40
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
40
у
п
р
а
в
л
е
н
и
е
с
е
т
я
м
и
управление сетями
ВВЕДЕНИЕ
Системы
мониторинга
пере
-
ходных
режимов
(
СМПР
или
WAMS),
базирующиеся
на
син
-
хронизированных
векторных
измерениях
параметров
элек
-
трического
режима
(
СВИ
или
PMU-
измерениях
),
пока
не
на
-
ходят
широкого
применения
в
отечественных
электрических
сетях
.
Данному
факту
имеется
рациональное
объяснение
—
в
текущих
условиях
для
практиче
-
ского
применения
таких
систем
не
сложились
достаточные
тех
-
нологические
и
экономические
основания
.
Действующие
распредели
-
тельные
сети
(
РС
)
адаптированы
к
сегодняшним
фактическим
тре
-
бованиям
потребителей
,
и
этому
их
состоянию
соответствует
стои
-
мость
оказываемых
ими
сетевых
услуг
.
Любые
значимые
измене
-
ния
в
технологиях
обуславливают
соответствующие
изменения
в
стоимости
сетевых
услуг
,
поэтому
для
внедрения
революционных
технологических
инноваций
,
к
числу
которых
,
безусловно
,
отно
-
сятся
WAMS-
технологии
,
нужен
серьёзный
повод
.
ТЕНДЕНЦИИ
РАЗВИТИЯ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
СЕТЕЙ
Конфигурация
РС
определя
-
ется
территориальным
разме
-
щением
электропотребления
,
а
их
технологии
находятся
в
зави
-
симости
от
прогресса
электро
-
технического
оборудования
,
информационно
-
коммуникаци
-
онных
систем
и
технологий
по
-
требления
электроэнергии
.
Основные
направления
раз
-
вития
современного
общества
характеризуются
:
•
желанием
населения
жить
за
пределами
перегруженных
мегаполисов
,
стремлением
к
выносу
промышленности
и
её
инфраструктуры
за
преде
-
лы
городской
черты
;
•
ростом
электровооружён
-
ности
домашних
хозяйств
и
культурно
-
спортивно
-
раз
-
влекательных
предприятий
,
преобладанием
нелинейных
электрических
нагрузок
как
в
бытовом
секторе
,
так
и
во
многих
отраслях
производ
-
ства
,
неизбежно
приводящих
ко
всё
возрастающим
про
-
блемам
с
качеством
электро
-
энергии
;
•
повышением
КПД
и
встреч
-
ным
снижением
себесто
-
имости
распределённой
и
ВИЭ
-
генерации
(
РГ
),
осо
-
бенно
ко
-
и
тригенерации
,
формированием
широкого
рыночного
предложения
обо
-
рудования
РГ
при
встречном
росте
потенциального
спроса
со
стороны
потребителей
электроэнергии
.
Потребность
общества
в
рас
-
ширении
жизненного
простран
-
ства
за
пределы
мегаполисов
может
послужить
поводом
,
кото
-
рый
приведёт
к
качественному
изменению
требований
к
РС
и
,
как
следствие
,
к
существенному
изменению
подходов
к
их
фор
-
мированию
.
В
первую
очередь
перемещение
значительных
по
-
требительских
нагрузок
из
цен
-
тров
питания
внутри
городов
в
сети
среднего
и
низкого
напря
-
жения
пригородных
территорий
повлечёт
за
собой
потребность
в
усиленном
сетевом
строитель
-
стве
.
Очевидно
,
что
при
сохра
-
нении
действующих
подходов
к
проектированию
электрических
сетей
в
части
обеспечения
на
-
дёжности
электроснабжения
и
ка
-
чества
электроэнергии
,
которые
обеспечиваются
в
основном
за
счёт
сетевого
резервирования
,
затраты
на
строительство
новых
сетей
приведут
к
дальнейшему
росту
доли
сетевой
составляю
-
щей
в
цене
на
электроэнергию
для
конечных
потребителей
.
Для
обеспечения
нормируемых
по
-
казателей
надёжности
электро
-
снабжения
и
качества
электроэ
-
нергии
,
учитывая
необходимость
сдерживания
роста
сетевых
тари
-
фов
,
потребуется
изменить
тре
-
бования
к
проектированию
РС
.
