Анализ подходов к рациональному размещению оборудования, обеспечивающего переход к цифровой активно-адаптивной распределительной сети 6–20/0,4 кВ

Page 1
background image

Page 2
background image

30

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(17), 

июнь

 2020

В

 

статье

 

проанализированы

 

различные

 

подходы

 

к

 

рацио

-

нальному

 

размещению

 

оборудования

 

активно

-

адаптивной

 

сети

в

 

частности

реклоузеров

 6–20 

кВ

пунктов

 

коммер

-

ческого

 

учета

 6–20 

кВ

пунктов

 

коммерческого

 

учета

 

и

 

сек

-

ционирования

 6–20 

кВ

Представлен

 

подход

 

к

 

внедрению

 

указанных

 

устройств

 

в

 

рамках

 

пилотного

 

проекта

 «

Цифро

-

вой

 

РЭС

» 

в

 

Северном

 

и

 

Южном

 

РЭС

 

филиала

 

АО

 «

Россети

Тюмень

» — «

Тюменские

 

распределительные

 

сети

».

В

 

соответствии

 

с

 

энергетической

 

стратегией

 

России

 

на

 

период

 

до

 2030 

года

 [1] 

в

 

качестве

 

приоритетных

 

направлений

 

научно

-

технического

 

прогресса

 

в

 

энерге

-

тическом

 

секторе

 

определено

 

создание

 

высокоинтегрированных

 

интеллектуаль

-

ных

 

системообразующих

 

и

 

распределительных

 

электрических

 

сетей

 

нового

 

по

-

коления

 

в

 

Единой

 

энергетической

 

системе

 

России

 (

интеллектуальные

 

сети

 — Smart Grid) 

и

 

высокоинтегрированного

 

информационно

-

управляющего

 

комплекса

 

оперативно

-

диспет

-

черского

 

управления

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

с

 

экспертно

-

расчетными

 

системами

 

принятия

 

решений

.

На

 

основе

 

данной

 

стратегии

 

ПАО

 «

Россети

» 

утверждена

 

концепция

 «

Цифровая

 

транс

-

формация

 2030» [2], 

в

 

которой

 

даны

 

термины

 

и

 

определения

 

цифровой

 

сети

поставлены

 

цели

 

и

 

задачи

 

для

 

перехода

 

к

 

цифровой

 

распределительной

 

сети

 6–20/0,4 

кВ

.

Согласно

 

концепции

цифровая

 

сеть

 — 

совокупность

 

объектов

 

электрической

 

сети

управление

 

которыми

 

осуществляется

 

на

 

базе

 

цифровых

 

технологий

.

Основные

 

принципы

 

цифровой

 

трансформации

 

в

 

рамках

 

компании

:

 

обеспечение

 

наблюдаемости

 

сетевых

 

объектов

 

и

 

режимов

 

их

 

работы

;

 

автоматизация

 

управления

 

технологическими

 

и

 

корпоративными

 

процессами

;

Евгений

 

МЫЛЬНИКОВ

ведущий

 

инженер

 

службы

 

реализации

 

услуг

 

и

 

учета

 

электро

-

энергии

 

филиала

 

АО

 

«

Россети

 

Тюмень

» — 

«

Тюмен

 

ские

 

распреде

-

литель

 

ные

 

сети

»

Владимир

 

СМИРНОВ

к

.

т

.

н

., 

ведущий

 

инже

-

нер

 

отдела

 

перспектив

-

ного

 

развития

 

филиа

-

ла

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» — «

Тюмен

-

ские

 

распреде

 

литель

-

ные

 

сети

Анализ

 

подходов

 

к

 

рациональному

 

размещению

 

оборудования

обеспечивающего

 

переход

 

к

 

цифровой

 

активно

-

адаптивной

 

распределительной

 

сети

 

6–20/0,4 

кВ

Энергоэффективность


Page 3
background image

31

Николай

 

ЧЕРНОВ

начальник

 

отдела

 

перспективного

 

развития

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» — «

Тюмен

-

ские

 

распределитель

-

ные

 

сети

»

Никита

 

КАЛИНИН

заместитель

 

директора

 

по

 

развитию

 

и

 

реа

-

лизации

 

услуг

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» — «

Тюмен

-

ские

 

распределитель

-

ные

 

сети

»

 

применение

 

принципов

 

автоматизированного

 

риск

-

ориентированного

 

управления

;

 

построение

 

цифровой

 CIM-

модели

 

по

 

единому

 

отраслевому

 

стандарту

 

и

 

инфор

-

мационное

 

взаимодействие

 

со

 

всеми

 

контрагентами

  (

сети

потребители

 

и

 

другие

 

субъекты

 

электроэнергетики

);

 

интеграция

 

и

 

объединение

 

различных

 

ИТ

-

систем

 

на

 

иерархических

 

уровнях

;

 

интеграция

 

сетевых

 

информационных

 (

технологических

 

и

 

корпоративных

систем

.

