автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Параметрическая идентификация линий электропередачи и трансформаторов для целей управления технологическими процессами в электроэнергетике

На правах рукописи

005060184

Шульгин Максим Сергеевич

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 О МАЙ 2013

Иркутск 2013

005060184

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования (ФБГОУ ВПО) «Иркутский государственный университет путей сообщения» и ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится 20 июня 2013 года в 10-00 часов на заседании совета по защите кандидатских и докторских диссертаций Д218.004.01 при Иркутском государственном университете путей сообщения» (664074, Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15, ауд. А-803).

С текстом диссертации можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного университета путей сообщения.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ИрГУПС, диссертационный совет по защите докторских и кандидатских диссертаций Д218.004.01, ученому секретарю.

Автореферат разослан 19 мая 2013 г.

Научный руководитель:

профессор, доктор технических наук Крюков Андрей Васильевич профессор, доктор технических наук, Алпатов Юрий Никифорович, Братский государственный университет, г. Братск; доцент, кандидат технических наук Дубицкий Михаил Александрович, Ангарская государственная технологическая академия, г. Ангарск Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентье-ва» Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭМ СО РАН)

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор, доктор технических наук

Общая характеристика диссертационной работы

Актуальность работы. В настоящее время осуществляется переход электроэнергетики РФ на новую технологическую платформу, в основу которой положена концепция интеллектуальных электрических сетей (smart grid). Проектирование и эксплуатация таких сетей требуют создания новых подходов к решению задач управления технологическими процессами генерации, передачи и распределения электрической энергии. Реализация таких подходов требует разработки эффективных методов моделирования режимов электроэнергетических систем (ЭСС), обеспечивающих высокую точность, которая определяется адекватностью используемых математических моделей и погрешностями исходных данных. Вектор исходных данных D включает две группы параметров: структурные П и режимные Y,T.e. D = П U Y. В состав вектора П входят параметры высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП), трансформаторов, а также регулирующих и компенсирующих устройств. Вектор Y образуют активные и реактивные мощности генераторов и нагрузок. В современных ЭЭС компоненты вектора Y определяются на основании телеизмерений с использованием хорошо разработанных методов оценивания состояния, и потому вопрос об адекватности этой группы параметров можно считать решенным. Параметры П определяются по справочным данным па основании аналитических выражений; при этом могут возникать значительные погрешности. Эти погрешности возникают, прежде всего, из-за отличия справочных данных от реальных параметров элемента.

Уточнение параметров и получение адекватных реальным условиям математических моделей элементов ЭЭС может быть выполнено на основе методов параметрической идентификации. Теория идентификации достаточно хорошо разработана, однако предлагаемые в ней алгоритмы в основном касаются динамических систем управления и мало применимы для решения задач идентификации элементов ЭЭС. Предложены методы идентификации элементов ЭЭС, основанные на однолинейных схемах замещения, которые не могут использоваться для расчета режимов при наличии продольной и поперечной несимметрии. Она особенно проявляется в ЭЭС, питающих электротяговые нагрузки.

Существенный вклад в решение проблемы создания технологий smart grid внесли Вариводов В.Н., Воропай Н.И., Дорофеев В.В., Иванов Т.В., Иванов С.Н., Кобец Б.Б., Логинов Е.И., Макаров A.A., Наумов Э.Б., Шакарян Ю.Г., C.W. Gelling, J.M. Guerrero Zapata, Z. Styczynski, J. Schmid и др. Теоретическим основам идентификации посвящены работы Александровского Н.М., Андриевского Б.Р., Бессонова

A.A., Дейча A.M., Дмитриева А.Н., Карабутова H.H., Кашьяпа Р.Л., Льюнга Л. Му-зыкина С.Н., Острейковского В.А., Перельмана И.И., Прангишвили И.В., Салыги

B.И., Сейджа Э.П., Солодовникова В.В., Цыпкина Я.З., Эйхскоффа П. и их коллег.

з

Вопросам параметрической идентификации ЭЭС посвящены работы Лордкипанид-зе В.Д., Файбисовича В.А., Шелюга С.Н. и др.

Работы перечисленных авторов создали методологическую основу для разработки методов параметрической идентификации элементов ЭЭС. В диссертации предлагаются новые методы параметрической идентификации линий электропередачи и трансформаторов, основанные на использовании фазных координат и применимые в задачах управления несимметричными режимами.

Целью диссертационной работы является разработка методов параметрической идентификации линий электропередачи, а также двух- и трёхобмоточных силовых трансформаторов для решения задач управления технологическими процессами в электроэнергетике.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Проанализировать погрешности определения параметров ЛЭП и силовых трансформаторов.

2. Оценить возможности использования систем векторных измерений PMU-WAMS для решения задач параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов.

3. Формализовать задачу определения параметров ЛЭП и трансформаторов на основе синхронизированных измерений токов и напряжений и выполнить процедуру структурной идентификации моделей этих элементов ЭЭС.

4. Разработать методы параметрической идентификации ЛЭП и силовых трансформаторов на основе полносвязанных решётчатых схем замещения (РСЗ) из Л/,С-элементов.

5. Оценить погрешности, возникающие при расчетах режимов ЭЭС с использованием параметров силовых элементов ЭЭС, полученных на основе предложенных методов идентификации.

Объект исследований. Электроэнергетическая система, построенная с использованием технологий smart grid для управления процессами производства, передачи, распределения, преобразования и потребления электроэнергии, оснащенная системами векторных измерений PMU-WAMS.

Предмет исследований. Методы параметрической идентификации силовых элементов ЭЭС для целей управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии.

Методы исследования базировались на математическом моделировании сложных электроэнергетических систем с использованием аппарата теории автоматического управления, методов математической статистики, линейной алгебры, функционального анализа. Для выполнения экспериментальных исследований и практических расчётов был использован программный комплекс «Fazonord-

Качество», разработанный в ИрГУПСе и модернизированный в части реализации алгоритмов параметрической идентификации силовых элементов электроэнергетических систем.

