22
Январь
–
февраль
2014
SMART
Grid
Повышение
надёжности
как
результат
внедрения
«
умных
сетей
».
Интеллектуальные сети
приносят выгоду
В минувшем году распределительные сети компании
PPL Electric Utilities стали ещё интеллектуальнее.
Стив Джелатко (Steve Gelatko), Майк Годоров (Mike Godorov) и Билл Келлер (Bill Keller),
компания PPL Electric Utilities Corp.
М
енее
чем
через
год
после
того
,
как
компания
PPL Electric Utilities
закончила
реализацию
пилотного
проекта
по
внедрению
интеллекту
-
альной
сети
в
г
.
Гаррисберг
,
Пенсильвания
,
США
,
городские
жители
и
население
округов
вокруг
столицы
штата
смогли
убедиться
в
том
,
что
количество
незапланированных
перерывов
электроснабжения
и
их
средняя
продолжительность
значительно
снизились
.
Сравнивая
общие
показатели
работы
сетей
в
пилот
-
ной
зоне
за
12
месяцев
к
сентябрю
2013
года
с
показа
-
телями
работы
этих
же
сетей
до
реализации
программы
«
умная
сеть
»,
компания
PPL Electric
пришла
к
выводу
,
что
среднее
количество
незапланированных
перерывов
электроснабжении
сократилось
за
год
на
58%,
а
сред
-
няя
продолжительность
перерыва
электроснабжения
снизилась
на
55%.
Справедливости
ради
следует
отметить
,
что
погод
-
ные
условия
за
год
до
внедрения
проекта
были
гораздо
хуже
,
чем
в
течение
последних
12
месяцев
по
сентябрь
2013
включительно
.
Поэтому
ожидается
,
что
долго
-
срочные
показатели
работы
модернизированных
сетей
могут
оказаться
несколько
ниже
текущих
,
поскольку
влияние
погодных
условий
с
течением
времени
норма
-
лизуется
.
И
всё
же
компания
PPL Electric
в
ближайшие
пять
лет
за
счёт
внедрения
автоматизации
распреде
-
лительной
сети
ожидает
повышение
её
надёжности
на
25%.
Такое
повышение
основано
на
анализе
эксплуата
-
ционных
показателей
трёхфазных
распределительных
сетей
без
учёта
глобальных
погодных
явлений
(
напри
-
мер
,
ураганы
и
ледяные
дожди
).
Общий
объём
проекта
Рассчитанный
на
три
года
проект
стоимостью
38
миллионов
долларов
при
правительственной
под
-
держке
из
фондов
экономического
стимулирования
со
-
гласно
закону
«
О
восстановлении
и
реинвестировании
американской
экономики
» (American Reinvestment and
Recovery Act (ARRA)
включает
установку
около
300
ав
-
томатических
устройств
в
50
местных
распределитель
-
ных
сетях
,
обслуживающих
около
63
тысяч
потребите
-
лей
.
В
проект
также
входит
модернизация
10
районных
подстанций
на
территории
площадью
388
км
2
,
а
также
разработка
специальной
безопасной
системы
связи
.
На
новых
автоматизированных
линиях
отмечено
повыше
-
ние
надёжности
,
по
сравнению
с
неавтоматизирован
-
ными
.
Сотрудники
компании
воодушевлены
первыми
успе
-
хами
работы
электрических
сетей
после
внедрения
технологии
smart grid
в
районе
Гаррисберга
.
В
перспек
-
тивные
планы
входит
укрепление
наиболее
уязвимых
мест
распределительной
сети
и
сокращение
количе
-
ства
перерывов
в
электроснабжении
потребителей
.
В
результате
компания
PPL Electric
строит
более
мощ
-
ную
и
современную
распределительную
сеть
,
которая
будет
обеспечивать
нужды
потребителей
в
течение
многих
лет
.
Система
управления
распределительными
сетями
Важным
аспектом
реализации
проекта
является
внедрение
новой
системы
управления
распредели
-
тельными
сетями
(Distribution Management System,
DMS),
разработанной
компанией
Alstom Grid,
ко
-
торая
будет
выполнять
функцию
«
мозга
»
модер
-
низированной
системы
электроснабжения
и
даст
возможность
компании
получать
более
полную
ин
-
формацию
о
ситуациях
в
сети
.
При
использовании
технологии
FLISR (
определение
места
поврежде
-
ния
,
изолирование
места
повреждения
и
восста
-
новление
электроснабжения
)
интеллектуальные
сетевые
устройства
направляют
аварийные
сигна
-
лы
и
система
рекомендует
диспетчеру
действия
по
изменению
конфигурации
сети
для
быстрого
вос
-
23
Январь
–
февраль
2014
Монтажник
закрывает
линию
под
напряжением
для
подготовки
к
монтажу
нового
интеллектуального
выключателя
(
виден
под
корзиной
подъёмника
).