В

 

ряду

 

устройств

обеспечивающих

 

переход

 

к

 

цифровым

 

сетям

 6–20 

кВ

выделяются

 

реклоузеры

пункты

 

коммерческого

 

учета

 6–20 

кВ

пункты

 

коммерческого

 

учета

 

и

 

секци

-

онирования

 6–20 

кВ

.

Реклоузер

 — 

это

 

один

 

из

 

основных

 

элементов

 

цифровой

 

электрической

 

сети

 

6–35 

кВ

который

 

представляет

 

собой

 

специальный

 

аппарат

объединяющий

 

в

 

себе

 

высоковольтный

 

выключатель

микропроцессорную

 

релейную

 

защиту

оборудование

 

передачи

 

данных

 

и

 

управляемый

 

удаленно

Устанавливается

 

на

 

опоре

 

для

 

защиты

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

Предназначен

 

для

 

оперативных

 

переключений

 

в

 

распределительной

 

сети

автоматического

 

отключения

 

поврежденного

 

участка

авто

-

матического

 

повторного

 

включения

 

линии

автоматического

 

выделения

 

поврежденного

 

участка

автоматического

 

восстановления

 

питания

 

на

 

неповрежденных

 

участках

 

сети

сбор

обработку

 

и

 

передачу

 

информации

 

о

 

параметрах

 

режимов

 

работы

 

сети

 

и

 

состоя

-

нии

 

собственных

 

элементов

.

Пункт

 

коммерческого

 

учета

 (

ПКУ

) 6–20 

кВ

 — 

оборудование

монтируемое

 

на

 

опоре

 

или

 

непосредственно

 

на

 

проводах

 

сети

 6–20 

кВ

 

и

 

предназначенное

 

для

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

 

и

 

передачи

 

данных

 

в

 

АСКУЭ

В

 

активно

-

адаптивной

 

сети

 

ПКУ

кроме

 

функции

 

учета

обеспечивают

 

наблюдаемость

 

участка

.

Пункт

 

коммерческого

 

учета

 

и

 

секционирования

  (

ПКУиС

) 6–20 

кВ

 — 

оборудование

совмещающее

 

функции

 

реклоузера

 

и

 

ПКУ

Рациональное

 

расположение

 

оборудования

его

 

качественный

 

и

 

количественный

 

состав

 

в

 

распределительной

 

сети

 6–20 

кВ

 

необходимо

 

определять

учитывая

 

особен

-

ности

 

существующей

 

сети

планы

 

ее

 

развития

 

и

 

технологического

 

присоединения

 

но

-

вых

 

потребителей

возможности

 

ее

 

модернизации

 

или

 

реконструкции

 

с

 

использованием

 

других

 

современных

 

средств

 

и

 

материалов

 

и

 

понятие

 

об

 

оптимальной

 

структуре

 

сети

в

 

которой

 

эти

 

факторы

 

обеспечивают

 

достижение

 

всех

 

целевых

 

показателей

.

Понятие

 

об

 

оптимальной

 

структуре

 

сети

 

может

 

быть

 

сформировано

 

на

 

основе

 

опре

-

деления

 

территориальной

 

сетевой

 

компании

 (

ТСО

), 

приводимом

 

в

 [3], 

из

 

которого

 

можно

 

выделить

 

два

 

важных

 

момента

которые

 

делают

 

рассматриваемый

 

вопрос

 

актуальным

 

и

 

определяют

 

направление

 

исследований

:

1) 

ТСО

 

оказывает

 

услуги

 

по

 

передаче

 

электрической

 

энергии

 

с

 

использованием

 

объ

-

ектов

 

электросетевого

 

хозяйства

;

2) 

ТСО

 — 

это

 

коммерческая

 

организация

то

 

есть

 

целью

 

ее

 

деятельности

 

является

 

из

-

влечение

 

прибыли

.

