Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева
Сибирского отделения Российской академии наук
(ИСЭМ СО РАН)
УТВЕРЖДАЮ
Директор
_______________Н.И. Воропай
«___»________________ 2012 г.
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 05.14.02
Отрасль науки: 05.00.00 – Технические науки
Группа специальностей: 05.14.00 – Энергетика
Специальность 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы
Наименование степени / квалификации - Кандидат наук
Иркутск 2012
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
составлена в соответствии с приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 16 марта 2011 года № 1365 «Об утверждении федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)», основании письма Минобрнауки РФ № ИБ-733/12 от 22 июня 2011 года «О формировании основных образовательных программ послевузовского профессионального образования» и на основе программы, разработанной экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации комиссии по энергетике, электрификации и энергетическому машиностроению при участии Московского энергетического института (ТУ).
Программу составили:
доктор технических наук Смирнов Сергей Сергеевич, ведущий научный сотрудник Отдела электроэнергетических систем ИСЭМ СО РАН.
22 ноября 2012 г. ___________________
подпись
Программу составили:
доктор технических наук Колосок Ирина Николаевна, ведущий научный сотрудник Отдела электроэнергетических систем ИСЭМ СО РАН.
22 ноября 2012 г. ___________________
подпись
Программа обсуждена на заседании Ученого совета ИСЭМ СО РАН 5 июля 2012г., протокол № 6.
Данная программа составлена на основе дисциплин направления «Электроэнергетика и электротехника», связанных с особенностями проектирования и эксплуатации электростанций и сетей, анализом режимных параметров и устойчивости электроэнергетических систем, приемами релейной защиты и автоматического управления в электрических системах.
Цель экзамена - установить глубину профессиональных знаний соискателя ученой степени, уровень подготовленности к самостоятельной научно-исследовательской работе.
1. Содержание кандидатского экзамена по специальности
На кандидатском экзамене аспирант (соискатель) должен продемонстрировать умение пользоваться знаниями и умениями, приобретенными в ходе освоения профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования по направлению подготовки 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы.
1.1. Управление ЭЭС в нормальных и аварийных режимах
Концепция комплексного управления ЭЭС в различных ситуациях
«Сложная» ЭЭС как объект исследования; свойства «сложных» ЭЭС; новые тенденции в электроэнергетике.
Территориальная, временная и ситуативная иерархия управления ЭЭС. Критерии управления. Живучесть «сложных» ЭЭС.
Комплексная оптимизация режимов ЭЭС, имеющих в своем составе гидроэлектростанции
Система автоматического управления ЭЭС и их подсистемами в нормальных режимах.
Система противоаварийного управления ЭЭС.
1.2. Оперативно-диспетчерское управление ЭЭС
ЭЭС как объект управления; свойства сложных ЭЭС; новые тенденции в электроэнергетике.
Система оперативно-диспетчерского управления ЭЭС в современных условиях.
Организация оперативно-диспетчерского управления ЭЭС.
Режимы работы ЭЭС. Нормальные режимы работ ЭЭС и их оптимизация.
Специальные режимы ЭЭС: несимметричные режимы, несинусоидальные режимы.
1.3. Эксплуатация, диагностика и ремонт электрооборудования ЭЭС
Эксплуатация собственных нужд (СН) тепловых электростанций и подстанций. Характеристики потребителей. Схемы собственных нужд на напряжении 6 и 0,4 кВ. Обеспечение надежности. Конструкция и режимы эксплуатации трансформаторов СН на станциях и подстанциях.
Системы охлаждения трансформаторов, эксплуатация и ремонты. Особенности эксплуатации автотрансформаторов, трансформаторов с расщепленными обмотками.
Регулирование напряжений с применением РПН; ПБВ. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов и фазировка трансформаторов.
Параллельная работа трансформаторов и автотрансформаторов. Допустимые нагрузочные и перегрузочные режимы. Текущие и капитальные ремонты трансформаторов и автотрансформаторов. Профилактические испытания трансформаторов и автотрансформаторов при текущих и капитальных ремонтах.
Сушка трансформаторов. Трансформаторное масло. Контроль технических характеристик трансформаторного масла, в эксплуатации, хроматографические показатели трансформаторного масла, хранение и испытание.
Эксплуатация и производство переключений в электрических схемах высокого напряжения на электростанциях и подстанциях. Эксплуатация генераторов на тепловых и гидравлических станциях. Эксплуатация синхронных компенсаторов на подстанциях. Системы охлаждения гидро- и турбогенераторов, синхронных компенсаторов и систем охлаждения.
Организация эксплуатационного контроля параметров режима работы гидро- и турбогенераторов. Организация ремонтного обслуживания турбо- и гидрогенераторов. Виды эксплуатационного контроля и профилактических испытаний.
Ликвидация аварий в электроустановках станций и подстанций. Коммутационные аппараты и оборудование РУ электростанций и подстанций. Эксплуатация и ремонт.
