Мониторинг качества электроэнергии в электрических сетях. Для кого, зачем и как?

Page 1
background image

Page 2
background image

28

СЕТИ

РОССИИ

Н

о

р

м

а

т

и

в

ы

 и

 с

т

а

н

д

а

р

т

ы

Норма

тивы и ст

андарты

Мониторинг качества 

электроэнергии 

в электрических сетях.

Для кого, зачем и как?

В данной статье представлены результаты анализа норматив-
ных требований к мониторингу качества электроэнергии, ряд 
проблем, связанных с созданием автоматизированных систем 
мониторинга, проведением измерений и использованием их 
результатов, представлен опыт мониторинга качества электро-
энергии европейских стран.

Лидия КОВЕРНИКОВА,  к.т.н., старший

научный сотрудник ИСЭМ СО РАН, 

Владимир ТУЛЬСКИЙ,  к.т.н., доцент,

заведующий НИЛ НИУ «МЭИ»

Роман ШАМОНОВ,  к.т.н., заместитель начальника 

Департамента оперативно-технологического

управления ПАО «ФСК ЕЭС»

Н

есмотря

 

на

 

нормативные

требования

 

к

 

субъектам

электроэнергетики

 

обеспе

-

чивать

 

надлежащее

 

качест

-

во

 

электроэнергии

  (

КЭ

), 

в

 

настоящее

 

время

 

контроль

 

показателей

 

качества

 

электроэнергии

  (

ПКЭ

в

 

электриче

-

ских

 

сетях

 

России

 

проводится

 

пре

-

имущественно

 

как

 

реакция

 

на

 

претен

-

зии

 

потребителей

 

или

 

предписания

 

надзорных

 

органов

 

и

 

представляется

 

сетевым

 

компаниям

 

дополнительной

 

обузой

 

к

 

их

 

основной

 

эксплуатацион

-

ной

 

деятельности

На

 

фоне

 

повсеместного

 

оснаще

-

ния

 

сетевых

 

компаний

 

переносными

 

и

 

стационарными

 

средствами

 

изме

-

рения

 (

СИ

ПКЭ

 

все

 

чаще

 

звучат

 

во

-

просы

 — 

не

 

являются

 

ли

 

затраты

 

на

 

мониторинг

 

бесполезными

 

и

 

как

 

эти

 

работы

 

могут

 

способствовать

 

повы

-

шению

 

КЭ

 

в

 

электрической

 

сети

?

По

 

мнению

 

авторов

контроль

 

и

 

выявление

 

причин

 

ухудшения

 

КЭ

разработка

 

эффективных

 

ме

-

роприятий

 

по

 

обеспечению

 

соблю

-

дения

 

нормативных

 

требований

 

по

 

КЭ

 

могут

 

быть

 

упрощены

 

и

 

уде

-

шевлены

 

на

 

основе

 

информации

получаемой

 

в

 

результате

 

непре

-

рывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

 

и

 

пара

-

метров

 

режима

Разработчики

 

СИ

 

уже

 

предлагают

 

необходимую

 

ап

-

паратуру

 

для

 

создания

 

автомати

-

зированных

 

систем

 

непрерывного

 

мониторинга

 

в

 

течение

 

длительно

-

го

 

времени

Информация

получен

-

ная

 

в

 

результате

 

таких

 

измерений

может

 

быть

 

использована

 

не

 

толь

-

ко

 

для

 

решения

 

перечисленных

 

задач

но

 

множества

 

других

в

 

чем

 

в

 

дальнейшем

 

будут

 

заинтересова

-

ны

 

как

 

потребители

так

 

и

 

сетевые

компании

.


Page 3
background image

29

НОРМАТИВНЫЕ

 

ТРЕБОВАНИЯ

 

К

 

МОНИТОРИНГУ

 

КЭ

 

И

 

ПРАКТИКА

ЕГО

 

ПРОВЕДЕНИЯ

Основные

 

положения

 

контроля

 

и

 

мониторинга

 

КЭ

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

общего

 

назначения

 

определяются

 

ГОСТ

 33073-2014 [1]. 

Стандарт

 

предус

-

матривает

 

проведение

 

измерений

 

ПКЭ

 

при

 

решении

 

спектра

 

задач

которые

 

условно

 

можно

 

разделить

 

на

 

две

 

категории

обязательного

 

и

 

добровольного

 

кон

-

троля

 

КЭ

Состав

 

задач

 

каждой

 

категории

 

представ

-

лен

 

на

 

рисунке

 1.