Электросетевое

 

хозяйство

 

и

 

управление

 

им

 

должно

 

быть

 

организовано

 

таким

 

об

-

разом

чтобы

 

обеспечить

 

процесс

 

передачи

 

электроэнергии

характеризующийся

 

вы

-

соким

 

потребительским

 

качеством

 (

в

 

первую

 

очередь

надежностью

и

 

минимальными

 

затратами

 

его

 

осуществления

а

 

также

 

точный

 

учет

 

поставляемой

 

услуги

 

по

 

передаче

 

электрической

 

энергии

.

С

 

точки

 

зрения

 

надежности

 

оптимальной

 

структуре

 

сети

 6–20 

кВ

 

можно

 

дать

 

следующую

 

характеристику

 — 

это

 

структура

 

электрической

 

сети

при

 

которой

 

обе

-

спечиваются

высокая

 

надежность

 

электроснабжения

 

потребителей

понимаемая

 

как

 

минимизация

 

перерывов

 

электроснабжения

 

и

 

обеспечение

 

параметров

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

допустимых

 

пределах

 

согласно

 [4]; 

возможность

 

минимизировать

 

отключение

 

нагрузки

 (

потребителей

при

 

плановых

 

и

 

аварийных

 

отключениях

 

путем

 

локализации

 

отключаемых

 

участков

 

за

 

счет

 

установки

 

различных

 

коммутационных

 

и

 

аппаратов

 

защиты

а

 

для

 

фидеров

имеющих

 

связь

 

через

 

разомкнутый

 

коммутаци

-

онный

 

аппарат

 

с

 

резервным

 

фидером

  (

кольцующиеся

 

фидеры

), 

также

 

возможность

 


Page 4
background image

32

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(17), 

июнь

 2020

перевода

 

максимальной

 

нагрузки

 

на

 

смежный

 

фидер

 

при

 

возникновении

 

необходимости

 

его

 

отключения

 

от

 

центра

 

питания

предусмотренного

 

нормальным

 

режимом

 

ра

-

боты

 

электрической

 

сети

возможность

 

регулирования

 

оборудования

 

с

 

целью

 

достижения

 

оптимального

 

режима

 

распределения

 

электроэнергии

.

Вопрос

 

рационального

 

расположения

 

реклоузера

 

сводится

 

к

 

определению

 

количества

 

и

 

положения

 

устройства

 

на

 

фи

-

дере

при

 

котором

:

 

обеспечивается

 

максимальное

 

улучшение

 

показателей

 

надежности

;

 

совокупная

 

стоимость

 

владения

 (Total Cost of Ownership) 

реклоузером

 

будет

 

минимальна

;

 

затраты

 

на

 

управление

 

участком

 

сети

 

будут

 

максималь

-

но

 

снижены

.

Вопрос

 

рационального

 

расположения

 

ПКУ

 

сводится

 

к

 

определению

 

количества

 

и

 

положения

 

устройств

 

на

 

грани

-

цах

 

участка

 

потребителя

при

 

котором

:

 

устройства

 

образуют

 

расчетную

 

схему

обеспечиваю

-

щую

 

максимально

 

точный

 

учет

 

электрической

 

энергии

 

приборами

 

учета

минимизацию

 

объема

 

электроэнергии

определяемого

 

расчетным

 

путем

;

 

совокупная

 

стоимость

 

владения

 (Total Cost of Ownership) 

ПКУ

 

будет

 

минимальна

;

 

риски

 

несанкционированного

 

доступа

 

будут

 

мини

-

мальны

.

Вопрос

 

рационального

 

расположения

 

ПКУиС

 

объединя

-

ет

 

в

 

себе

 

требования

 

к

 

расположению

 

реклоузера

 

и

 

ПКУ

.

Рассмотрим

 

подходы

 

исследователей

 

к

 

решению

 

обо

-

значенных

 

вопросов

.

РЕКЛОУЗЕР

Выбор

 

оптимального

 

места

 

расположения

 

секциониру

-

ющего

 

реклоузера

 

на

 

радиальных

 

ЛЭП

 

согласно

 [5] 

может

 

быть

 

реализован

 

путем

 

расчета

 

величин

 

промежутка

 

време

-

ни

 

с

 

момента

 

отключения

 

электроснабжения

 

до

 

его

 

восста

-

новления

 

и

 

недоотпуска

Величина

 

недоотпуска

 

определя

-

ется

 

формулой

 

W

но

 = 

P

 

 

l

 

 

q

 

 

h

, (1)

где

 

W

но

 — 

годовой

 

недоотпуск

 

электроэнергии

кВт

·

ч

/

год

;

P

 — 

мощность

передаваемая

 

через

 

участок

 

линии

 

элек

-

тропередачи

кВт

l

 — 

длина

 

участка

 

линии

 

электропере

-

дачи

км

q

 — 

удельная

 

частота

 

отказов

 

линии

 

электро

-

передачи

, 1/

год

·

км

h

 — 

среднее

 

время

 

поиска

 

и

 

ремонта

 

повреждений

час

.

