Концепция системы мониторинга показателей бесперебойности электроснабжения потребителей Московской области

Page 1
background image

Page 2
background image

28

СЕТИ

РОССИИ

э

л

е

к

т

р

о

с

н

а

б

ж

е

н

и

е

электроснабжение

СИСТЕМА

 

МОНИТОРИНГА

 

ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

БЕСПЕРЕ

 

БОЙ

-

НОСТИ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Системы

 

мониторинга

 

показа

-

телей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электрической

 

энергии

 

потребите

-

лям

 — 

удобный

 

инструмент

актив

-

но

 

используемый

 

электросетевыми

 

компаниями

 

в

 

развитых

 

странах

по

-

зволяющий

 

в

 

том

 

числе

:

• 

производить

 

оценку

 

деятель

-

ности

 

электросетевых

 

компаний

 

в

 

области

 

организации

 

беспе

-

ребойного

 

электроснабжения

 

потребителей

;

• 

принимать

 

инвестиционные

 

решения

 

при

 

планировании

 

Концепция системы 

мониторинга 

показателей 

бесперебойности 

электроснабжения 

потребителей 

Московской области

В данной статье представлены структура разрабатываемой си-
стемы мониторинга показателей бесперебойности поставки 
электроэнергии потребителям, описание её функций и основ-
ных структурных элементов. Показано, что в качестве источ-
ников информации для работы системы могут использоваться 
компоненты автоматических систем коммерческого учёта элек-
троэнергии, а также структурные элементы внедряемой актив-
но-адаптивной системы регулирования напряжения в сетях 
6–20/0,4 кВ и устанавливаемые многофункциональные приборы 
учёта. Приведены основные категории пользователей системы, 
доступная каждой категории информация, а также предложены 
основные этапы внедрения системы мониторинга.

Леонид НЕГАНОВ, министр энергетики Московской области, 

Владимир ТУЛЬСКИЙ, заведующий научно-

исследовательской лабораторией НИУ «МЭИ», доцент, к.т.н.

,

 

Борис ОЛЕКСЮК, ведущий инженер

 кафедры «Электроэнергетические системы» НИУ «МЭИ»


Page 3
background image

29

 1 (34) 2016

развития

 

и

 

реконструкции

 

электрических

 

сетей

;

• 

учитывать

 

специфику

 

электросетевой

 

инфра

-

структуры

 

при

 

формировании

 

тарифов

 

на

 

элек

-

троэнергию

;

• 

учитывать

 

показатели

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

потребителям

 

на

 

этапе

 

проекти

-

рования

 

электроустановок

 

потребителей

;

• 

внедрять

 

рыночные

 

инструменты

 

управления

 

надёжностью

 

и

 

бесперебойностью

 

электроснаб

-

жения

 

потребителей

.

Для

 

описания

 

структуры

 

и

 

основных

 

функций

 

си

-

стемы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

необходимо

 

ввести

 

не

-

сколько

 

следующих

 

определений

.

 

Бесперебойность

 

поставки

 

электроэнер

-

гии

 — 

термин

тесно

 

связанный

 

с

 

надёжностью

 

электроснабжения

Анализ

 

бесперебойности

 

постав

-

ки

 

электроэнергии

 

заключается

 

в

 

расчёте

 

численных

 

показателей

 

событий

 

в

 

электрической

 

сети

 (

как

 

пра

-

вило

продолжительность

 

таких

 

событий

частота

 

их

 

возникновения

обусловленный

 

ими

 

недоотпуск

 

электроэнергии

), 

при

 

которых

 

действующее

 

значе

-

ние

 

напряжения

 

на

 

зажимах

 

электроприёмников

 

по

-

требителей

 

в

 

сети

 

не

 

превышает

 0,05·

U

ном

.

Надёжность

 

электроснабжения

 [1, 2] — 

спо

-

собность

 

системы

 

электроснабжения

в

 

составе

 

которой

 

работают

 

энергопринимающие

 

установки

 

потребителей

при

 

определённых

 

условиях

 

обеспе

-

чить

 

им

 

поставку

 

электрической

 

энергии

 (

мощности

в

 

соответствии

 

с

 

заявленными

 

величинами

 

и

 

дого

-

ворными

 

обязательствами

 

при

 

соблюдении

 

установ

-

ленных

 

норм

 

качества

 

электроэнергии

.

Действующие

 

в

 

настоящее

 

время

 

нормативные

 

документы

 

в

 

области

 

качества

 

электроэнергии

 [3, 4], 

также

 

являющегося

 

одной

 

из

 

характеристик

 

электро

-

энергии

 

как

 

товара

вводят

 

следующие

 

определения

.

Качество

 

электрической

 

энергии

 [5] — 

сте

-

пень

 

соответствия

 

характеристик

 

электрической

 

энергии

 

в

 

данной

 

точке

 

электрической

 

сети

  (

систе

-

мы

совокупности

 

нормированных

 

показателей

.

