Автоматизована система формування сигналів синхронізації часу електричних мереж SMART-технологій

Abstract

Актуальність теми. В енергетичних мережах різних країнах спостерігаються, так звані, каскадні аварійні відключення електроенергії, що тягнуть за собою серйозні соціальні наслідки (аварійні зупинки поїздів метро в тунелях, трамваїв і тролейбусів на вулицях, ліфтів у висотних будівлях, відключення від електроенергії електротехнічних пристроїв лікарень, дитячих садів, підприємств з безперервними виробництвами та інше) для широких кіл населення. Аналіз каскадних відключень електроенергії, які недавно відбулися в світі, дозволяє виділити, крім чисто технічних, наявність інших, більш загальних причин таких подій. Перш за все, це скасування державного регулювання ринку електроенергії, що зробило даний ринок виключно висококонкурентним, але і менш керованим. З метою запобігання небажаних наслідків вказаної проблемної ситуації в енергетиці розроблена концепція інтелектуальної енергомережі (Smart Grid), що має важливу складову частину, яка пов’язана з безперервним моніторингом стабільності параметрів електромережі з прив’язкою до реального часу з мікросекундною точністю. Тема кваліфікаційної бакалаврської роботи, що присвячена дослідженню та удосконаленню автоматизованої системи формування сигналів синхронізації часу інтегрованих систем електропостачання на базі Smart-технологій, є актуальною і своєчасною. Об’єктом дослідження є процес формування і контролю характеристик синхросигналів інтегрованих систем електропостачання на базі Smart-технологій. Предметом дослідження є моделі системи фазового автопідстроювання частоти та цифрового часового дискримінатора пристрою контролю часових характеристик синхросигналів. Гіпотеза дослідження: Удосконалення автоматизованої системи контролю часових характеристик синхросигналів забезпечить можливість підвищення якості і надійності формування еталонних сигналів часу для моніторингу параметрів обладнання інтегрованих систем електропостачання на базі Smart-технологій і, як наслідок, підвищення їх енергоефективності. Метою кваліфікаційної бакалаврської роботи є проведення дослідження і удосконалення засобів автоматизованої системи формування і контролю часових характеристик синхросигналів. Для реалізації поставленої мети вирішуються наступні завдання: 1. Проаналізувати науково-технічні задачі забезпечення еталонним сигналом часу для моніторингу параметрів обладнання інтегрованих систем електропостачання на базі Smart-технологій. 2. Розробити математичні моделі системи фазового автопідстроювання частоти пристрою контролю часових характеристик синхросигналів. Виконати дослідження математичної моделі системи фазового автопідстроювання частоти пристрою контролю часових характеристик синхросигналів (аналіз динамічних характеристик – стабільності, помилки системи, перехідних процесів при різних типах впливів). 3. Виконати імітаційне моделювання та дослідження системи фазового автопідстроювання частоти пристрою контролю часових характеристик синхросигналів з використанням MatLab/Simulink.. 4. Провести експериментальні дослідження системи фазового автопідстроювання частоти та асинхронного цифрового часового дикримінатора пристрою контролю часових характеристик синхросигналів.