Авторы

 

анализируют

 

участок

 

сети

 

в

 

виде

 

магистрально

-

го

 

фидера

 

с

 

односторонним

 

питанием

Предполагают

 

раз

-

мещение

 

коммутационного

 

аппарата

 

на

 

различных

 

участках

 

фидера

 

и

 

определяют

 

соответствующие

 

данному

 

положе

-

нию

 

продолжительности

 

отключения

 

и

 

величину

 

недоотпу

-

ска

после

 

чего

 

строится

 

график

 

и

 

определяется

 

оптималь

-

ная

 

точка

 

установки

.

Аналогичный

 

алгоритм

 

действий

 

приведен

 

в

 

статье

 [6]. 

При

 

этом

 

авторы

 

сравнивают

 

формулу

 (1) 

с

 

формулой

 (2):

 

W

но

 

=

 

0,01 

 

0

 

 

T

 

 

l

 

 

S

y

 

 

cos

 

 

k

с

, (2)

где

 

0

 — 

удельная

 

частота

 

повреждений

 

ВЛ

повр

на

 100 

км

 

в

 

год

T

 — 

среднее

 

время

 

восстановления

 

одного

 

устойчи

-

вого

 

повреждения

ч

S

у

 — 

установленная

 

мощность

 

транс

-

форматора

кВА

cos

 — 

коэффициент

 

мощности

k

с

 — 

ко

-

эффициент

 

спроса

.

Рассматривая

 

формулы

можно

 

отметить

что

 

в

 

целом

 

они

 

близки

 

по

 

смыслу

 

и

 

аргументам

но

 

формула

 (1) 

под

-

ходит

 

для

 

случая

когда

 

имеются

 

данные

 

по

 

результатам

 

замеров

 

мощности

 

на

 

участках

 

сети

а

 (2) — 

когда

 

известна

 

только

 

установленная

 

мощность

 

трансформаторов

В

 

работе

 

представлены

 

результаты

 

анализа

 

участка

 

сети

 

в

 

виде

 

маги

-

стрального

 

фидера

 

с

 

двухсторонним

 

питанием

Также

 

приве

-

дены

 

результаты

 

внедрения

 

реклоузеров

 

в

 

Багратионовском

 

и

 

Мамоновском

 

РЭС

 

АО

  «

Янтарьэнерго

»: 

среднее

 

время

 

перерывов

 

в

 

электроснабжении

 

снизилось

 

с

 6 

ч

 30 

мин

 (

по

-

казатель

 

на

 

момент

 

начала

 

проекта

 

в

 2013 

году

до

 49 

мин

 

(

в

 2015 

году

в

 

Багратионовском

 

РЭС

 

и

 

с

 2 

ч

 30 

мин

 

до

 

ч

 14 

мин

 

в

 

Мамоновском

 

РЭС

что

 

подтверждает

 

наличие

 

эффекта

 

от

 

внедренного

 

оборудования

.

Следует

 

отметить

 

подход

 

к

 

внедрению

 

реклоузеров

 

в

 

электрической

 

сети

обеспечивающей

 

электроснабжение

 

участка

 

добычи

 

нефти

 

от

 

двух

 

питающих

 

линий

описанный

 

в

 [7]. 

Реклоузеры

 

были

 

расположены

 

для

 

решения

 

конкрет

-

ной

 

цели

 — 

повышения

 

надежности

 

конкретной

 

группы

 

по

-

требителей

 

на

 

фидере

Цель

 

достигается

 

за

 

счет

 

обеспе

-

чения

 

автоматического

 

ввода

 

резерва

 (

АВР

реклоузером

 

от

 

второй

 

питающей

 

линии

 

и

 

отключение

 

реклоузером

 

ава

-

рийного

 

участка

Для

 

этого

 

установлено

 

два

 

реклоузера

один

 — 

для

 

предотвращения

 

питания

 

со

 

стороны

 

отклю

-

чившейся

 

линии

 

за

 

счет

 

срабатывания

 

защиты

 

от

 

потери

 

питания

второй

 — 

для

 

АВР

Важно

 

отметить

что

 

подход

 

в

 

данном

 

случае

 

отличается

 

от

 

рассмотренных

 

ранее

так

 

как

 

в

 

предыдущих

 

статьях

 

целью

 

размещения

 

реклоузера

 

было

 

повышение

 

параметров

 

надежности

 

электроснабже

-

ния

 

всех

 

потребителей

 

фидера

а

 

в

 

данном

 

случае

 

конкрет

-

ной

 

группы

.