Научная новизна.

1. Формализована задача идентификации силовых элементов ЭЭС и предложен метод определения их параметров на основе синхронизированных измерений фазоров токов и напряжений, построенный, в отличие от известных, на базе фазных координат и применимый в задачах управления сложно-несимметричными режимами электроэнергетических систем, выполненных с использованием технологий smart grid.

2. Предложен метод параметрической идентификации линий электропередачи на основе информации, получаемой от устройств векторных измерений PMU-WAMS, отличающийся от известных построением модели ЛЭП в виде РСЗ.

3. Разработаны методы определения параметров двухобмоточиых силовых трансформаторов на основе измерений комплексов токов и напряжений обмоток, позволяющие, в отличие от известных, использовать разработанные модели и задачах моделирования сложнонесимметричных нормальных и аварийных режимов ЭЭС; проведено обобщение методов для решения задач идентификации многообмоточных трансформаторов.

4. На основе компьютерного моделирования по разработанной в диссертации методике показана робастность предложенных идентификационных моделей при вариации погрешностей измерения фазоров токов и напряжений в пределах класса точности устройств PKW.

Достоверность и обоснованность научных результатов, полученных и диссертационной работе, подтверждена корректным применением математических методов, сравнением полученных результатов в сопоставимых случаях с резул г,татами расчетов, выполненных с помощью промышленных программ, прошедших полномасштабную практическую апробацию, а также сопоставлением с данными измерений на реальных объектах.

Практическая значимость. На основе разработанных идентификационных моделей ЛЭП и трансформаторов возможно решение следующих актуальных практических задач управления режимами ЭЭС, построенных с использованием технологий smart grid:

• повышение адекватности моделирования нормальных, сложнонесимметричных, несинусоидальных и предельных режимов ЭЭС;

• увеличение точности настройки микропроцессорных устройств релейном защиты и автоматики (РЗА) ЭЭС и обеспечение адекватной реакции этих устройств в аварийных режимах и при перегрузках.

Реализация результатов работы. Научные результаты диссертации использованы в Филиале ОАО «Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы» - Сибирском научно-исследовательском институте электроэнергетики (СибНИИЭ) при выполнении научно-исследовательских работ по темам:

• устранение несимметрии напряжений и снижение гармонических искажений в сети 220 кВ БАМ;

• устранение несимметрии напряжений и снижение гармонических искажений в сети 220 кВ Забайкальской железной дороги;

• выбор пилотного проекта МЭС Сибири с использованием элементов активно-адаптивной сети (ААС); создание системы активных фильтров высших гармоник и адаптивных устройств компенсации напряжений обратной последовательности на подстанциях МЭС Сибири транзитов БАМ и Забайкальской железной дороги.

Материалы диссертации использованы в Восточно-Сибирской дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» при разработке программы повышения энергоэффективности Восточно-Сибирской железной дороги на 2012-2016 гг., а также при разработке мероприятий по улучшению качества электроэнергии в электрических сетях, питающих тяговые подстанции Байкало-Амурской железнодорожной магистрали.

Отдельные положения диссертации используются в учебном процессе Иркутского государственного университета путей сообщения.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, региональных конференциях: [I и IH Межвузовских научно-практических конференциях «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2011, 2012 г.); Всероссийской научной конференции молодых учёных «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2011 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования электроэнергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2012 г.); Smart Grid for Efficient Energy Power System for the Future (Magdeburg-Irkutsk, 2012); XVII Байкальской Всероссийской научной конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Иркутск, 2012 г.); Joint PhD colloquium of Project Baikal participants (St. Petersburg, 2012); III Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодёжи» (Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 16 печатных работ, из них 6 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных с соавторами, соискателю принадлежит

от 25 до 75% результатов. Положения, определяющие научную новизну и выносимые на защиту, получены автором лично.

Объём и структура диссертации. В состав диссертации входят введение, три главы, заключение, библиографический список из 83 наименований и приложения. Общий объем текста диссертации 157 страниц, в нём содержится 77 рисунков и 46 таблиц. В приложении приведены материалы о внедремии результатов работы.

Диссертация подготовлена в соответствии с планом исследований по направлению «Интеллектуальные сети (smart grid) для эффективной энергетической системы будущего», проводимых в соответствии с Постановлением Правительства РФ №220 от 09.04.2010 г. Договор № 11.G34.31.0044 от 27.10.2011.

В процессе диссертационных исследований автор пользовался научными консультациями доктора технических наук, профессора Закарюкина В.П.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении даётся обоснование актуальности научных исследований по созданию методов параметрической идентификации основных элементов ЭЭС с целью повышения точности определения режимов ЭЭС. Сформулированы цели и основные задачи диссертационной работы, направленной на разработку методов параметрической идентификации элементов ЭЭС, определена научная и практическая ценность результатов, дана краткая характеристика основных разделов диссертации.

В первой главе работы формализована задача идентификации силовых элементов ЭЭС: линий электропередачи и силовых трансформаторов.

Эффективное функционирование ЭЭС в современных условиях становится невозможным без применения компьютерных технологий, что требует, в свою очередь, разработки адекватных математических моделей как ЭЭС в целом, так и ее отдельных элементов. Для модели ЭЭС можно записать следующее кортежное определение:

где у+ е набор входных воздействий, принадлежащих допустимой области

; у" е У" - набор выходных воздействий, принадлежащих допустимой области

У"; А - набор параметров ЭЭС, характеризующих свойства системы, не меняющиеся во времени, и представляющий собой совокупность параметров отдельных

N . ..