Провал

 

напряжения

 — 

временное

 

снижение

 

на

-

пряжения

 

в

 

конкретной

 

точке

 

электрической

 

сети

 (

си

-

стемы

ниже

 

установленного

 

порогового

 

значения

.

Перенапряжение

 — 

временное

 

возрастание

 

на

-

пряжения

 

в

 

конкретной

 

точке

 

электрической

 

систе

-

мы

 

выше

 

установленного

 

порогового

 

значения

  (

как

 

правило

выше

 1,1·

U

ном

).

Перерыв

 

электроснабжения

 — 

ситуация

при

 

которой

 

действующее

 

значение

 

напряжения

 

в

 

точке

 

передачи

 

электрической

 

энергии

 

составляет

 

менее

 

5% 

опорного

 

напряжения

.

ОПЫТ

 

РАЗВИТИЯ

 

СИСТЕМ

 

МОНИТОРИНГА

 

ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

БЕСПЕРЕБОЙНОСТИ

 

ПОСТАВКИ

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

ЗА

 

РУБЕЖОМ

Первые

 

шаги

 

на

 

пути

 

создания

 

систем

 

монито

-

ринга

 

были

 

предприняты

 

в

 

США

 

и

 

Европе

 

в

 

середи

-

не

 1990-

х

 — 

начале

 2000-

х

 

годов

В

 

это

 

время

 

ряд

 

электросетевых

 

компаний

 

и

 

некоторые

 

операторы

 

электрических

 

сетей

 

производили

 

расчёт

 

количе

-

ственных

 

показателей

определяющих

 

средневзве

-

шенные

 

показатели

 

бесперебойности

 

электроснаб

-

жения

К

 2003 

году

 

более

 10 

стран

 

на

 

территории

 

Европы

 (

Германия

Франция

Великобритания

 

и

 

др

.) 

и

 

некоторые

 

электросетевые

 

компании

 

в

 

США

 

уже

 

систематически

 

занимались

 

определением

 

показа

-

телей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

потребителям

.

В

 1994 

году

 CENELEC (Comité Européen de Nor-

malisation Électrotechnique) 

выпустил

 

первую

 

редак

-

цию

 

стандарта

 

по

 

качеству

 

электроэнергии

 

в

 

пу

-

бличных

 

распределительных

 

электрических

 

сетях

 

EN 50160 [6], 

в

 

котором

 

были

 

представлены

 

нормы

 

на

 

основные

 

показатели

 

качества

 

электроэнергии

в

 

том

 

числе

 

на

 

параметры

 

провалов

 

напряжения

перенапряжений

 

и

 

перерывов

 

электроснабжения

.

В

 2003 

году

 

в

 

США

 

был

 

разработан

 

и

 

принят

 

стандарт

 1366-2003 IEEE Guide for Electric Power 

Distribution Reliability Indices [7], 

в

 

котором

 

введены

 

определения

 

основных

 

показателей

 

бесперебойно

-

сти

 

поставки

 

электрической

 

энергии

 

потребителям

 

и

 

представлены

 

подходы

 

к

 

их

 

расчёту

С

 

этого

 

вре

-

мени

 

сформирован

 

набор

 

основных

 

показателей

характеризующих

 

бесперебойность

 

электроснаб

-

жения

а

 

также

 

появились

 

строгие

 

подходы

 

к

 

их

 

рас

-

чёту

.

Зарубежные

 

нормативные

 

документы

 [6, 7] 

опре

-

деляют

 

ряд

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

которые

 

рассчитываются

 

электро

-

сетевыми

 

компаниями

 

и

 

системными

 

операторами

 

стран

 

Европы

США

 

и

 

других

 

развитых

 

стран

.

• SAIDI

 (System Average Interruption Duration Index) — 

коэффициент

 

средней

 

продолжительности

 

отключений

 

в

 

системе

Коэффициент

 SAIDI 

пред

-

ставляет

 

собой

 

используемый

 

сетевыми

 

компа

-

ниями

 

и

 

регуляторами

 

интегральный

 

показатель

 

надёжности

 

системы

 

электроснабжения

числен

-

но

 

равен

 

средней

 

продолжительности

 

перерывов

 

электроснабжения

приходящихся

 

на

 

одного

 

потребителя

Коэффициент

 SAIDI 

измеряется

 

в

 

единицах

 

времени

 

и

 

определяется

 

за

 

фикси

-

рованный

 

период

 

времени

равный

как

 

правило

году

.

• SAIFI

 (System Average Interruption Frequency 

Index) — 

коэффициент

 

средней

 

частоты

 

отклю

-

чений

 

в

 

системе

Коэффициент

 SAIFI 

численно

 

равен

 

среднему

 

количеству

 

перерывов

 

электро

-

снабжения

испытываемых

 

одним

 

потребителем

 

за

 

рассматриваемый

 

период

Коэффициент

 SAIFI 

измеряется

 

в

 

количестве

 

отключений

 

на

 

одного

 

потребителя

 

в

 

течение

 

фиксированного

 

периода

 

времени

равного

как

 

правило

году

.

