Мониторинг и управление качеством электроэнергии

Page 1
background image

33

33

Василий

 

ЖАЛДЫБИН

начальник

 

службы

 

метрологии

 

и

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

филиала

 

ПАО

 

«

МРСК

 

Волги

» — 

«

Пензаэнерго

»

Мониторинг

 

и

 

управление

 

качеством

 

электроэнергии

В

 

статье

 

раскрыта

 

значимость

 

контроля

 

качества

 

электри

-

ческой

 

энергии

рассмотрены

 

правовые

 

вопросы

 

поддер

-

жания

 

качества

 

электрической

 

энергии

современные

 

тре

-

бования

 

к

 

средствам

 

и

 

методам

 

измерения

 

показателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

.

К

ачество

 

электрической

 

энергии

 

является

 

одним

 

из

 

важнейших

 

факторов

 

надежной

безопасной

 

и

 

дли

-

тельной

 

эксплуатации

 

современных

 

электроустано

-

вок

применяемых

 

в

 

различных

 

отраслях

 

промыш

-

ленности

Отклонение

 

параметров

 

и

 

показателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

от

 

требуемых

 

норм

 

часто

 

приводит

 

к

 

незапланированным

 

потерям

 

электрической

 

энергии

удорожанию

 

эксплуатации

 

и

 

преждевременному

 

выходу

 

из

 

строя

 

применяемого

 

электрооборудования

.

Нормативная

 

база

 

в

 

части

 

качества

 

электрической

 

энер

-

гии

 

достаточна

 

обширна

Правовое

 

обеспечение

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

основывается

 

на

 

законода

-

тельстве

 

РФ

 

об

 

электроэнергетике

о

 

техническом

 

регулиро

-

вании

 

и

 

об

 

обеспечении

 

единства

 

измерений

Но

 

вместе

 

с

 

тем

 

вопросы

 

остаются

Например

в

 

части

 

обязательной

 

сертификации

 

электрической

 

энергии

 

можно

 

утверждать

что

 

однократное

  (

или

 

с

 

определенной

 

перио

-

дичностью

 

по

 

заявкам

 

заявителей

получение

 

сертификата

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

не

 

будет

 

являться

 

гарантией

 

обеспечения

 

качественного

 

электроснабжения

так

 

как

 

про

-

цесс

 

передачи

 

электрической

 

энергии

 

является

 

непрерывным

 

и

 

подверженным

 

возможным

 

нарушениям

 

вне

 

зависимости

 

от

 

полученного

 

сертификата

Тем

 

более

нормативное

 

обеспе

-

чение

 

обязательной

 

сертификации

 

электрической

 

энергии

 

не

 

соответствует

 

сложившейся

 

организации

 

структуры

 

электроэ

-

нергетики

 

после

 

разделения

 

энергоснабжающих

 

организаций

 

на

 

отдельные

 

организации

 

по

 

видам

 

бизнеса

 — 

генерация

передача

 

и

 

сбытовая

 

деятельность

Нерешенным

 

вопросом

 

правового

 

обеспечения

 

контро

-

ля

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

области

 

законодатель

-

ства

 

РФ

 

о

 

техническом

 

регулировании

  

в

 

настоящее

 

время

 

является

 

отсутствие

 

технического

 

регламента

 

на

 

электриче

-

скую

 

энергию

Очевидно

что

 

появление

 

технического

 

регла

-

мента

 

на

 

электрическую

 

энергию

 

существенно

 

усилит

 

право

-

вое

 

обеспечение

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

Также

 

необходимо

 

отметить

 

следующее

Российская

 

Федерация

 

является

 

членом

 

межгосударственных

 

орга

-

низаций

что

 

влечет

 

за

 

собой

 

определенные

 

междуна

-

родные

 

обязательства

После

 

образования

 

в

 2010 

году

 

Таможенного

 

союза

 

ЕврАзЭС

 

началось

 

формирование

 

единой

 

нормативно

-

правовой

 

базы

 

Таможенного

 

союза

 

в

 

области

 

технического

 

регулирования

Решением

 

комис

-

сии

 

Таможенного

 

союза

 

от

 28 

января

 2011 

года

 

 526 

ут

-

вержден

 

единый

 

перечень

 

продукции

в

 

отношении

 

кото

-

рой

 

устанавливаются

 

обязательные

 

требования

 

в

 

рамках

 

Таможенного

 

союза

В

 

данном

 

перечне

 

отсутствует

 

такой

 

вид

 

продукции

 

как

 

электрическая

 