становления
электроснабжения
как
можно
большего
числа
потребителей
и
сведения
к
минимуму
перерывов
энергоснабжения
.
Кроме
того
,
система
будет
иметь
возможность
осу
-
ществлять
автоматические
переключения
в
сети
для
отключения
повреждённых
участков
и
восстановления
электроснабжения
потребителей
.
Анализируя
инфор
-
мацию
от
электронных
устройств
в
сети
в
режиме
близ
-
ком
к
режиму
реального
времени
, DMS
обеспечит
дис
-
петчеров
PPL Electric
большим
объёмом
информации
о
работе
энергосистемы
в
реальных
условиях
и
позво
-
лит
электрической
сети
автоматически
распознавать
и
мгновенно
реагировать
на
возникающие
ситуации
.
В
настоящее
время
в
работу
введена
система
SCADA,
а
функции
технологии
FLISR
и
анализа
распредели
-
тельной
сети
планируются
к
внедрению
к
середине
2014
года
.
Ожидается
,
что
новая
централизованная
система
DMS
позволит
службам
планирования
развития
сети
получать
более
подробную
информацию
о
потребле
-
нии
и
нагрузке
различного
оборудования
сети
с
целью
более
рационального
планирования
внедрения
меро
-
приятий
по
повышению
надёжности
и
для
определения
приоритетов
в
инвестиционной
деятельности
.
К
концу
2013
г
.
на
25
подстанциях
компании
PPL
Electric
будут
установлены
интеллектуальные
устрой
-
ства
.
Для
обеспечения
функций
автоматики
PPL Electric
в
трёхфазных
сетях
использует
вакуумные
реклоузеры
производства
компаний
Cooper Power Systems
и
G&W
Electric,
а
также
воздушные
выключатели
с
одновре
-
менным
отключением
всех
полюсов
с
электроприводом
производства
Cleveland/Price,
оснащённые
коммуника
-
ционными
устройствами
.
Компания
также
рассматрива
-
ет
вопрос
использования
оборудования
компании
S&C
Electric IntelliRupter.
Во
время
реализации
проекта
ARRA
компания
PPL
Electric
в
качестве
средств
связи
для
передачи
инфор
-
мации
о
состоянии
оборудования
и
данных
в
систему
DMS
использовала
устройства
WiMAX,
однако
эта
технология
не
оправдала
ожидаемого
уровня
функци
-
24
Январь
–
февраль
2014
Запланированное
внедрение
интеллектуальной
сети
Пилотный
проект
Гаррисберг
2013
2014
2015
2016
2017
2018
Всего
Устройства
300
229
383
529
642
676
676
3436
Линии
50
52
106
132
160
169
169
839
SMART
Grid
ональности
.
Основываясь
на
накопленном
опыте
ис
-
пользования
этой
технологии
, PPL Electric
в
качестве
средства
связи
для
передачи
данных
телеметрии
реши
-
ла
использовать
сотовую
сеть
связи
общего
пользова
-
ния
.
В
настоящий
момент
сотовая
связь
обеспечивает
требуемый
уровень
обслуживания
с
точки
зрения
вре
-
менных
задержек
и
скорости
передачи
данных
.
Как
это
работает
В
случае
возникновения
перерыва
электроснабже
-
ния
,
например
при
падении
дерева
на
линию
электропе
-
редачи
,
датчики
интеллектуальной
сети
обнаруживают
место
повреждения
,
отправляют
информацию
в
систе
-
му
DMS,
а
затем
система
автоматически
производит
переключения
в
сети
для
возобновления
электроснаб
-
жения
потребителей
через
неповреждённые
линии
.
Это
будет
происходить
так
быстро
,
что
большинство
потре
-
бителей
почувствуют
только
кратковременный
перерыв
в
электроснабжении
.
Например
,
новые
вакуумные
реклоузеры
с
дистан
-
ционным
компьютерным
управлением
автоматически
определят
место
повреждения
и
изменят
конфигура
-
цию
сети
,
что
позволит
сэкономить
время
и
высвобо
-
дить
ремонтные
бригады
для
проведения
ремонтных
работ
.
В
настоящее
время
эту
информацию
диспетче
-
ры
компании
PPL Electric
получают
от
базовой
системы
SCADA,
которая
позволяет
им
осуществлять
дистанци
-
онное
управление
устройствами
с
целью
локализации
повреждения
и
восстановления
подачи
электроснабже
-
ния
.
В
любом
случае
электроснабжение
потребителей
будет
восстановлено
в
считанные
минуты
.
Для
сравне
-
ния
:
ремонтной
бригаде
может
потребоваться
час
и
бо
-
лее
для
осмотра
линии
,
определения
места
поврежде
-
ния
и
изменения
конфигурации
сети
,
прежде
чем
линия
будет
восстановлена
.
