе т. к. они становятся сопоставимыми с магнитными потерями в статоре машины.

Таким образом, ни одна из существующих схем замещения асинхронного двигателя не сочетает в себе достаточную точность и относительную простоту использования и информационного обеспечения. Учитывая это, была предложена модель асинхронного двигателя, использующая уточненную Т-образную схему замещения асинхронного двигателя, учитывающую магнитные потери в его роторе (рис. I). Магнитные потери в роторе учтены в ней с помощью введения дополнительного переменного активного сопротивления учитывающего потери на перемагничиванис (пропорциональные частоте тока ротора, а, следовательно, и скольжению) и на вихревые токи (пропорциональные квадрату частоты тока ротора), включенного параллельно актив-

ному сопротивлению ротора:

г>2/л ' "

2ц1

,2 '

+(!-а)$

где а - коэффициент пропорциональности названных потерь, г'г^ - величина этого сопротивления в пусковом режиме, т.е. при скольжении равном единице.

Рис. 1. Т-образная схема замещения асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе.

При малых скольжениях это сопротивление приближается к бесконечности, следовательно, предложенная схема в рабочих режимах практически не отличается от "классической" Т-образиой схемы замещения.

Предложенная модель описывает каждый единичный асинхронный привод одним дифференциальным уравнением - уравнением движения:

и набором алгебраических в комплексных переменных и трансцендентных уравнений:

Мс(а>) = Ми ~(М„ -М,

-а'

г ---

Л =-—-4-

ми "ТЗ-"' <■-'»--•

2л/, 5

о) = (Оц(1-х);

■ Г - и• ' г-'« _ . '

и2а = 1£-Гух',,; Е

Г

Е = и1ф-1г(г,+ ]х,);

Л =

и

1Ф

(Г„ + ]хи) + (Н + ]х'ъ )

Я + /с'о,

-У

Вид зависимостей кК = /¡(з) и кх = /¿(э) определяется формой паза ротора двигателя, а параметры этих зависимостей - его размерами. Так, для прямоугольного паза:

к - Е 2е ) + ¿¡п( 2е) _ 2е) + а1п( 2с)

" ~ сН(2с) - соэ( 2е) ' х ~~ 2 с' сИ(2е) - соа(2с)'

с - .

В приведенных формулах приняты следующие обозначения:

3 - суммарный момент инерции привода; ш - угловая скорость привода; Мд -двигательный момент; Мс - момент сопротивления рабочего механизма; у - показатель степени характеристики рабочего механизма; М„ - момент трогания рабочего механизма; ЛУ„ - номинальный момент рабочего механизма; од - синхронная угловая скорость двигателя; £ - скольжение привода; и>„ - номинальная угловая скорость привода; т - число фаз питающей сети; р - число пар полюсов двигателя;// - частота питающей сети; - приведенное значение тока ротора двигателя; // - ток статора двигателя; и1ф - фазное напряжение двигателя; б^ - напряжение на активной части сопротивления ротора; Е - ЭДС двигателя; г/ - активное сопротивление фазы статора двигателя; г„ - активное сопротивление цепи намагничивания двигателя; -приведенное активное сопротивление ротора двигателя при скольжении д-; -приведенное сопротивление магнитной цепи ротора при скольжении Л -эквивалентное активное сопротивление роторной цепи двигателя; лг/ - реактивное сопротивление рассеяния фазы статора двигателя; х0 - реактивное сопротивление цепи намагничивания двигателя; х'2з - приведенное реактивное сопротивление ротора двигателя при скольжении д-; а - доля неактивной части обмотки ротора; А' -приведенная глубина паза ротора двигателя.

Таким образом, информационным обеспечением данной модели являются параметры Т-образной схемы замещения двигателя с указанными дополнениями и параметры рабочего механизма. Параметры рабочего механизма принимаются по его паспортным данным. Для определения параметров предложенной схемы замещения создана компьютерная программа. Исходными данными для программы являются каталожные данные двигателя. Программа использует алгоритм многокритериальной нелинейной оптимизации с наличием ограничений. Критерием оптимизации служит аддитивная свертка отклонений контрольных точек. Реализуется алгоритм методом координатного спуска.

Расчеты, проведенные с использованием предложенной модели, показали высокую степень соответствия реальных характеристик асинхронных двигателей и характеристик, рассчитанных с применением разработанной модели. В большинстве случаев расхождение в любой точке характеристики не превышает 3% для двигателей большой и средней мощности и не выходит за заводской разброс характеристик (5%) для остальных случаев.

В качестве примера на рис. 2 изображены механические характеристики асинхронного двигателя ПС560У1120К мощностью 1260 кВт рассчитанные с применением Г-образной, Т-образной и модифицированной Т-образной схем. Для сравнения также приведена механическая характеристика, построенная поданным завода-изготовителя.

2 m, о.*.

О 0.1 0.2 0,3 0.4 0.5 0.6 0.7 ОД 0.9 s 1

Рис, 2. Механические характеристики двигателя DC560V1120R.

С использованием разработанной модели было проведено исследование взаимного влияния асинхронных приводов. Показано, что взаимное влияние приводов питающихся от одного трансформатора, при различии мощностей приводов и трансформатора менее чем на порядок, весьма существенно.

В главе подробно описана электромеханическая модель синхронной машины. Предложен способ описания синхронных двигателей, позволяющий избежать введения в схему замещения дополнительных активных элементов. Выявлены определенные ограничения на использование электромеханической модели синхронного генератора и предложены способы устранения этих ограничений. Разработаны модели автоматических регуляторов синхронных генераторов и их приводных двигателей.

Описанные модели и алгоритмы положены в основу программного комплекса SAD. Комплекс разработан на кафедре Теоретической электротехники и электрификации промышленности Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина и предназначен для расчета режимов работы и электромеханических переходных процессов в системах внутреннего электроснабжения промышленных предприятий с двигательной и статической нагрузкой.

Комплекс прошел многократную апробацию, показавшую высокую степень соответствия расчетных параметров рабочих и аварийных режимов работы электротехнических систем промышленных предприятий их реальным значениям. Программный комплекс рекомендован к использованию ОАО "Газпром". На программный комплекс получено государственное свидетельство об официальной регистрации программы.

В третьей главе обозначены возможные подходы к оценке свойств, оказывающих влияние на общую оценку качества системы электроснабжения. Также приведены некоторые рекомендации по возможному улучшению этих оценок.

Подробно исследована устойчивость систем электроснабжения с автономными генераторами. В частности выделены следующие события по факту наступления которых можно говорить о потере устойчивости системой электроснабжения:

1. Увеличение угла между магнитными осями роторов двух любых генераторов до значения 180° эл. или более. Наступление такого события свидетельствует о работе источников энергии в противофазе. Сюда же следует отнести переход любого из генераторов в работу в противофазе с энергосистемой.

2. Увеличение угла между напряжением на зажимах якоря какого-либо генератора и его ЭДС до величины 180° эл. или более. Наступление данного события свидетельствует о переходе генератора в двигательный режим.

3. Потеря устойчивости двигательной нагрузкой. Наступление данного события свидетельствует о невозможности восстановления нормальной работы электроприводов в силу ограниченной мощности источников электроснабжения.