В
частности
,
возможно
снижение
требований
по
обязательному
Анализ перспектив
применения технологии
СМПР в распредсетях
Алексей НЕБЕРА, технический директор по электроэнергетике,
Николай ШУБИН,
главный эксперт Технической
дирекции по направлению
Электроэнергетика,
ЗАО «РТСофт»
41
№
4 (25),
июль
–
август
, 2014
41
строительству
новых
ЛЭП
в
тех
случа
-
ях
,
когда
дефицит
баланса
мощности
на
территории
может
быть
закрыт
путём
присоединения
РГ
и
/
или
по
-
средством
энергоэффективных
тех
-
нологий
.
Новые
условия
функциониро
-
вания
РС
будут
характеризоваться
повышенной
скоростью
реакций
и
сложностью
,
вызванных
тем
,
что
присоединяемая
к
сетям
РГ
рас
-
полагает
малыми
постоянными
инерции
и
разнородными
локаль
-
ными
системами
регулирования
.
Повышение
динамичности
и
слож
-
ности
объекта
управления
влечёт
за
собой
необходимость
измене
-
ния
оперативно
-
технологического
и
автоматического
управления
РС
.
Как
следствие
,
в
требованиях
к
про
-
ектированию
РС
повысится
роль
технических
средств
автоматиче
-
ского
регулирования
напряжения
,
компенсации
реактивной
мощно
-
сти
,
управления
качеством
электро
-
энергии
;
противоаварийного
и
по
-
слеаварийного
управления
.
Потребуется
повысить
интеллек
-
туальность
управляющих
систем
РС
.
Для
этого
они
должны
быть
обе
-
спечены
полной
информацией
,
до
-
ставляемой
с
темпом
,
превышаю
-
щим
возможности
SCADA-
систем
.
Такими
возможностями
в
полной
мере
обладают
WAMS-
технологии
,
которые
могут
стать
реальной
ин
-
теллектуальной
информационной
платформой
для
системы
управле
-
ния
современными
РС
.
АНАЛИЗ
ПРИКЛАДНЫХ
ФУНКЦИЙ
СМПР
ДЛЯ
РС
Анализ
выполнен
в
отношении
перспективных
РС
,
предназначен
-
ных
для
обслуживания
распреде
-
лённого
электропотребления
,
обе
-
спечивающих
нормированные
надёжность
электроснабжения
и
ка
-
чество
электроэнергии
за
счёт
инте
-
грации
РГ
,
средств
накопления
энер
-
гии
,
быстродействующих
средств
регулирования
реактивной
мощно
-
сти
и
иных
элементов
Smart Grid.
Использование
СМПР
при
управлении
РС
с
присоединённой
распределённой
генерацией
Присоединение
к
РС
потреби
-
тельской
и
иной
генерации
изменит
привычную
ситуацию
,
возникаю
-
щую
при
сетевых
отключениях
в
радиальной
сети
.
Отключения
пита
-
ния
со
стороны
головных
участков
РС
будут
приводить
не
к
простому
погашению
отдельных
её
участ
-
ков
,
а
к
разделению
на
множество
фрагментов
(
островов
),
часть
из
которых
будет
всё
же
погашена
,
но
часть
продолжит
функциониро
-
вание
в
изолированном
режиме
с
собственной
частотой
и
уровнями
напряжения
.
Восстановление
це
-
лостной
работы
РС
без
специальной
технологии
,
которая
может
быть
по
-
строена
на
платформе
СМПР
,
вы
-
зовет
значительные
трудности
из
-
за
необходимости
подгона
частоты
и
векторов
напряжения
на
грани
-
цах
синхронизации
.
В
отсутствие
означенной
WAMS-
технологии
по
-
пытка
«
вслепую
»
включить
остров
в
противофазе
может
заканчивать
-
ся
нарушением
устойчивости
па
-
раллельной
работы
генераторов
,
а
возможно
,
и
порчей
оборудования
.
В
состав
WAMS-
технологии
войдут
функции
:
•
детекция
изолированных
фрагментов
энергосистемы
.
Функция
поддерживает
быстрое
обнаружение
фактов
образова
-
ния
островов
,
сигнализацию
об
этих
фактах
,
а
также
визуализа
-
цию
информации
,
характеризу
-
ющую
параметры
электрическо
-
го
режима
на
островах
.
Функция
способствует
сокращению
про
-
должительности
нештатных
ситу
-
аций
,
снижению
вероятности
ошибочных
действий
персонала
и
автоматических
устройств
(
например
,
АПВ
или
АВР
),
предотвращению
развития
ава
-
рийных
ситуаций
,
сокращению
продолжительности
перерывов
питания
потребителей
.