Расширение
автоматизации
распределительной
сети
В
мае
2013
г
. PPL Electric
переехала
в
Pocono
Mountain,
регион
на
северо
-
востоке
штата
Пенсиль
-
вания
,
где
началась
вторая
фаза
реализации
проек
-
та
интеллектуальной
сети
.
Этот
проект
,
стоимостью
10
млн
долларов
США
,
который
включает
установку
более
чем
200
единиц
оборудования
интеллектуаль
-
ной
сети
,
предполагает
повышение
надёжности
элек
-
троснабжения
более
чем
70000
потребителей
округа
Monroe
начиная
с
2014
года
.
Округ
Monroe
был
запланирован
для
реализации
второй
фазы
проекта
,
потому
что
он
расположен
в
ре
-
гионе
,
которому
автоматизация
принесёт
наибольшую
выгоду
с
точки
зрения
повышения
надёжности
электро
-
снабжения
потребителей
.
С
самого
начала
потреби
-
тели
региона
Pocono
испытывали
более
длительные
перерывы
электроснабжения
по
сравнению
со
средним
потребителем
компании
PPL Electric.
Это
можно
объяс
-
нить
тем
,
что
регион
изобилует
лесами
и
расположен
в
горной
местности
.
По
окончании
работ
в
окру
-
ге
Monroe
технология
smart grid
будет
внедрена
в
следующем
году
в
южной
части
территории
обслуживания
компании
PPL
Electric,
а
затем
по
плану
—
на
остальной
территории
компа
-
нии
,
где
требуется
повышение
надёжности
электроснабжения
.
В
целом
компания
обслужива
-
ет
около
1,4
миллиона
потребителей
на
территории
площадью
25900
км
2
в
29
округах
центральной
и
вос
-
точной
Пенсильвании
.
Сети
включают
в
себя
более
1400
устройств
с
дистанционным
управлением
,
уста
-
новленных
в
распределительной
сети
,
таких
как
рекло
-
узеры
и
воздушные
выключатели
с
одновременным
от
-
ключением
всех
полюсов
с
электроприводом
,
которые
также
становятся
частью
интеллектуальной
сети
.
Цель
компании
PPL Electric
до
конца
десятилетия
—
распределить
между
устройствами
интеллектуальной
сети
примерно
по
500
потребителей
и
внедрить
тех
-
нологию
smart grid
почти
на
100%
распределительной
сети
.
В
последующие
насколько
лет
компания
PPL Electric
также
планирует
внедрить
функции
дистанционного
управления
и
мониторинга
на
всех
батареях
статиче
-
ских
конденсаторов
(
БСК
)
в
распределительной
сети
.
Этим
самым
будет
обеспечена
корректная
работа
БСК
и
снижены
расходы
на
их
техническое
обслуживание
.
Функция
мониторинга
обеспечит
передачу
телеметри
-
ческих
данных
,
таких
как
напряжение
и
ток
нейтрали
в
систему
DMS
для
облегчения
анализа
потокораспреде
-
ления
и
определения
состояния
устройства
.
Стратегия
автоматизации
оценивается
в
сумму
бо
-
лее
100
млн
долларов
,
которая
является
частью
рас
-
считанных
на
пять
лет
инвестиций
компании
общим
объёмом
3,8
миллиарда
долларов
,
предназначенных
для
модернизации
магистральных
и
распределитель
-
ных
сетей
компании
.
Все
указанные
мероприятия
яв
-
ляются
частью
непрерывного
долгосрочного
процесса
замены
устаревающей
сетевой
инфраструктуры
и
мо
-
дернизации
сети
,
усовершенствования
её
эксплуатаци
-
онных
характеристик
и
повышения
надёжности
электро
-
снабжения
потребителей
.
Эффект
надёжности
Ожидается
,
что
технология
smart grid
значительно
улучшит
показатель
SAIFI,
один
из
ключевых
показа
-
телей
надёжности
электроснабжения
потребителей
.
С
точки
зрения
повышения
качества
обслуживания
по
-
требителей
,
повышение
индекса
SAIFI
является
одним
из
основных
рычагов
,
на
который
может
воздействовать
компания
.
Её
инвестиции
в
технологии
smart grid
явля
-
ются
качественно
новым
шагом
в
вопросе
повышения
надёжности
.
Кроме
того
,
пятилетний
бизнес
-
план
компании
вклю
-
чает
в
себя
внедрение
этой
технологии
на
линиях
с
наихудшими
характеристиками
с
целью
повышения
надёжности
электроснабжения
наиболее
проблемных
участков
сети
.
