Электроэнергетические системы и их автоматизация

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКЗАМЕНА (ИТОГОВОГО) ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

 

Электроснабжение

 

Рекомендована Методическим советом УГТУ – УПИ

для направления 140200 – «Электроэнергетика»,

специальности 140211 – «Электроснабжение»

 

Екатеринбург

2007

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования № 214 тех/д.с. от 27.03.2000 г. и определяющим требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по направлению 140200 – «Электроэнергетика», специальности 140211 – «Электроснабжение».

 

 

Программа составлена ведущими лекторами кафедры «Теоретическая электротехника и технологии электроснабжение»

 

Программа одобрена на заседании кафедры «Теоретическая электротехника и технологии электроснабжения»

 

 

                                                                                                   ©  Уральский государственный

                                                                                      технический университет-УПИ,

                                                                                                                                 2007 г.

Теоретическая часть

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ИХ АВТОМАТИЗАЦИЯ

1.1. Основные виды потребителей электроэнергии. Графики нагрузок электроустановок. Интегральные характеристики графиков нагрузки. Участие электрических станций в покрытии графика нагрузки энергосистем.

1.2. Преимущества и недостатки объединения электростанций и энергосистем.

1.3. Регулирование частоты и активной мощности энергосистем. АРЧМ. Статические частотные характеристики регуляторов скорости турбин и нагрузки.

1.4. Надежность ЭЭС, ее составные свойства. Основные показатели. Ущерб от недоотпуска электроэнергии и его определение.

1.5. Основы технико-экономических расчетов в ЭЭС. Выбор сечений ЛЭП. Экономическая плотность тока. Экономические интервалы.

1.6. Качество электроэнергии и основные принципы его обеспечения.

1.7. Общая постановка задачи оптимизации режима ЭЭС. Формулировка задачи с позиции нелинейного программирования. Полная и упрощенная постановка задачи.

1.8. Экономичное распределение нагрузки между параллельно работающими агрегатами. Использование критерия оптимальности для планирования режима.

1.9. Общая характеристика методов нелинейного программирования. Выбор направления и длины шага в задаче минимизации целевой функции. Рекуррентные выражения.

1.10 Общая характеристика задачи линейного программирования Примеры в электроэнергетике. Симплекс-метод.

1.11. Учет ограничений в форме равенств при оптимизации режима ЭЭС. Метод Лагранжа. Учет ограничений в форме неравенств при оптимизации режима ЭЭС. Метод штрафных функций.

1.12. Градиентные методы оптимизации режима ЭЭС. Обобщенный метод Ньютона.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

2.1. Виды электрических сетей. Схемы замещения элементов сети и определение их параметров.

2.2. Уравнения установившегося режима электрической сети - контурные уравнения и уравнения узловых напряжений. Достоинства и недостатки этих методов.

2.3. Методы Зейделя и Ньютона для решения уравнений установившегося режима.

2.4. Регулирование напряжения в электрических сетях. Компенсация реактивной мощности.

2.5. Определение потерь мощности и энергии в элементах сети.

2.6. Режимы работы нейтралей.

2.7. Расчеты потокораспределения в кольцевой и разомкнутой цепи.

 

Тематика задач

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

1. Расчет токов и напряжений в электрической сети.

2. Расчет токов и напряжений при различных видах коротких замыканий в простейшей электрической сети, построение векторных диаграмм.

3. Рассчитать периодическую, апериодическую составляющие тока и ударный ток КЗ.

4. В схеме электрической сети определить предельный угол отключения аварии - короткого замыкания.

5. В схеме электрической сети проанализировать устойчивость динамического перехода, используя метод площадей.

6. Определить коэффициент запаса статической устойчивости для модели синхронного генератора с АРВ пропорционального действия.

7. Определить запас статической устойчивости для модели синхронного генератора без АРВ.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ

1. Для заданной схемы сети рассчитать ток КЗ и выбрать силовой выключатель в цепи понижающего трансформатора.

2. Задан режим работы автотрансформатора. Определить допустимость заданного режима работы.

3. Для заданного трансформатора определить допустимость заданного графика нагрузки.

4. Привести схему «Две системы сборных шин с обходной, с раздельными обходным и шиносоединительным выключателями», содержащую четыре ВЛ и два трансформатора. В

указанной схеме привести порядок операций по выводу в ремонт шинного разъединителя первой системы сборных шин.

5. Задан автотрансформатор. Определить - какой генератор из приведенных ниже допустимо подключить к обмотке НН для заданного режима работы.

6. Привести схему «Две системы сборных шин с обходной, с раздельными обходным и шиносоединительным выключателями», содержащую четыре ВЛ и два трансформатора. В указанной схеме привести порядок операций по выводу в ремонт выключателя первой ВЛ.

Литература

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

а) основная литература

1. Окуловская Т.Я., Паниковская Т.Ю., Смирнов В.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Екатеринбург, УТТУ, 1998

2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы. М: Энергия, 1970.

3. Паниковская Т.Ю., Тейхриб Г.И. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Переходные процессы в электроэнергетических системах» Екатеринбург, УГТУ, 1999

4. Окуловская Т.Я., Павлова М.В., Паниковская Т.Ю., Смирнов В.А. Устойчивость электрических систем / Учебное пособие. - Екатеринбург: УГТУ, 1999, 52 с.

5. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. - М.: Высшая школа, 1978.