• CAIDI

 (Customer Average Interruption Duration 

Index) — 

коэффициент

 

средней

 

продолжитель

-

ности

 

отключений

 

потребителя

.

• CAIFI

 (Customer Average Interruption Frequency 

Index) — 

коэффициент

 

средней

 

частоты

 

отключе

-

ний

 

потребителя

.

• MAIFI

 (Momentary Average Interruption Frequency 

Index) — 

коэффициент

 

средней

 

частоты

 

кратко

-

временных

 

перерывов

 

электроснабжения

про

-

должительностью

 

меньше

 

заданной

.


Page 4
background image

30

СЕТИ РОССИИ

• ENS

 (Energy Not Supplied) — 

недоотпуск

 

электро

-

энергии

показывает

 

общий

 

объём

 

электроэнер

-

гии

который

 

теоретически

 

мог

 

быть

 

отпущен

 

потребителям

 

сети

 

в

 

отсутствие

 

перерывов

 

электроснабжения

.

• END

 (Energy Not Distributed) — 

нераспределённая

 

энергия

показатель

используемый

 

в

 

Португалии

 

как

 

аналог

 ENS.

• AIT

 (Average Interruption Time) — 

среднее

 

время

 

перерывов

является

 

мерой

 

количества

 

времени

в

 

течение

 

которого

 

не

 

осуществлялось

 

электро

-

снабжение

.

• AIF

 (Average Interruption Frequency) — 

средняя

 

частота

 

перерывов

 

электроснабжения

показа

-

тель

измеряющий

 

количество

 

перерывов

 

элек

-

троснабжения

 

в

 

год

.

• AID

 (Average Interruption Duration) — 

средняя

 

продолжительность

 

перерыва

является

 

мерой

 

средней

 

продолжительности

 

перерыва

 

электро

-

снабжения

.

• CI

 (Customer Interruptions) — 

количество

 

переры

-

вов

 

электроснабжения

 

потребителей

использу

-

ется

 

в

 

Великобритании

 

вместо

 

показателя

 SAIFI.

• CML

 (Customer Minutes Lost) — 

суммарная

 

про

-

должительность

 

отключений

 

потребителей

используемый

 

в

 

Великобритании

 

аналог

 

показа

-

теля

 SAIDI.

• ASIDI

 (Average System Interruption Duration 

Index) — 

средний

 

коэффициент

 

продолжитель

-

ности

 

отключений

показывает

 

среднюю

 

про

-

должительность

 

перерыва

 

электроснабжения

рассчитанную

 

по

 

номинальной

 

или

 

договорной

 

мощности

а

 

не

 

по

 

количеству

 

затронутых

 

пере

-

рывом

 

электроснабжения

 

потребителей

.

• ASIFI

 (Average System Interruption Frequency 

Index) — 

средний

 

показатель

 

частоты

 

отключе

-

ний

 

в

 

системе

показывает

 

среднее

 

количество

 

перерывов

 

электроснабжения

рассчитанное

 

по

 

номинальной

 

или

 

договорной

 

мощности

а

 

не

 

по

 

количеству

 

охваченных

 

перерывом

 

электроснаб

-

жения

 

потребителей

.

• CTAIDI

 (Customer Total Average Interruption Dura-

tion Index) — 

коэффициент

 

средней

 

суммарной

 

продолжительности

 

отключений

 

потребителя

показывает

 

общее

 

количество

 

времени

 

в

 

год

в

 

течение

 

которого

 

не

 

осуществлялось

 

электро

-

снабжение

 

потребителей

испытавших

 

хотя

 

бы

 

один

 

перерыв

 

электроснабжения

 

за

 

отчётный

  

год

.

• NIEPI

 (Number of Interruption Equivalent to Power 

Installed) — 

эквивалентное

 

количество

 

пере

-

рывов

 

относительно

 

установленной

 

мощности

показатель

 

используется

 

в

 

Испании

 

в

 

качестве

 

альтернативы

 

показателя

 SAIFI 

для

 

оценки

 

коли

-

чества

 

перерывов

 

электроснабжения

.

• TIEPI

 (Time of Interruption Equivalent to Power 

Installed) — 

эквивалентное

 

время

 

перерывов

 

относительно

 

установленной

 

мощности

пока

-

затель

используемый

 

в

 

Испании

 

и

 

Португалии

 

для

 

количественной

 

оценки

 

среднего

 

времени

в

 

течение

 

которого

 

потребитель

 

испытывает

 

перерыв

 

электроснабжения

.

• SARI

 (System Average Restoration Index) — 

коэф

-

фициент

 

среднего

 

времени

 

восстановления

 

системы

Показатель

используемый

 

в

 

Португа

-

лии

 

для

 

количественного

 

определения

 

средней

 

продолжительности

 

перерыва

 

электроснабже

-

ния

.