Факт
образования
острова
уста
-
навливается
при
обнаружении
раз
-
ности
электрических
частот
и
/
или
наличии
устойчивого
«
вращения
»
относительных
углов
между
фазо
-
рами
напряжения
в
точках
разме
-
щения
измерительных
преобразо
-
вателей
СВИ
(phasor measurement
unit, PMU).
Часть
точек
размеще
-
ния
PMU-
измерений
должна
рас
-
полагаться
в
хорошо
наблюдаемой
области
сети
,
например
на
шинах
магистральных
ПС
,
другая
—
в
точ
-
ках
присоединения
РГ
.
В
качестве
дополнительных
данных
,
подтверж
-
дающих
факт
выделения
острова
,
а
также
позволяющих
определить
его
границы
,
должны
использо
-
ваться
ТС
,
а
также
расчётные
кри
-
терии
,
отражающие
существенное
изменение
корреляционных
или
функциональных
связей
между
па
-
раметрами
режима
внутри
и
вне
острова
;
•
мониторинг
допустимых
усло
-
вий
синхронизации
островов
.
Функция
предназначена
для
обеспечения
информационной
осведомлённости
дежурного
персонала
центров
управления
за
выполнением
автоматиче
-
ских
процедур
синхронизации
островов
сети
и
для
организации
дистанционной
синхронизации
островов
в
случае
,
если
автома
-
тические
процедуры
не
обеспе
-
чивают
условий
для
фактической
синхронизации
.
Синхронизация
островов
долж
-
на
сводиться
к
автоматическим
процессам
,
осуществляемым
при
выполнении
условий
:
○
частота
в
синхронной
зоне
энер
-
госистемы
восстановлена
и
в
течение
заданного
времени
на
-
ходится
на
уровне
не
ниже
за
-
данной
величины
;
○
разности
частот
и
векторов
на
-
пряжений
в
синхронной
части
энергосистемы
и
в
острове
на
-
ходятся
в
пределах
заданной
ве
-
личины
.
Если
синхронизация
островов
нежелательна
,
система
автомати
-
ческой
синхронизации
должна
дис
-
танционно
блокироваться
с
центров
управления
;
•
управление
синхронизацией
.
Если
автоматическая
синхрони
-
зация
острова
не
осуществляется
из
-
за
низкой
частоты
в
синхронной
части
энергосистемы
,
дежурный
персонал
сетей
не
производит
ни
-
каких
действий
.
Если
автоматическая
синхрони
-
зация
острова
не
осуществляется
из
-
за
низкой
частоты
на
острове
или
из
-
за
недопустимой
разности
векторов
напряжения
в
граничных
точках
энергосистемы
и
острова
,
персонал
центров
управления
дол
-
жен
принять
меры
к
восстановле
-
нию
частоты
или
напряжения
на
острове
,
воздействуя
дистанционно
или
через
персонал
ОВБ
на
сред
-
ства
регулирования
напряжения
,
нагрузку
генерации
и
потребления
.
Объём
воздействий
должен
опреде
-
ляться
автоматически
с
учётом
ста
-
тических
характеристик
нагрузки
в
42
СЕТИ РОССИИ
островах
по
частоте
и
напряжению
,
автоматически
уточняемых
по
фак
-
тическим
СВИ
.
Мониторинг
допустимых
усло
-
вий
переноса
точек
секциониро
-
вания
сетевых
транзитов
В
ЕЭС
России
имеется
большое
количество
нормально
разомкну
-
тых
транзитов
110—220
кВ
,
соеди
-
няющих
различные
части
энер
-
госистем
,
энергосистемы
между
собой
и
объединённые
энергоси
-
стемы
.
В
ходе
эксплуатации
воз
-
никает
потребность
в
периодиче
-
ском
переносе
точек
разрыва
на
указанных
транзитах
.
В
ряде
слу
-
чаев
перенос
точек
секциониро
-
вания
сопровождается
погашени
-
ем
потребителей
,
в
других
случаях
погашения
потребителей
можно
избегать
.
Функция
предоставит
дежурно
-
му
персоналу
информацию
о
на
-
личии
синхронизма
и
о
величине
разности
между
векторами
напря
-
жения
по
модулю
и
углу
на
полюсах
отключенных
выключателей
.