элементов А=иА^'; _ = о; хеХ - набор переменных, характеризующих

7=1 Ы

свойства ЭЭС, изменяющиеся во времени (вектор состояния ЭЭС); / - время; 51 -оператор, позволяющий найти переменные х на основе параметров у+,АД, х = 5(у+,Лд); V- оператор для определения выходных характеристик по входам, параметрам А и вектору состояния, у" = к(у+,А,г,х); V - оператор, позволяющий находить выходные характеристики по входам и параметрам А, у" = к(у+,А,/). При этом

у" = г[у+, А,/,х]= к[у+,А,Г.5(у+,А,/)]= г(у+,А,/). Алгоритм формирования модели ЭЭС, включает два этапа: •определение конкретного вида операторов

• нахождение значений А = и А*-'', обеспечивающих выполнение условия

7=1

где Ум(() - процесс на выходах системы, полученный на основе модели; у~(/) - реальный процесс в системе; р — некоторая норма, определенная в пространстве выходных параметров.

В соответствии с современной теорией управления первый этап называется структурной идентификацией, а второй - параметрической. Структурная идентификация решается в двух классах моделей: динамических и статических, реализуемых соответственно в виде дифференциальных уравнений и на основе уравнений установившегося режима.

Задача параметрической идентификации может быть сформулирована следующим образом: сформировать систему уравнений

(1)

позволяющую на основании измерений у'„кш параметров у" находить параметры

= а}*) ... модели элемента ЭЭС, подлежащего идентификации.

Необходимое условие параметрической идентифицируемости может быть

записано так

rang

= /

где _£ОдМ) - матрица Якоби уравнений (1), вычисленная в точке решения А^-

5ауп^Р> ■ •• • р-

* (АМ) ~ расширенная матрица, полученная из дф (д(*)] добавлением столбца 5АМ ^ г > зд« V Р >

Ыу-^Я

Кроме определения параметров А(|:)математической модели элемента ЭЭС на практике иногда ставится задача оценки исходных (паспортных) параметров Рг<4), связанных с А<1) некоторой функциональной зависимостью. Эта задача также может быть отнесена классу задач параметрической идентификации (рис. I).

Указанная задача в рамках однолинейных моделей может быть решена последовательно с определением параметров А1*', так как имеются простые функциональные зависимости Рг1'1 =Ч,(а(")). При использовании фазных координат такие зависимости достаточно сложны, и решение задач определения А(<) и 1'г'" должно осуществляться отдельно. В настоящей работе рассматриваются только задачи идентификации применительно к поиску параметров А(<), отмеченные на рисунке 1 ромбами.

В практике расчетов режимов ЭЭС вектор Ли) формируется на основе справочных данных

А<к1 = гр[ргМ],

где Гр- /-мерная вектор-функция; Рг<1:)- т-мерный вектор справочных данных; как правило, выполняется условие т<1. Так, например, для двухоб-моточного трансформатора вектор Ргм имеет вид

Рг« = [1/, АР, Д Р, /,]7', где ик — напряжение короткого замыкания (КЗ), %; ДРк - потери КЗ, кВт; ДРх - потери холостого хода (XX), кВт; /, - ток XX, %.

При моделировании режимов могут возникать значительные погрешности, вызванные существенным отличием реальных параметров ЛЭП или трансформаторов от паспортных данных. Например, исследования, проведенные в ИГЭУ1, показывают что величина

dAP„ =

ДР<р)

100 (2)

Рис. I. Комплекс задач идентификации ЭЭС

может достигать в процессе эксплуатации нескольких десятков

процентов. В выражении (2) индекс (meas) отвечает измеренным значениям, а индекс (р) - паспортным. О погрешностях, имеющих место при определении параметров ЛЭП, свидетельствует диаграмма, приведенная на рис. 2.

В диссертационной работе выполнен краткий обзор существующих методов параметрической идентификации элементов ЭЭС. Отмечено, что эти методы основаны на использовании традиционного однолинейного представления элементов ЭЭС и мало применимы в задачах управления режимами ЭЭС, построенными с использованием технологий smart grid. Это связано с тем, что одна из основных задач, решаемых с помощью этих технологий, состоит в повышении надежности электроснабжения и качества электроэнергии. При этом особую актуальность приобретает задача адекватного моделирования сложно несимметричных нормальных и аварийных режимов, что трудно осуществимо в рамках однолинейного подхода.

1 Короткое В.В., Козлов А.Б., Короткое A.B. Количественная оценка зависимости потерь холостого хода от срока эксплуатации //Тр. ИГЭУ. - Вып. VIII - Иваново, 2007. - С. 351-356.

Продельное активное Продольное реактивное Поперечная емкостная Поперечная активная сопротивление сопротивление проводимость проводимость

Рис. 2. Погрешности определения параметров ЛЭП

Эффективные алгоритмы параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов, применимые в задачах управления режимами ЭЭС, построенными с использованием технологий smart grid, могут быть реализованы на основе фазных координат и моделей силовых элементов ЭЭС в виде РСЗ (рис. 3, 4).

Параметры матрицы проводимостей, отвечающей РСЗ ЛЭП с числом узлов, равным п=2т, определяются по следующим выражениям: -для ЛЭП Ус = У рс + jco CY,

I т Г-D 111

где Y,,C=-M0Z Мц = ^ ; Y„. — матрица проводимостей размерностью

2mx2m; D = Z"1; Z - матрица сопротивлений элемента, имеющая размерность тхш и учитывающая взаимные связи между проводами индуктивного характера: =2«; т - количество проводов ЛЭП без учета их соединения; М0 - топологи-

ческая матрица, М0 =

Е, — единичная матрица размерностью тхт:

В О О В

; со = 314 рад/с; В =А ; А - матрица потенциальных коэффициен-

тов, размерностью тхт.