В

 

табл

. 1 

представлены

 

показатели

 

бесперебой

-

ности

 

поставки

 

электроэнергии

 

конечным

 

потреби

-

телям

 

и

 

их

 

комбинации

используемые

 

в

 

системах

 

мониторинга

 

различных

 

стран

 

для

 

длительных

 

пере

-

рывов

 

электроснабжения

 [8, 9].

Как

 

видно

 

из

 

таблицы

наиболее

 

широко

 

приме

-

няемыми

 

показателями

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

конечному

 

потребителю

 

являются

 

SAIDI 

и

 SAIFI.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ

 

ПОКАЗАТЕЛИ

 

БЕСПЕРЕБОЙНОСТИ

 

ПОСТАВКИ

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

ДЛЯ

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

 

В

 

СИСТЕМЕ

 

МОНИТОРИНГА

С

 

учётом

 

особенностей

 

региона

опыта

 

эксплу

-

атации

 

распределительных

 

электрических

 

сетей

 

0,4–20 

кВ

 

в

 

Российской

 

Федерации

а

 

также

 

по

 

ре

-

зультатам

 

анализа

 

зарубежного

 

опыта

 

эксплуатации

 

систем

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

электроснабжения

 

к

 

использованию

 

рекомендуются

 

следующие

 

показатели

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

.

• 

Для

 

длительных

 

перерывов

 

электроснабжения

 

(> 3 

мин

с

 

разделением

 

на

 

плановые

 

и

 

внеплано

-

вые

 

и

 

соответствующим

 

раздельным

 

учётом

:

 SAIDI;

 SAIFI.

• 

Для

 

кратковременных

 

перерывов

 

электроснабже

-

ния

 (

 3 

мин

):

 

количество

 

кратковременных

 

перерывов

 

элек

-

троснабжения

;

 

характеристики

 

кратковременных

 

перерывов

 

электроснабжения

.

• 

Для

 

провалов

 

напряжения

 

и

 

перенапряжений

 

(

 3 

мин

):

 

количество

 

провалов

 

напряжения

;

 

характеристики

 

провалов

 

напряжения

;

 

количество

 

перенапряжений

;

 

характеристики

 

перенапряжений

.

• 

Дополнительно

  (

при

 

наличии

 

соответствующих

 

технических

 

возможностей

 

средств

 

измерения

 — 

СИ

):

 

соответствие

 

качества

 

электроэнергии

  (

КЭ

требованиям

 

нормативных

 

документов

;

 

действующее

 

значение

 

напряжения

 

в

 

сети

 (

оп

-

ционально

т

.

к

для

 

хранения

 

и

 

обработки

 

этой

 

информации

 

требуется

 

существенное

 

увели

-

чение

 

объёма

 

передаваемых

 

данных

 

и

 

вычис

-

лительные

 

мощности

 

системы

).

Показатели

 

перерывов

 

электроснабжения

 SAIDI 

и

 SAIFI 

выбраны

 

с

 

учётом

 

того

что

 

именно

 

эти

 

два

 

показателя

 

бесперебойности

 

электроснабжения

 

яв

-

ляются

 

наиболее

 

объективными

 

вне

 

зависимости

 

от

 

масштаба

 

электросетевой

 

компании

классов

 

напря

-

жения

 

эксплуатируемых

 

электрических

 

сетей

 

и

 

на

-

глядно

 

показывают

 

результативность

 

эксплуатации

 


Page 5
background image

31

 1 (34) 2016

Страна

Показатели

 

бесперебойности

 

электроснабжения

Австрия

SAIDI, SAIFI, ASIDI, ASIFI, CAIDI, (CML, ENS)

Болгария

SAIDI, SAIFI

Кипр

SAIDI, SAIFI

Чехия

Распределительные

 

сети

: SAIFI, SAIDI, CAIDI

Магистральные

 

сети

: ENS, 

средняя

 

продолжительность

 

одного

 

перерыва

.

Дания

SAIDI, SAIFI, ENS

Эстония

SAIDI, SAIFI, CAIDI, 

общее

 

время

 

отсутствия

 

электроснабжения

 

для

 

каждого

 

потребителя

.

Финляндия

Операторы

 

распределительных

 

сетей

: 1–70 

кВ

: T-SAIDI 

и

 T-SAIFI; 

сети

 

ниже

 1 

кВ

количество

 

перерывов

 

электроснабжения

.

Операторы

 

магистральных

 

сетей

 

и

 

региональные

 

системные

 

операторы

: 400, 220 

и

 

110 

кВ

продолжительность

 

перерывов

 

и

 

количество

 

перерывов

 

в

 

точках

 

присоединения

.

Франция

Магистральные

 

сети

: AIT, SAIFI 

и

 ENS.

Распределительные

 

сети

: SAIFI, SAIDI 

и

 «

процент

 

потребителей

 

с

 

низким

 

качеством

 

электроснабжения

».