энергия

Это

 

является

 

значительной

 

проблемой

 

правового

 

обеспечения

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

ставящей

 

под

 

сомнение

 

законность

 

установления

 

обязательных

 

требований

 

к

 

каче

-

ству

 

электрической

 

энергии

 

в

 

Российской

 

Федерации

 

и

 

раз

-

рушающей

 

надежду

 

на

 

принятие

 

в

 

будущем

 

технического

 

регламента

 

на

 

электрическую

 

энергию

 

в

 

рамках

 

Таможен

-

ного

 

союза

 

или

 

в

 

рамках

 

законодательства

 

Российской

 

Фе

-

дерации

 

о

 

техническом

 

регулировании

Учитывая

 

исключительную

 

важность

 

стратегической

 

для

 

экономики

 

продукции

 — 

электрической

 

энергии

а

 

также

 

с

 

целью

 

совершенствования

 

правового

 

обеспечения

 

контро

-

ля

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

необходимо

 

включить

 

электрическую

 

энергию

 

в

 

перечень

 

продукции

в

 

отношении

 


Page 2
background image

34

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(4), 

март

 2017

которой

 

устанавливаются

 

обязательные

 

требования

 

в

 

рам

-

ках

 

Таможенного

 

союза

.

Тем

 

не

 

менее

в

 

области

 

стандартизации

 

контроля

 

ка

-

чества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

настоящее

 

время

 

проходят

 

значительные

 

перемены

затрагивающие

 

все

 

стороны

 

этого

 

процесса

В

 

последние

 

годы

 

появилась

 

целая

 

группа

 

стан

-

дартов

которые

 

аналогичны

 

международным

 

стандартам

действующим

 

в

 

области

 

качества

 

электрической

 

энергии

Их

 

появление

 

привело

 

к

 

значительным

 

изменениям

 

нор

-

мативно

-

методического

 

обеспечения

 

качества

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

и

 

существенно

 

повлияло

 

на

 

разработку

 

новых

 

средств

 

измерений

 

показателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

и

 

их

 

метрологическое

 

обеспечение

Вот

 

только

 

не

-

которые

 

из

 

них

:

 

ГОСТ

 30804.4.30-2013. 

Методы

 

измерений

 

ПКЭ

;

 

ГОСТ

 30804.4.7 – 2013. 

Измерения

 

гармоник

;

 

ГОСТ

 51317.4.15 – 2012. 

Фликерметр

;

 

ГОСТ

 32144 – 2013. 

Нормы

 

ПКЭ

;

 

ГОСТ

 33073 -2014. 

Контроль

 

и

 

мониторинг

 

ПКЭ

.

Данные

 

стандарты

 

позволяют

 

определять

 

факты

 

несо

-

ответствия

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

точке

 

измере

-

ния

 

установленным

 

нормам

Однако

участникам

 

рынка

 (

по

-

ставщикам

 

электрической

 

энергии

 

и

 

потребителям

простой

 

фиксации

 

фактов

 

нарушений

 

недостаточно

.

Поэтому

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

основным

 

направлением

 

развития

 

является

 

переход

 

систем

 

анализа

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

от

 

простой

 

фиксации

 

нарушений

 

к

 

опре

-

делению

 

конкретных

 

виновников

 

и

 

их

 

фактического

 

вклада

 

в

 

нарушения

так

 

как

 

зачастую

 

делают

 

виноватым

 

постав

-

щика

 

электрической

 

энергии

хотя

 

может

 

быть

 

виновником

 

нарушений

 

является

 

потребитель

.

Одним

 

из

 

направлений

 

решения

 

данной

 

проблемы

 

явля

-

ется

 

организация

 

непрерывного

 

контроля

 (

мониторинг

), 

ко

-

торый

 

позволяет

 

получить

 

достоверную

 

и

 

наиболее

 

полную

 

информацию

 

о

 

качестве

 

электрической

 

энергии

.

В

 

настоящее

 

время

 

благодаря

 

стремительному

 

разви

-

тию

 

вычислительной

 

техники

 

и

 

информационных

 

технологий

 

преимущество

 

в

 

развитии

 

получили

 

многофункциональные

 

средства

 

измерений

 

показателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

способные

 

эффективно

 

решать

 

широкий

 

круг

 

вза

-

имосвязанных

 

измерительных

 

задач

 

в

 

области

 

качества

 

электрической

 

энергии

 (

контроль

анализ

управление

). 