Вид границы устойчивости системы электроснабжения с автономными источниками представлен кривой I на рис. 3. Отсутствие непрерывности кривой, описывающей границу динамической устойчивости, обусловлено различной физикой процессов, приводящих к потере устойчивости при различных значениях остаточной ЭДС. Так на начальном участке границы динамической устойчивости, то есть при малых значениях остаточной ЭДС, потеря устойчивости обусловлена нарушением устойчивости автономного генератора. Наоборот, при больших значениях остаточной ЭДС устойчивость электротехнической системы теряется вследствие нарушения устойчивости асинхронной частью двигательной нагрузки. Анализ полученной кривой позволяет обнаружить ее принципиальное сходство с установленным ранее видом границы устойчивости для систем электроснабжения с асинхронной и синхронной нагрузкой. Указанное сходство позволяет рекомендовать дчя математического описания границы динамической устойчивости формулу, предложенную ранее для описания границы устойчивости систем с нагрузкой смешанного состава:

где е(у - значение ЭДС статической устойчивости; т0 - запас динамической устойчивости при провале напряжения до нуля; е..п - значение остаточной ЭДС, при котором происходит разрыв функции, описывающей границу динамической устойчивости; а/, и> и - коэффициенты аппроксимации. Данное выражение предполагает использование всех величин ЭДС в единицах, относительных к номинальному значению.

Кривая 2 на рис. 3 показывает вид границы динамической устойчивости той же системы в случае, когда считается, что потеря устойчивости автономным генератором не приводит к потере устойчивости системой в целом. На практике это часто встречающаяся ситуация поскольку, как правило, отключение генератора защитой, если

г = •

если е < е

если е > е

»

мощности питающей энергосистемы достаточно для питания всей нагрузки, не приводит к аварийному режиму и возможно продолжение нормальной работы. Видно, что в такой ситуации существенно увеличивается запас устойчивости при малых значениях остаточной ЭДС. Сохранившийся разрыв кривой 2 обусловлен тем, что в момент отключения генератора происходит переход с одной границы устойчивости на другую.

Третья кривая на рис. 3 показывает вид границы устойчивости асинхронной составляющей нагрузки для той же системы. Видно, что на начальном участке она полностью совпадает со второй кривой. Однако при провалах со значительным значением остаточной ЭДС устойчивость хуже, чем в предыдущих случаях, в частности можно

Рис. 3. Вид границы устойчивости систем электроснабжения с автономными

источниками.

Следовательно, использование в системах электроснабжения автономных генераторов повышает статическую устойчивость системы и одновременно снижает динамическую. Следует отметить, что если энергосистема способна неограниченное время обеспечивать нормальный режим работы приводов и отключение генератора не приводит к аварийному режиму, то использование в системах электроснабжения автономных генераторов дает возможность получить существенное увеличение статической устойчивости без снижения динамической.

В процессе исследований было обнаружено, что в системах содержащих в своем составе автономные генераторы могут существовать устойчивые промежуточные режимы, отличные от нормального. Эти режимы связаны с наличием в составе нагрузки асинхронных приводов. Важной особенностью систем электроснабжения с автономными генераторами следует считать возможность существования режимов, при которых основная часть асинхронной нагрузки потеряла устойчивость, а часть нагрузки

находящаяся непосредственно за генератором и сам генератор устойчивость сохранили. Сама возможность такого режима говорит о том, что автономный генератор, работающий параллельно с энергосистемой, можно использовать для поддержания в работе ответственной части нагрузки в течение достаточно длительного времени после серьезных возмущений со стороны питающей энергосистемы.

Важно отметить, что в проведенных расчетах, использовалась электромагнитная модель синхронного генератора, в то время как в использованных для сравнения расчетах границ устойчивости систем с нагрузкой смешанного состава для синхронных двигателей была использована электромеханическая модель. Однако, несмотря на различие в используемых моделях, общий вид полученных границ устойчивости, имеет принципиальное сходство. Схожий вид границ устойчивости полученных с применением для расчета разных моделей синхронной машины, позволяет с большой степенью уверенности утверждать, что вид границы устойчивости системы электроснабжения не зависит от применяемой модели синхронной машины.

Для количественного сравнения запасов устойчивости электротехнических систем различного состава, имеющих различные виды границ устойчивости и различные описания этих границ, может быть использован предложенный ранее коэффициент запаса устойчивости.

В главе предложены алгоритмы для построения компьютерной системы поддержки принятия оперативных решений, позволяющей повысить качество и возможности управления системами электроснабжения путем частичной автоматизации работы диспетчера. Для создания такой системы предлагается формализовать состояние системы электроснабжения графом состояний. Предложены два возможных подхода к формированию подобного графа. Первый подход предполагает, что вершины данного графа однозначно описывают положение любого элемента системы. Для любого элемента возможны следующие состояния: рабочее, резервное, ремонтное. Переходы из одной вершины графа в другую связаны с изменением состояния только одного элемента. Переход из одного состояния в другое описывается характерным временем перехода. Положительной особенностью данного подхода является легкая реализация системы вложенных планов вывода электротехнической системы из нежелательного режима работы, что обусловлено жесткой фиксацией не только структуры графа, но и длин его ребер. К преимуществам предложенного подхода относится и то, что полученный граф состояний может быть использован для расчета параметров надежности системы электроснабжения.

Другой подход к формированию графа состояний, для каждого из элементов предполагает возможными только два состояния. Условно эти состояния могут быть названы: «включен» и «выключен». Ремонтные и аварийные состояния элементов описываются в таком случае изменением характерного времени (длины пути) перехода из одного состояния в соседнее. Данный подход позволяет существенно, в п раз, снизить размерность фафа состояний. Здесь под п понимается число элементов электротехнической системы. Следующим существенным преимуществом представляется большая гибкость получаемой математической модели. К недостаткам второго подхода к формированию врафа состояний следует отнести невозможность реализации системы заранее просчитанных вложенных планов переключений.

Для классификации возможных состояний системы электроснабжения по критерию их приемлемости для обеспечения нормального режима технологического про-

цесса предлагается разбить все множество возможных состояний системы электроснабжения на группы. Предлагается ввести следующие группы состояний:

- Нормальное рабочее состояние - как правило, одно штатное состояние электротехнической системы.

- Длительно допустимые состояния - состояния, отличающиеся от нормального рабочего, но не оказывающие влияния на технологический процесс. Длительность пребывания электротехнической системы а данной группе состояний практически ничем не ограничена.

- Допустимые состояния - те состояния, которые слабо влияют на режим технологического процесса. Допустимая длительность пребывания электротехнической системы в данной группе состояний ограничена, но достаточно велика - порядка нескольких часов.

- Кратковременно допустимые состояния - те состояния электротехнической системы, которые существенно влияют на технологический процесс. Допустимое время пребывания в данной группе состояний составляет секунды или минуты. При его превышении необходима полная или частичная остановка технологического процесса.

- Критичные состояния - такие состояния, допустимое время пребывания в которых составляет доли секунд или секунды. Превышение допустимой длительности требует немедленной аварийной остановки технологического процесса. Восстановление нормального режима технологического процесса возможно путем самозапуска электроприводов.

- Недопустимые состояния - те, из которых восстановление нормального технологического режима по программам самозапуска невозможно.

Качество состояния оценивается по его удаленности от двух последних групп. Оптимизация оперативных переключений производится для наискорейшего выхода из нижних групп. Критериев оптимизации оперативных переключений предложено несколько. Реализация первого из этих критериев обеспечивает наискорейший переход электротехнической системы в нормальное штатное состояние. Реализация второго критерия обеспечивает наискорейший выход системы из нижних групп состояний. Реализация третьего критерия должна обеспечить наискорейший переход системы в ближайшее из состояний второй группы. Реализация четвертого критерия обеспечивает переход в наилучшее состояние за заданное время. Все перечисленные критерии могуз' быть сведены к задачам поиска кратчайших путей в графе состояний.