Германия

SAIDI (

сети

 

низкого

 

напряжения

 — 

НН

), ASIDI (

сети

 

среднего

 

напряжения

 — 

СН

), SAIFI

Великобрита

-

ния

Перерывы

 

электроснабжения

 

потребителей

 (CI) 

и

 

суммарная

 

продолжительность

 

перерывов

 

электроснабжения

 

потребителя

 (CML).

Греция

SAIDI, SAIFI

Венгрия

Распределительные

 

сети

: SAIDI, SAIFI, CAIDI 

для

 

плановых

 

и

 

внеплановых

 

перерывов

.

Магистральные

 

сети

: AIT, ENS/ES 

и

 

коэффициент

 

готовности

 

магистральных

 

ЛЭП

.

Ирландия

CML 

и

 CI

Италия

Магистральные

 

сети

: ENS, ENW, AIT, SAIFI.

Распределительные

 

сети

: SAIDI, SAIFI.

Литва

Операторы

 

магистральных

 

сетей

: ENS, AIT.

Операторы

 

распределительных

 

сетей

: SAIDI, SAIFI.

Нидерланды

SAIDI, SAIFI 

и

 CAIDI.

Норвегия

SAIDI, SAIFI, CAIDI, CTAIDI, CAIFI, 

охваченная

 

каждым

 

перерывом

 

мощность

 

и

 ENS.

Польша

Распределительные

 

сети

: SAIDI, SAIFI. 

Магистральные

 

сети

: ENS, AIT, 

а

 

также

 SAIDI, SAIFI.

Португалия

Магистральные

 

сети

: ENS, AIT, SAIFI, SAIDI, SARI.

Распределительные

 

сети

: END, AIT (TIEPI), SAIFI (

СН

), SAIFI (

НН

), SAIDI (

СН

), SAIDI (

НН

).

Румыния

Операторы

 

распределительных

 

сетей

: SAIFI, SAIDI; ENS 

и

 AIT 

на

 

уровне

 110 

кВ

.

Операторы

 

магистральных

 

сетей

: ENS 

и

 AIT 

для

 

всей

 

страны

.

Словакия

Средняя

 

продолжительность

 

перерыва

 (

для

 

сетей

 

класса

 220–400 

кВ

).

Словения

Распределительные

 

сети

: SAIDI, SAIFI, CAIDI, CAIFI.

Магистральные

 

сети

: SAIDI, SAIFI (

косвенно

 ENS, AIT, AIF, AID).

Испания

Распределительные

 

сети

: TIEPI, NIEPI, 80% TIEPI 

и

 80% NIEPI 

на

 

уровне

 

зон

 

и

 

на

 

индивидуальном

 

уровне

.

Магистральные

 

сети

: ENS, AIT 

и

 

коэффициент

 

готовности

 

оборудования

.

Швеция

ASIDI, ASIFI, SAIDI, SAIFI, 

количество

 

потребителей

испытавших

 

множественные

 

переры

-

вы

 

электроснабжения

 (CEMI), 

интервал

 

доверия

показывающий

 

разницу

 

между

 

наивыс

-

шим

 

и

 

минимальным

 

уровнями

 

качества

 

обслуживания

 

потребителей

и

 

т

.

д

.

Табл

. 1. 

Показатели

 

длительных

 

перерывов

 

электроснабжения

используемые

 

в

 

системах

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

потребителям

электросетевого

 

оборудования

 

различными

 

компа

-

ниями

Характеристики

 

провалов

 

напряжения

 

[3] — 

остаточное

 

напряжение

 

в

 

процентах

 

от

 

опор

-

ного

 

и

 

продолжительность

 

провала

 

напряжения

Характеристики

 

перенапряжений

  —

 

кратность

 

перенапряжения

  (

отношение

 

амплитуд

 

пере

-

напряжения

 

и

 

опорного

 

напряжения

и

 

его

 

дли

-

тельность

Используемые

 

показатели

 

качества

 

электроэнергии

  (

ПКЭ

подробно

 

описаны

 

в

 

стан

-

дарте

 [3].

СТРУКТУРА

 

СИСТЕМЫ

 

МОНИТОРИНГА

 

ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

БЕСПЕРЕБОЙНОСТИ

 

ПОСТАВКИ

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Предлагаемая

 

структура

 

системы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электро

-

энергии

 

включает

 

три

 

основных

 

составляющих

.

1. 

Измерительные

 

преобразователи

  (

СИ

) — 

оборудование

непосредственно

 

фиксирующее

 

действующее

 

значение

 

напряжения

длительность

 

провалов

 

напряжения

 

и

 

перенапряжений

а

 

также

 

дополнительные

 

параметры

 (

I

P

Q

W

P

W

Q

 

и

 

т

.