6. Веников В.А. Переходные процессы электрических систем в примерах и иллюстрациях. -М: Госэнергоиздат, 1985.

7. Руководящие указания по устойчивости энергосистем. М.: СПО «Союзтехэнерго», 1984.

8. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750 кВ. Руководящие указания по релейной защите/ ВГПИИ и НИИ Энергосетьпроект. М: Энергия, 1979. Вып.2.

б) дополнительная литература

1. Справочник по проектированию подстанций 350-500 кВ. / Под ред. С.С. Рокотяна и Я.С. Самойлова. - М. Энергоиздат, 1982.

2. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергия, 1989

3. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. / Под ред. Жукова Л.А. -М: Энергия, 1979.

4.Электротехнический справочник. Т.З. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии: 7-е изд., испр. и доп. - М: Энергоатомиздат, 1988.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ

а) Основная литература

1. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов. / Под ред. А. А. Васильева. -М: Энергия, 1990.

2. Электрическая часть электростанций. /Под ред. СВ. Усова. - Л.: Энергия, 1987.

3. Рожкова Л.Д., Козулин B.C. Электрооборудование станций и подстанций. - М: Энергия, 1987.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков К.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергия, 1989.

б) Дополнительная литература

1. Гервиц М.Н., Кокин С.Е., Нестеренков В.П. Проектирование подстанций: Учебное пособие по курсу "Электрическая часть станций". - Свердловск: Издание УПИ, 1988.

2. Электротехнический справочник. / Под ред. профессоров МЭИ. Tl, T2, ТЗ, 7-е изд., испр. -М: Энергоатомиздат, 1985-1988 гг.

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО (ИТОГОВОГО)

                            ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

для направления 140200 - "Электроэнергетика",  

 специальности 140211 - "Электроснабжение"

 

 

Авторы:  ведущие лекторы дисциплин специальностей кафедры

«Теоретическая электротехника и технологии электроснабжения»

                    

 

                           

 

 

Подписано в печать			Формат 60x84 1/16
Бумага типографская	Плоская	печать	Усл. п. л.
Уч-изд. л.	Тираж	Заказ	Цена «С

Издательство УГТУ

620002, Екатеринбург, Мира, 19

Ротапринт УГТУ, 620002, Екатеринбург, Мира, 19

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ЭКЗАМЕНА (ИТОГОВОГО) ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

 

Электроснабжение

 

Рекомендована Методическим советом УГТУ – УПИ

для направления 140200 – «Электроэнергетика»,

специальности 140211 – «Электроснабжение»

 

Екатеринбург

2007

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования № 214 тех/д.с. от 27.03.2000 г. и определяющим требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по направлению 140200 – «Электроэнергетика», специальности 140211 – «Электроснабжение».

 

 

Программа составлена ведущими лекторами кафедры «Теоретическая электротехника и технологии электроснабжение»

 

Программа одобрена на заседании кафедры «Теоретическая электротехника и технологии электроснабжения»

 

 

                                                                                                   ©  Уральский государственный

                                                                                      технический университет-УПИ,

                                                                                                                                 2007 г.

Теоретическая часть

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ИХ АВТОМАТИЗАЦИЯ

1.1. Основные виды потребителей электроэнергии. Графики нагрузок электроустановок. Интегральные характеристики графиков нагрузки. Участие электрических станций в покрытии графика нагрузки энергосистем.

1.2. Преимущества и недостатки объединения электростанций и энергосистем.

1.3. Регулирование частоты и активной мощности энергосистем. АРЧМ. Статические частотные характеристики регуляторов скорости турбин и нагрузки.

1.4. Надежность ЭЭС, ее составные свойства. Основные показатели. Ущерб от недоотпуска электроэнергии и его определение.

1.5. Основы технико-экономических расчетов в ЭЭС. Выбор сечений ЛЭП. Экономическая плотность тока. Экономические интервалы.

1.6. Качество электроэнергии и основные принципы его обеспечения.

1.7. Общая постановка задачи оптимизации режима ЭЭС. Формулировка задачи с позиции нелинейного программирования. Полная и упрощенная постановка задачи.

1.8. Экономичное распределение нагрузки между параллельно работающими агрегатами. Использование критерия оптимальности для планирования режима.

1.9. Общая характеристика методов нелинейного программирования. Выбор направления и длины шага в задаче минимизации целевой функции. Рекуррентные выражения.

1.10 Общая характеристика задачи линейного программирования Примеры в электроэнергетике. Симплекс-метод.

1.11. Учет ограничений в форме равенств при оптимизации режима ЭЭС. Метод Лагранжа. Учет ограничений в форме неравенств при оптимизации режима ЭЭС. Метод штрафных функций.

1.12. Градиентные методы оптимизации режима ЭЭС. Обобщенный метод Ньютона.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

2.1. Виды электрических сетей. Схемы замещения элементов сети и определение их параметров.

2.2. Уравнения установившегося режима электрической сети - контурные уравнения и уравнения узловых напряжений. Достоинства и недостатки этих методов.

2.3. Методы Зейделя и Ньютона для решения уравнений установившегося режима.

2.4. Регулирование напряжения в электрических сетях. Компенсация реактивной мощности.

2.5. Определение потерь мощности и энергии в элементах сети.

2.6. Режимы работы нейтралей.

2.7. Расчеты потокораспределения в кольцевой и разомкнутой цепи.