Часть описанных алгоритмов была использованы при создании компьютерной системы учета и контроля оперативных переключений в системах электроснабжения " объектов ОАО «Газпром» «ЬООВООК-14». Программа прошла апробацию и успешно используется в ООО «Уренгойгазпром».

В четвертой главе описаны работы, проведенные при разработке рекомендаций по объединению системы электроснабжения ЦТК-2 месторождения «Белый тигр» совместного Российско-Вьетнамского предприятия «Вьетсовпетро».

Данный комплекс состоит из трех основных морских стационарных платформ: платформа поддержания пластового давления (ПППД); центральная компрессорная платформа (ЦКП); центральная технологическая платформа (ЦТП-2) и ряда вспомогательных морских стационарных платформ, таких как жилой блок, блок-кондуктор БК-2, райзер-блок и т.д. Энергоснабжение платформ комплекса происходит от отдельных

автономных генераторов, связь с береговыми источниками электроснабжения отсутствует. Комплекс работает с непрерывным технологическим процессом. Значительная доля потребителей электрической энергии требует первой категории надежности электроснабжения, при этом велика доля потребителей особой группы. Комплекс строился поэтапно, в процессе эксплуатации, с 1987 года по 2001 г., по мере внедрения различных способов добычи нефти и газа на данном месторождении. В связи с различными объективными техническими и экономическими причинами это привело к разнотипности установленных генераторов и различному режиму нейтрали на разных платформах. Изначально совместная работа энергосистем платформ не предусматривалась.

Генерирующие мощности комплекса представлены следующим составом:

- ПППД - 3 турбогенератора SOLAR 6 kB мощностью по 3890 кВт каждый, режим работы с эффективно заземленной нейтралью через сопротивление 9,1 Ом, первая категория надежности.

- ЦКП - 3 турбогенератора SOLAR, 6 kB мощностью по 2800 кВт каждый, режим работы с эффективно заземленной нейтралью через сопротивление 300 Ом, первая категория надежности.

- ЦТП-2 - I турбогенератор TYPHOON 6 kB мощностью 2800 кВт, режим работы с эффективно заземленной нейтралью через сопротивление 364 Ом, вторая категория надежности; 3 дизельгенератора AMAN 6 kB мощностью по 800 кВт каждый, режим работы с эффективно заземленной нейтралью через сопротивление 364 Ом, вторая категория надежности; 4 дизельгенератора ДГРА 0,4 кВ мощностью по 500 кВт каждый, режим работы с изолированной нейтралью, первая категория надежности.

На каждой из платформ также установлены аварийные генераторы различной мощности, предназначенные для аварийного питания потребителей особой категории.

К моменту начала работ, в связи с изменением режимов эксплуатации этих платформ и также характеристик электрических потребителей, возникла необходимость перераспределения генерирующих мощностей и объединения отдельных электростанций в общую систему для более эффективного использования имеющихся ресурсов. Также в пользу объединения генерирующих мощностей свидетельствовал ряд проблем присутствовавших при существовавшем состоянии системы генерации электрической энергии. Среди них основными представляются следующие. Недостаточная устойчивость и надежность отдельных энергосистем платформ при довольно низких средних коэффициентах загрузки генераторов. Существовавшая схема генерации и распределения электрической энергии при наличии существенного резерва генерирующих мощностей не могла обеспечить достаточного маневра этими мощностями, что снижало общий уровень надежности электроснабжения. Сложности с наращиванием мощности нагрузки. Сложности при пуске мощных приводов. Высокий расход первичных энергоносителей (особенно неприятен расход привозного дизельного топлива на- ЦТП, в отличие от остальных платформ, где генераторы работают на попутном газе). Малый остаточный ресурс генераторов AMAN и ДГРА. Малая надежность турбогенератора TYPHOON из-за того, что он не предназначен для данных климатических условий.

В связи с обозначенными проблемами возникла задача обосновать возможность и целесообразность создания единой системы электроснабжения объекта и разработать предложения по объединению всех или части генерирующих мощностей.

По результатам предварительного анализа возможных вариантов объединения генерирующих мощностей в качестве базового был выбран вариант, изображенный на рис. 4. Преимуществами этого варианта объединения является минимальное разнообразие типов параллельно работающих генераторов. При данном варианте объединения обеспечивается необходимый уровень надежности электроснабжения. Коэффициент загрузки генераторов будет одним из наибольших для всех рассмотренных вариантов объединения, следовательно, удельный расход горюче-смазочных материалов на выработку электрической энергии будет близок к оптимальному. Все электростанции, задействованные в нормальном режиме работы объекта, исходно проектировались как источники первой категории надежности электроснабжения. При таком варианте объединения все платформы имеют резервный генератор достаточно большой мощности.

В. ¿»и н

п

£ и н и и

у ^ н н н н ..... г

£ £ £

9 *

I.-» в.

Ц) в.

(-.1 (-1 Я. Я.

Рис. 4. Схема базового варианта объединенной системы электроснабжения ЦТК-2.

Для более детального рассмотрения базового варианта объединенной системы электроснабжения ЦТК-2 и получения точных количественных оценок была смоделирована его работа в наиболее вероятных установившихся режимах и рассмотрены динамические процессы, протекающие при наиболее вероятных возмущениях.

В целом результаты расчетов параметров нормального и наиболее вероятных нештатных режимов работы объединенной системы электроснабжения объектов ЦТК-2 показали, что предложенная базовая схема объединения энергоисточников способна обеспечить функционирование объектов, как в нормальном режиме работы, так и в режимах, от него отличающихся. Все основные параметры установившихся режимов не выходят из допустимых пределов.

Специалистами «Вьетсовпетро» были предложены для рассмотрения два дополнительных возможных варианта объединения генерирующих мощностей в районе ЦТК-2. Анализ предложенных вариантов показал целесообразность рассмотрения еще одного дополнительного варианта. Дополнительные варианты были проанализированы с точки зрения обеспечения электроснабжения потребителей в нормальном и наиболее вероятных нештатных режимах. Проведенный анализ показал приемлемость дополнительных вариантов.

Для сравнения и обоснованного выбора варианта объединения был использован предложенный метод сравнения качества систем электроснабжения на основании ранжирования выбранных свойств.

Для всех вариантов объединения мощностей ЦТК-2 были выполнены расчеты токов коротких замыканий (КЗ) и параметров устойчивости. Расчеты проводились при помощи программного комплекса SAD. Также для всех вариантов были оценены параметры управляемости и живучести, а также возможность наращивания нагрузки. Результаты выполненных исследований представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Ранжирование показателей качества объединенной системы электроснабжения ЦТК-2

для различных ва| зиантов объединения.

Вариант базовый 1-й дополнительный 2-й дополнительный 3-й дополнительный

Ударный ток 3-х фазного КЗ, кА (min - max) 35,1 -36,9 II 44,1 -46,6 IV 43,7-44,8 III 32,6-33,9

Динамическая устойчивость, с 0,15-0,25 IV 0,20 - 0,25 К — 11 0,20 111 0,20 - 0,25 I-II

Управляемость II III IV 1

Возможность наращивания нагрузки, кВт -800 Ш - 1500 1-11 ~ 1500 I — Ii -200 IV

Живучесть системы при неуспешной локализации аварии II III — IV III - IV 1

Сумма рангов Общий ранг варианта 13 II 13,5 III IS IV 8,5 1

Сопоставление общих оценок вариантов позволяет сделать заключение о том, что наиболее приемлемыми являются третий дополнительный и базовый варианты.