д

.): 


Page 6
background image

32

СЕТИ РОССИИ

Передаваемая

 

информация

:

• 

адрес

 

объекта

 

измерения

 

и

 

его

 

географические

 

координаты

 (

по

 ID);

• 

адреса

 

абонентов

получающих

 

питание

 

от

 

точки

 

контроля

 (

по

 ID);

• 

сведения

 

о

 

связи

 

с

 

центром

 

питания

;

•  

отклонение

 

напряжения

;

• 

характеристики

 

провалов

 

напряжения

;

• 

характеристики

 

перенапряжений

;

• 

характеристики

 

перерывов

 

электроснабже

-

ния

 

потребителей

;

• 

дополнительная

 

информация

I, P, Q, W

P

, W

Q

.

Рис

. 1. 

Структура

 

размещения

 

измерительных

 

преобразователей

 

в

 

электрической

 

сети

 

и

 

основные

 

фиксируемые

 

параметры

СИ

СИ

СИ

СИ

Сети

 6–35 

кВ

Сети

 0,4 

кВ

110 

кВ

Рис

. 2. 

Укрупнённая

 

структура

 

системы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

потребителям

• 

Накопление

 

данных

• 

Обработка

 

информации

• 

Классификация

 

событий

• 

Выдача

 

информации

 

по

 

запросам

 

пользователей

 

различных

 

категорий

СИ

СИ

СИ

СИ

Независимый

 

сервер

Систе

м

а

 

переда

чи

 

данных

Министерство

 

энергетики

Электросетевые

 

компании

Потребители

электронные

 

счётчики

 

электроэнергии

анали

-

заторы

 

качества

 

электро

-

энергии

специальные

 

многофункциональные

 

датчики

 

в

 

составе

 

других

 

автоматических

 

систем

 

(

рис

. 1).

2. 

Инфраструктура

 

передачи

 

данных

 — 

обо

-

рудование

входящее

 

в

 

состав

 

системы

 

передачи

 

данных

 

от

 

измеритель

-

ных

 

преобразователей

распределённых

 

по

 

элек

-

трической

 

сети

к

 

систе

-

ме

 

обработки

 

и

 

хранения

 

данных

каналы

 

связи

ка

-

налообразующее

 

обору

-

дование

коммутационное

 

оборудование

аппарату

-

ра

 

передачи

 

данных

.

3. 

Система

 

обработ

-

ки

 

и

 

хранения

 

данных

 

(

независимый

 

сервер

), 

осуществляющая

 

связь

 

с

 

измерительными

 

преоб

-

разователями

 

оборудова

-

ния

основными

 

задачами

 

которого

 

являются

 

сбор

обработка

структуриро

-

вание

хранение

 

и

 

предо

-

ставление

 

информации

 

пользователям

 

системы

серверное

 

оборудование

вспомогательное

 

обо

-

рудование

автоматизи

-

рованное

 

рабочее

 

место

 

(

АРМ

администратора

.

Обобщённая

 

структу

-

ра

 

системы

 

мониторинга

 

представлена

 

на

 

рис

. 2.

В

 

системе

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебой

-

ности

 

поставки

 

электроэнергии

 

предусмотрено

 

три

 

группы

 

пользователей

которым

 

может

 

быть

 

предо

-

ставлена

 

следующая

 

информация

:

• 

потребители

 

электроэнергии

 (

физические

 

и

 

юри

-

дические

 

лица

):

 

сведения

 

о

 

плановых

 

перерывах

 

электроснаб

-

жения

;

 

сведения

 

об

 

имевших

 

место

 

внеплановых

 

пе

-

рерывах

 

электроснабжения

;

 

уровень

 

напряжения

 

в

 

сети

 (

опционально

);

• 

электросетевые

 

организации

:

 

показатели

 

бесперебойности

 

поставки

 

элек

-

троэнергии

 

для

 

электрических

 

сетей

 

на

 

балан

-

се

 

организации

;

 

сведения

 

об

 

имевших

 

место

 

внеплановых

 

пе

-

рерывах

 

электроснабжения

;

 

сведения

 

о

 

провалах

 

напряжения

 

и

 

перена

-

пряжениях

 

в

 

сети

;

 

уровень

 

напряжения

 

в

 

сети

 (

опционально

);

• 

Министерство

 

энергетики

 

МО

:

 

показатели

 

бесперебойности

 

поставки

 

элек

-

троэнергии

 

по

 

электросетевым

 

организациям

 

и

 

районам

;

 

соответствие

 

регулирования

 

напряжения

 

электросетевыми

 

организациями

 

требованиям

 

нормативных

 

документов

;

 

отчёт

 

по

 

имевшим

 

место

 

перерывам

 

электро

-

снабжения

 

с

 

разделением

 

по

 

административ

-

ным

 

районам

 

и

 

электросетевым

 

организациям

;

 

отчёт

 

по

 

КЭ

 

с

 

разделением

 

по

 

сетевым

 

компа

-

ниям

 

и

 

их

 

подразделениям

;

 

уровень

 

напряжения

 

в

 

сети

 (

опционально

).

