Home Back

 

Titlul proiectului: Optimizarea functionarii hidrogeneratoarelor electrice prin modernizarea sistemelor de excitatie în vederea cresterii eficientei energetice si competitivitatii lor

Contract: 21040/14.09.2007
Autoritatea Contractanta: Centrul National de Management Programe
Contractor: ICMET Craiova
Director de proiect: Ing. Petre Pistol
Programul 4 – Parteneriate in domenii prioritare
Directia de cercerate: Energie
Tipul proiectului: PC
Acronimul propunerii:
GENEX

Perioada de derulare a proiectului: 14.09.2007 – 18.11.2010
Valoare totala proiect: 1.151.212 lei
De la buget: 1.151.212 lei
Cofinantare: 0 lei

Parteneri implicati in proiect:
Conducator de proiect -Institutul National de Cercetare Dezvoltare si Incercari pentru Electrotehnica – ICMET Craiova
Director de proiect: Ing. Petre Pistol
Partener 1 - Universitatea Politehnica Timisoara
Responsabil de proiect: Prof. Dr. Ing. Biriescu Marius
Partener 2 - Academia Romana Filiala Timisoara
Responsabil de proiect: Dr. Ing. Madescu Gheorghe
Partener 3 - Universitatea din Craiova
Responsabil de proiect: Prof. Dr. Ing. Alexandru Bitoleanu


Rezumatul proiectului:
Producerea energiei electrice se face in prezent aproape in totalitate cu ajutorul generatoarelor sincrone. De regula, acestea sunt masini electrice de putere medie si mare, cu durata mare de functionare, de circa 30 de ani, timp dupa care se reabiliteaza. De aceea, functionarea lor cu eficienta energetica maxima si fiabilitate in alimentarea retelelor electrice sunt cerinte esentiale.
In prezent, majoritatea generatoarelor sincrone din tara sunt fie cu excitatoare rotative – generator de curent continuu, fie cu diode rotative. Doar cateva unitati la nivel national au variante de excitatie statica. In ultimii ani se pune un accent deosebit pe modernizarea sistemelor de excitatie a generatoarelor sincrone pentru a realiza performantele de reglare a tensiunii care rezulta din reglementarile impuse de Uniunea Comunitara de Transport Electric si de TRANSELECTRICA.
O prioritate o au cercetarile pentru dezvoltarea unor sisteme de excitatie statica destinate hidrogeneratoarelor, care au caracteristici unicat (sau serie mica), constante electromagnetice mari, mase inertiale mari ce pot conduce la supratensiuni periculoase in cazul unor regimuri tranzitorii.
Proiectul vizeaza studiul teoretic si experimental al sistemelor de excitatie cu reglare digitala, in vederea cresterii randamentului si automatizarii producerii de energie in hidrocentrale.
Proiectul se racordeaza astfel la cercetarile actuale privind dezvoltarea unor sisteme de reglare digitale performante si perfectionarea strategiilor de reglare, avand ca element de executie sisteme de excitatie statica. Aceste sisteme noi urmaresc inclusiv reducerea varfurilor de supratensiune si dezvoltarea unor module de dezexcitare-fortare a excitatiei, care sa asigure viteze de raspuns mari.
Pentru atingerea obiectivelor, partenerii vor realiza in cadrul proiectului urmatoarele activitati principale:

- studiul privind stadiul actual al cercetarilor in acest domeniu: structura sistemelor existente, limite, dezavantaje, tendinte si solutii de perspectiva;
- studiul sistemelor de excitatie statica si a posibilitatilor de automatizare si monitorizare a proceselor din centralele hidroelectrice;
- realizarea unui model numeric, folosind produse program recunoscute international (Matlab,Simulink), al hidrogeneratorului, in vederea srudierii regimurilor de functionare, pentru cristalizarea cerintelor impuse sistemelor statice de excitatie;
- analiza functiunilor si a performantelor dinamice, in vederea stabilirii caracteristicilor pe care sistemul hardware (automat programabil, sistem de dezvoltare cu DSP)trebuie sa le indeplineasca;
- alegerea unei solutii de excitatie statica pentru un model experimental;
- elaborarea de specificatie tehnica si documentatie de executie pentru un model experimental de laborator;
- realizarea unui model experimental de laborator cu excitatie statica si reglare a tensiunii pentru un generator sincron cu poli aparenti, de 15 kVA;
- teste si studii experimentale pe model;
- raport final privind rezultatele obtinute;
- diseminarea rezultatelor si transferul tehnologic catre beneficiarii interesati.

Se precizeaza ca acest proiect care are ca realizare practica un model de laborator si un model industrial sa se continue intr-o faza ulterioara in cadrul unui alt parteneriat care sa vizeze realizarea unui prototip omologat. Din acest motiv legat de perspectivele dezvoltarii aplicatiilor din acest domeniu, raportul final va contine in rezumat si un caiet de sarcini pentru realizarea unui prototip.

Schema de realizare a proiectului:
2007: Etapa I: Analiza solutiilor de modernizare a excitatiei hidrogeneratoarelor electrice
Perioada: 14.09.2007 – 15.12.2007
Valoarea etapei: 40.000 lei
2008: Etapa II: Realizare documentatie de executie model experimental

Perioada:16.12.2007 – 15.07.2008
Valoarea etapei: 598.000 lei
2009: Etapa III:Realizare model experimental
Perioada:16.06.2008 – 28.02.2009
Valoarea etapei: 350.000 lei
Etapa IV: Studii experimentale pe modelul realizat
Perioada: 01.03.2009 – 15.12.2009
Valoarea etapei: 69.276 lei
2010: Etapa V: Demonstrarea functionalitatii modelului realizat
Perioada: 16.12.2009 – 18.11.2010
Valoarea etapei: 93.936 lei

Impactul generat de proiect
a) transferul tehnologic al solutiilor studiate catre hidrocentrale, inclusiv catre hidroamenajari in curs de realizare, sau reabilitare. Relativ la aceasta componenta a impactului se subliniaza urmatoarele aspecte:

• din totalul hidrogeneratoarelor din tara cu o putere instalata de circa 6.400 MW din cele 124 hidrocentrale mari si 223 microhidrocentrale, peste 90% din acestea furnizeaza energie cu sisteme de excitatie depasite, avand un grad scazut de automatizare, randament energetic scazut, fiind necompatibile cu sistemul energetic al UE. Toate aceste hidrocentrale au inceput sau vor incepe procesul de reabilitare;
• pentru potentialul hidroenergetic neamenajat inca, evaluat la circa 5.600 MW (care reprezinta o sursa deosebit de importanta de energie) se pune aceeasi problema a unor solutii moderne pentru excitatii, care au in vedere automatizarea si compatibilitatea cu Comunitatea Europeana.

Din aceste aspecte rezulta impactul tehnic si economic major in aria producerii eficiente de energie curata.
b) cresterea randamentului in productia de energie electrica din surse nepoluante (hidroenergie);
c) dezvoltarea aplicatiilor in domeniul hidroamenajarilor, inclusiv a amenajarilor de putere medie si mica, posibil a fi realizate intr-un viitor apropiat;
d). impactul asupra sistemului educational din Universitatea „Politehnica” din Timisoara (Facultatea de Electrotehnica) si Universitatea din Craiova (Facultatea de Electromecanica) prin implicarea si formarea de tineri specialisti care sa asimileze si sa dezvolte solutii moderne de producere a energiei in hidrocentrale conectate intr-un sistem energetic compatibil cu UE.