1.4. Современные проблемы развития электроэнергетики
Современное состояние и тенденции развития электроэнергетических систем и систем электроснабжения.
Теория диагностики электроэнергетических систем, основного оборудования электрических станций, изоляции электроэнергетического оборудования высокого напряжения.
Оптимизация развития систем электроснабжения
Проблемы качества электроэнергии. Учет влияния потребителей на качество электроэнергии.
Проблемы реконструкции и модернизации электроэнергетического оборудования объектов и сооружений электроэнергетики
Проблемы и перспективы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для энергоснабжения объединенных и автономных потребителей
Экологические проблемы электроэнергетики. Экономические механизмы решения экологических проблем электроэнергетики.
1.5. Электромагнитная совместимость (ЭМС) в ЭЭС.
Общие вопросы ЭМС. Источники и значение электромагнитных помех (ЭМП). Каналы, механизмы передачи и ослабления ЭМП. Методы и средства защиты от ЭМП.
Экспериментальное определение электромагнитной обстановки и помехоустойчивости, общие принципы обеспечения ЭМС.
Стандартизация в области ЭМС.
Заземляющие устройства (ЗУ) электроустановок как канал передачи ЭМП. Методы проверки состояния ЗУ.
Качество электрической энергии как проблема ЭМС.
1.6. Расчеты специальных режимов в ЭЭС
Математические модели режимов электроэнергетических систем (ЭЭС).
Параметры схемы замещения и параметры режима ЭЭС в фазных координатах. Преобразования параметров из фазных координат в симметричные координаты и наоборот.
Расчет несимметричных режимов ЭЭС в фазных координатах.
Расчет несинусоидальных режимов ЭЭС.
1.7. Релейная защита и автоматика ЭЭС
Программируемые микроконтроллеры для управления двигателями.
Специальные периферийные устройства для управления силовыми преобразователями.
Сигнальные микроконтроллеры с модифицированной архитектурой для систем управления реального времени.
Интегрированные средства разработки и отладки программного обеспечения цифровых сигнальных микроконтроллеров.
Решение типовых задач создания РЗА на микропроцессорах.
Современные средства интерактивной отладки.
1.8. Информационные технологии в науке.
Модели данных. Классификация моделей данных. Выбор модели данных. Иерархическая, сетевая и реляционная модели данных, их типы структур, основные операции и ограничения. Теория проектирования реляционных баз данных.
CASE – средства. Понятие и назначение CASE-средства. Обзор существующих CASE-средств. Применение при разработке баз данных.
Общие сведения о постреляционных СУБД. Ограничения реляционных баз данных. Объектно-ориентированные СУБД. Объектно-реляционные СУБД.
Тенденции развития баз данных. Перспективные отечественные и зарубежные системы управления базами данных, их основные функциональные возможности.
Институциональные инновации и национальная инновационная система. Теоретические концепции в области инноваций и инновационной политики.
Институциональная среда инновационной деятельности. Теоретические концепции. Государственная политика в инновационной сфере. Законодательство в сфере интеллектуальной собственности. Защита информации.
1.9. Тренажерно-обучающие комплексы и советчики диспетчера ЭЭС
Тренажерно-обучающие комплексы оперативно-диспетчерского персонала ЭЭС
Тренажеры оперативных переключений. Классификация тренажеров оперативных переключений (ТОП), принципы, структура, модели, средства реализации, диалоговые системы, экспертные системы, области применения, перспективы развития. Применение мультимедийных технологий в режимных тренажерах (РТ). Гибридные РТ.
Режимные тренажеры оперативно-диспетчерского персонала ЭЭС. Классификация РТ: статические, псевдодинамические, динамические. Характеристики РТ, достоинства и недостатки. Комплексные полномасштабные режимные тренажеры.
Режимные тренажеры оперативно-диспетчерского персонала сетевых предприятий. Состав задач, решаемых с помощью РТ оперативно-диспетчерского персонала предприятий электрических сетей (ПЭС).
Советчики диспетчера ЭЭС. Назначение и роль советчиков диспетчера в повышении системной надежности ЭЭС и надежности электроснабжения потребителей, качества электроэнергии и экономичности электроснабжения потребителей. Классификация советчиков диспетчера ЭЭС. Состояние разработок, новые тенденции и перспективы развития.
Советчик диспетчера по ведению нормального режима ЭЭС. Функции советчика; оценка текущего (перспективного, ремонтного, возможного послеаварийного) режима по условиям надежности формирование советов диспетчеру по устранению выявленной перегрузки элементов сети, первичному, вторичному и третичному регулированию напряжения в контролируемых узлах сети.
Советчик диспетчера по оптимизации режима. Оперативная дооптимизация текущего или перспективного режима по активной мощности; оперативная коррекция текущего режима по напряжению и реактивной мощности источников. Принципы и критерии работы советчика. Методы и алгоритмы реализации. Режимы работы.