Проведенный для них анализ экономической эффективности показал предпочтительность базового варианта объединения, однако, третий вариант не противоречит базовому достаточно эффективен и приемлем для реализации на начальном этапе создания объединенной системы электроснабжения ЦТК-2.

По итогам работы были получены следующие результаты:

1. Расчеты параметров нормального и наиболее вероятных нештатных установившихся и динамических режимов работы предложенной объединенной системы электроснабжения объектов ЦТК-2 показывают, что предложенная схема объединения энергоисточников способна обеспечить работу комплекса, как в нормальном режиме, так и в нештатных режимах.

2. Предложенная схема обеспечивает существенно больший запас устойчивости и надежности по сравнению с существующей. Обеспечена возможность маневра генерирующими мощностями.

3. Предложенная схема позволяет существенно сократить суммарный недоотпуск электроэнергии.

4. Все параметры установившихся режимов предложенной схемы не выходят из допустимых пределов.

5. В нормальном режиме сокращен расход газа, а расход дизельного топлива сведен к нулю.

С 2003 года СП «Вьетсовпетро» приступило к практической реализации разработанных предложений по созданию объединенной системы электроснабжения ЦТК-2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представляемой работе получены следующие основные результаты:

1. Предложен и обоснован комплекс свойств непосредственно влияющих на оценку качества электротехнической системы с автономными источниками. Показана необходимость учета вопросов устойчивости при оценке качества электротехнических систем. Описаны подходы к определению каждого из названных свойств.

2. Разработан метод сравнения качества электротехнических систем на основании оценок предложенных свойств, основанный на их ранжировании с учетом присвоенных весов.

3. Приведены некоторые рекомендации по возможному улучшению отдельных свойств, оказывающих влияние на общую оценку качества электротехнических систем.

4. Предложена и обоснована уточненная Т-образная схема замещения асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе. На базе модифицированной Т-образной схемы замещения построена электромеханическая модель асинхронного двигателя, отличающаяся от модели на базе классической Т-образной схемы замещения большей точностью при моделировании асинхронного двигателя, работающего со скольжением близким к единице. Разработан алгоритм определения параметров уточненной Т-образной схемы на основании каталожных данных двигателя.

5. Рассмотрен и дополнен комплекс моделей и алгоритмов расчета электромеханических переходных процессов в электротехнических системах промышленных предприятий.

6. Разработанные модели и алгоритмы реализованы в модулях программного комплекса SAD, предназначенного для моделирования электромеханических переход-

ных процессов в электротехнических системах промышленных предприятий. Комплекс обладает широкими возможностями моделирования различного рода внешних и внутренних возмущений в электротехнических системах и успешно использовался для выполнения расчетов установившихся режимов и переходных процессов в электротехнических системах некоторых крупных предприятий нефтегазовой отрасли. Программный комплекс получил государственное свидетельство об официальной регистрации программы.

7. Разработаны способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматической системы поддержки принятия оперативных решений диспетчерским персоналом. Предложена классификация режимов электротехнических систем. Определены область диспетчерского управления и область действия систем защит и автоматики.

8. Подробно исследована устойчивость электротехнических систем с синхронными генераторами. Установлен физический смысл ряда закономерностей, описывающих границы устойчивости таких систем.

9. Исследованы общие закономерности, описывающие вид границ устойчивости электротехнических систем, содержащих в своем составе синхронные машины. Для таких систем показана нечувствительность вида границы устойчивости к режиму работы синхронной машины, а также к характеру модели, используемой для ее описания.

10. Ряд положений представляемой работы использован в работах по обоснованию возможности и целесообразности объединения генерирующих мощностей второго центрального технологического комплекса, эксплуатируемого СП «Вьетсовпетро». Выполненные работы позволили разработать принципиальную схему объединения генерирующих мощностей, сформулировать рекомендации по их объединению и оценить экономическую эффективность предлагаемого объединения. В настоящее время СП «Вьетсовпетро» преступило к реализации разработанных предложений.

11.Ряд положений представляемой работы используется в учебном процессе кафедры Теоретической электротехники и электрификации промышленности Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина при подготовке инженеров по специальности 180400 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» и магистров по программе 551312 «Автоматизированные электромеханические комплексы и системы».

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1. Трифонов A.A. Моделирование электромеханических переходных процессов в синхронных электроприводах. / 55-я Юбилейная Межвузовская студенческая научная конференция. Тезисы докладов. Секция 6. - М.: РГУ нефти и газа, 2001.

2.. Новоселова Ю.В., Трифонов A.A. Учет синхронной нагрузки при анализе устойчивости ЭТС газовых комплексов. / Новые технологии в газовой промышленности. Тезисы докладов. Секция 7. М.: РГУ нефти и газа, 2001.

3. Методика определения границ устойчивости, показателей надежности электроснабжения и выбора параметров защит узлов электрической нагрузки систем электроснабжения газовых комплексов. РД 51-50512-01. - 2-я ред., перераб. и доп. /

М.С. Ершов, A.B. Егоров, A.A. Трифонов, И.О. Рупчев, Д.Е. Яценко, И В. Белоусенко, Г.Р. Шварц - М.: ОАО «Газпром», 2001.

4. Ершов М.С., Егоров A.B., Новоселова Ю.В., Трифонов A.A. К вопросу о влиянии параметров питающей энергосистемы на устойчивость электротехнических систем смешанного состава. // Научно-теоретические и методологические основы обеспечения энергонезависимости и энергоустойчивости объектов ОАО «ГАЗПРОМ». -М.: ООО ВНИИГаз, 2001.

5. Жуков А.Е., Трифонов A.A. Математическая модель электромеханической системы станка-качалки с асинхронным приводом. / Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России. Тезисы докладов. Секция 6. М.: РГУ нефти и газа, 2003.

6. Трифонов A.A., Рупчев И.О. Классификация режимов для оптимизации оперативных переключений в электроустановках на объектах газовой промышленности. / 5-я Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России "Новые технологии в газовой промышленности". Тезисы докладов. Секция 7. М.: «Нефть и газ», 2003.

7. Методика компьютерного моделирования электропотребления систем электроснабжения газовых комплексов. РД 51-50515-03. / Ершов М.С., Егоров A.B., Васильева Т.А., Вязовцев А.П., Трифонов A.A., Рупчев И.О., Белоусенко И.В. Кузнецов O.A., Горюнов O.A. - М.: ОАО «Газпром», 2003.

8. Трифонов A.A. Оценка качества режимов автономных электротехнических систем. / IV электронная заочная конференция «Молодежь, студенчество, наука XXI века». Материалы конференции. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004.

9. Трифонов A.A., Рупчев И.О. Компьютерная система контроля и учета оперативных переключений в системах электроснабжения объектов ОАО «Газпром». / Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в электроэнергетике нефтяной и газовой промышленности». Сборник тезисов докладов. М: «Нефть и газ», 2004.

Ю.Ершов М.С., Егоров A.B., Трифонов A.A., Рупчев И.О. Ситуационная система при-иятия решений для оперативного управления электроснабжением объектов добычи нефти и газа. / Электронная конференция по подпрограмме «Топливо и энергетика» научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники». М.: МЭИ, 2004.