Включая
в
план
линии
с
неудовлетвори
-
тельными
эксплуатационными
характеристиками
,
ком
-
пания
гарантирует
,
что
инвестиции
в
повышение
надёж
-
ности
электроснабжения
принесут
наибольшую
выгоду
.
Целью
этого
процесса
является
снижение
количества
потребителей
,
страдающих
от
длительных
перерывов
электроснабжения
,
и
обеспечение
проведения
работ
25
Январь
–
февраль
2014
После
того
как
открытые
участки
линии
под
напряжением
прикрыты
,
монтажники
компании
PPL
готовы
к
установке
интеллектуального
выключателя
.
SMART
Grid
с
повышенной
информационной
подготовкой
,
которая
будет
способствовать
снижению
продолжительности
отключений
.
При
повышенной
надёжности
энерго
-
снабжения
,
полученной
в
результате
реализации
таких
проектов
,
как
автоматизация
распределительной
сети
,
компания
PPL Electric
надеется
наиболее
полно
удов
-
летворить
запросы
своих
потребителей
.
С
введением
системы
DMS
уровень
информацион
-
ной
обеспеченности
диспетчеров
сети
позволит
в
пол
-
ной
мере
выполнять
свои
обязанности
и
успешно
про
-
водить
определение
мест
и
ликвидацию
повреждений
в
распределительной
сети
.
Система
DMS
позволит
:
•
отображать
состояния
устройств
автоматизации
распределительной
сети
в
реальном
времени
;
•
проводить
ежедневное
сопровождение
модели
рас
-
пределительной
сети
,
что
позволит
диспетчерам
сети
видеть
последние
изменения
топологии
,
кри
-
тически
важные
для
отображения
возможности
сек
-
ционирования
сети
для
точной
локализации
места
повреждения
и
восстановления
системы
;
•
анализировать
установившийся
режим
сети
в
реаль
-
ном
времени
по
информации
от
устройств
автома
-
тизации
распределительной
сети
,
а
также
использо
-
вать
данные
о
часовом
потреблении
электроэнергии
в
сети
для
более
точных
расчётов
установившихся
режимов
;
•
определять
места
и
устранять
повреждения
с
целью
быстрого
восстановления
электроснабжения
потре
-
бителей
;
•
обеспечить
нормальную
работу
устройств
регулиро
-
вания
напряжения
и
дать
возможность
более
под
-
робного
контроля
уровней
напряжения
в
сети
.
Стив
Джелатко
(Steve Gelatko
, sgelatko@pplweb.
com) —
старший
менеджер
по
планированию
активов
распределительной
сети
компании
PPL Electric Utilities,
отвечает
за
надёжность
системы
,
планирование
рас
-
пределения
мощностей
,
техобслуживание
распреде
-
лительной
сети
,
проведение
НИОКР
и
оптимизацию
инвестиций
в
распределительную
сеть
.
Джелатко
раз
-
работал
концепцию
развития
интеллектуальной
сети
компании
PPL Electric Utilities
и
возглавил
команду
,
которая
оформила
заявку
на
получение
субсидий
со
-
гласно
закону
«
О
восстановлении
и
реинвестировании
американской
экономики
» (ARRA).
Майк
Годоров
(Mike Godorov
, msgodorov@pplweb.
com) —
старший
менеджер
проекта
в
компании
PPL
Electric Utilities
и
руководитель
работ
по
внедрению
си
-
стемы
управления
распределительными
сетями
.
Ранее
он
руководил
работами
по
устранению
замечаний
Ми
-
нистерства
энергетики
по
проекту
внедрения
интеллек
-
туальных
сетей
в
Гаррисберге
.
До
проекта
умных
сетей
руководил
отделом
по
развитию
методов
измерений
и
анализу
управления
данными
и
оказывал
содействие
в
разработке
планирования
интеллектуальной
системы
измерений
компании
PPL Electric Utilities.
Билл
Келлер
(Bill Keller,
является
главным
инженером
группы
планирования
распределения
компании
PPL Electric Utilities
и
воз
-
главляет
инициативную
группу
компании
по
развитию
умных
сетей
.
Его
группа
определяет
место
установки
устройств
интеллектуализации
сетей
.
Келлер
отвеча
-
ет
за
выполнение
программы
,
включая
формирование
бюджета
и
объёмы
поставки
.
Имеет
огромный
опыт
ра
-
боты
в
электросетевых
компаниях
.
Компании
,
упомянутые
в
статье
:
Alstom Grid | www.alstom.com
Cooper Power Systems | www.cooperindustries.com
G&W Electric | www.gwelec.com
PPL Electric Utilities | www.pplelectric.com
S&C Electric Co. | www.sandc.com
Оригинал статьи: Интеллектуальные сети приносят выгоду
В минувшем году распределительные сети компании PPL Electric Utilities стали ещё интеллектуальнее.