В

 

работе

 [8] 

представлена

 

следующая

 

последователь

-

ность

 

действий

 

при

 

планировании

 

размещения

 

секциониру

-

ющих

 

устройств

1) 

выделение

 

участков

 

сети

 

на

 

участки

отделенные

 

комму

-

тационными

 

аппаратами

;

2) 

определение

 

нагрузки

длительности

 

и

 

числа

 

отключе

-

ний

а

 

также

 

расчет

 

ожидаемого

 

годового

 

недоотпуска

 

электроэнергии

 

на

 

каждом

 

участке

;

3) 

анализ

 

полученных

 

данных

 

и

 

выбор

 

мест

 

установки

 

ре

-

клоузеров

;

4) 

оценка

 

эффективности

 

решения

 

по

 

относительным

 

по

-

казателям

 

изменения

 

недоотпуска

 

и

 

длительности

 

от

-

ключений

Энергоэффективность


Page 5
background image

33

Авторы

 

отмечают

что

 

надежность

 

сети

 

характеризует

-

ся

 

частотой

 

отказов

 

и

 

средним

 

временем

 

восстановления

Кроме

 

аварийных

 

отключений

 

предлагается

 

учитывать

 

плановые

 

отключения

Причем

 

последние

 

учитывают

 

с

 

коэффициентом

 0,33, 

что

 

требует

 

дополнительного

 

обо

-

снования

Конкретный

 

критерий

по

 

которому

 

определя

-

ется

 

первоначальный

 

вариант

 

установки

 

реклоузера

не

 

указан

однако

 

на

 

примере

 

показан

 

вариант

 

размещения

 

оборудования

 

на

 

разветвленной

 

магистральной

 

линии

 

с

 

возможностью

 

резервирования

 

от

 

другой

 

ЛЭП

Анало

-

гично

 [7] 

применяется

 

реклоузер

 

для

 

АВР

 

и

 

реклоузер

 

для

 

предотвращения

 

питания

 

со

 

стороны

 

отключившейся

 

ли

-

нии

и

 

два

 

реклоузера

 

делят

 

тупиковый

 

участок

 

на

 

секции

Интересно

 

сравнение

 

полученных

 

критериев

 

эффектив

-

ности

 

при

 

проведении

 

расчетов

 

описанных

 

мероприятий

 

по

 

внедрению

 

реклоузеров

 

с

 

альтернативным

 

вариантом

 

замены

 

всех

 

неизолированных

 

проводов

 

на

 

СИП

соглас

-

но

 

которым

 

в

 

данном

 

частном

 

случае

 

эффект

 

оказался

 

близким

 

по

 

значению

.

Подход

 

в

 

работе

 [9] 

предполагает

 

использование

 

тео

-

рии

 

вероятностей

 

для

 

анализа

 

режимов

 

работы

 

распреде

-

лительной

 

сети

выявления

 

возможностей

 

оптимизации

 

за

 

счет

 

регулирования

 

существующего

 

оборудования

 

и

 

вне

-

дрения

 

нового

 

оборудования

в

 

частности

 

коммутационных

 

аппаратов

 

типа

 

ПРВТ

 (

предохранитель

-

разъединитель

 

вы

-

хлопного

 

типа

). 

В

 

статье

 

приведен

 

пример

 

анализа

 

фиде

-

ра

 10 

кВ

 

с

 

тремя

 

потребителями

В

 

качестве

 

показателей

 

эффективности

 

рассматривается

 

недоотпуск

 

электроэнер

-

гии

складывающийся

 

из

 

недоотпуска

вызванного

 

полным

 

погашением

 

потребителей

 

при

 

разрыве

 

цепи

 

питания

 

вви

-

ду

 

отказа

 

оборудования

и

 

недоотпуска

 

из

-

за

 

низкого

 

каче

-

ства

 

напряжения

 

на

 

шинах

 

потребителей

Мероприятия

 

по

 

внедрению

 

дополнительного

 

оборудования

 

оцениваются

 

по

 

окупаемости

 

за

 

счет

 

снижения

 

ущерба

 

от

 

недоотпуска

который

 

учитывает

 

тариф

 

на

 

электроэнергию

 

за

 

вычетом

 

постоянных

 

затрат

затраты

 

на

 

восстановление

 

электро

-

снабжения

 

и

 

ущерб

 

потребителя

.

