Тема проекта: «Интеллектуальная система контроля и прогнозирования режимной надежности электрических сетей нефтегазовых комплексов, включающих автономные системы с ВИЭ».

Приоритетное направление: Энергетика и машиностроение.

Цель проекта: разработка системы контроля и прогнозирования режимной надежности электрических сетей НГК , функционирующей в составе программно-аппаратного комплекса (ПАК) с использованием алгоритмов адаптивного управления объектом и технических средств контроля параметров состояния системы, на основе информационная система SCADA и систем векторных измерений WAMS. Разрабатываемая система обеспечит надёжность работы электрической сети НГК.

Описание проекта

Привлекательность использования в сетях НГК дополнительных источников генерации ВИЭ, преобразующих энергию солнца и ветра в
электрическую, становится менее существенным при осуществлении режима с регламентируемыми требованиями по надежности, устойчивости и качества электроснабжения. Это обусловлено тем, что наличие ВИЭ, по своей природе склонных к прерывистой генерации, приводит к нарушению баланса активной и реактивной мощности, возникновению колебаний мощности и напряжения
Для повышения режимной надежности и управляемости таких сетей предлагается установка тиристорных устройств компенсации реактивной мощности, как элементов FACTs и управление ими в реальном времени. В проекте предлагается разработка системы контроля и прогнозирования режимной надежности электрических сетей нефте-газового комплекса (НГК), функционирующей в составе програмно-аппаратного комплекса (ПАК) с использованием алгоритмов адаптивного управления объектом и современных технических средств непрерывного контроля параметров состояния системы, на основе оперативно информационная система SCADA и систем векторных измерений WAMS. Разрабатываемая система обеспечит надежность электрической сети НГК с регламентируемым требованием к качеству электроснабжения.

Конечным продуктом разработки является система управления объектом в реальном времени ,включающая программно-аппаратный
комплекса ПАК, который будет оформлен в виде (макета), и система непрерывного контроля состояния объекта в реальном времени. ПАК разрабатываемой системы будет опробован на модели RTDS (в лаборатории SPG НАО «АУЭС») и на объектах ТОО «ОралМунайПром» и ТОО «Мангистаэнерго», используя данные системы SCADA и WAMS. В данном проекте, для идентификации основных сценариев аварий в
ЭС планируется использовать современные программы PowerFactory DigSILENT и PSCAD, а также цифровой программно-аппаратный комплекс моделирования энергосистем в реальном времени RTDS (Канада). Результаты предлагаемой системы могут быть использованы при создании современных систем режимного управления в ЭС, что обеспечивает повышение надежности функционирования ЭС, снижает число крупных системных аварий и в конечном счете приводит к реализации концепции Интеллектуальных Электрических Сетей (ИЭС).

Состав исследовательской группы

1) Научный консультант проекта Профессор Трофимов Герман Генадиевич – профессор кафедра «Электроснабжение и возобновляемые
источники энергии» АУЭС (г. Бат Ям, Израиль). Имеет около 350 научных работ и 9 книг, подготовил более 10 отчетов по энергоэффективности и ВИЭ в Казахстане для ООН.
2) Научным руководителем проекта является к.т.н., доцент кафедры «Электрических станций и электроэнергетических систем» НАО
АУЭС – Тохтибакиев Кармель Камилович. Опыт научной работы 45 лет, шифр специальности защиты 05.14.02 – Электроэнергетические системы и управление ими» диссертация на тему «Разработка методов управления мощностью при каскадных авариях». Список научных и методических трудов состоит из 52 наименований, среди которых за 2013-2017 гг. три в зарубежных научных и семь в отечественных изданиях.
3) Саухимов Алмаз Абжалиевич, доктор Ph.D, более 10 лет занимается вопросами управления и оптимизации режимами электроэнергетических систем. В 2012 году по заказу АО «KEGOC» (СО) являлся ответственным исполнителем НИР «Исследование эффективности автоматического управления пропускной способностью ЛЭП 220-500-1150 кВ НЭС Казахстана с разработкой алгоритмов управления для обеспечения устойчивости» и участвовал в разработке алгоритмов дозировки управляющих воздействий в реальном времени для обеспечения статической устойчивости электрических сетей 500-220 кВ с использованием WAMS/WACS технологий. 5)
4) Бектимиров Анур Талгатович – магистр. Принимал участие в НИР. Разрабатывал алгоритмы для построения активно-адаптивной сети с использованием Smart Grid технологий. Имеет опыт моделирования оптимизации режимов в программе Power Factory DigSilent, PSCAD, RastrWin и Mustang.
5) Гунин Александр Михайлович – магистр, специалист по моделированию электрических режимов в среде Matlab, RastrWin и Mustang.
6) Аман Айгерим Бериккызы – магистр, выполняет расчеты установившихся и переходных режимов в среде Power Factory DigSilent и
RastrWin.
7) Кенесов Ерлан Кайратович – магистрант, специалист по моделированию электрических режимов в среде RastrWin и AutoCAD.
8) Рашидов Ш. У.
9) Калимолдаев М. Н.

Планируемые результаты исследования

•Подготовка макета системы в виде отдельных модулей Программного обеспечения;
•Описание методов и алгоритмов в отчетах и пояснительных записках;
•Результаты исследований на реальном объекте и компьютерном моделировании установившихся и переходных режимов сети;
•Результаты апробации макета при работе с БД системы SCADA и с моделью RTDS
•Статья или обзор в статьи в рецензируемом отечественном издании, рекомендованном КОКСОН;
•На основании результатов подача патента на полезную модель, включенного в базу данных Derwent Innovations Index (Web of Science, Clarivate Analytics);
•Две статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти);
Разработанный макет ПО может быть использован при проектировании ПАК для системы «Советчик диспетчера» или тренажера для оперативного персонала диспетчерских центров НГК регионального и межрегионального уровней .
Основные результаты исследований по разработке системы контроля режимной надежности могут быть использованы в учебных целях
(лабораторное и практические занятия) в ВУЗах энергетического профиля;
Ожидаемые результаты проекта могут быть использованы при создании систем управления в системах электроснабжения в реальном
времени.

В научном плане результаты проекта могут быть использованы для развития теории надежности и повышения эффективности функционирования автоматизированных технических систем