К

 

категории

 

обязательного

 

контроля

 

отнесены

 

за

-

дачи

связанные

 

с

 

оценкой

 

соответствия

 

КЭ

 

требова

-

ниям

 [2]. 

Как

 

правило

они

 

инициируются

 

органами

 

государственного

 

надзора

 

и

 

предназначены

 

мотиви

-

ровать

 

сетевые

 

компании

 

к

 

выявлению

 

причин

 

нару

-

шений

 

норм

 

и

 

проведению

 

мероприятий

 

по

 

повыше

-

нию

 

КЭ

В

 

соответствии

 

с

 [1], 

длительность

 

измерений

 

ПКЭ

 

обычно

 

составляет

 

одну

 

неделю

Измерения

 

проводятся

 

в

 

отдельных

 

узлах

 

сети

 

с

 

периодичностью

 

один

 

раз

 

в

 

один

-

два

 

года

 

в

 

лучшем

 

случае

Кроме

 

ор

-

ганов

 

государственного

 

надзора

 

основными

 

заинте

-

ресованными

 

участниками

 

этих

 

измерений

 

являются

 

независимые

 

испытательные

 

лаборатории

привлека

-

емые

 

сетевыми

 

компаниями

потребителями

 

электро

-

энергии

 

или

 

надзорными

 

органами

 

и

 

получающие

 

за

 

это

 

финансовое

 

вознаграждение

Результаты

 

изме

-

рений

в

 

случае

 

выявления

 

нарушений

 

нормативных

 

требований

становятся

 

основой

 

претензий

 

в

 

адрес

 

сетевых

 

компаний

зачастую

 

даже

 

не

 

позволяя

 

уста

-

новить

 

причины

 

низкого

 

КЭ

.

К

 

категории

 

добровольного

 

контроля

 

КЭ

 

отнесены

 

задачи

которые

 

наиболее

 

прогрессивные

 

сетевые

 

компании

 

выполняют

 

по

 

собственной

 

инициативе

уделяя

 

внимание

 

обеспечению

 

качества

 

передавае

-

мой

 

электроэнергии

с

 

целью

 

предотвращения

 

ущер

-

бов

 

у

 

себя

 

и

 

у

 

потребителей

 

вследствие

 

искажений

 

токов

 

и

 

напряжений

 

в

 

сети

Рекомендуемая

 

длитель

-

ность

 

измерений

 

ПКЭ

 — 

не

 

менее

 

двух

 

суток

 [1], 

а

 

их

 

периодичность

 — 

по

 

мере

 

необходимости

В

 

данном

 

случае

 

организаторами

 

работ

 

и

 

пользователями

 

ре

-

зультатов

 

выступают

 

сами

 

сетевые

 

компании

кото

-

рые

 

проводят

 

регулярные

 

и

 

длительные

 

измерения

охватывающие

 

большое

 

количество

 

объектов

 

сети

Наряду

 

с

 

ПКЭ

 

контролируются

 

дополнительные

 

ха

-

• 

сертификационные

 

и

 

арбитражные

 

испытания

;

• 

рассмотрение

 

пре

-

тензий

;

• 

инспекционный

 

контроль

 

за

 

сер

-

тифицированной

 

электроэнергией

;

• 

государственный

 

надзор

.

Об

яз

ательный к

онтро

ль

• 

испытания

 

при

 

опреде

-

лении

 

техусловий

 

для

 

техприсоединения

;

• 

подготовка

 

к

 

сертифи

-

кации

 

электроэнергии

;

• 

допуск

 

к

 

эксплуатации

 

устройств

 

потребите

-

лей

ухудшающих

 

КЭ

;

• 

разработка

 

мероприя

-

тий

 

по

 

улучшению

 

КЭ

 

и

 

др

.

Д

обров

ольный

контро

ль

Рис

. 1. 

Категории

  

и

 

задачи

 

контроля

 

КЭ

рактеристики

 

по

 

току

 

и

 

мощности

позволяющие

 

определить

 

причины

 

пониженного

 

КЭ

На

 

основе

 

по

-

лученных

 

данных

 

разрабатываются

 

организацион

-

ные

 

и

 

технические

 

мероприятия

 

по

 

обеспечению

 

КЭ

Потребители

 

электроэнергии

как

 

правило

не

 

имеют

 

возможности

 

ознакомиться

 

с

 

данной

 

информацией

поскольку

 

она

 

может

 

отражать

 

нарушения

 

требова

-

ний

 [2], 

в

 

чем

 

не

 