Этой
информации
достаточно
для
выбо
-
ра
рационального
способа
пере
-
носа
точки
секционирования
с
наименьшим
ухудшением
условий
электроснабжения
потребителей
.
Мониторинг
перегрузочной
способности
электротехнического
оборудования
по
току
и
продолжи
-
тельности
работы
при
повышен
-
ных
напряжениях
Функция
предназначена
для
не
-
прерывного
пофазового
контроля
токовой
нагрузки
и
напряжения
на
электрооборудовании
.
Функция
ав
-
томатически
формирует
отчёты
об
использовании
перегрузочной
спо
-
собности
оборудования
,
сигнали
-
зирует
о
приближении
допустимых
границ
и
/
или
о
наступлении
фактов
перегрузок
,
повышенных
уровней
напряжения
и
недопустимых
несим
-
метрий
напряжений
и
токов
.
В
отличие
от
функций
мониторин
-
га
,
реализуемых
в
SCADA-
системах
,
применение
WAMS-
технологии
по
-
зволит
выявлять
и
фиксировать
кра
-
тковременные
токовые
перегрузки
и
отклонения
напряжения
,
допусти
-
мые
в
течение
секунд
и
долей
се
-
кунды
,
определять
перегрузки
или
перенапряжения
,
разрешённые
при
различных
условиях
предше
-
ствующего
режима
оборудования
,
фиксировать
несимметричные
ре
-
жимы
.
Данные
,
формируемые
функци
-
ей
,
могут
использоваться
в
систе
-
мах
ограничения
перегрузок
и
ста
-
билизации
напряжения
,
позволят
выявлять
проблемные
области
сети
для
установки
систем
регулирова
-
ния
,
формировать
отчёты
,
а
в
пер
-
спективе
—
аналитические
выклад
-
ки
о
влиянии
условий
эксплуатации
оборудования
на
изменение
срока
его
службы
и
показатели
отказов
.
Мониторинг
устойчивости
на
-
грузки
по
напряжению
Функция
предназначена
для
мо
-
ниторинга
устойчивости
нагрузки
от
-
ветственных
потребителей
,
чувстви
-
тельных
к
снижению
напряжения
.
Стандартные
функции
монито
-
ринга
напряжения
,
реализуемые
в
SCADA-
системах
,
позволяют
отсле
-
живать
случаи
понижения
уровня
напряжения
до
заранее
заданных
величин
.
В
реальных
условиях
за
-
ранее
рассчитанные
допустимые
уровни
напряжения
могут
быть
как
завышенными
,
так
и
заниженными
.
Первый
случай
чреват
нарушением
устойчивости
нагрузки
и
соответ
-
ствующими
сбоями
технологиче
-
ского
цикла
у
потребителей
.
Второй
будет
приводить
к
излишним
огра
-
ничениям
режима
.
Применение
функции
позволит
объективно
выявлять
и
контролиро
-
вать
фактически
опасные
пониже
-
ния
напряжения
в
сети
,
в
том
числе
предупреждать
тревожное
разви
-
тие
режимной
ситуации
.
Функция
может
использоваться
в
системах
стабилизации
напряжения
,
а
также
позволяет
выявлять
проблемные
области
сети
для
установки
там
со
-
ответствующих
систем
стабилиза
-
ции
или
кондиционирования
.
Для
каждого
узла
,
входящего
в
куст
распределительной
сети
,
в
ко
-
тором
размещены
PMU-
измерения
,
рассчитывается
индекс
устойчиво
-
сти
нагрузки
.
Точки
предпочтитель
-
ного
размещения
PMU-
измерений
определяются
на
основе
предвари
-
тельного
изучения
характера
вза
-
имных
зависимостей
между
моду
-
лями
напряжений
внутри
куста
.
При
наличии
жёстких
взаимных
зависи
-
мостей
между
модулями
напряже
-
ния
общее
количество
точек
изме
-
рений
может
быть
соответственно
сокращено
.
Индекс
устойчивости
каждой
нагрузки
определяется
со
-
отношением
между
полным
экви
-
валентным
сопротивлением
внеш
-
ней
сети
(Thevenin-
эквивалент
)
и
полным
сопротивлением
нагрузки
,
которые
автоматически
рассчиты
-
ваются
в
темпе
реального
време
-
ни
на
основании
PMU-
измерений
.
