СЕТИ РОССИИ
60
Компенсация
реактивной мощности
в распределительной
сети ПАО «МОЭСК»
В рамках осуществления основных видов деятельности по передаче электриче-
ской энергии и технологическому присоединению потребителей ПАО «МОЭСК»
выполняет задачи снижения потерь электрической энергии, проводит оптими-
зацию режима работы электрической сети для исключения необходимости заме-
ны перегруженного электросетевого оборудования. Эти мероприятия приводят
к увеличению свободной мощности для технологического присоединения потре-
бителей, снижению операционных и капитальных затрат.
Денис ДОГАДКИН, директор департамента ПАО «МОЭСК»
Дмитрий СКУПОВ, главный эксперт ПАО «МОЭСК»
Ольга ГУБАРДИНА, ведущий эксперт ПАО «МОЭСК»
Д
ля
снижения
потерь
электрической
энергии
,
а
также
повышения
эффек
-
тивности
использования
существую
-
щего
электросетевого
оборудования
в
мировой
практике
применяется
та
-
кой
метод
,
как
установка
устройств
компен
-
сации
реактивной
мощности
(
далее
—
КРМ
)
в
распределительных
сетях
0,4–20
кВ
.
В
настоящее
время
на
рынке
электро
-
установок
производителями
предлагается
широкий
спектр
устройств
КРМ
,
при
этом
заявленные
эффекты
от
снижения
потерь
электрической
энергии
и
разгрузки
электро
-
сетевого
оборудования
по
реактивной
мощ
-
ности
требуют
практического
подтверждения
для
определения
возможности
дальнейшего
применения
и
тиражирования
предлагаемых
технических
решений
.
Для
определения
наиболее
эффектив
-
ных
технических
решений
по
установке
устройств
КРМ
в
распределительных
сетях
ПАО
«
МОЭСК
»
организовано
выполнение
на
-
учно
-
исследовательской
и
опытно
-
конструк
-
торской
работы
«
Компенсация
реактивной
мощности
в
распределительной
сети
» (
да
-
лее
—
НИОКР
).
МЕТОДЫ
ПРИМЕНЕНИЯ
УСТРОЙСТВ
КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ
При
выполнении
научно
-
исследова
-
тельской
части
работы
был
исследован
мировой
и
отечественный
опыт
внедрения
устройств
КРМ
с
учетом
действия
устройств
автоматического
регулирования
напряже
-
ния
трансформаторов
(
АРНТ
),
а
также
были
определены
алгоритм
управления
устрой
-
ствами
, «
пилотные
районы
»
и
места
установ
-
ки
устройств
КРМ
.
«
Пилотные
районы
»
для
внедрения
си
-
стемы
управления
устройствами
КРМ
были
определены
,
исходя
из
максимальных
вели
-
чин
технических
потерь
электрической
энер
-
гии
в
электрических
сетях
ПАО
«
МОЭСК
».
В
результате
анализа
величин
технических
потерь
электрической
энергии
«
пилотными
рай
-
онами
»
определены
распределительные
элек
-
трические
сети
филиала
ПАО
«
МОЭСК
» —
«
Восточные
электрические
сети
».
Далее
на
основании
анализа
потребления
активной
и
реактивной
мощности
в
часы
лет
-
них
минимальных
и
зимних
максимальных
нагрузок
были
сформированы
перечни
фиде
-
у
п
р
а
в
л
е
н
и
е
с
е
т
я
м
и
управление сетями
61
ров
и
трансформаторных
подстанций
6–10/0,4
кВ
(
ТП
),
нагрузка
которых
имеет
значение
tg
> 0,4.
Конкретные
места
установки
устройств
КРМ
были
определены
по
результатам
расчетов
элек
-
трических
режимов
и
технических
потерь
электри
-
ческой
энергии
с
учетом
достижения
максималь
-
ных
эффектов
от
снижения
потерь
электрической
энергии
и
объемов
высвобождаемой
мощности
для
технологического
присоединения
потребите
-
лей
,
а
также
на
основании
анализа
технической
возможности
по
результатам
обследования
более
70
ТП
.