11.Трифонов A.A. О взаимном влиянии асинхронных электроприводов и воздействии одиночного привода на устойчивость электротехнической системы в целом. / Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России. Тезисы докладов. Том 2. Секция 6. М.: РГУ нефти и газа, 2005.

12. Ершов М.С., Егоров A.B., Трифонов A.A. Алгоритмизация задач диспетчерского управления системами промышленного электроснабжения объектов с электростанциями собственных нужд. / Промышленная энергетика, 2005, №3.

¡З.Трифонов A.A. Электромеханическая модель асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе. / VII международная конференция «Новые идеи в науках о земле». Издательство «КДУ», 2005.

14. Свидетельство об официальной регистрации программы №2005612406 от 14.09.2005. Программный комплекс расчета установившихся и переходных процес-

сов в электротехнических системах (SAD32). / Егоров A.B., Ершов М.С., Трифонов A.A., Петриченко В.Е.

15. Трифонов A.A. Анализ устойчивости систем электроснабжения с автономными источниками. / 6-я Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России "Новые технологии в газовой промышленности". Тезисы докладов. Секция 7. М.: «Нефть и газ», 2005.

16. Рудина Е.И., Трифонов A.A. Влияние генераторов собственных нужд на устойчивость промышленных электротехнических систем. / V международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых». Материалы конференции. М.: РГГРУ, 2006.

17. Ершов М.С., Егоров A.B., Трифонов A.A. Вопросы проектирования энергообеспечения объектов обустройства морских нефтегазовых месторождений. / Международная научно-техническая конференция «Нефть, газ Арктики». Тезисы докладов. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, Научный совет РАН по проблемам геологии и разработки месторождений нефти и газа, 2006.

18. Ершов М.С., Егоров A.B., Трифонов A.A., Рудина Е.И. Некоторые вопросы устойчивости промышленных электротехнических систем с генераторами собственных нужд. / Промышленная энергетика, 2006, №8.

19. Ершов М.С., Егоров A.B., Трифонов A.A., Хиеп Х.Т., Данилевич А.Б. Технико-экономическое обоснование проекта объединенной системы электроснабжения комплекса морских стационарных платформ по добыче нефти. / Промышленная энергетика, 2006, №9.

Полписано в печать ДО.

Объем Тираж /¡ЯР

119991, Москва, Ленинский просп. ,65 Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.

ОЦЕНКА ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА ВАРИАНТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ СОБСТВЕННЫХ НУЖД

1.1. Анализ особенностей электротехнических систем нефтегазовых производств

1.2. Обзор нормативно-технической базы по автономным генераторам и проектированию систем электроснабжения с электростанциями собственных нужд

1.3. Оценка качества систем электроснабжения

Глава 2.

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С АВТОНОМНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

2.1. Алгоритмы расчета переходных процессов и установившихся режимов работы систем промышленного электроснабжения с автономными источниками

2.1.1. Выбор метода расчета

2.1.2. Метод свертки

2.1.3. Модификация метода свертки для расчета систем электроснабжения с автономными источниками

2.2. Разработка уточненной модели асинхронного двигателя

2.2.1. Анализ существующих схем замещения асинхронного двигателя

2.2.2. Модификация Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя с целью учета магнитных потерь в роторе

2.2.3. Алгоритм определения параметров схемы замещения асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе

2.2.4. Моделирование устройств плавного пуска асинхронных электроприводов

2.2.5. Взаимное влияние асинхронных приводов

2.3. Модель синхронной машины

2.3.1. Модель синхронного двигателя

2.3.2. Отличия при работе синхронной машины в генераторном режиме

2.3.3. Моделирование системы автоматического регулятора напряжения для синхронного генератора

2.3.4. Моделирование первичного двигателя и системы управления активной мощностью для синхронного генератора

2.3.5. Уточнение модели синхронного генератора и его регуляторов

2.4. Программный комплекс расчета установившихся и переходных процессов в электротехнических системах

Глава 3.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С

АВТОНОМНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ

3.1. Надежность

3.2. Устойчивость

3.2.1. Устойчивость к внешним возмущениям ЭТС с различным составом нагрузки

3.2.2. Устойчивость к внутренним возмущениям

3.2.3. Способы повышения устойчивости

3.3. Управляемость и живучесть 144 3.3.1. Алгоритмизация задач управления электротехническими системами

3.4. Эффективность и возможность развития

3.4.1. Расчет баланса электропотребления

3.4.2. Расчет мощности электрических потерь

3.4.3. Расчет баланса реактивной мощности

3.4.4. Методы оптимизации режима электропотребления

3.5. Безопасность

Актуальность темы. Предприятия нефтегазовой отрасли, характеризуются непрерывностью и напряженностью технологического процесса, большими установленными мощностями электрооборудования, высокой чувствительностью к кратковременным нарушениям электроснабжения и большими экономическими и экологическими убытками от аварийных остановок. Большое количество крупных предприятий нефтегазовой отрасли расположено в регионах удаленных от высокоразвитых систем централизованного электроснабжения. Перечисленные факторы являются предпосылками к применению автономных источников электроснабжения. Дополнительным стимулом к применению автономных источников является рост тарифов энергоспабжающих организаций, а также относительно невысокая надежность систем внешнего электроснабжения, обусловленная значительным износом основных фондов энергосистем страны.

В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция роста установленной мощности нефтегазовых предприятий. Поскольку подобное развитие любого предприятия подразумевает ввод в работу новых потребителей, оно требует либо реконструкции существующих объектов электроснабжения, либо ввода новых. Проектирование нового или реконструируемого объекта включает этап выбора схемных решений систем электроснабжения. Традиционно на этом этапе исходят из необходимости обеспечить требования ПУЭ в соответствии с установленными категориями надежности и из экономичности сравниваемых вариантов. Особенности современных нефтегазовых объектов и их электротехнических систем, включая непрерывность производств, применение наряду с централизованными источниками автономных источников питания, преобладание электродвигательной нагрузки, чувствительность к кратковременным нарушениям электроснабжения обусловливают повышенные требования к системам электроснабжения в рабочих и нештатных режимах для повышения бесперебойности работы промышленного потребителя. Это требует введения нового обобщающего свойства, в качестве которого предложено использовать понятие качества системы электроснабжения. Данный термин, хотя и нашел отражение в ряде публикаций, не является установившимся, общепринятым. В настоящей работе при оценке качества системы электроснабжения наряду с традиционными свойствами предлагается учитывать: устойчивость, управляемость, живучесть и некоторые другие свойства промышленных электротехнических систем.

Представляемая диссертационная работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением «Надежность, безопасность и устойчивость электротехнических комплексов и систем предприятий нефтяной и газовой промышленности» научной школы «Электротехнические комплексы и системы предприятий нефтяной и газовой промышленности», созданной профессором Б.Г. Меньшовым на кафедре ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Идея работы заключается в комплексном подходе к оценке технико-экономических свойств систем промышленного электроснабжения на стадии их проектирования и реконструкции.

Цель работы заключается в разработке методов оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проектирования и реконструкции для повышения бесперебойности работы нефтегазовых комплексов.

Основные задачи исследования могут быть сформулированы следующим образом:

1. Выделение основных свойств и параметров, определяющих качество промышленных электротехнических систем с автономными источниками.