Нормальный
режим
характеризует
-
ся
ситуацией
,
когда
сопротивление
внешнего
эквивалента
значительно
превышает
сопротивление
нагруз
-
ки
.
С
ростом
потребления
полное
сопротивление
нагрузки
снижается
.
При
достижении
равенства
сопро
-
тивлений
наступает
предел
устойчи
-
вости
нагрузки
.
Для
узлов
с
минимальными
индексами
устойчивости
также
в
темпе
реального
времени
опреде
-
ляются
фактические
запасы
устой
-
чивости
,
которые
визуализируются
для
дежурного
персонала
в
виде
графической
зависимости
«
актив
-
ная
мощность
—
модуль
напряже
-
ния
».
Мониторинг
низкочастотных
колебаний
Функция
предназначена
для
не
-
прерывного
контроля
за
появлени
-
ем
в
сетях
опасных
низкочастотных
колебаний
(
НЧК
)
параметров
элек
-
трического
режима
(
частоты
,
пото
-
ки
мощности
,
векторы
напряжений
и
токов
),
которые
могут
возникать
в
условиях
присоединения
к
РС
гене
-
рации
и
нагрузок
,
приводимых
син
-
хронными
двигателями
.
Стандартные
функции
мони
-
торинга
,
реализуемые
в
SCADA-
системах
,
не
обеспечивают
вы
-
явления
НЧК
.
Однако
скрытое
наличие
этих
колебаний
тем
не
менее
существенно
снижает
про
-
пускную
способность
электри
-
ческих
сетей
.
Функция
позволит
выявлять
наличие
и
численные
характеристики
доминирующих
со
-
ставляющих
(
мод
)
НЧК
,
в
том
числе
параметры
их
затухания
.
Сниже
-
ние
способности
демпфировать
НЧК
свидетельствует
об
опасном
приближении
передачи
к
пределу
по
статической
устойчивости
.
Гра
-
ницы
колебательной
статической
устойчивости
могут
не
совпадать
с
заранее
заданными
максималь
-
но
допустимыми
перетоками
ак
-
тивной
мощности
,
рассчитанными
методами
утяжеления
режима
на
математической
модели
.
43
№
4 (25),
июль
–
август
, 2014
Данные
работы
функции
могут
быть
использованы
оперативным
персоналом
или
системами
управ
-
ления
для
приятия
мер
по
стабили
-
зации
режима
;
могут
послужить
для
обоснования
необходимости
уста
-
новки
стабилизирующих
систем
или
замены
систем
регулирования
воз
-
буждения
генераторов
.
Поток
PMU-
измерений
параме
-
тров
режима
подвергается
обра
-
ботке
одним
из
методов
модовой
декомпозиции
,
например
EMD
(Empirical mode decomposition).
EMD
представляет
собой
итераци
-
онную
вычислительную
процеду
-
ру
разложения
исходного
сигнала
на
эмпирические
моды
или
вну
-
тренние
колебания
(intrinsic mode
functions — IMF). IMF
представляет
собой
колебательный
процесс
(
на
-
пример
,
в
виде
синусоиды
),
ампли
-
туда
и
частота
которого
изменяют
-
ся
во
времени
.
Детекция
присоединения
к
сети
скрытой
генерации
Функция
обеспечивает
автома
-
тическое
сопоставление
:
•
прошлых
и
текущих
графиков
потребления
активной
и
реак
-
тивной
мощности
;
•
реакций
параметров
режима
в
точках
присоединения
потреби
-
телей
на
стандартные
возмуще
-
ния
в
сети
:
отключения
линий
электропередачи
,
перевод
РПН
,
включение
/
отключение
источ
-
ников
реактивной
мощности
в
близлежащих
сетях
.
Изменение
характера
реакции
электрических
параметров
на
воз
-
мущения
и
/
или
изменение
профи
-
ля
электропотребления
свидетель
-
ствует
об
изменении
характера
присоединённых
устройств
и
обо
-
рудования
.
На
основании
анализа
изменения
реакций
параметров
на
внешние
возмущения
можно
сде
-
лать
заключение
о
появлении
актив
-
ных
устройств
в
электроустановках
.
Данные
работы
функции
могут
быть
использованы
для
инициализации
проверок
электроустановок
потре
-
бителей
электроэнергии
.
Обнаружение
фактов
образо
-
вания
гололёда
,
аномально
высо
-
ких
потерь
на
коронный
разряд
и
иных
утечек
тока
Область
действия
данной
функ
-
ции
выходит
за
рамки
РС
и
охваты
-
вает
также
магистральные
электри
-
ческие
сети
.