По
итогам
определения
мест
установки
устройств
КРМ
предусмотрена
установка
63
устройств
напря
-
жением
0,4/6–10
кВ
(
соотношением
40/60%)
сум
-
марной
мощностью
10,2
Мвар
,
в
том
числе
:
–
нерегулируемые
устройства
КРМ
для
компен
-
сации
постоянной
составляющей
потока
реак
-
тивной
мощности
;
–
децентрализованно
регулируемые
устройства
КРМ
для
компенсации
переменной
составляю
-
щей
потока
реактивной
мощности
в
зависимо
-
сти
от
заданной
вручную
оперативным
персо
-
налом
уставки
напряжения
регулятора
;
–
централизованно
управляемые
устройства
ком
-
пенсации
реактивной
мощности
,
обес
печиваю
-
щие
возможность
автоматического
дистан
-
ционного
изменения
оперативного
состояния
устройств
КРМ
и
изменения
уставки
напряже
-
ния
регулятора
посредством
выдачи
управляю
-
щих
воздействий
SCADA-
системой
или
опера
-
тивным
персоналом
ПАО
«
МОЭСК
».
Для
внедрения
предусмотрены
как
традици
-
онные
устройства
КРМ
внутреннего
(
непосред
-
ственно
в
ТП
)
и
внешнего
исполнения
(
в
непо
-
средственной
близости
к
ТП
),
так
и
принятые
к
установке
на
основе
зарубежного
опыта
устрой
-
ства
КРМ
мачтового
исполнения
(
на
опоре
ЛЭП
),
ранее
неиспользуемые
в
электрических
сетях
ПАО
«
МОЭСК
».
На
основании
разработанных
алгоритмов
и
вы
-
бранных
типов
устройств
КРМ
была
разработана
конструкторская
документация
на
создание
опыт
-
ного
образца
системы
управления
устройствами
КРМ
,
а
также
для
подтверждения
работоспособ
-
ности
проведены
успешные
лабораторные
испы
-
тания
системы
.
В
рамках
выполнения
опытно
-
конструкторской
части
работы
в
настоящее
время
изготовлена
партия
устройств
системы
управления
КРМ
и
вы
-
полнена
их
установка
на
объектах
«
пилотных
рай
-
онов
».
Рис
. 1.
Применяемые
устройства
компенсации
реактивной
мощности
№
6 (39) 2016
62
СЕТИ РОССИИ
Сеть
оператора
мобильной
связи GSM
БСК 0,4 кВ
100 кВар
Регулятор
РММ-У-1108
Аналоговые
сигналы
MOD
BUS
Контроллер
КМ ЭНТЕК
EIR2
МЭК 60870-5-104
АРМ Диспетчера
Зарайского РЭС
SCADA-система
ПАО «МОЭСК»
АРМ Диспетчера
ЦУС
ПС 110 кВ
а
«Зар йск»
U
изм,
УВ на переключение ступени АРНТ
U
изм,
U
уст,
Q Мвар,
№ ступени
МЭК 60870-5-104
U
изм,
U
уст,
Q
Мвар,
№ ступени
АЛГОРИТМ
СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ
ЦЕНТРАЛИЗОВАННО
УПРАВЛЯЕМЫМИ
УСТРОЙСТВАМИ
КРМ
Реализация
системы
управле
-
ния
централизованно
управляемыми
устройствами
КРМ
предусмотрена
в
Зарайском
районе
(
РЭС
)
Восточных
электрических
сетей
ПАО
«
МОЭСК
».
Для
реализации
системы
на
шинах
0,4
кВ
ЗТП
-184
Зарайского
РЭС
уста
-
новлено
два
управляемых
устройства
КРМ
мощностью
по
100
кВар
каждое
с
четырьмя
ступенями
регулирования
по
25
кВар
,
оснащенных
регулятора
-
ми
и
GSM-
контроллерами
.
Регулятор
выполняет
функцию
управления
оперативным
состоя
-
нием
устройств
КРМ
и
количеством
включенных
ступеней
регулирования
в
зависимости
от
заданной
уставки
напряжения
регулирования
и
изме
-
ренного
напряжения
на
шинах
0,4
кВ
ЗТП
-184.