Также

 

в

 

системе

 

мониторинга

 

показателей

 

бес

-

перебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

предусмо

-

трены

 

сбор

 

и

 

обработка

 

информации

 

о

 

провалах

 

напряжения

 

и

 

перенапряжениях

 

в

 

электрических

 

сетях

Такая

 

информация

 

необходима

 

проект

-

ным

 

организациям

 

на

 

этапе

 

выбора

 

технических

 

и

 

организационных

 

решений

 

при

 

проектировании

 


Page 7
background image

33

 1 (34) 2016

электроустановок

 

потребителей

подключаемых

 

к

 

электрическим

 

сетям

 

Московской

 

области

На

-

личие

 

подобной

 

статистической

 

информации

 

и

 

её

 

предоставление

 

проектным

 

организациям

 

способ

-

ствует

 

повышению

 

инвестиционной

 

привлекатель

-

ности

 

и

 

обеспечивает

 

прозрачность

 

информации

 

о

 

фактическом

 

состоянии

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

регионе

ВНЕДРЕНИЕ

 

СИСТЕМЫ

 

МОНИТОРИНГА

Внедрение

 

системы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

предла

-

гается

 

осуществлять

 

в

 

три

 

этапа

.

этап

.

 

На

 I 

этапе

 

предложено

 

использовать

 

су

-

ществующее

 

оборудование

 

на

 

центрах

 

питания

 (

ЦП

и

 

информацию

фиксируемую

 

в

 

диспетчерских

 

жур

-

налах

 

электросетевых

 

организаций

На

 

данном

 

этапе

 

в

 

качестве

 

СИ

 

также

 

могут

 

выступать

 

существующие

 

стационарные

 

анализаторы

 

ПКЭ

в

 

том

 

числе

 

входя

-

щие

 

в

 

состав

 

систем

 

мониторинга

 

качества

 

электро

-

энергии

  (

СМКЭ

), 

и

 

многофункциональные

 

счётчики

 

автоматических

 

систем

 

контроля

 

и

 

учёта

 

электро

-

энергии

 (

АСКУЭ

на

 

ЦП

 

и

 

в

 

электрических

 

сетях

На

 

данном

 

этапе

 

режим

 

работы

 

системы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнер

-

гии

 

можно

 

охарактеризовать

 

как

 «

ручной

».

II 

этап

.

 

На

 II 

этапе

 

внедрения

 

системы

 

информа

-

ция

 

от

 

источников

используемых

 

на

 I 

этапе

может

 

быть

 

дополнена

 

за

 

счёт

 

использования

 

оборудова

-

ния

 

разрабатываемой

 

активно

-

адаптивной

 

систе

-

мы

 

регулирования

 

напряжения

 

в

 

сетях

 6–20/0,4 

кВ

В

 

качестве

 

СИ

 

и

 

элементов

 

системы

 

передачи

 

дан

-

ных

 — 

планируемую

 

к

 

внедрению

 

систему

 

активно

-

адаптивного

 

регулирования

 

напряжения

 

в

 

распре

-

делительных

 

сетях

многофункциональные

 

датчики

а

 

также

 

каналы

 

передачи

 

данных

 

от

 

датчиков

 

до

 

ЦП

Также

 

на

 

этом

 

этапе

 

предусматривается

 

подключе

-

ние

 

к

 

системе

 

мониторинга

 

показателей

 

беспере

-

бойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

вновь

 

вводимых

 

приборов

 

учёта

 

в

 

составе

 

АСКУЭ

На

 

данном

 

этапе

 

режим

 

работы

 

системы

 

можно

 

охарактеризовать

 

как

 

«

полуавтоматический

».

III 

этап

.

 

На

 III 

этапе

 

внедрения

 

системы

 

предла

-

гается

 

использование

 

многофункциональных

 

прибо

-

ров

 

учёта

 

в

 

составе

 

АСКУЭ

В

 

качестве

 

СИ

 

и

 

системы

 

передачи

 

данных

 

могут

 

выступать

 

элементы

 

АСКУЭ

построенные

 

с

 

использованием

 

многофункциональ

-

ных

 

приборов

 

учёта

объединяющих

 

функции

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

оценки

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

нормативных

 

до

-

кументов

 [4, 10]. 

Передача

 

данных

 

от

 

СИ

 

в

 

незави

-

симый

 

сервер

 

на

 

данном

 

этапе

 

осуществляется

 

без

 

участия

 

человека

а

 

работа

 

системы

 

мониторинга

 

в

 

целом

 

осуществляется

 

в

 

полностью

 

автоматическом

 

режиме

 

со

 

спорадической

 

поддержкой

 

со

 

стороны

 

оператора

.