В

 

статье

 [10] 

описан

 

вариант

 

выбора

 

количества

 

и

 

мест

 

расположения

 

автоматических

 

секционирующих

 

аппаратов

 

на

 

основе

 

расчета

 

показателей

 

надежности

A

 — 

среднее

 

количество

 (

математическое

 

ожидание

внезапных

 

отключе

-

ний

 

конечного

 

потребителя

 

в

 

течение

 

года

откл

./

год

T

c

 — 

средняя

 

продолжительность

 (

математическое

 

ожидание

од

-

ного

 

внезапного

 

отключения

 

конечного

 

потребителя

ч

/

откл

.

A

 

рассчитывается

 

по

 

справочным

 

удельным

 

показателям

 

повреждаемости

 

элементов

 

канала

 

передачи

 

энергии

 (

за

-

крепление

 

опоры

 

в

 

грунте

деревянный

 

элемент

 

опоры

изолятор

 

и

 

т

.

д

.) 

и

 

количеству

 

соответствующих

 

элементов

T

c

 

рассчитывается

 

путем

 

сложения

 

всех

 

промежутков

 

вре

-

мени

 

от

 

начала

 

аварии

 

до

 

момента

 

возобновления

 

элек

-

троснабжения

  (

промежуток

 

времени

 

от

 

момента

 

внезап

-

ного

 

отключения

 

до

 

момента

 

поступления

 

информации

 

об

 

отключении

 

к

 

диспетчеру

промежуток

 

времени

 

от

 

момента

 

выезда

 

оперативной

 

бригады

 

до

 

прибытия

 

к

 

поврежденно

-

му

 

участку

 

и

 

т

.

д

.).

На

 

основе

 

полученных

 

значений

 

показателей

 

A

 

и

 

T

c

а

 

также

 

установленной

 

трансформаторной

 

мощности

 

S

у

 

рассчитывается

 

аварийный

 

простой

 

трансформаторной

 

мощности

 

Π

Описанные

 

показатели

 

надежности

 

анало

-

гичны

 

принятым

 

в

 

международной

 

практике

 SAIFI (System 

Average Interruption Frequency Index) 

и

 SAIDI (System Average 

Interruption Duration Index):

 

П

 

=

 A

 

 

T

c

 

 

S

у

, (3)

 SAIFI

 

=

 

J

=

 

1

N

j

 / 

N

t

, (4)

 SAIDI

 

=

 

J

=

 

1

T

j

 

 

N

j

 / 

N

t

 , 

(5)

где

 

T

j

 — 

продолжительность

 

j

-

го

 

прекращения

 

передачи

 

электрической

 

энергии

 

в

 

отношении

 

точек

 

поставки

 

по

-

требителей

 

услуг

 

сетевой

 

организации

 

в

 

рамках

 

техноло

-

гического

 

нарушения

час

N

j

 — 

количество

 

точек

 

поставки

 

потребителей

 

услуг

 

сетевой

 

организации

в

 

отношении

 

которых

 

произошло

 

j

-

ое

 

прекращение

 

передачи

 

электри

-

ческой

 

энергии

 

в

 

рамках

 

технологического

 

нарушения

шт

.; 

N

t

 — 

максимальное

 

за

 

год

 

число

 

точек

 

поставки

 

потреби

-

телей

 

услуг

 

сетевой

 

организации

 

за

 

t

-

й

 

расчетный

 

период

 

регулирования

шт

.; 

J

 — 

количество

 

прекращений

 

пере

-

дачи

 

электрической

 

энергии

 

в

 

отношении

 

точек

 

поставки

 

потребителей

 

услуг

 

сетевой

 

организации

 

в

 

t

-

м

 

расчетном

 

периоде

 

регулирования

шт

.

Формулы

 (4, 5) 

приведены

 

согласно

 [11], 

в

 

документе

 

ис

-

пользуются

 

обозначения

 

Π

sai

 , 

Π

saidi.