Та

-

кие

 

средства

 

измерений

 

ПКЭ

как

 

правило

имеют

 

измери

-

тельные

 

входы

 

напряжения

 

и

 

тока

что

 

позволяет

 

им

 

наряду

 

с

 

измерениями

 

ПКЭ

 

измерять

 

и

 

множество

 

параметров

 

всех

 

основных

 

электроэнергетических

 

величин

Основными

 

особенности

 

данных

 

средств

 

измерений

:

 

данные

 

средства

 

измерений

 

предназначены

 

для

 

реше

-

ния

 

задач

связанных

 

с

 

контролем

 

и

 

анализом

 

качества

 

электрической

 

энергии

;

 

в

 

соответствии

 

с

 

положениями

 

нормативных

 

докумен

-

тов

 

по

 

контролю

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

эти

 

средства

 

измерений

 

не

 

только

 

позволяют

 

получать

 

отдельные

 

значения

 

ПКЭ

но

 

и

 

производят

 

определен

-

ную

 

статистическую

 

обработку

 

большого

 

количества

 

результатов

 

измерений

 

ПКЭ

 

в

 

течении

 

длительного

 

интервала

 

времени

;

 

данные

 

средства

 

измерений

 

учитывают

 

специфические

 

особенности

 

объектов

 

исследований

которыми

 

являют

-

ся

 

системы

 

электропитания

системы

 

электроснабже

-

ния

электрические

 

сети

 (

количество

 

фаз

номинальные

 

значения

 

измеряемых

 

величин

диапазоны

 

частот

тре

-

бования

 

безопасности

требования

 

электромагнитной

 

совместимости

 

и

 

т

д

.).

Рассматриваемые

 

приборы

 

могут

 

функционировать

 

как

 

в

 

автономном

 

режиме

так

 

и

 

в

 

составе

 

различных

 

измери

-

тельных

 

систем

прежде

 

всего

 

в

 

АСКУЭ

Применение

 

прибо

-

ров

 

в

 

составе

 

измерительных

 

систем

 

создает

 

предпосылки

 

для

 

наиболее

 

полного

 

и

 

эффективного

 

использования

 

их

 

функциональных

 

возможностей

В

 

настоящее

 

время

 

наиболее

 

востребованными

 

являют

-

ся

 

средства

 

измерений

 

ПКЭ

 

с

 

классом

 

процесса

 

измерений

 

«

А

». 

Это

 

наиболее

 

прецизионные

 

средства

 

измерений

 

со

 

сложными

 

алгоритмами

 

измерений

 

и

 

точной

 

синхронизацией

 

измерительных

 

интервалов

 

с

 

Национальной

 

шкалой

 

коорди

-

нированного

 

времени

Причина

 

большой

 

популярности

 

этих

 

приборов

 

состоит

 

в

 

том

что

 

стандарт

 

на

 

нормы

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

содержит

 

требование

 

использовать

 

приборы

 

класса

  «

А

» 

для

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

на

 

соответствие

 

установленным

 

в

 

нем

 

норматив

-

ным

 

значениям

Для

 

поиска

 

источника

 

искажений

 

требуется

 

массовая

 

установка

 

средств

 

измерений

 

ПКЭ

Но

 

высокая

 

стоимость

 

существующих

 

приборов

 

делает

 

их

 

недоступными

 

для

 

мас

-

сового

 

оснащения

 

объектов

 

и

 

организации

 

непрерывного

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

Сегодняшняя

 

практика

 – 

это

 

установка

 

приборов

 

на

 

неделю

 

или

 

на

 

дру

-

гой

 

определенный

 

промежуток

 

времени

снятие

 

показа

-

ний

 

и

 

перемещение

 

на

 

новый

 

объект

Данный

 

подход

 

по

-

зволяет

 

получать

 

информацию

 

о

 

качестве

 

электрической

 

энергии

 

и

 

предполагаемом

 

виновнике

 

ухудшения

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

только

 

в

 

данной

 

точке

 

и

 

только

 

за

 

время

 

проведения

 

измерений

Для

 

определения

 

направ

-

ления

 

распространения

 

искажений

 

все

 

измерения

прово

-

димые

 

в

 

рамках

 

анализируемой

 

системы

 

должны

 

выпол

-

няться

 

одновременно

Как

 

правило

средства

 

измерений

 

устанавливаются

 

на

 

центре

 

питания

 

и

 

в

 

нескольких

 

наи

-

более

 

характерных

 

точках

 

подключения

 

потребителей

Та

-

кими

 

точками

 

являются

 

точки

 

подключения

 

потребителей

являющихся

 

предполагаемыми

 

источниками

 

искажений

 

качества

 

электрической

 

энергии

.