- для трансформаторов

У-С =

~ZE Zle

Ъе

-1ГЁ

(3)

где ЪЕ = Ъ-]соЪ — матрица электрических сопротивлений обмоток трансформатора; Вм— матрица магнитных сопротивлений; \¥2 - матрицы, составленные из чисел витков обмоток трансформатора.

Рис. 3. Модель одноиепиой ЛЭП и двухобмоточного трансформатора:

а) исходная схема ЛЭП; б) исходная схема двухобмоточного трансформатора;

в) решетчатая схема замещения для ЛЭП и трансформатора;

ВН, НН - соответственно, шины распредустройств (РУ) высокого и низкого

напряжения

Рис. 4. Модель трехобмоточного трансформатора:

а) исходная схема; б) решетчатая схема замещения; СН - РУ среднего напряжения

Реализация представленных методов параметрической идентификации стала возможной с развитием технологий векторных измерений PMU-WAMS. Планируемый переход на платформу smart grid позволит интегрировать данные методы в

12

систему управления интеллектуальными сетями для определения параметров элементов ЭЭС в автоматическом режиме и решения задач управления нормальными и аварийными состояниями ЭЭС. В диссертационной работе изложены предпосылки создания и описана эволюция систем информационного обеспечения центров управления ЭЭС на основе технологий PMU-WAMS, а также представлены основные принципы работы устройств векторной регистрации параметров режимов ЭЭС (PMU) и построения систем WAMS. Структурная схема, поясняющая использование устройств PMU в задачах параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов, приведена на рисунке 5.

GPS

GPS

TT

Силовой трансформатор

TT

Рис. 5. Размещение устройств PMU-WAMS для идентификации ЛЭП и трансформатора: ТТ - трансформаторы тока, ТН - трансформаторы напряжения; ИЭ -измерительные элементы; GPS-спутники систем глобально позиционирования

Во второй главе описаны разработанные алгоритмы параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов, а также результаты расчётов, подтверждающие их применимость для решения практических задач управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии.

Алгоритм параметрической идентификации ЛЭП может быть описан на примере одноцепной линии электропередачи на рисунке 6. Цель идентификации состоит в определении матрицы сопротивлений Z, Z,,Zy,i,j = 1...3 . Непосредственное определение компонент матрицы Z по измеренным фазорам токов и па-пряжений на отправном и приемном концах ЛЭП не представляется возможным ввиду плохой обусловленности получаемой системы уравнений.

Рис. 6. Схема модели ЛЭП: yr,i = 1...3;J = 0...3 - емкостные проводимости

Поэтому выполняется декомпозиция массива параметров D^, которые определяют компоненты матрицы Z = Fi(Di) на две группы: Dy = Diy где D/r - параметры, предполагаемые известными; D/x - параметры, подлежащие идентификации

При этом предполагаются известными следующие данные, образующие вектор Dly :

• параметры каждого провода: радиус г, координаты расположения х:,уj, i = 1 ...3, с учетом стрелы провеса;

• длина ЛЭП /;

• ориентировочное значение удельной проводимости земли по трассе ЛЭП у, уточняемое по результатам идентификации.

Для успешной работы алгоритма необходимо выполнение следующих условий:

• идентифицируемая ЛЭП не имеет повреждений;

• погрешности измерений Uk,Ik,k = 1...6, не превышают 0,5 %.

Алгоритм включает в себя 9 этапов, в результате выполнения которых определяются параметры DIX = [z,„, Zgl é\ , где Z/nl = Zwl — Zol + Zg] ; Zg| = j f0.000628 Iny ; è - корректирующий фазовый множитель для напряжений на приемном конце линии; /- частота сети; Zjni - комплексное удельное сопротивление провода; Zgl = j f0.000628 Iny .

По полученным величинам 2/й„ и известной длине ЛЭП / определяются величины сопротивлений и удельной проводимости земли:

. е 0.000628/ _е 0.000625/

СОТ

-у «И

0.000628/

0.000628

На основе емкостных проводимостей и сопротивлений формируется решетчатая схема замещения линии. Для этого обращается матрица сопротивлении ги

формируется матрица решетчатой схемы = -М07Г']\1 для учета емкостных проводимостей выполняется следующее преобразование -у

хс=хрс+с,

1 В* 0 " _* Ую 0 0 ' " 0 ьп Ьп

2 0 в* ; в = 0 ¿20 0 + 7<у ¿21 0 ¿23

0 0 ¿'зо_ .¿31 ¿32 0

параметры

Ьу, '.7-1-3, I*], определяются на основе геометрии расположения проводов,

а проводимости ую.ух.ум - на основе замеренных фазоров токов и напряжения по концам ЛЭП.

Трехфазный трехстержневой трансформатор характеризуется набором параметров (табл. 1), необходимых для формирования модели, схема котором приведена на рис. 3. В диссертации предложены методы и алгоритмы идентификации следующих типов силовых трансформаторов: двухобмоточных с соединением обмоток Уо/Уо и У/Д, а также трехобмоточного У0/Д0/Д. Следует отметить, что на основе незначительных модификаций предложенных методов возможно проведение идентификации всех типов силовых трансформаторов, применяемых в ЭЭС. Ниже в качестве примера, приведено краткое описание одного из алгоритмов параметрической идентификации двухобмоточного трансформатора У0/У0 (рис. 7).

Для получения приемлемой точности идентификации требуется рассмотрение не менее двух режимов работы трансформатора:

• холостой ход или режим малых нагрузок2;

• режим с нагрузками, сравнимыми с номинальными.

Для грубой оценки можно обойтись набором напряжений и токов (|ш обмоток нагрузочного режима, но при этом точность определения параметров холостого хода мала. Если ввести в рассмотрение напряжения нейтралей, то можно получить

2 Загрузка трансформатора в этом режиме не должна превышать 10 %.

15

достаточно универсальную модель, пригодную как для изолированных, так и для заземленных любым способом нейтралей.

