Интеллектуальная релейная защита с характеристиками, не зависящими от режимов работы активно-адаптивной электрической сети

Общая информация о проекте

Компания заявитель	Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
1.1. Регион	Нижегородская область
1.2. Юридический адрес	Н.Новгород, ул. Минина, д.24
1.3. Сфера деятельности компании	Учебно-образовательный сектор
1.4. ФИО руководителя, должность	Дмитриев Сергей Михайлович, Ректор
1.5. Контактное лицо (ФИО, должность, телефон, e-mail)	Куликов Александр Леонидович, профессор кафедры ЭССЭ, [email protected] тел. 89107912656
1.6. Сайт компании	http://www.nntu.ru/
2.1. Название проекта	Интеллектуальная релейная защита с характеристиками, не зависящими от режимов работы активно-адаптивной электрической сети
2.2. Отрасль (ОКВЭД)	Научные исследования 73.10
2.4. Описание проекта (основные цели и суть проекта, уникальность, конкурентные преимущества, практическая значимость)	1. Цель прикладного научного исследования и экспериментальной разработки Исходя из особенностей режимов работы электрических сетей, особенно при наличии в их структуре управляемых элементов электрооборудования (переход к активно-адаптивным сетям), измерительные органы защиты должны «отслеживать» изменения параметров режимов работы сети вследствие изменения параметров управляемого оборудования, то есть становиться адаптивными, что позволит обеспечить высокую чувствительность защиты без ухудшения надежности их работы. Основной научно-технической задачей является разработка экспериментального образца интеллектуальной релейной защиты активно - адаптивной электрической сети, алгоритмы которого используют непрерывный мониторинг токов и напряжений в электрических сетях и автоматически корректируют характеристики защиты при изменениях нагрузки сети. Это позволит формировать пороги чувствительности устройства защиты по реальным нагрузкам, а не по прогнозируемым, которые могут существенно отличаться от реальных. Реализация такого способа защиты повысит функциональные возможности устройств релейной защиты в широком диапазоне изменения нагрузки сети. 2. Основные результаты проекта 2.1 На основе анализа научно-технической литературы установлено, что создание цифровой релейной защиты интеллектуальных электрических сетей полностью не решены, в частности, отсут-ствуют устройства защиты с характеристиками, не зависящими от режимов активно-адаптивной электрической сети. Сложность разработки таких устройств связана с использованием быстротечных волновых переходных процессов, а также с обеспечением таких параметров защиты, как быстродействие, чувствительность и селективность. 2.2 Разработанные математические модели линий электропередачи и других элементов электроэнергетических систем с распределенными и сосредоточенными параметрами, а также проведенное математическое моделирование релейной защиты позволило сформировать комплекс новых алгоритмов измерительных органов и других компонентов защиты для применения в разрабатываемом экспериментальном образце. 2.3 Разработана структурная схема лабораторного стенда по проведению исследований с экспериментальным образцом интеллектуальной релейной защиты, а также реализована закупка необходимого технологического оборудования и программного обеспечения. Лабораторный стенд обеспечит полный цикл тестовых, экспериментальных и исследовательских испытаний с разрабатываемым образцом защиты. 2.4 Разработаны алгоритмы релейной защиты электрических сетей, в том числе описание разработаны требования к системе взаимодействия алгоритмов релейной защиты электрических сетей. Разработанные алгоритмы интеллектуальной релейной защиты не только отслеживают конфигурацию электрической сети для обеспечения должного функционирования, но и приспосабливают свой алгоритм работы при повреждениях в системе коммуникаций с применением протокола МЭК 61850. 2.5 Разработанная программа и методика исследовательских испытаний алгоритмов релейной защиты электрических сетей. 2.6 По результатам проведенных экспериментов выявлено, что разработанные алгоритмы релейной защиты электрических сетей 6-750 кВ сохраняют работоспособность при всех видах коротких замыканий, а также при замыканиях на присоединениях, работающих двумя фазами, в любой момент времени изменения напряжения линии, в том числе при значениях сопротивления в месте короткого замыкания до 1000 Ом (волновая защита). Сокращение времени срабатывания алгоритмов интеллектуальной релейной защиты электрических сетей по сравнению с классическим исполнением защит составляет для централизованного варианта от 31 % до 94 %, для децентрализованного варианта от 28 % до 96 %. Выполнена закупка компонентов и средств вычислительной техники для изготовления плат ввода-вывода и высокочастотной цифровой обработки трех полукомплектов экспериментального образца интеллектуальной релейной защиты электрических сетей. 3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки - Заявка на изобретение № 2015111818 от 02.04.2015г., РФ «Способ определения расстояния до места повреждения на линии электро передачи»; - Заявка на изобретение № 2015103943 от 06.02.2015г., РФ «Способ адаптации дистанционной защиты и определителя места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели». 4. Назначение и область применения результатов проекта Активно-адаптивные магистральные и распределительные сети. Предложения о развитии исследований: результаты исследований могут быть использованы при разработке и создании интеллектуальных устройств цифровой релейной защиты с характеристиками, е зависящими от режимов работы активно- адаптивной сети. Потенциальными потребители результатов проекта: ОАО «Российские сети», ОАО «ФСК ЕЭС», сетевые компании зарубежных стран, генерирующие компании, крупные промышленные потребители. 5. Эффекты от внедрения результатов проекта Положительный эффект от внедрения результатов будет заключаться в повышении быстродействия, чувствительности, селективности релейной защиты, а также обеспечении ее независимости от режимов работы электрической сети. 6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта После разработки экспериментального образца интеллектуальной релейной защиты и проведения его испытаний может быть организован серийный выпуск устройств интеллектуальной релейной защиты с поставкой сетевым компаниям РФ, ближнего и дальнего зарубежья при в количестве примерно 100 шт. в год. Потенциальный объем рынка в России составит 100 000 изделий.
2.5. Имеющиеся объекты/оборудование	Лабораторный стенд по проведению исследований с экспериментальным образцом интеллектуальной релейной защиты
2.7. Оказываемая поддержка проекту	Соглашение с Министерством образования и науки Российской Федерации от 20.10.2014 № 14.577.21.0124
2.3. Категория проекта	Инновации
2.6. Статус проекта	Бизнес-идея. Предварительная стадия проработки, исследования
3.1. Стоимость проекта, сумма инвестиций (рубли/доллары США, евро)	83 000 000 рублей
3.2. Объем привлекаемых дополнительных средств (рубли/доллары США, евро)	35 000 000 рублей
3.3. Сроки реализации проекта. Начало и завершение реализации	2014-2016 г.г.
3.4. Период окупаемости	3 года
4.1. Потребности в партнерах. Вид взаимодействия	Продвижение и тиражирование проекта.
4.2. Требования к потенциальному партнеру (включая вид экономической деятельности)	Производственные компании.
5.1. Суть проблемы	Потребность в инвестициях для создания серии интеллектуальных релейных защит.
5.2. Возможные меры, способствующие продвижению проекта	ГОС поддержка.
6.1 Потребность в кадровых ресурсах	-
7.1. Примечания	-