Функция
осуществляет
непрерывный
мониторинг
параме
-
тров
и
баланса
энергии
в
ЛЭП
,
что
позволяет
обнаруживать
появление
гололёда
на
проводах
,
повышен
-
ный
коронный
разряд
,
аномальные
утечки
с
проводов
,
несимметрию
напряжений
и
токов
.
Результаты
работы
функции
мо
-
гут
быть
использованы
дежурным
персоналом
центров
управления
для
инициализации
включения
схем
плавки
гололёда
,
выполне
-
ния
операций
по
регулированию
напряжения
,
направления
ОВБ
к
местам
вероятных
утечек
с
ЛЭП
.
Результаты
работы
функции
также
могут
быть
использованы
инже
-
нерным
персоналом
для
анализа
и
разработки
технических
мероприя
-
тий
.
В
основе
работы
функции
ле
-
жат
методы
пофазной
оценки
па
-
раметров
схемы
замещения
ЛЭП
,
которые
определяются
по
данным
PMU-
измерений
в
ходе
решения
переопределённой
системы
урав
-
нений
,
сформированных
на
осно
-
вании
закона
Ома
для
П
-
образной
(
или
Т
-
образной
)
схемы
замещения
ЛЭП
.
О
факте
появления
гололёда
свидетельствует
аномальное
повы
-
шение
поперечной
ёмкостной
со
-
ставляющей
проводимости
.
Факт
повышенного
коронного
разряда
может
быть
установлен
на
основа
-
нии
повышенной
поперечной
ак
-
тивной
проводимости
ЛЭП
на
фоне
увеличенной
ёмкостной
составля
-
ющей
проводимости
.
Иные
утечки
тока
,
возникающие
в
результате
ин
-
дуктивно
-
ёмкостного
или
прямого
электрического
отбора
мощности
,
идентифицируются
на
основании
повышенной
поперечной
активной
проводимости
ЛЭП
.
Дополнительным
приёмом
,
по
-
зволяющим
подтвердить
факты
и
оценить
локализацию
области
об
-
разования
гололёда
,
повышенной
короны
или
иного
отбора
мощно
-
сти
,
является
моделирование
режи
-
мов
ЛЭП
со
скользящей
по
её
длине
точкой
присоединения
поперечного
шунта
.
Диагностика
автотрансформа
-
торов
Функция
может
использоваться
как
дополнительное
средство
диа
-
гностики
автотрансформаторов
в
ходе
мониторинга
их
режимных
и
схемных
параметров
,
а
также
ба
-
ланса
энергии
.
Функция
позволяет
выявлять
и
контролировать
динами
-
ку
процессов
ухудшения
состояния
магнитопровода
и
нарушения
сим
-
метричности
расположения
обмо
-
ток
.
Функция
позволяет
:
•
оценивать
пофазные
значения
параметров
схемы
замещения
и
коэффициентов
трансформа
-
ции
автотрансформаторов
и
контролировать
их
изменения
во
времени
;
•
обнаруживать
несимметрии
в
параметрах
режима
и
схемы
замещения
;
•
контролировать
небалансы
мощности
автотрансформатора
.
Результаты
работы
функции
мо
-
гут
быть
использованы
дежурным
и
инженерным
персоналом
ЦУС
для
организации
своевременного
об
-
служивания
оборудования
.
В
основе
работы
функции
лежат
методы
оценки
параметров
схемы
замещения
автотрансформатора
по
данным
PMU-
измерений
.
Пара
-
метры
схемы
замещения
опреде
-
ляются
в
результате
решения
пере
-
определённой
системы
уравнений
,
сформированных
на
основании
закона
Ома
для
Г
-
образной
схемы
замещения
автотрансформатора
и
уравнений
балансов
активной
и
ре
-
активной
мощности
автотрансфор
-
матора
.
Повышенное
значение
и
/
или
стабильный
рост
поперечных
про
-
водимостей
автотрансформатора
свидетельствуют
о
процессах
ухуд
-
шения
состояния
его
магнитопро
-
вода
.
Повышенное
значение
и
/
или
стабильный
рост
продольного
со
-
противления
Z
на
фоне
увеличения
неравенства
этих
сопротивлений
по
фазам
автотрансформатора
свиде
-
тельствуют
о
процессах
деформи
-
рования
обмотки
и
о
нарушении
симметрии
расположения
обмоток
относительно
магнитопровода
.