ВЫВОДЫ

В

 

статье

 

представлен

 

краткий

 

обзор

 

истории

 

внедрения

 

систем

 

мониторинга

 

показателей

 

беспе

-

ребойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

за

 

рубежом

Также

 

приведены

 

основные

 

расчётные

 

показатели

 

бесперебойности

 

электроснабжения

применяемые

 

зарубежными

 

странами

 

и

 

различными

 

электросете

-

выми

 

компаниями

Показана

 

укрупнённая

 

структура

 

разработанной

 

системы

 

мониторинга

 

показателей

 

бесперебойности

 

поставки

 

электроэнергии

 

конечному

 

потребителю

 

в

 

электрических

 

сетях

 

Московской

 

области

в

 

том

 

числе

 

описание

 

основных

 

структурных

 

элементов

 

системы

 

и

 

их

 

взаимосвязей

Также

 

предложены

 

эта

-

пы

 

внедрения

 

системы

 

с

 

постепенным

 

переходом

 

от

 

полностью

 

ручного

 

режима

 

передачи

 

и

 

обработ

-

ки

 

информации

 

к

 

автоматическому

 

с

 

периодической

 

поддержкой

 

со

 

стороны

 

оператора

.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. 

Фокин

 

Ю

.

А

., 

Туфанов

 

В

.

А

Оценка

 

надёжности

 

систем

 

электроснабжения

. — 

Москва

Энерго

-

издат

, 1981. — 224 

с

.

2. 

Фокин

 

Ю

.

А

Надёжность

 

и

 

эффективность

 

се

-

тей

 

электрических

 

систем

. — 

Москва

Высшая

 

школа

, 1989. — 149 

с

.

3. 

ГОСТ

 32144-2013. 

Электрическая

 

энергия

Со

-

вместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Нормы

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

обще

-

го

 

назначения

. — 

Москва

Стандартинформ

2014. — 20 

с

.

4. 

ГОСТ

 30804.4.30-2013. 

Электрическая

 

энергия

Совместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Методы

 

измерений

 

показателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

. — 

Москва

Стандартинформ

, 2014. — 57 

с

.

5. 

Карташев

 

И

.

И

., 

Тульский

 

В

.

Н

., 

Шамонов

 

Р

.

Г

., 

Ша

-

ров

 

Ю

.

В

., 

Воробьев

 

А

.

Ю

Управление

 

качеством

 

электроэнергии

Под

 

ред

Ю

.

В

Шарова

. 2-

е

 

изд

., 

переработанное

 

и

 

дополненное

. — 

Москва

Из

-

дательский

 

дом

 

МЭИ

, 2008. — 354 

с

.

6. CENELEC EN 50160. Voltage characteristics of 

electricity supplied by public electricity networks. 
2010.

7. IEEE Std. 1366-2012 — IEEE Guide for Electric 

Power Distribution Reliability Indices. 2012. — 43 p. 
Revision of IEEE Std. 1366-2003.

8.  5th Benchmarking Report on the Quality of Electric-

ity Supply // Council of European Energy Regulators, 
2011. URL: http:// www.ceer.eu/portal/page/portal/
EER_HOME/EER_PUBLICATIONS/CEER_PA-
PERS/Electricity/Tab/CEER_Benchmarking_Report.
pdf (

дата

 

обращения

: 19.03.2015).

9.  CEER Benchmarking Report 5.1 on the Quality of 

Electricity Supply // Council of European Energy 
Regulators. 2014. URL: http:// www.ceer.eu/portal/
page/portal/EER_HOME/EER_PUBLICATIONS/
CEER_PAPERS/Electricity/Tab3/C13-EQS-57-03_
BR5.1_19-Dec-2013_updated-Feb-2014.pdf (

дата

 

обращения

: 19.03.2015).

10 

ГОСТ

 32145-2013. 

Электрическая

 

энергия

Со

-

вместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Контроль

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

обще

-

го

 

назначения

. — 

Москва

Стандартинформ

2014. — 31 

с

.


Читать онлайн

В данной статье представлены структура разрабатываемой системы мониторинга показателей бесперебойности поставки электроэнергии потребителям, описание её функций и основных структурных элементов. Показано, что в качестве источников информации для работы системы могут использоваться компоненты автоматических систем коммерческого учёта электроэнергии, а также структурные элементы внедряемой активно-адаптивной системы регулирования напряжения в сетях 6–20/0,4 кВ и устанавливаемые многофункциональные приборы учёта. Приведены основные категории пользователей системы, доступная каждой категории информация, а также предложены основные этапы внедрения системы мониторинга.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Повышение эффективности почасового прогнозирования электропотребления с помощью моделей машинного обучения на примере Иркутской энергосистемы. Часть 2

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Томин Н.В. Корнилов В.Н. Курбацкий В.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Превентивное управление нагрузкой в сетях 0,4 кВ в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Релейная защита и автоматика
Удинцев Д.Н. Милованов П.К. Зуев А.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Принципы формирования цифровой платформы для управления надежностью распределительных электрических сетей в современных условиях эксплуатации

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Крупенев Д.С. Пискунова В.М. Гальфингер А.Г.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Новые технологии удаленного мониторинга и энергоэффективности электрооборудования сетей

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Диагностика и мониторинг