В

 

последние

 

годы

 

значительно

 

возросли

 

усилия

 

пред

-

приятий

 

электроэнергетики

направленные

 

на

 

развитие

 

и

 

совершенствование

 

средств

 

и

 

методов

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

Основные

 

усилия

 

направлены

 

на

 

создание

 

автоматизированных

 

систем

 

непрерывного

 

мони

-

Качество

 

электроэнергии


Page 3
background image

35

торинга

 

качества

 

электрической

 

энергии

Требования

 

к

 

сис

-

темам

 

мониторинга

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

рас

-

крыты

 

в

 

разделе

 7 

межгосударственного

 

стандарта

 «

ГОСТ

 

33073-2014. 

Электрическая

 

энергия

Совместимость

 

техни

-

ческих

 

средств

 

электромагнитная

Контроль

 

и

 

мониторинг

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабже

-

ния

 

общего

 

назначения

».

В

 

результате

 

сложившейся

 

практики

 

наибольшее

 

рас

-

пространение

 

в

 

электроэнергетике

 

Российской

 

Федерации

 

получили

 

системы

 

единичного

 

производства

Прежде

 

всего

это

 

относится

 

к

 

системам

 

учета

 

электрической

 

энергии

Дан

-

ные

 

системы

 

создаются

 

для

 

использования

 

на

 

конкретных

 

объектах

 

электроэнергетики

 

с

 

учетом

 

их

 

специфических

 

осо

-

бенностей

Не

 

рассматривается

 

их

 

тиражирование

 

на

 

другие

 

аналогичные

 

объекты

Если

 

единичный

 

характер

 

производ

-

ства

 

измерительных

 

систем

 

будет

 

применяться

 

и

 

для

 

орга

-

низации

 

систем

 

непрерывного

 

мониторинга

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

то

 

это

 

будет

 

являться

 

существенным

 

тормозом

 

их

 

развития

 

и

 

повсеместного

 

распространения

Только

 

серийно

 

производимые

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

построенные

 

на

 

основе

 

стандартных

 

измерительных

 

устройств

 

и

 

измерительно

-

вычислительных

 

комплексах

могут

 

быть

 

эффективным

 

инструментом

 

для

 

контроля

анализа

 

и

 

управления

 

качеством

 

электрической

 

энергии

.

Таким

 

образом

для

 

решения

 

вышеперечисленных

 

за

-

дач

 

основными

 

требованиями

 

к

 

средствам

 

измерений

 

ПКЭ

 

являются

:

 

обеспечение

 

непрерывного

 

измерения

 

и

 

контроля

 

пока

-

зателей

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

соответствии

 

с

 

действующей

 

нормативной

 

базой

;

 

синхронное

 

проведение

 

измерений

что

 

позволяет

 

опре

-

делить

 

направление

 

распространения

 

искажений

;

 

минимальные

 

габаритные

 

размеры

желательно

 

щито

-

вое

 

исполнение

;

 

легкая

 

интеграция

 

в

 

существующие

 

системы

 

предпри

-

ятия

;

 

демократическая

 

цена

с

 

целью

 

установлении

 

как

 

можно

 

большего

 

числа

 

таких

 

приборов

 

для

 

гарантированного

 

определения

 

виновника

 

искажений

.

Эффективное

 

решение

 

измерительных

 

задач

возникаю

-

щих

 

при

 

контроле

анализе

управлении

 

качеством

 

электри

-

ческой

 

энергии

невозможно

 

без

 

использования

 

измеритель

-

ных

 

систем

Опираясь

 

на

 

практический

 

опыт

накопленный

 

научными

 

институтами

предприятиями

   

электроэнергети

-

ки

 

и

 

лабораториями

 

по

 

контролю

 

качества

 

электрической

 

энергии

основываясь

 

на

 

анализе

 

современных

 

требований

 

к

 

источникам

 

электрической

 

энергии

 

и

 

электроприемникам

можно

 

предположить

что

 

основными

 

принципами

 

организа

-

ции

 

системы

 

непрерывного

 

мониторинга

 

качества

 

электри

-

ческой

 

энергии

 

будут

 

следующие

:

 

система

 

должна

 

являться

 

составной

 

частью

 

системы

 

управления

 

качеством

 

электрической

 

энергии

;

 

основным

 

видом

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энер

-

гии

 

должен

 

быть

 

непрерывный

 

контроль

  (

мониторинг

), 

который

 