Осу
-
ществляется
сравнение
с
прошлы
-
ми
оцененными
значениями
сопро
-
тивлений
.
Контроль
достоверности
ТС
Функция
позволяет
подтверж
-
дать
или
ставить
под
сомнение
достоверность
ТС
или
восполнять
функцию
ТС
при
их
отсутствии
.
44
СЕТИ РОССИИ
Функция
анализирует
корреля
-
ционную
и
/
или
функциональную
связь
между
измеряемыми
пара
-
метрами
режима
.
При
отключении
электрической
связи
коэффициенты
корреляции
между
параметрами
на
противоположных
сторонах
присо
-
единения
скачкообразно
уменьша
-
ются
,
нарушаются
функциональные
зависимости
.
Регулирование
напряжения
Функция
предназначена
для
централизованной
координации
локального
управления
уровнями
напряжения
в
магистральных
и
/
или
распределительных
сетях
с
це
-
лью
снижения
потерь
электроэнер
-
гии
при
соблюдении
допустимых
параметров
режима
или
для
ввода
указанных
параметров
в
допусти
-
мые
границы
.
Другие
полезные
свойства
функции
:
выявление
фак
-
тов
выхода
уровней
напряжения
за
допустимые
пределы
и
быстрый
возврат
уровней
напряжения
в
до
-
пустимую
область
с
последующей
оптимизацией
режима
.
Автоматическое
регулирова
-
ние
напряжения
осуществляется
интеллектуальными
регуляторами
центрального
и
локальных
уровней
(
рис
. 1, 2).
Работа
центрального
регуля
-
тора
производится
с
шагом
вы
-
работки
оптимального
решения
1
раз
в
5
минут
.
Для
осуществле
-
ния
адекватной
централизованной
координации
центральный
регуля
-
тор
должен
получать
от
локальных
регуляторов
реалистичные
харак
-
теристики
:
•
ограничения
по
токам
ветвей
и
уровням
напряжения
в
узлах
;
Рис
. 1.
Общая
функциональная
схема
автоматической
системы
локального
регулирования
напряжения
с
централизованной
координацией
•
статические
характеристики
нагрузки
по
напряжению
и
частоте
,
для
автоматического
формирования
которых
необхо
-
димы
PMU-
измерения
.
Локальное
управление
реали
-
зуется
местным
интеллектуальным
регулятором
с
темпом
1
раз
в
не
-
сколько
секунд
на
основании
за
-
конов
управления
,
заданных
цен
-
тральным
регулятором
.
Главная
задача
местного
регулятора
—
оп
-
тимальное
распределение
ресур
-
сов
регулирования
с
учётом
допу
-
стимого
быстродействия
средств
управления
.
Например
,
если
на
ПС
имеется
трансформатор
с
РПН
(
бы
-
стродействие
—
десятки
секунд
)
и
быстродействующий
управляемый
источник
реактивной
мощности
(
десятые
и
сотые
доли
секунды
),
то
в
случае
быстрого
сни
-
жения
или
повышения
напряжения
с
наруше
-
нием
заданных
границ
в
первую
очередь
реагиру
-
ет
быстродействующее
устройство
,
вводя
режим
в
область
допустимых
значений
.
Затем
на
осно
-
вании
закона
регулирова
-
ния
,
рассчитанного
цен
-
тральным
регулятором
,
производится
«
высвобож
-
дение
»
быстродействую
-
щего
ресурса
за
счёт
бо
-
лее
медленного
ресурса
РПН
-
трансформатора
.
Другими
неотъемлемы
-
ми
задачами
локальных
регуляторов
являются
:
•
определение
сетевых
ограничений
по
току
и
уровням
напряжения
;
•
расчёт
и
коррекция
ста
-
тических
характеристик
нагрузки
по
напряжению
и
частоте
;
•
формирование
блокиро
-
вок
.
В с п о м о г а т е л ь н ы е
функции
,
реализуе
-
мые
на
основе
PMU-
измерений
Определение
фактиче
-
ских
реакций
параметров
режима
.
Функция
осущест
-
вляет
натурные
измере
-
ния
фактических
реакций
энергосистемы
на
вклю
-
чения
/
отключения
сете
-
45
№
4 (25),
июль
–
август
, 2014
пользуемом
сетевой
компанией
.