В

 

статье

 [12] 

предлагается

 

основанный

 

на

  «

генетиче

-

ском

 

алгоритме

» 

метод

 

для

 

определения

 

оптимального

 

количества

 

и

 

местоположения

 

коммутационного

 

и

 

защит

-

ного

 

оборудования

 

распределительной

 

сети

такого

 

как

 

секционализаторы

  (

подразумевается

 

коммутационный

 

аппарат

 

без

 

защит

не

 

предназначенный

 

для

 

отключения

 

токов

 

короткого

 

замыкания

), 

предохранители

 

и

 

реклоу

-

зеры

Авторы

 

отмечают

что

 

установка

 

коммутационного

 

и

 

защитного

 

оборудования

 

в

 

распределительной

 

сети

 

со

-

кращает

 

продолжительность

 

отключений

 

и

 

повышает

 

на

-

дежность

 

сети

а

 

их

 

количество

 

и

 

расположение

 

должно

 

быть

 

оптимизировано

в

 

том

 

числе

для

 

минимизации

 

за

-

трат

Основными

 

критериями

 

количества

 

и

 

оптимального

 

расположения

 

были

 

выбраны

 

стоимость

 

защитного

 

обо

-

рудования

 

и

 

прибыль

полученная

 

в

 

результате

 

снижения

 

недоотпуска

 

электроэнергии

 (ENS — energy not supplied). 

В

 

качестве

 

примера

 

рассмотрена

 

сеть

 

из

 15 

ТП

в

 

которой

 

при

 

помощи

 

метода

 «

генетического

 

алгоритма

» 

были

 

пере

-

браны

 

комбинации

 

установки

 

различного

 

типа

 

оборудова

-

ния

их

 

положения

количества

 

и

 

стоимости

В

 

итоге

 

вы

-

брано

 

расположение

 

и

 

тип

 

коммутационного

 

и

 

защитного

 

оборудования

 

рассматриваемой

 

распределительной

 

сети

при

 

котором

 

были

 

максимально

 

улучшены

 

показатели

 

надежности

 (SAIDI, SAIFI, Momentary Average Interruption 


Page 6
background image

34

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(17), 

июнь

 2020

Frequency Index — MAIFI) 

по

 

итогам

 

выполнения

 

заданного

 

количества

 

циклов

 

алгоритма

.

При

 

размещении

 

реклоузеров

 

в

 

рамках

 

пилотного

 

проек

-

та

 «

Цифровой

 

РЭС

» 

на

 

базе

 

Северного

 

РЭС

 

и

 

Южного

 

РЭС

 

филиала

 

АО

 «

Россети

 

Тюмень

» — «

Тюменские

 

распредели

-

тельные

 

сети

» (

далее

 — 

Филиал

проектировщиком

 

исполь

-

зована

 

методика

описанная

 

в

 

стандарте

 [13]. 

Согласно

 

стандарту

методика

 

основывается

 

на

 

параме

-

трах

: RNRE, ARIE, RDCO.

Параметр

 RNRE (Relative Network Reconstruction 

Ef

 ciency) 

относительной

 

эффективности

 

реконструкции

 

сети

 

характеризует

 

насколько

 

улучшился

 

показатель

 SAIFI 

после

 

реконструкции

:

 SAIFI

 RNRE

 

=

 

1 – —  

 100%. 

(6)

 SAIFI(0)

Параметр

 ARIE (Average Reconstruction Investment 

Ef

 ciency) 

средней

 

эффективности

 

инвестиций

 

показывает

 

среднюю

 

стоимость

 1% RNRE 

при

 

заданных

 

условиях

:

 ARIE

 

=

 

CIE / RNRE, 

(7)

где

 CIE – 

инвестиции

требуемые

 

для

 

реконструкции

.

Параметр

 RDCO (Relative Decline Cost of Ownership) 

от

-

носительного

 

снижения

 

стоимости

 

владения

 

сетью

 

показы

-

вает

 

долю

 

снижения

 

стоимости

 

владения

 

сетью

 

при

 

выпол

-

нении

 

реконструкции

:

 CO

 RDCO

 

=

 

1 – —  

 100%, 

(8)

 CO(0)

где

 CO 

и

 CO(0) — 

стоимость

 

владения

 

сетью

 (

издержки

до

 

и

 

после

 

реконструкции

.