Та Т в Тс

(/и| О О О ш

• I• з • з .-л т

__ Цн /и [х 7"[У 713Гг

721 (а 7221 Ь /"[с

Рис. 7. Схема трансформатора

Таблица 1

Параметры трансс юрматора

№ Параметры Характеристика информации3

1 Количество обмоток и схема их соединений и номинальные мощности Детерминированная

2 Номинальные напряжения обмоток трансформатора Детерминированная

3 Положения анцапф регуляторов напряжения Нечетко определенная

4 Напряжения и активные мощности короткого замыкания Вероятностно ограниченная

5 Ток и мощность потерь холостого хода Вероятностно ограниченная

6 Максимальная индукция в стержне магнитопровода Нечетко определенная

7 Длины и площади сечения стержней и ярма сердечника Нечетко определенная

Алгоритм идентификации включает следующие основные этапы.

1. Из справочных параметров трансформатора определяются числа витков фаз обмоток и вычисляются сопротивления последних, затем производится расчет начальных значений основных магнитных потоков и сопротивлений.

2. На основе найденных значений потоков осуществляется уточнение комплексных сопротивлений фаз.

3. Уточнение магнитных сопротивлений /?ш1,/?ш2, потока рассеяния Ф, и расчетного коэффициента к1г производится на основе решения следующей системы нелинейных уравнений

3 Для характеристики информации использовалась терминология, предложенная в работе: Савина Н.В. Системный анализ потерь электроэнергии в электрических распределительных сетях. - Новосибирск: Наука, 2008. - 228 с.

где Г - нелинейная вектор-функция. Решение последней системы осуществляется итерационным методом Ньютона.

4. Для определения параметров РСЗ составляется система уравнений4

7Л+ /<у\У,Ф = и,]

К (4)

\¥,1 + ВмФ = 0, }

где Ъ - диагональная матрица искомых комплексных сопротивлений; 1,1Г - векторы измеренных фазоров токов и напряжений; Ф - вектор магнитных потоков; , \\'2 - матрицы, составленные из числе витков обмоток трансформатора.

5. Второе уравнение системы (4) позволяет определить вектор потоков

Подстановка найденного значения Ф в первое матричное уравнение позволяет записать

или в сокращенном виде

ЪЕ\ = и, где Ъе = 2 - ¿со \У.

6. На основе матрицы ЪЕ может быть построена решетчатая схема замещения трансформатора, проводимости которой определяются матрицей по выражению (3).

Третья глава посвящена результатам исследования точности и робастиостп идентификационных моделей силовых элементов ЭЭС. Технологии РМЦ-УУАШ позволяют получать синхронизированные значения напряжений и токов с погрешностью 0,5Б или даже 0,28. В связи с этим возникает задача определения зависимостей погрешностей расчета режимов с использованием результатов идентификации от точности измерения токов и напряжений. Для решения поставленной задачи целесообразно оценить относительные погрешности --, —-, А(рак, Лср.

ик

Примеры определения указанных величин для ЛЭП и трехобмоточпого трансформатора приведены на рисунках 8 и 9.

Полученные результаты, позволяют сделать вывод о высокой точности разработанных методов идентификации ЛЭП и силовых трансформаторов, а также об

4 Определение параметров РСЗ осуществляется с учетом заземления нейтралей обмоток.

17

их применимости для решения практических задач управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии в ЭЭС.

Модули Ф -VI 1,1 Модули Фазы

напряж?нш1 тгфЯАенш] токов юков

Рис. 8. Максимальные и средние значення погрешностей для ЛЭП

Модули ФЛ1Ы Модули Феты токов

аяпря женил напряжений токов

Рис. 9. Максимальные и средние значения погрешностей для двухобмоточного

трансформатора \/А

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведённых диссертационных исследований решена актуальная научно-техническая задача повышения точности моделирования режимов ЭЭС на основе параметрической идентификации ЛЭП и силовых трансформаторов для целей управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии. При этом получены следующие результаты.

1. На основе системного описания ЭЭС сформулирована задача параметрической идентификации линий электропередачи и трансформаторов. Определены

необходимые параметры для осуществления параметрической идентификации: фа-зоры тока и напряжения, измеренные в нескольких характерных режимах.

2. Проанализированы существующие методы параметрической идентификации элементов ЭЭС. Установлено, что эти методы основаны, в основном, на однолинейном представлении элементов. Дальнейшее использование и тем более развитие однолинейного представления для решения задач управления режимами ЭЭС при наличии мощных средств вычислительной техники и информационных технологий не оправдано, поскольку не позволяет производить учёт многократных не-симметрий, возникающих в реальных ЭЭС.

3. На основе практических измерений и анализа литературных источников установлено, что реальные параметры ЛЭП и трансформаторов существенно отличаются от данных, приведенных в справочной литературе. Определено, что при решении практических задач, связанных с моделированием режимов ЭЭС для целей управления эти отличия могут привести к существенным погрешностям. Решение данной проблемы можно осуществить путем определения реальных параметров с использованием синхронизированных измерений комплексов токов и напряжений.

4. На основе анализа концепции развития интеллектуальных сетей определена область применения разработанных методов параметрической идентификации в задачах управления режимами ЭЭС. С их помощью возможно повышение адекватности моделирования нормальных, сложнонесимметричных, несинусоидальных и предельных режимов ЭЭС, а также увеличение точности настройки микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики.

6. Разработаны методы и алгоритмы параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов в фазных координатах, основанные на использовании решетчатых схем замещения из /¡'¿С-элементов и применимые для целей управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии.