2. Разработка математического, алгоритмического и информационного обеспечения для оценки выделенных свойств и параметров.

3. Разработка метода оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проектирования и реконструкции.

4. Анализ возможностей повышения качества систем промышленного электроснабжения с автономными генераторами.

Объекты исследования. Объектами исследования представляемой работы явились электротехнические системы непрерывных производств нефтегазовой отрасли, содержащие автономные источники питания и характеризующиеся большой установленной мощностью как всего предприятия, так и единичных потребителей электроэнергии; преобладанием электродвигательной нагрузки; высокой чувствительностью к кратковременным нарушениям электроснабжения.

Методы исследования. В работе использованы положения и методы теории электрических цепей, теории электрических машин и электропривода, теории надежности, теории графов, математического и компьютерного моделирования электротехнических объектов.

Научная новизна полученных результатов.

1. Предложен метод оценки качества систем электроснабжения с автономными источниками на стадии проектирования и реконструкции, включающий комплекс свойств непосредственно влияющих на оценку качества систем электроснабжения и способ сравнения качества электротехнических систем на основании оценок предложенных свойств.

2. Предложена и обоснована уточненная Т-образная схема замещения асинхронного двигателя для учета магнитных потерь в роторе. На базе модифицированной Т-образной схемы замещения построена модель асинхронного двигателя, отличающаяся от классической Т-образной схемы замещения большей точностью при моделировании асинхронного двигателя, работающего со скольжением близким к единице. Разработан алгоритм и программное средство определения параметров уточненной Т-образной схемы на основании каталожных данных двигателя.

3. Разработаны способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматизированной системы поддержки оперативных решений диспетчерского персонала. Предложена классификация режимов электротехнических систем. Определены область диспетчерского управления и область действия систем защит и автоматики.

4. Установлены общие закономерности, описывающие виды границ устойчивости электротехнических систем, содержащих в своем составе синхронные машины. Для таких систем показана нечувствительность вида границы устойчивости к режиму работы синхронной машины, а также к характеру модели, используемой для ее описания.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны программные продукты, позволяющие упростить процедуру расчета установившихся режимов и переходных процессов в электротехнических системах с автономными источниками и повысить достоверность результатов названных расчетов.

2. Разработана и внедрена в производственный процесс цеха электроснабжения Уренгойского газоконденсатного месторождения компьютерная система учета и контроля оперативных переключений в системах электроснабжения объектов ОАО «Газпром». ;

3. Предложена методика определения степени независимости источников электроснабжения.

4. Предложенный метод оценки качества систем электроснабжения использован для обоснования возможности создания объединенной системы электроснабжения комплекса морских стационарных нефтедобывающих платформ ЦТК-2, эксплуатируемых СП «Вьетсовпетро».

5. Ряд положений диссертационной работы вошли в руководящие документы ОАО «Газпром».

6. Ряд результатов диссертационной работы и разработанные программные средства используются в учебном процессе кафедры ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Положения, выносимые на защиту.

1. Метод оценки качества электротехнических систем с автономными источниками.

2. Уточненная модель асинхронного двигателя на базе Т-образной схемы модифицированной для учета магнитных потерь в роторе.

3. Способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматизированной системы поддержки оперативных решений диспетчерского персонала.

4. Основные результаты исследований и рекомендации, сформулированные при исследовании возможностей создания объединенной автономной системы электроснабжения комплекса морских стационарных платформ ЦТК-2, эксплуатируемых СП «Вьетсовпетро».

Обоснованность и достоверность результатов работы. Подтверждается использованием апробированного математического аппарата, корректностью исходных предположений и допущений, строгостью математических выкладок, совпадением результатов численного моделирования и теоретического анализа полученных зависимостей, хорошей сходимостью результатов расчетных исследований с экспериментальными данными, успешной реализацией некоторых положений работы на практике.

Апробация работы. Основные положения представляемой работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

55-й юбилейной межвузовской студенческой научной конференции (Москва, 2001),

Всероссийских конференциях молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России "Новые технологии в газовой промышленности" (Москва, 2001, 2003,2005), научно-технических конференциях «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2003,2005),

IV электронной заочной конференции «Молодежь, студенчество, наука XXI века» (Ижевск, 2004),

Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в электроэнергетике нефтяной и газовой промышленности» (Москва, 2004), электронной конференции по подпрограмме «Топливо и энергетика» научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (Москва, 2004),

VII международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005),

V международной научно-практической конференции «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых» (Москва, 2006), международной научно-технической конференции «Нефть, газ Арктики» (Москва, 2006), а также на научно-технических советах ООО «Уренгойгазпром» и научных семинарах кафедры ТЭЭП РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 руководящих документа ОАО «Газпром», 1 свидетельство об официальной регистрации программы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 278 страниц машинописного текста, в том числе 148 страниц основного текста и 30 страниц приложений, основной текст содержит 40 рисунков и 22 таблицы, библиография включает 107 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представляемой работе получены следующие основные результаты:

1. Предложен и обоснован комплекс свойств непосредственно влияющих на оценку качества электротехнической системы с автономными источниками. Показана необходимость учета вопросов устойчивости при оценке качества электротехнических систем. Описаны подходы к определению каждого из названных свойств.

2. Разработан метод сравнения качества электротехнических систем на основании оценок предложенных свойств, основанный на их ранжировании с учетом присвоенных весов.

3. Приведены некоторые рекомендации по возможному улучшению отдельных свойств, оказывающих влияние на общую оценку качества электротехнических систем.

4. Предложена и обоснована уточненная Т-образная схема замещения асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе. На базе модифицированной Т-образной схемы замещения построена электромеханическая модель асинхронного двигателя, отличающаяся от модели на базе классической Т-образной схемы замещения большей точностью при моделировании асинхронного двигателя, работающего со скольжением близким к единице. Разработан алгоритм и программное средство определения параметров уточненной Т-образной схемы на основании каталожных данных двигателя.

5. Рассмотрен и дополнен комплекс моделей и алгоритмов расчета электромеханических переходных процессов в электротехнических системах промышленных предприятий.

6. Разработанные модели и алгоритмы реализованы в модулях программного комплекса SAD, предназначенного для моделирования электромеханических переходных процессов в электротехнических системах промышленных предприятий. Комплекс обладает широкими возможностями моделирования различного рода внешних и внутренних возмущений в электротехнических системах и успешно использовался для выполнения расчетов установившихся режимов и переходных процессов в электротехнических системах некоторых крупных предприятий нефтегазовой отрасли. Программный комплекс получил государственное свидетельство об официальной регистрации программы.

7. Разработаны способы формализации текущего состояния системы электроснабжения объекта и алгоритмы для построения автоматической системы поддержки принятия оперативных решений диспетчерским персоналом. Предложена классификация режимов электротехнических систем. Определены область диспетчерского управления и область действия систем защит и автоматики.

8. Подробно исследована устойчивость электротехнических систем с синхронными генераторами. Установлен физический смысл ряда закономерностей, описывающих границы устойчивости таких систем.

9. Исследованы общие закономерности, описывающие вид границ устойчивости электротехнических систем, содержащих в своем составе синхронные машины. Для таких систем показана нечувствительность вида границы устойчивости к режиму работы синхронной машины, а также к характеру модели, используемой для ее описания.