Советчик диспетчера по восстановлению нормального режима ЭЭС после крупных системных аварий. Общие принципы восстановления: восстановление работы электростанций; восстановление схемы сети; восстановление питания потребителей; объединение на параллельную работу частей ЭЭС. Структура и функции советчика диспетчера по восстановлению. Методы и алгоритмы реализации.
2. Структура кандидатского экзамена по специальности.
2.1.Кандидатский экзамен по специальности проводится в два этапа:
первый этап: аспирант (соискатель) выполняет реферат по предложенной теме. Успешное выполнение реферата является условием допуска ко второму этапу экзамена.
второй этап экзамена проводится в форме собеседования с аттестуемым по теме сообщения. Собеседование происходит в течении 30 – 40 минут.
2.2. Примерный перечень тем рефератов:
1. Режимы работы синхронных генераторов.
2. Расчет электрических систем в различных системах координат (фазных, симметричных, dq0-координатах и др.).
3. Расчет специальных режимов электрических систем (несимметричных, несинусоидальных и др.).
3. Критерии оценки:
Итоговая оценка за экзамен выставляется по пятибалльной шкале.
“5” – «отлично» - ответ полный, глубокий, демонстрирующий высокий уровень профессиональной компетентности соискателя ученой степени и подготовленности аттестуемого к самостоятельной научно-исследовательской работе.
“4” – «хорошо» - ответ полный, демонстрирующий хороший уровень профессиональной компетентности соискателя ученой степени и подготовленности аттестуемого к самостоятельной научно-исследовательской работе.
“3” – «удовлетворительно» - ответ неполный, но демонстрирующий достаточный уровень профессиональной компетентности соискателя ученой степени и подготовленности аттестуемого к самостоятельной научно-исследовательской работе.
«2» – «неудовлетворительно» - ответ неполный, демонстрирующий недостаточный уровень профессиональной компетентности соискателя ученой степени и неподготовленность аттестуемого к самостоятельной научно-исследовательской работе.
4. Рекомендуемое информационное обеспечение
Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф. Электрическая часть станций и подстанций / Под ред. А.А. Васильева. М.: Энергоатомиздат, 1990.
Околович Н.М. Проектирование электрических станций. М.: Энергоатомиздат, 1982.
Электрические системы. Электрические сети /Под ред. В.А. Веникова и В.А. Строева. М.: Высш. шк., 1998.
Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1984.
Веников В.А., Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи переменного и постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1985.
Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1970.
Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высш. шк., 1978.
Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1984.
Овчаренко Н.И. Элементы автоматических устройств энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1995.
Алексеев О.П., Казанский В.Е., Козис В.Л. / Автоматика электроэнергетических систем. М.: Энергоиздат, 1981.
Дьяков А.Ф., Овчаренко Н.И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем /Под ред. А.Ф. Дьякова. М.: Изд-во МЭИ, 2000.
Веников А.В. Теория подобия и моделирования. М.: Высш. шк., 1976.
Электрические сети и системы. Математические задачи электроэнергетики. /Под ред. В.А. Веникова. М.: Высш. шк., 1981.
Фокин Ю.А. Вероятностно-статистические методы в расчетах надежности систем электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1985.
Методы оптимизации режимов энергосистем / Под ред. В.М. Горнштейна. М.: Энергоиздат, 1981.
Арзамасцев Д.А., Бартоломей П.И., Холян А.М. АСУ и оптимизация режимов энергосистем. М.: Высш. шк., 1983.
Дополнительная литература
Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1986.
Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей / Под ред. Л.Г. Мамиконянца. М.: Энергоатомиздат, 1984.
Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением. Под ред. Л.С.Линдорфа, Л.Г.Мамиконянца. М.: Энергия, 1972.
Лосев С.Б., Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М.: Энергоатомиздат, 1983.
Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях. /Под ред. В.А.Веникова. М.: Энергоатомиздат, 1983.
Веников В.А., Идельчик В.И., Лисеев М.С. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах. М.: Энергоатомиздат, 1985.
Дальние электропередачи в примерах / Г.К. Зарудский, Е.В. Путятин и др. М.: Изд-во МЭИ, 1994.
Баринов В.А., Совалов С.А. Режимы энергосистем: методы анализа и управления. М.: Энергоатомиздат, 1990.
Крючков И.П. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах. М.: Изд-во МЭИ, 2000.
Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. М.: Энергия. 1979.
Экспериментальные исследования режимов энергосистем / Под ред. С.А. Совалова. М.: Энергоатомиздат, 1985.
Портной М.Г., Рабинович Р.С. Управление энергосистемами для обеспечения устойчивости. М.: Энергия, 1975.
Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем. М.: Изд-во МЭИ, 2000.
Алексеев О.П., Козис В.Л., Кривенков В.В. Автоматизация электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1994.
Казанский В.Е. Измерительные преобразователи тока в релейной защите. М.: Энергоатомиздат, 1988.
Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998.
Щербачев О.В., Зейлигер А.Н., Кадомская К.П. Применение цифровых вычислительных машин в электроэнергетике / Под ред. О.В. Щербачева. Л.: Энергия, 1980.
|