7. Исследование разработанных алгоритмов позволило сделать вывод о том, что предложенные методы идентификации ЛЭП и трансформаторов обеспечивают построение моделей, использование которых позволяет получить высокую точность определения режимов электроэнергетических систем: средние значения погрешностей определения модулей напряжений не превышают 1 %, аналогичные параметры для углов не достигают одного градуса. Эти результаты свидетельствуют о достаточно высокой точности идентификации и применимости предложенных методов для решения практических задач, возникающих при управлении режимами ЭЭС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Шульгин М.С., Крюков A.B., Закарюкин В.ГГ. Параметрическая илентификация линий электропередачи на основе фазных координат // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2011. - № 1 (29).-С. 140-147.

2. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Повышение точности определения потерь мощности в высоковольтных линиях электропередачи // Системы. Методы. Технологии. 2011. - №3 (11).-С. 67-73.

3. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация трансформаторов // Вестник ИрГТУ. - № 12 (59). - 2011. - С. 219-227.

4. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация силовых трансформаторов в фазных координатах // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2011. - №4 (32). -С. 141-147.

5. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Определение параметров силовых трансформаторов на основе измерений // Системы. Методы. Технологии. 2012. - № 1(13). - С. 71-79.

6. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация силовых трансформаторов // Известия Транссиба. -№ 1(13). - 2013. - С. 54-63.

- монография:

7. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация линий электропередачи и трансформаторов / В.П. Закарюкин, A.B. Крюков, М.С. Шульгин. - Иркутск, ИрГУПС, 2012.-95 с.

- в других изданиях:

В. Zakaryukin V.P., Kryukov A.V., Shulgin M.S. Parametric identification of power grid elements based on phase measurements // Smart Grid for Efficient Energy Power System for the Future. Proceedings Volume I. 2012. - PP. 1-4.

9. Shulgin M.S. Adjusting the accuracy of power-loss calculations with the use of PMUs // Smart Grid for Efficient Energy Power System for the Future. Proceedings Volume 1. - 2012. - PP. 73-77.

10. Шульгин M.C., Закарюкин В.П., Крюков A.B. Идентификация параметров высоковольтных линий электропередачи // Материалы конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона». 2011.-Т. I - С. 503-508.

11. Шульгин М.С. Параметрическая идентификация воздушных линий электропередачи на основе решётчатых схем замещения // Материалы конференции «Наука. Технологии. Инновации». 2011. -Ч. 2.-С. 280-284.

12. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация воздушных линий электропередачи на основе решетчатых схем замещения // Воздушные линии. 2011. - № 3 (4). - С. 82-87.

13. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация элементов электроэнергетических систем // Материалы международной конференции «Повышение эффективности использования энергии в регионах Сибири», 2012 г. - С. 354—358.

14. Шульгин М.С. Параметрическая идентификация ЛЭП, питающих тяговые подстанции // Материалы конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона», - 2012. - С. 147-152.

15. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация линий электропередачи и трансформаторов для формирования моделей интеллектуальных сетей // Материалы конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». - Ирк., изд. ИСЭМ СО РАН, 2012 г. -Т. I. - С. 209-217.

16. Закарюкин В.П., Крюков A.B., Шульгин М.С. Параметрическая идентификация линий электропередач с использованием устройств PMU // Материалы конференции «Энергетика глазами молодёжи». - Екатеринбург, УрФУ, 2012. - Т. 2. - С. 78-82.

Подписано в печать 17.05.2013 г.

Формат 60 х 90 1/16. Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,16 Тираж 120 экз. Заказ № 496

Отпечатано: Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие «Урангеологоразведка».

Юридический адрес: 115148, г. Москва, ул. Б. Ордынка, дом 49, стр.3. ИНН 7706042118 Справки и информация: БФ «Сосновгеология» «Глазковская типография». Адрес: 664039, г. Иркутск, ул. Гоголя, 53; тел.: 38-78-40, тел./факс: 598-498

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»

На правах рукописи

04201360393

Шульгин Максим Сергеевич

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель, д.т.н., профессор Крюков А.В.

Иркутск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...............................................................................................4

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................................5

1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.....................................................................................................................................15

1.1. Постановка задачи идентификации........................................................................15

1.2. Анализ погрешностей определения параметров ЛЭП и трансформаторов........20

1.3. Краткий обзор существующих методов параметрической идентификации элементов ЭЭС............................................................................................................................22

1.4. Особенности использования фазных координат...................................................25

1.5. Информационное обеспечение задач идентификации..........................................29

1.5.1. Реализация параметрической идентификации в рамках концепции smart grid .......................................................................................................................................................29

1.5.2. Исторические предпосылки появления PMU.....................................................33

1.5.3. Методы расчета фазоров.......................................................................................34

1.5.4. Принцип действия PMU........................................................................................37

1.5.5. Системы сбора и систематизации измерительной информации.......................38

Выводы.............................................................................................................................43

2. АЛГОРИТМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ФАЗНЫХ КООРДИНАТАХ.................44

2.1. Идентификация параметров трехпроводной воздушной линии..........................44

2.2. Примеры идентификации........................................................................................49

2.2.1. Идентификация линии электропередачи............................................................49

2.2.2. Расчёт потерь мощности.......................................................................................51

2.2.3.Параметрическая идентификация элементов систем внешнего электроснабжения железных дорог...........................................................................................54

2.3. Идентификация трехфазных трансформаторов.....................................................57

2.3.1. Исходная информация для идентификации........................................................57

2.3.2. Двухобмоточный трехстержневой трансформатор со схемой соединения обмоток Yo/Yo..............................................................................................................................60

2.3.3. Двухобмоточный трехстержневой трансформатор Yo/A-11 с изолированной нейтралью первичной обмотки..................................................................................................71

2.3.4. Трехобмоточный трехстержневой трансформатор Yo/Ao/Д..............................82

2.4. Идентификация ЛЭП и трансформаторов..............................................................95

2.4.1. ЛЭП и двухобмоточный трансформатор Yо/А -11............................................95

2.4.2. ЛЭП и трехобмоточный трансформатор Yo/Ao/A...............................................98

