Обозначения и сокращения 11
Введение 14
Глава 1 Теоретическое обоснование принципов создания, структуры и функций электронного курса “Методы расчета устойчивости энергосистем” 15
1.1 Введение в задачу исследования устойчивости энергосистем 15
1.2 Задачи создания электронного курса по системе E-Learning 33
1.3 Проектирование элементов электронного курса “Методы расчета устойчивости
энергосистем” в соответствии с современными требованиями к профессиональной подготовке инженерных кадров 35
1.4 Обоснование выбора системы управления курсами 36
1.5 Структура электронного курса “Методы расчета устойчивости энергосистем” 41
1.6 Выводы по главе 1 44
Глава 2 Разработка и методика применения компьютерного лабораторного практикума по дисциплине «Методы расчета устойчивости энергосистем» 46
2.1 Особенности применения компьютерного лабораторного практикума 46
2.2 Описание существующего лабораторного практикума по дисциплине «Методы
расчета устойчивости энергосистем» 47
2.3 Обоснование необходимости дальнейшего развития лабораторного практикума ... 50
2.4 Обоснование выбора инструментальных средств для выполнения проектируемых
лабораторных работ 51
2.5 Лабораторная работа № 2 (Построение предельных и допустимых по статической
устойчивости областей режимов работы энергосистем.) 62
2.6 Лабораторная работа №3 (Определение динамической устойчивости
многомашинной энергосистемы) 85
2.7 Выводы по главе 2 98
Глава 3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 99
3.1 Актуальность 99
3.2 Задачи исследования: 99
В настоящем исследовании решены следующие задачи: 99
3.3 Организационная структура исследования 100
3.4 Планирование исследования 101
3.5 Смета затрат на исследование 103
3.6 Выводы по главе 3 107
Глава 4 Социальная ответственность 108
4.1 Производственная безопасность 108
4.2 Воздействие объекта на окружающую среду 120
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 126
4.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 131
4.5 Выводы по главе 4 133
Заключение 135
Список используемых источников 138
В настоящее время изменения в электроэнергетике России заключаются, кроме ввода новых генерирующих и потребляющих мощностей, в замене электроэнергетического оборудования, создании современных систем контроля и управления электроэнергетической системой, увеличении доли энергоэффективных и энергосберегающих технологий.
Для устойчивого развития отрасли необходимо, чтобы специалисты, подготавливаемые высшей школой для нужд энергетики, были не только обучены основным знаниям, необходимым им в профессиональной деятельности, но и имели широкое представление, а также могли успешно внедрять и применять современные методы и технологии, которые необходимы для качественного развития российской электроэнергетики.
В связи с этим, большое значение имеет то, какими средствами пользуется высшее учебное заведение в процессе подготовки студентов-энергетиков, какие современные методы использует для создания у них знаний, умений и компетенций, необходимых для качественной профессиональной деятельности.
Одним из относительно новых и востребованных средств современного обучения является электронный курс. Это система, которая позволяет в условиях всех форм обучения реализовывать постоянное взаимодействие преподавателя и студента, контролировать степень и качество прохождения студентом учебного материала, своевременно контролировать все аспекты преподавания предмета, а также гибко настраивать курс под нужды как преподавателя, так и студента.
Цель диссертационного исследования заключается в разработке элементов электронного курса “Методы расчета устойчивости энергосистем в системе управления обучением (Learning Management System) LMS Moodle и, в составе электронного курса, лабораторных работ по исследованию устойчивости энергосистем.
Практическим результатом магистерской диссертации явилась разработка элементов электронного курса “Методы расчета устойчивости” и создание двух лабораторных работ “Построение области допустимых режимов по апериодической статической устойчивости трехмашинной энергосистемы”, “Определение динамической устойчивости многомашинной энергосистемы”, а также тестовых примеров к ним.
В ходе выполнения магистерской диссертации выполнены следующие
задачи:
1. Проведен анализ литературы по методам расчета устойчивости энергосистем, сформулированы задачи исследования устойчивости энергосистем
2. Изучены современные требования к профессиональной подготовке студентов и сформулирована актуальность создания электронного обучающего курса.
3. Сформулированы основные задачи и требования к системе электронного обучения, проанализированы существующие системы и выбрана система Moodle.
4. Разработаны элементы электронного курса “Методы расчета устойчивости энергосистем”, произведена его настройка и наполнение учебным материалом.
5. Рассмотрено текущее программное и методическое обеспечение лабораторного практикума по дисциплине “Методы расчета устойчивости энергосистем” и сделаны выводы о необходимости его дальнейшего развития и совершенствования. Разработаны следующие лабораторные работы и тестовые примеры к ним:
• Лабораторная работа “Построение предельных и допустимых по статической устойчивости областей режимов работы энергосистем” и лабораторной работы
• Лабораторная работа “Определение динамической устойчивости многомашинной энергосистемы”.
В процессе исследования на основе существующего учебного пособия “Методы расчета устойчивости энергосистем” были созданы элементы соответствующего электронного курса, определены задачи исследования устойчивости энергосистем - определение предельных режимов по апериодической статической устойчивости, оценка колебательной статической устойчивости энергосистем, выбор настроечных параметров систем автоматического регулирования, исследование динамических свойств энергосистем (электромеханические переходные процессы), анализ динамической устойчивости при различных аварийных ситуациях и выбор противоаварийных мероприятий и настройка устройств противоаварийной автоматики.
Выбраны программные комплексы, удовлетворяющие требованиям простоты, наглядности, точности вычислений - ПК Mustang и ПК RastrWin.
В лабораторной работе, посвященной статической апериодической устойчивости производится эквивалентирование реальной схемы части Томской энергосистемы с последующим утяжелением двух генераторных узлов для оценки пределов передаваемой мощности по условию сохранения статической апериодической устойчивости по сечениям между этими узлами. Далее, на основе полученных данных по предельным величинам утяжеления строится область предельных по статической апериодической устойчивости режимов работы энергосистемы. На следующем этапе производится построение области допустимых режимов работы энергосистемы, учитывающих коэффициенты запаса статической устойчивости.
При выполнении лабораторной работы по статической устойчивости студенту необходимо оценить динамическую устойчивость данной энергосистемы. Для этого используется программный комплекс Mustang. В нем необходимо, в зависимости от варианта, задать в таблицу автоматики нормативные возмущения, определенные Методическими указаниями по устойчивости энергосистем, задать переходные параметры генераторных узлов и контролируемые параметры, после чего выполнить серию расчетов переходных режимов работы, построить три группы графиков - графики зависимости изменения угла ротора генераторов от времени, график зависимости изменения частоты генераторов от времени и график изменения электромагнитной мощности генераторов от времени и, на основе этих графиков, сделать выводы о динамической устойчивости рассматриваемой энергосистемы.
Рассчитаны затраты на разработку компьютерного лабораторного практикума, длительность запланированных работ составила 32 рабочих дня, себестоимость проекта равна 102,092 тыс. рублей.
Рассмотрены вопросы производственной и экологической безопасности.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
