Автоматика електроенергетичних систем

Спеціальність: Системи управління виробництвом і розподілом електроенергії
Код дисципліни: 7.141.06.E.027
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електроенергетика та системи управління
Лектор: к.т.н., доцент Коновал Володимир Семенович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою вивчення дисципліни є формування у студентів необхідних компетентностей, набуття ними знань та умінь для успішного виконання професійних обов’язків в області керування електроенергетичною системою (ЕЕС) для збереження стійкої її роботи в нормальних, аварійних та післяаварійних ситуаціях.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: • знання спеціальних розділів математики, в обсязі, необхідному для освоєння професійно-орієнтованих дисциплін (ЗК1); • здатність до аналізу та синтезу (ЗК2); • здатність здійснювати пошук, аналізувати і критично оцінювати інформацію з різних джерел (ЗК3); • уміння працювати як індивідуально, так і в команді (ЗК5); • уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях (ЗК6); • креативність, здатність до системного мислення (ЗК7); • розуміння необхідності навчання протягом життя та трансферу набутих знань (ЗК9); • відповідальність за якість виконуваної роботи (ЗК10); фахові компетентності: • знання про тенденції розвитку та найважливіші нові розробки в області функціонування пристроїв автоматики енергосистем, а також суміжних областях (ФК1); • здатність застосовувати інформаційно-комунікаційні технології та навики моделювання для розв’язання задач, пов’язаних з функціонуванням пристроїв автоматики (ФК4); • здатність застосовувати професійно-профільні знання й практичні навички під час ведення режимів електроенергетичних систем (ФК6); • здатність застосовувати аналітичні методи аналізу, математичне моделювання та виконувати математичні експерименти для розв’язання задач аналізу функціонування пристроїв автоматики (ФК7); • здатність критично аналізувати основні показники функціонування енергосистеми та оцінювати використані технічні рішення та обладнання (ФК8); • здатність аргументувати вибір методу аналізу функціонування пристроїв автоматики, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення (ФК12); • базові знання основних нормативно-правових актів і довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших розпорядних документів щодо забезпечення надійеості функціонування електроенергетичних систем та отримання максимального прибутку під час виробництва, передачі та розподілу електроенергії (ФКС1); • здатність фахового ведення ділових комунікацій щодо стану, проблем та перспектив розвитку електричних мереж і систем, в першу чергу щодо їх надійного функціонування (ФКС2); • здатність забезпечувати ефективне керування режимами енергосистем з метою їх оптимізації та надійного функціонування (ФКС3)
Результати навчання: знати причини виникнення та розвитку системних аварій, фізичну суть та якісну картину перехідних процесів, які виникають під час системних аварій; • знати принципи діяння різних засобів протиаварійного керування та межі їх застосування; • знати структуру системи протиаварійного керування, принципи схемної та машинної реалізації засобів протиаварійної автоматики; • вміти аналізувати стан ЕЕС та виявляти режими, які вимагають протиаварійного керування; • вміти розраховувати координати аварійних режимів, необхідні для подальшого вибору способів діянь на ЕЕС; вибирати принципи діяння на ЕЕС в аварійних ситуаціях та визначати їх інтенсивність; • вміти вибирати пристрої автоматики попередження чи ліквідації асинхронного режиму та розраховувати їх уставки.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Релейний захист і автоматика електричних станцій
Короткий зміст навчальної програми: Причини виникнення системних аварій та характерні етапи їх розвитку. Ліквідація наслідків аварій та відновлення нормального режиму роботи ЕЕС. Цілі та задачі протиаварійного керування. Призначення та види протиаварійного керування. Засоби протиаварійного керування. Принципи побудови пристроїв протиаварійної автоматики. Автоматика відвернення втрати стійкості. Пристрої автоматики попередження (припинення) асинхронного режиму. Пристрої обмеження зниження частоти, підвищення частоти, зниження напруги, підвищення напруги, перевантаження обладнання. Координація засобів протиаварійної автоматики.
Опис: Тема. Вступ. Електроенергетична система, як об'єкт керування. Принципи виникнення системних аварій та характерні етапи їх розвитку. Ліквідація наслідків аварій та відновлення нормального режиму роботи ЕЕС. Тема. Цілі та задачі протиаварійного керування. Забезпечення потрібного рівня надійності електропостачання споживачів. Оцінка життєздатності системи. Якісна характеристика перехідних процесів при аварійних збудженнях. Тема. Призначення та види протиаварійного керування. Тема. Засоби протиаварійного керування. Засоби протиаварійного керування комутаційного типу: релейний захист, автоматичне повторне вмикання, вимикання генераторів, вимикання навантаження, електричне гальмування, автоматичне частотне розвантаження, поділ системи, комутаційні дії в індуктивно-ємнісних установках, фазове керування. Засоби протиаварійного керування діянням на момент турбіни: обмеженням потужності турбіни, імпульсне розвантаження турбіни, форсування потужності турбіни. Засоби протиаварійного керування діянням на систему збудження синхронних машин, керування потужністю уставок та передач постійного струму, нові способи діяння. Тема. Структура системи автоматичного проти¬аварійного керування. Централізовані та децентралізовані пристрої протиаварійного керування. Їх структура та алгоритми функціонування. Ієрархічна система протиаварійного керування. Тема. Пристрої протиаварійної автоматики. Принципи побудови пристроїв. Тема. Автоматика відвернення втрати стійкості. Призначення. Структурна схема. Вимірні органи, пускові органи, пристрої дозування діянь та запам'ятовування обчислених доз. Виконавчі органи. Тема. Асинхронний режим та його наслідки. Характеристика двочастотного асинхронного режиму. Багаточастотний асинхронний режим. Відмінності асинхронного режиму від синхронних хитань та коротких замикань. Тема. Пристрої автоматики попередження (припинення) асинхронного режиму. Призначення. Виявні та пускові органи. Лічильник циклів асинхронного ходу. Статичні та динамічні пристрої. Схемна реалізація пристроїв АЛАР. Тема. Пристрої обмеження зниження частоти, підвищення частоти, напруги, струму електропередачі.
Методи та критерії оцінювання: Захисти звітів з лабораторних робіт, оцінка роботи на практичних заняттях, екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: письмові звіти з лабораторних і розрахункової робіт, усне опитування (30%) • підсумковий контроль - екзамен: письмово-усна форма (70%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Букович Н.В. Протиаварійна режимна автоматика електро¬енерге¬тич¬них систем: Навчальний посібник. – Львів: Видавництво «Бескид Біт», 2003. – 224 с. 2. Букович Н.В. Автоматика електро¬енерге¬тичних систем: Навчальний посібник. – К.: ІЗМН, 1998. – 280 с. 3. ГКД 34.35.108-2004 Керівні вказівки з протиаварійної автоматики енергосистем. – Затв. наказом № 95 Мінпаливенерго України 18.02.2004.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).