Таким
образом
,
решение
задачи
определения
статических
харак
-
теристик
сводится
к
формированию
вида
аппроксимации
ха
-
рактеристики
и
за
-
тем
к
определению
констант
аппрокси
-
мации
[1].
Расчёт
эмпири
-
ческих
зависимо
-
стей
.
Функция
по
-
зволяет
рассчитать
дисперсии
,
ковариа
-
ции
,
коэффициенты
корреляции
,
эмпи
-
рические
взаимные
зависимости
между
режимными
пара
-
метрами
(
векторами
токов
и
напряжений
,
потоками
активной
и
реактивной
мощно
-
сти
,
частотами
),
ко
-
торые
используются
в
решении
приклад
-
ных
задач
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для
поддержания
требуемых
показа
-
телей
надёжности
,
качества
и
экономичности
распре
-
деления
электроэнергии
в
новых
технологических
условиях
необходи
-
ма
динамическая
наблюдаемость
режима
РС
,
не
обеспечиваемая
современными
SCADA-
системами
.
WAMS-
технологии
способны
обе
-
спечить
достоверность
и
необходи
-
мый
темп
обновления
информации
о
режиме
и
состоянии
элементов
сети
,
поэтому
они
могут
рассматри
-
ваться
в
качестве
информационной
платформы
для
систем
оперативно
-
технологического
и
автоматическо
-
го
управления
РС
нового
поколе
-
ния
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
А
.
С
.
Бердин
,
П
.
А
.
Крючков
,
Фор
-
мирование
параметров
модели
ЭЭС
для
управления
электриче
-
скими
режимами
,
Издательство
УГТУ
, 620002,
г
.
Екатеринбург
,
ул
.
Мира
,
д
. 19.
Рис
. 2.
Функциональная
схема
центрального
регулятора
системы
локального
автоматического
регулирования
напряжения
с
централизованной
координацией
вых
элементов
или
изменение
по
-
ложений
регулирующих
устройств
.
Знание
фактических
реакций
энер
-
госистемы
помогает
дежурному
персоналу
при
управлении
сетями
и
способствует
адекватной
настрой
-
ке
автоматических
устройств
.
Цен
-
ность
натурным
измерениям
при
-
даёт
то
,
что
фактические
реакции
энергосистемы
сразу
учитывают
в
себе
все
статические
и
динами
-
ческие
характеристики
нагрузки
,
правильно
отражают
действие
всех
автоматических
систем
регулирова
-
ния
.
Функция
должна
рассчитывать
коэффициенты
чувствительности
как
частное
от
деления
изменения
параметра
режима
в
элементе
на
общую
величину
возмущения
,
на
-
пример
к
отключённой
активной
мощности
в
ЛЭП
,
реактивной
мощ
-
ности
ШР
и
др
.
Коэффициенты
чувствительно
-
сти
рассчитываются
для
короткого
(
несколько
секунд
)
и
более
длин
-
ного
(
несколько
минут
)
интервала
времени
для
оценки
немедленной
и
адаптированной
реакции
энерго
-
системы
.
Определение
характеристик
ак
-
тивной
и
реактивной
нагрузки
по
напряжению
и
частоте
.
Определе
-
ние
характеристик
производится
на
основе
PMU-
измерений
методами
пассивного
эксперимента
(
но
будут
,
естественно
,
работать
и
в
случае
активного
эксперимента
тоже
)
при
существенных
скачкообразных
из
-
менениях
напряжения
и
частоты
в
периоды
относительно
стабильных
участков
графика
суточного
потре
-
бления
.
Вид
аппроксимации
статиче
-
ских
характеристик
задаётся
при
настройке
программного
обеспе
-
чения
.
В
качестве
основных
видов
аппроксимации
статических
ха
-
рактеристик
целесообразно
при
-
нимать
те
,
которые
применяются
в
программном
обеспечении
рас
-
чёта
установившегося
режима
,
ис
-
Оригинал статьи: Анализ перспектив применения технологии СМПР в распредсетях
Системы мониторинга переходных режимов (СМПР или WAMS), базирующиеся на синхронизированных векторных измерениях параметров электрического режима (СВИ или PMU-измерениях), пока не находят широкого применения в отечественных электрических сетях. Данному факту имеется рациональное объяснение — в текущих условиях для практического применения таких систем не сложились достаточные технологические и экономические основания.