10. Ряд положений представляемой работы использован в работах по обоснованию возможности и целесообразности объединения генерирующих мощностей второго центрального технологического комплекса, эксплуатируемого СП «Вьетсовпетро». Выполненные работы позволили разработать принципиальную схему объединения генерирующих мощностей, сформулировать рекомендации по их объединению и оценить экономическую эффективность предлагаемого объединения. В настоящее время СП «Вьетсовпетро» преступило к реализации разработанных предложений.

11. Ряд положений представляемой работы используется в учебном процессе кафедры Теоретической электротехники и электрификации промышленности Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина при подготовке инженеров по специальности 180400 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» и магистров по программе 551312 «Автоматизированные электромеханические комплексы и системы».

1. 1.O 9001: 2000 (R) Quality managment systems - requirements (ИСО 9001: 2000 Системы менеджмента качества. Требования/ 3-е издание).

2. IEC 60034-3 (1988-08) Rotating electrical machines Part3: Specific requirements for turbine-type synchronous machines (МЭК 60034-3 Вращающиеся электрические машины - часть 3: Специальные требования для синхронных машин).

3. IEC 61892-5-2000 Electrical installations in ships. Part 505: Special features -Mobile off-shore drilling units (МЭК 61892-5-2000 Электроустановки на судах. Часть 505: особенности передвижных буровых установок для шельфа).

4. IEC 60092-201 (1994-08) Electrical installations in ships. Part 201: System design General (МЭК 60092-201 Электроустановки на судах. Часть 201: Общее проектирование систем).

5. ANSI/NFPA 70-1996, National electrical code. NEC.- Princeton (N.J.), 1996. (Национальный свод правил по устройству электроустановок. США).

6. IEC 61363-1-98 System components and models. Part 1.5 (МЭК 61363-1-98 Модели элементов электрических систем. Часть 1.5).

7. IEEE Guide for AC Generator Protection, IEEE C37.102,1987.

8. ГОСТ 13822-82. Электроагрегаты и передвижные электростанции дизельные. Общие технические условия.

9. ГОСТ 29328-92. Установки газотурбинные для привода турбогенераторов. Общие технические условия.

10. ГОСТ Р 50783-95. Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические требования.

11. ГОСТ 20439-87. Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Требования к надежности и методы контроля.

12. ГОСТ 20440-75. Установки газотурбинные. Методы испытаний.

13. ГОСТ 14965-77. Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия.

14. ГОСТ 20.39.312 90. Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надежности.

15. ГОСТ 10032-80 Агрегаты дизель-электрические, стационарные, передвижные, вспомогательные судовые. Технические требования к автоматизации.

16. ГОСТ 10511-83 Система автоматического регулирования скорости (САРС) дизелей стационарных, судовых, тепловозных и промышленного назначения. Общие технические требования.

17. ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

18. Правила устройства электроустановок / изд. 6-е, перераб. и доп., с изменениями. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

19. Морской регистр. Проектирование судов. С.Петербург, 1990.

20. РД 51-00158623-08-95. Руководящий документ. Категорийность электроприемников промышленных объектов газовой промышленности. -М.: РАО "Газпром", 1995.

21. РД 51-31323949-98. Руководящий документ. Выбор количества электроагрегатов электростанций. М.: РАО "Газпром", 1998.

22. РД 51-0158623-07-95. Руководящий документ. Применение электростанций собственных нужд нового поколения с поршневым и газотурбинным приводом. М.: РАО "Газпром", 1997.

23. РД 51-0158623-06-95. Руководящий нормативный документ. Применение аварийных источников электроэнергии на объектах газовой промышленности. М.: РАО "Газпром", 1995.

24. РД 51-00. Руководящий нормативный документ. Типовые программы и методика проведения предварительных, приемочных и эксплуатационных испытаний электроагрегатов с поршневым и газотурбинным приводом. -М.: ОАО "Газпром", 2000.

25. Барзам А.Б. Системная автоматика. М.: Энергоатомиздат, 1990.

26. Меньшов Б.Г., Беляев А.В., Ящерицын В.Н. Электроснабжение газотурбинных компрессорных станций магистральных газопроводов. -М.: Недра, 1985.

27. Меньшов Б.Г., Ершов М.С., Яризов А.Д. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 2000.

28. Егоров А.В. Разработка методов и средств оптимизации энергоисточников объектов обустройства месторождений нефти и газа континентального шельфа. / Автореф. канд. техн. наук. М., 1993.

29. Непомнящий В.А. Учет надежности при проектировании энергосистем.-М.: Энергия, 1978.

30. Трифонов А.А. Оценка качества режимов автономных электротехнических систем. / IV электронная заочная конференция «Молодежь, студенчество, наука XXI века». Материалы конференции. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004.

31. Ершов М.С., Егоров А.В. Итоги исследования устойчивости промышленных электротехнических систем с асинхронной двигательной нагрузкой. / Территория «Нефтегаз», 2005 № 5.

32. Гуревич Ю.Е., Либова JI.E., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. М.: Энергоатомиздат,1990.

33. Гамазин С.И., Садыбеков Т.А. переходные процессы в системах электроснабжения с элекгродвигательной нагрузкой. Алма-Ата: Гылым,1991.

34. Демирчан К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей.-М.: Энергоатомиздат, 1988.

35. Меньшов Б.Г., Ершов М.С. Вопросы управления электротехническими системами нефтегазовых комплексов в аварийных режимах. // Промышленная энергетика, 1995, № 9.

36. Идельчик В.И. расчеты и оптимизация режимов электрических сетей и систем.-М.: Энергоатомиздат, 1988.

37. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985.

38. Ершов М.С., Егоров А.В., Трегубова С.И. Экспериментальное определение параметров короткого замыкания узлов электрической сети. // Промышленная энергетика, 1990, №11.

39. Меньшов Б.Г., Ершов М.С., Егоров А.В. Определение эквивалентных параметров питающей сети для расчета короткого замыкания узла нагрузки. / Электричество, 1993, № 10.

40. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

41. Жуков А.Е., Трифонов А. А. Математическая модель электромеханической системы станка-качалки с асинхронным приводом. / Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России. Тезисы докладов. Секция 6. М.: РГУ нефти и газа, 2003.

42. Трифонов А.А. Электромеханическая модель асинхронного двигателя с учетом магнитных потерь в роторе. / VII международная конференция «Новые идеи в науках о земле», Издательство «КДУ», 2005.

43. Югай В.Ф. Влияние параметров электротехнических систем на расчетные показатели устойчивости узлов нагрузки промышленных комплексов с учетом достоверности исходных данных. / Дисс. . канд. техн. наук. М., 2004.

44. Трифонов А. А. Моделирование электромеханических переходных процессов в синхронных электроприводах. / 55-я Юбилейная Межвузовская студенческая научная конференция. Тезисы докладов. Секция 6. М.: РГУ нефти и газа, 2001.

45. Новоселова Ю.В., Трифонов А.А. Учет синхронной нагрузки при.анализе устойчивости ЭТС газовых комплексов. / Новые технологии в газовойпромышленности. Тезисы докладов. Секция 7. М.: РГУ нефти и газа, 2001.

46. Гамазин С.И., Ставцев В.А., Цырук С.А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Изд-во МЭИ, 1997.

47. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины. Синхронные машины.- М.: Высшая школа, 1990.

48. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханические преобразователи энергии. М.-Л.: Энергия, 1964.

49. Поршаков Б.П. Газотурбинные установки для транспорта газа и бурения скважин. М.: Недра, 1982.

50. Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Госэнергоиздат, 1950.