Задание
уставки
напряжения
для
регулятора
выполняется
автоматиче
-
ски
дистанционно
SCADA-
системой
ПАО
«
МОЭСК
»
или
оперативным
пер
-
соналом
диспетчерского
пункта
За
-
райского
РЭС
посредством
передачи
сигналов
по
GSM-
каналу
через
уста
-
новленные
в
ЗТП
-184
контроллеры
.
В
SCADA-
систему
от
регулятора
устройства
КРМ
реализуется
подача
сигналов
изме
-
ренного
напряжения
на
шинах
0,4
кВ
ЗТП
-184,
зна
-
чения
уставки
напряжения
регулирования
,
мощности
и
количества
ступеней
включенных
устройств
КРМ
,
а
также
измеренных
напряжений
на
шинах
6
кВ
ПС
110
кВ
«
Зарайск
»
и
уставок
напряжения
,
заданных
на
устройствах
АРНТ
силовых
трансформаторов
ПС
110
кВ
«
Зарайск
».
При
изменении
напряжения
на
шинах
6
кВ
ПС
110
кВ
«
Зарайск
»,
а
также
на
шинах
0,4
кВ
ЗТП
-184
SCADA-
системой
определяется
приоритетное
управ
-
ляющее
воздействие
на
изменение
положения
отпа
-
ек
трансформаторов
ПС
110
кВ
«
Зарайск
»
или
изме
-
нение
уставки
напряжения
на
регуляторе
устройства
КРМ
и
выдается
соответствующее
управляющее
воз
-
действие
.
Выбор
управляющего
воздействия
выполняется
по
следующим
критериям
:
–
минимум
отклонения
напряжения
в
контролируе
-
мых
точках
от
заданных
значений
;
–
минимум
потерь
электрической
энергии
(
мощно
-
сти
)
в
сети
при
соблюдении
допустимых
уровней
напряжения
в
контролируемых
точках
и
токовой
загрузки
электросетевого
оборудования
;
–
минимум
коммутаций
при
соблюдении
допусти
-
мых
уровней
напряжения
и
токовой
загрузки
элек
-
тросетевого
оборудования
(
сохранение
ресурса
).
Рис
. 2.
Система
управления
устройствами
КРМ
в
ЗТП
-184
Зарайского
РЭС
На
рисунке
2
приведена
укрупненная
блок
-
схема
алгоритма
функционирования
системы
управления
устройствами
КРМ
с
учетом
действия
устройств
АРНТ
в
Зарайском
РЭС
ПАО
«
МОЭСК
».
ВЫВОДЫ
По
результатам
выполнения
НИОКР
в
электри
-
ческих
сетях
ПАО
«
МОЭСК
»
разработан
и
внедрен
комплексный
подход
к
компенсации
реактивной
мощности
в
распределительных
сетях
0,4–10
кВ
:
установка
нерегулируемых
,
децентрализованно
ре
-
гулируемых
и
централизованно
управляемых
устрой
-
ств
КРМ
.
Разработаны
и
выполнены
технические
решения
по
установке
устройств
КРМ
различного
конструктив
-
ного
исполнения
:
внутренней
установки
непосред
-
ственно
в
ТП
,
внешней
установки
в
шкафах
рядом
с
ТП
и
на
опорах
ЛЭП
.
Для
исследуемых
в
НИОКР
типовых
районов
рас
-
пределительных
электрических
сетей
наиболее
эф
-
фективна
установка
нерегулируемых
устройств
КРМ
для
компенсации
постоянной
составляющей
потока
реактивной
мощности
на
фидерах
,
где
tg
> 0,4.
По
отдельным
ТП
(
с
учетом
прилегающей
сети
)
максимальный
ожидаемый
эффект
от
снижения
потерь
электрической
энергии
достигает
порядка
408,3
тысячи
кВт
·
ч
ежегодно
.
Оригинал статьи: Компенсация реактивной мощности в распределительной сети ПАО «МОЭСК»
В рамках осуществления основных видов деятельности по передаче электрической энергии и технологическому присоединению потребителей ПАО «МОЭСК» выполняет задачи снижения потерь электрической энергии, проводит оптимизацию режима работы электрической сети для исключения необходимости замены перегруженного электросетевого оборудования. Эти мероприятия приводят к увеличению свободной мощности для технологического присоединения потребителей, снижению операционных и капитальных затрат.