Выводы.............................................................................................................................99

3. ПОГРЕШНОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ В ФАЗНЫХ КООРДИНАТАХ..................................................................................................101

3.1. Влияние погрешностей измерения режимных параметров на точность идентификации параметров элементов ЭЭС..........................................................................101

3.2. Погрешности идентификация параметров трехпроводной воздушной линии. 101

3.3. Погрешности идентификация параметров двухобмоточного трехстержневого трансформатора Yo/Yo...............................................................................................................108

3.4. Погрешности идентификация параметров двухобмоточного трехстержневого трансформатора Y/A-11 ..........................................................................................................121

3.5. Погрешности идентификация параметров трехобмоточного трансформатора Yo/Ao/A........................................................................................................................................125

Выводы...........................................................................................................................134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................................135

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....................................................................137

Приложение А................................................................................................................141

Приложение В................................................................................................................145

Приложение С................................................................................................................155

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

smart grid - «интеллектуальная» электрическая сеть

GPS - Global Positioning System (глобальная система позиционирования)

PMU - Phasor Measurement Unit (устройство векторной регистрации параметров режимов)

WAMS - Wide Area Measurement System (глобальная система измерений)

КЗ - короткое замыкание

KBJI - компактная воздушная линия

ЛЭП - линия электропередачи

ПАА - противоаварийная автоматика

ПК - программный комплекс

РГ - распределённая генерация

РПН - регулирование напряжения под нагрузкой

РСЗ - решетчатые схемы замещения

СЛУ - система линейных уравнений

СМЭ - статический многопроводный элемент

СТЭ - система тягового электроснабжения

ТП - тяговая подстанция

УСВЛ - управляемая самокомпенсирующаяся линия

УУР - уравнения установившегося режима

ЭДС - электродвижущая сила

ЭЭ - электрическая энергия

ЭЭС - электроэнергетическая система

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время осуществляется переход электроэнергетики РФ на новую технологическую платформу, в основу которой положена концепция интеллектуальных электрических сетей {smart grid) [49]. Проектирование и эксплуатация таких сетей требуют создания новых подходов к решению задач управления технологическими процессами генерации, передачи и распределения электрической энергии. Реализация таких подходов требует разработки эффективных методов моделирования режимов электроэнергетических систем (ЭСС), обеспечивающих высокую точность, которая определяется адекватностью используемых математических моделей и погрешностями исходных данных. Вектор исходных данных D включает две группы параметров: структурные П и режимные Y, т.е. D = IIUY. В состав вектора П входят параметры высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП), трансформаторов, а также регулирующих и компенсирующих устройств. Вектор Y образуют активные и реактивные мощности генераторов и нагрузок. В современных ЭЭС компоненты вектора Y определяются на основании телеизмерений с использованием хорошо разработанных методов оценивания состояния [4], и потому вопрос об адекватности этой группы параметров можно считать решенным. Параметры П определяются по справочным данным на основании аналитических выражений; при этом могут возникать значительные погрешности. Эти погрешности возникают, прежде всего, из-за отличия справочных данных от реальных параметров элемента [57].

Уточнение параметров и получение адекватной реальным условиям математической модели элемента ЭЭС может быть выполнено на основе методов параметрической идентификации [3, 6, 50]. Теория идентификации достаточно хорошо разработана, однако предлагаемые в ней методы в основном касаются динамических систем управления и мало применимы для решения задач идентификации элементов ЭЭС. Предложены методы идентификации элементов ЭЭС, основанные на однолинейных схемах замещения

[54, 57], которые не могут использоваться для расчета режимов при наличии продольной и поперечной несимметрии. Она особенно проявляется в ЭЭС, питающих электротяговые нагрузки [8, 9].

Существенный вклад в решение проблемы создания технологий smart grid внесли Вариводов В.Н., Воропай Н.И., Дорофеев В.В., Иванов Т.В., Иванов С.Н., Кобец Б.Б., Логинов Е.И., Макаров A.A., Наумов Э.Б., Шака-рянЮ.Г., C.W. Gelling, J.M. Guerrero Zapata, Z. Styczynski, J. Schmid и др. Теоретическим основам идентификации посвящены работы Александровского Н.М., Андриевского Б.Р., Бессонова A.A., Дейча A.M., Дмитриева А.Н., Карабутова H.H., Кашьяпа P.JL, Льюнга Л., Музыкина С.Н., Острейковско-го В.А., Перельмана И.И., Прангишвили И.В., Салыги В.И., Сейджа Э.П., Солодовникова В.В., ЦыпкинаЯ.З., Эйхскоффа П. и их коллег [1...3, 6, 7, 19, 20, 21, 30, 35, 36, 37, 38, 39, 44, 46, 48, 56, 63]. Вопросам параметрической идентификации ЭЭС посвящены работы Лордкипанидзе В.Д., Файбисови-ча В.А., Шелюга С.Н. и др. [54, 57]

Работы перечисленных авторов создали методологическую основу для разработки методов параметрической идентификации элементов ЭЭС. В работе предлагается новые методы параметрической идентификации линий электропередачи и трансформаторов, основанные на использовании фазных координат и применимые в задачах управления несимметричными режимами.

Целью диссертационной работы является разработка методов параметрической идентификации линий электропередачи, а также двух- и трёхобмоточных силовых трансформаторов для решения задач управления технологическими процессами в электроэнергетике.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Проанализировать погрешности определения параметров ЛЭП и силовых трансформаторов.

2. Оценить возможности использования систем векторных измерений PMU-WAMS для решения задач параметрической идентификации ЛЭП и трансформаторов.

3. Формализовать задачу определения параметров ЛЭП и трансформаторов на основе синхронизированных измерений токов и напряжений и выполнить процедуру структурной идентификации моделей этих элементов

ээс.