51. Park R. Two-reaction theory of synchronous machines. // AEE Trans., 1929, Vol. 48.

52. Ключев В.И. Теория электропривода. -M.: Энергоатомиздат, 1985.

53. Кимбарк Э. Синхронные машины и устойчивость электрических систем. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960.

54. Свидетельство об официальной регистрации программы № 2005612406 от 14.09.2005. Программный комплекс расчета установившихся и переходных процессов в электротехнических системах (SAD32). / Егоров А.В., Ершов М.С., Трифонов А.А., Петриченко В.Е.

55. Endrenyi J., Reliability modeling in electric power systems, Chichester, New York, Toronto: J. Wiley&Sons, 1983.

56. Billinton R., Allan R., Reliability evaluation of power systems, N.Y.: Plenum Press, 1987.

57. OCT 51.136-85. Надежность и экономичность. Система сбора и обработки информации. Основные положения.

58. IEEE Standard Definitions For USE in Reporting Electric Generations Unit Reliability, Availability and Productivity. IEEE Standard 762-1990.

59. Galloway C.D., Garver 1.1., Ringle R.J., Wood A.J., Frequency and duration methods for power systems reliability calculations: Part III Generation system planning, IEEE Transactions, 1979.

60. РД 51-01-23-86. Принципы подбора энергетического оборудования морских стационарных платформ.- М.: Мингазпром/ ВНИПИморнефтегаз, МИНГ им. И.М.Губкина, 1986.

61. Надежность электроэнергетических систем/ Под ред. М.Н. Розанова.- М.: Энергоатомиздат, 2000.

62. ГОСТ 27.002-93 "Надежность в технике. Термины и определения".- М.: Изд-во стандартов, 1993.

63. Креденцер Б.П. Прогнозирование надежности систем с временной избыточностью.- Киев: Наукова думка, 1988.

64. Меньшов Б.Г., Ершов М.С. Надежность систем электроснабжения компрессорных станций.- М.: Недра, 1995.

65. Меньшов Б.Г., Доброжанов В.И., Ершов М.С. Теоретические основы управления электропотреблением промышленных предприятий. М.: Нефть и газ, 1995.

66. Меньшов Б.Г., Шкута А.Ф., Федоров В.А., Ершов М.С., Егоров А.В. Астраханский ГПЗ: анализ надежности электроснабжения. // Газовая промышленность, 1990, № 4.

67. Абрамович Б.Н., Круглый А. А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. -J1.: Энергоатомиздат, 1983.

68. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. JL: Энергия, 1980.

69. Гамазин С.И., Поноровкин Д.Б., Цырук С.А. Переходные процессы в электродвигательной нагрузке систем промышленного электроснабжения. -М.: Изд-во МЭИ, 1991.

70. Ершов М.С., Егоров А.В., Яценко Д.Е. О влиянии параметров энергосистемы на устойчивость узлов электрической нагрузки промышленных предприятий. // Промышленная энергетика, 1997, № 5.

71. Меньшов Б.Г., Суд И.И. Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1984.

72. Репина Ю.В. Устойчивость промышленных электротехнических систем с асинхронными и синхронными приводами. / Дисс. . канд. техн. наук. -М., 2005.

73. Ершов М.С., Егоров А.В., Трифонов А.А., Рудина Е.И. Некоторые вопросы устойчивости промышленных электротехнических систем с генераторами собственных нужд. / Промышленная энергетика, 2006, №8.

74. Егоров А.В., Новоселова Ю.В. Устойчивость асинхронных многомашинных комплексов при внешних многопараметрических возмущениях. // Промышленная энергетика, 2000, №11.

75. Ершов М.С., Егоров А.В., Федоров В.А. Некоторые вопросы повышения устойчивости электроприемников многомашинного комплекса с непрерывным технологическим процессом при возмущениях в системе электроснабжения. // Промышленная энергетика, 1992, № 7.

76. Ершов М.С., Егоров А.В., Зарубицкая Ю.В. Анализ некоторых методов повышения устойчивости электротехнических систем при внешних возмущениях. //Промышленная энергетика, 2003, № 10.

77. Ершов М.С., Егоров А.В., Яценко Д.Е. Методы определения показателей качества электроснабжения промышленных комплексов. // Электричество, 1997, № 12.

78. Гимоян Г.Г., Лейбов P.M. Релейная защита электрооборудования и сетей. -М.: Недра, 1970.

79. Майер В.Я., Галак И.Л. Практическое определение параметров короткого замыкания на секциях подстанций. // Промышленная энергетика, 1989, № 6.

80. Ершов М.С., Егоров А.В., Федоров В.А., Великий С.Н. Адаптация управления системами промышленного электроснабжения на базе автоматизированных средств защиты и методов искусственного интеллекта. // Промышленная энергетика, 2000, № 7. С.24 - 28.

81. Aleksander I, Morton Н. An introduction to Neural computing. L.: Chapmen & Hall, 1990.

82. Lu C.N., Wu H.T., Vermuri S. Neural Network Based Short Term Load Forecasting. // IEEE Transaction on Power Systems, 1993, Vol. 8, # 1.

83. Coury D., Jorge D.C. Artificial Neural Networks Approach to Distance Protection о f t ransmission L ines. // //1EEE T ransaction оn Power S ystems, 1998, Vol. 13, #1.

84. Рупчев И.О. Адаптация параметров релейных защит от потери устойчивости узлов нагрузки систем промышленного электроснабжения. / Автореф. канд. техн. наук. М., 2004.

85. Ершов М.С., Егоров А.В., Трифонов А.А. Алгоритмизация задач диспетчерского управления системами промышленного электроснабжения объектов с электростанциями собственных нужд. / Промышленная энергетика, 2005, №3.

86. Егоров А.В. Выбор модели надежности автономной электростанции. / Моделирование и оптимизация технологических процессов нефтегазовой отрасли. Труды МИНГ им. И.М. Губкина. Выпуск 231.- М., 1991.

87. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978.

88. Методика компьютерного моделирования электропотребления систем электроснабжения газовых комплексов. РД 51-50515-03. / Ершов М.С.,

89. Егоров А.В., Васильева Т.А., Вязовцев А.П., Трифонов А.А., Рупчев И.О., Белоусенко И.В. Кузнецов О.А., Горюнов О.А. М.: ОАО «Газпром», 2003.

90. Методика оценки технических потерь электроэнергии в системах электроснабжения предприятий газовой промышленности. (2-я редакция, переработанная и дополненная). РД 51-50511-10. / Ершов М.С., Егоров

91. A.В., Яризов А.Д., Головатов С.А., Шварц Г.Р., Белоусенко И.В., Кузнецов О.А. -М.: ОАО «Газпром», 2001.

92. Обеспечение надежности электроснабжения нефтяных промыслов Западной Сибири. // ОИ ВНИИОЭНГ / В.В. Сушков, Ю.Б. Новоселов,

93. B.П. Росляков и др. М., 1987.

94. Маслов А.В. Разработка методов и способов повышения пожарной безопасности распределительных сетей до 1 кВ на промышленных предприятиях. / Автореф. канд. техн. наук. М.: МЭИ, 2006.

95. Ершов М.С., Егоров А.В., Трифонов А.А., Хиеп Х.Т., Данилевич А.Б. Технико-экономическое обоснование проекта объединенной системы электроснабжения комплекса морских стационарных платформ по добыче нефти. / Промышленная энергетика, 2006, №9.