позволяет

 

получить

 

достоверную

 

и

 

наиболее

 

полную

 

информацию

 

о

 

качестве

 

электрической

 

энергии

;

 

в

 

качестве

 

средств

 

измерений

 

лучше

 

использовать

 

сред

-

ства

 

измерений

 

недорогие

но

 

с

 

полным

 

функционалом

позволяющими

 

измерять

 

и

 

другие

 

электроэнергетиче

-

ские

 

величины

  (

параметры

 

силы

 

тока

углов

 

фазовых

 

сдвигов

мощности

);

 

в

 

системе

 

непрерывного

 

мониторинга

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

должны

 

производиться

 

измерения

 

количества

 

электрической

 

энергии

качество

 

которой

 

подвергается

 

контролю

 

и

 

анализу

;

 

построение

 

системы

 

должно

 

строиться

 

на

 

принципах

 

стандартизации

 

норм

 

и

 

оценок

 

качества

 

электрической

 

энергии

;

 

периодический

 

контроль

 

и

 

анализ

 

качества

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

должен

 

применяться

 

как

 

дополнительный

 

вид

 

испытаний

для

 

решения

 

более

 

сложных

 

задач

воз

-

никающих

 

при

 

осуществлении

 

передачи

 

электрической

 

энергии

;

 

система

 

должна

 

создаваться

 

с

 

учетом

 

имеющихся

 

орга

-

низационно

-

технических

 

решений

 

в

 

области

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

;

 

система

 

должна

 

позволять

 

ее

 

расширение

 

как

 

по

 

количе

-

ству

 

измеряемых

 

параметров

так

 

и

 

по

 

количеству

 

точек

 

контроля

.  

В

 

книге

 

рассматриваются

 

основные

 

варианты

 

конструктивных

 

исполнений

 

токопроводящих

 

жил

 

и

 

кабельных

 

сердечников

которые

 

применяются

 

в

 

производстве

 

силовых

 

кабелей

 

на

 

напряжение

 

переменного

 

тока

 

до

 35 

кВ

 

и

 

постоянного

 

тока

 

до

 

75 

кВ

Теоретически

 

обосновываются

 

универсаль

-

ный

 

метод

 

расчета

 

параметров

 

ТПЖ

технологи

-

ческой

 

оснастки

 

и

 

кабельных

 

сердечников

а

 

также

 

современная

 

технология

 

изготовления

 

силовых

 

кабелей

Практическое

 

применение

 

универсально

-

го

 

метода

 

расчета

 

показано

 

на

 

примерах

Главная

 

цель

 

разработки

 

теоретических

 

основ

 

конструиро

-

вания

 

силовых

 

кабелей

 — 

обеспечение

 

качества

надежности

безопасности

 

и

 

заданного

 

срока

 

служ

-

бы

 

кабельных

 

линий

.

Книга

 

предназначена

 

для

 

инженерно

-

техниче

-

ских

 

работников

 

проектных

заводских

 

и

 

эксплуата

-

ционных

 

служб

а

 

также

 

для

 

студентов

 

энергетиче

-

ских

 

вузов

.

Цена

 

договорная

обращаться

 

по

 e-mail:

vmilgram@list.ru 

или

 

по

 

телефону

 +7 916 616 3533.

Вышла

 

из

 

печати

 

книга

 

Листратенкова

 

А

.

И

.

Теоретические

 

основы

 

конструирования

 

силовых

 

кабелей

 

и

 

проводов


Читать онлайн

В статье раскрыта значимость контроля качества электрической энергии, рассмотрены правовые вопросы поддержания качества электрической энергии, современные требования к средствам и методам измерения показателей качества электрической энергии.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(75), ноябрь-декабрь 2022

Перспективы цифровизации подстанций: многоканальный измеритель электрической энергии МИРТЕК-134-РУ

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии Диагностика и мониторинг
ГК «МИРТЕК»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(75), ноябрь-декабрь 2022

Устройства силовой электроники для симметрирования режимов работы и компенсации реактивной мощности в трехфазных линиях электропередачи

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Асташев М.Г. Лунин К.А. Панфилов Д.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(74), сентябрь-октябрь 2022

Определение частных критериев задачи оптимизации производственной программы сетевой организации на основе оценки снижения негативных финансовых последствий

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Петросенко В.А. Тульский В.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Моделирование несинусоидальных и несимметричных режимов реальной электрической сети, питающей тяговых потребителей

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Силаев М.А. Бордадын П.А. Маринов Я.А. Шиш К.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»