4. Разработать методы параметрической идентификации ЛЭП и силовых трансформаторов на основе полносвязанных решётчатых схем замещения (РСЗ) из ЖС-элементов [10... 15, 17, 24, 59].

5. Оценить погрешности, возникающие при расчетах режимов ЭЭС с использованием параметров силовых элементов ЭЭС, полученных на основе предложенных методов идентификации.

Объект исследований. Электроэнергетическая система, построенная с использованием технологий smart grid для управления процессами производства, передачи, распределения, преобразования и потребления электроэнергии, оснащенная системами векторных измерений PMU-WAMS.

Предмет исследований. Методы параметрической идентификации силовых элементов ЭЭС для целей управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии.

Методы исследования базировались на математическом моделировании сложных электроэнергетических систем с использованием аппарата теории автоматического управления, методов математической статистики, линейной алгебры, функционального анализа. Для выполнения экспериментальных исследований и практических расчётов был использован программный комплекс «Fazonord-Качество», разработанный в ИрГУПСе [45] и модернизированный в части реализации алгоритмов параметрической идентификации силовых элементов электроэнергетических систем.

Научная новизна.

1. Формализована задача идентификации силовых элементов ЭЭС и предложен метод определения их параметров на основе синхронизированных измерений фазоров токов и напряжений, построенный в отличие от известных на базе фазных координат и применимый в задачах управления сложно-несимметричными режимами электроэнергетических систем, выполненных с использованием технологий smart grid.

2. Предложены методы параметрической идентификации линий электропередачи на основе информации, получаемой от устройств векторных измерений PMU-WAMS, отличающиеся от известных построением модели ЛЭП в виде решётчатых схем замещения из ЛСС-элементов.

3. Разработаны методы определения параметров двухобмоточных силовых трансформаторов на основе измерений комплексов токов и напряжений обмоток, позволяющие, в отличие от известных, использовать разработанные модели в задачах моделирования сложнонесимметричных нормальных и аварийных режимов ЭЭС; проведено обобщение методов для решения задач идентификации многообмоточных трансформаторов.

4. На основе компьютерного моделирования по разработанной в диссертации методике показана робастность предложенных идентификационных моделей при вариации погрешностей измерения фазоров токов и напряжений в пределах класса точности устройств PMU.

Достоверность и обоснованность научных результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждена корректным применением математических методов, сравнением полученных результатов в сопоставимых случаях с результатами расчетов, выполненных с помощью промышленных программ, прошедших полномасштабную практическую апробацию, а также сопоставлением с данными измерений на реальных объектах.

Практическая значимость. На основе разработанных идентификационных моделей ЛЭП и трансформаторов возможно решение следующих актуальных практических задач управления режимами ЭЭС, построенных с использованием технологий smart grid:

• повышение адекватности моделирования нормальных, сложнонесим-метричных, несинусоидальных и предельных режимов ЭЭС;

• увеличение точности настройки микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) ЭЭС и обеспечение адекватной реакции этих устройств в аварийных режимах и при перегрузках.

Реализация результатов работы. Научные результаты диссертации использованы в Филиале ОАО «Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы» - Сибирском научно-исследовательском институте электроэнергетики (СибНИИЭ) при выполнении научно-исследовательских работ по темам:

• устранение несимметрии напряжений и снижение гармонических искажений в сети 220 кВ БАМ;

• устранение несимметрии напряжений и снижение гармонических искажений в сети 220 кВ Забайкальской железной дороги;

• выбор пилотного проекта МЭС Сибири с использованием элементов активно-адаптивной сети (ААС); создание системы активных фильтров высших гармоник и адаптивных устройств компенсации напряжений обратной последовательности на подстанциях МЭС Сибири транзитов БАМ и Забайкальской железной дороги.

Материалы диссертации использованы в Восточно-Сибирской дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» при разработке программы повышения энергоэффективности Восточно-Сибирской железной дороги на 2012-2016 гг., а также при разработке мероприятий по улучшению качества электроэнергии в электрических сетях, питающих тяговые подстанции Байкало-Амурской железнодорожной магистрали.

Отдельные положения диссертации используются в учебном процессе Иркутского государственного университета путей сообщения.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих международных, всероссийских, региональных конференциях:

II и III Межвузовских научно-практических конференциях «Транспортная инфраструктура Сибирского региона» (Иркутск, 2011, 2012 г.); Всероссийской научной конференции молодых учёных «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2011 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования электроэнергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2012 г.); Smart Grid for Efficient Energy Power System for the Future (Magdeburg-Irkutsk, 2012); XVII Байкальской Всероссийской научной конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Иркутск, 2012 г.); Joint PhD colloquium of Project Baikal participants (St. Petersburg, 2012); III Международной научно-технической конференции «Электроэнергетика глазами молодёжи» (Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 16 печатных работ, из них 6 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных с соавторами, соискателю принадлежит от 25 до 75% результатов. Положения, определяющие научную новизну и выносимые на защиту, получены автором лично.

Объём и структура диссертации. В состав диссертации входят введение, три главы, заключение, библиографический список из 83 наименований и приложения. Общий объем текста диссертации 157 страниц, в нём содержится 77 рисунков и 46 таблиц. В приложении приведёны материалы о внедрении результатов работы.

Диссертация подготовлена в соответствии с планом исследований по направлению «Интеллектуальные сети {smart grid) для эффективной энергетической системы будущего», проводимых в соответствии с Постановлением Правительства РФ № 220 от 09.04.2010 г. Договор № 11.G34.31.0044 от 27.10.2011.

Во введении даётся обоснование актуальности научных исследований

по созданию методов параметрической идентификации основных элементов

ЭЭС на основе применения технологий smart grid с целью повышения точною

сти определения режимов ЭЭС. Сформулированы цели и основные задачи диссертационной работы, определена научная и практическая ценность результатов, дана краткая характе