Для

 

расчета

 

в

 

рамках

 

пилотного

 

проекта

 

было

 

исполь

-

зовано

 

допущение

согласно

 

которому

 

вводятся

 

величины

 

средней

 

плотности

 

отключений

представляющей

 

собой

 

количество

 

отключений

  (

аварий

за

 

год

 

на

 

один

 

километр

 

линии

а

 

также

 

средней

 

продолжительности

 

отключе

-

ния

Благодаря

 

этому

 

расчет

 

изменения

 

показателей

 

от

-

ключений

 (SAIFI, SAIDI) 

при

 

размещении

 

реклоузера

 

был

 

упрощен

Показатель

 RNRE 

рассчитывался

 

для

 SAIFI 

как

 

основной

 

и

 

для

 SAIDI 

как

 

второстепенный

так

 

как

 

количе

-

ство

 

отключений

 

определяет

в

 

том

 

числе

и

 

длительность

 

отключений

то

 

целесообразно

 

рассматривать

 SAIFI 

в

 

при

-

оритетном

 

порядке

.

Установка

 

реклоузеров

 

на

 

магистральных

 

фидерах

 

с

 

од

-

носторонним

 

питанием

 

по

 

длине

 

линии

 

определяется

 

в

 

сле

-

дующем

 

порядке

Первоначально

 

реклоузер

 

устанавлива

-

ется

 

в

 

базовой

 

точке

которая

 

делит

 

магистральную

 

линию

 

на

 

равные

 

участки

 

по

 

критерию

 

количества

 

потребителей

 

N

 

на

 

этом

 

участке

умноженному

 

на

 

долю

 

аварийности

 

это

-

го

 

участка

  (

которая

 

определяется

 

как

 

доля

 

от

 

всей

 

длины

с

 

учетом

 

постоянной

 

величины

 

средней

 

плотности

 

аварий

), 

затем

 

рассчитываются

 

параметры

 

отключений

: SAIDI, SAIFI 

и

 

эффективности

 (RNRE).

Далее

 

определяется

 

направление

 

перемещения

 

реклоу

-

зера

обеспечивающее

 

рост

 RNRE. 

Производится

 

смещение

 

реклоузера

 

ближе

 

к

 

центру

 

питания

 

на

 

одну

 

отпайку

 

и

 

даль

-

ше

 

от

 

центра

 

питания

в

 

обоих

 

точках

 

проводится

 

расчет

 

па

-

раметров

Определив

 

направление

 

смещения

улучшающее

 

показатель

 RNRE, 

продолжают

 

последовательное

 

смеще

-

ние

 

и

 

расчет

 

до

 

тех

 

пор

пока

 

не

 

выявится

 

точка

 

расположе

-

ния

 

реклоузера

 

с

 

максимальным

 

значением

 

параметра

.

Аналогичную

 

работу

 

проводят

 

с

 

двумя

 

и

 

более

 

реклоузе

-

рами

При

 

увеличении

 

количества

 

реклоузеров

 

рост

 RNRE 

от

 

ввода

 

каждого

 

нового

 

пункта

 

постепенно

 

снижается

Та

-

ким

 

образом

получается

 

зависимость

 RNRE 

от

 

количества

 

реклоузеров

 

на

 

конкретной

 

линии

Проводится

 

расчет

 

по

 

всем

 

фидерам

 

РЭС

.

На

 

фидерах

 

с

 

двухсторонним

 

питанием

 

или

 

с

 

возможно

-

стью

 

резервирования

 

по

 

другим

 

линиям

 

в

 

месте

 

нормаль

-

ного

 

разрыва

 

устанавливается

 

реклоузер

 

с

 

АВР

при

 

этом

 

устанавливаются

 

дополнительные

 

коммутационные

 

аппара

-

ты

 

для

 

локализации

 

поврежденного

 

участка

 

за

 

счет

 

сраба

-

тывания

 

защиты

 

от

 

потери

 

питания

параметры

 

кольцевых

 

фидеров

 

пересчитываются

.

В

 

результате

 

появляется

 

совокупность

 

данных

по

-

зволяющая

 

сравнивать

 

эффективность

 

внедрения

 

ре

-

клоузеров

 

между

 

различными

 

фидерами

 

и

 

по

 

количеству

 

на

 

каждом

 

фидере

 

по

 

показателю

 RNRE, 

на

 

основании

 

которой

 

с

 

учетом

 

планируемых

 

объемов

 

финансирования

 

определяются

 

конкретные

 

фидеры

 

с