заинтересованы

 

сетевые

 

компании

Для

 

создания

 

полноценной

 

системы

 

управления

 

КЭ

 

в

 [1] 

рекомендуется

 

организация

 

непрерывного

 

мони

-

торинга

 

ПКЭ

 

на

 

основе

 

стационарных

 

СИ

В

 

обоих

 

случаях

 

финансирование

 

измерений

 

ПКЭ

 

ложится

как

 

правило

на

 

сетевые

 

компании

Это

 

само

 

по

 

себе

а

 

также

 

тот

 

факт

что

 

контроль

 

КЭ

 

вы

-

являет

 

большой

 

пласт

 

сложных

 

проблем

требующих

 

решения

становятся

 

причинами

по

 

которым

 

сете

-

вые

 

компании

 

очень

 

неохотно

 

занимаются

 

работами

 

в

 

области

 

измерений

 

ПКЭ

 

и

 

управления

 

КЭ

 

в

 

целом

В

 

наибольшей

 

степени

  «

прелести

» 

обязательного

 

подхода

 

проявляются

 

в

 

процедуре

 

сертификации

 

КЭ

Не

 

удивительно

что

 

представителями

 

сетевых

 

компа

-

ний

 

данная

 

процедура

 

рассматривается

 

в

 

качестве

 

из

-

лишней

 

обузы

приводящей

 

в

 

итоге

 

к

 

росту

 

стоимости

 

электроэнергии

 

и

 

мало

 

способствующей

 

улучшению

 

ее

 

качества

В

 

связи

 

с

 

этим

 

в

 

последние

 

годы

 

сложи

-

лась

 

успешная

 

практика

когда

 

электросетевые

 

ком

-

пании

 

через

 

суд

 

доказывают

 

необязательность

 

прове

-

дения

 

сертификации

 

за

 

свой

 

счет

 [3]. 

В

 

соответствии

 

с

 

постановлением

 

правительства

 

за

 

обязательную

 

сертификацию

 

электроэнергии

 

отвечают

 

энергоснаб

-

жающие

 

организации

функции

 

которых

 

на

 

сегодняш

-

ний

 

день

 

разделены

 

между

 

сетевыми

 

и

 

сбытовыми

 

организациями

Документа

устанавливающего

 

зону

 

ответственности

 

за

 

процедуру

 

сертификации

 

между

 

этими

 

субъектами

нет

что

 

позволяет

 

обеим

 

сторонам

 

данным

 

вопросам

 

не

 

заниматься

В

 

последнее

 

время

 

крупные

 

потребители

 

стали

 

проявлять

 

интерес

 

к

 

созданию

 

систем

 

непрерывного

 

мониторинга

 

КЭ

В

 

основном

это

 

потребители

не

-

сущие

 

существенные

 

ущербы

 

вследствие

 

неудов

-

летворительного

 

качества

 

электроснабжения

Одна

-

ко

 

поскольку

 

сетевые

 

компании

питающие

 

данных

 

потребителей

не

 

заинтересованы

 

в

 

раскрытии

 

ин

-

формации

 

о

 

фактических

 

нарушениях

 

нормативных

 

требований

 

к

 

КЭ

подобные

 

системы

 

мониторинга

 

устанавливаются

 

на

 

объ

-

ектах

 

потребителей

а

 

не

 

на

 

границах

 

балансовой

 

при

-

надлежности

Соответствен

-

но

результаты

 

измерений

 

ПКЭ

 

не

 

могут

 

быть

 

представ

-

лены

 

в

 

суде

 

для

 

предъявле

-

ния

 

претензий

 

и

 

используют

-

ся

 

потребителями

 

лишь

 

для

 

регулярной

 

сигнализации

 

сетевым

 

и

 

сбытовым

 

компа

-

ниям

 

о

 

существующих

 

про

-

блемах

.

В

 

условиях

 

отсутствия

 

в

 

российской

 

практике

 

ор

-

ганизационных

 

и

 

экономи

-

 5 (38) 2016


Page 4
background image

30

СЕТИ РОССИИ

ческих

 

процедур

 

эффективного

 

взаимодействия

 

сетевых

 

компаний

 

и

 

потребителей

 

по

 

вопросам

 

КЭ

 

изменение

 

принципов

 

финансирования

 

и

 

проведения

 

работ

 

по

 

мониторингу

 

КЭ

 

может

 

стать

 

импульсом

 

для

 

решения

 

задачи

 

по

 

повышению

 

КЭ

поставляемой

 

по

-

требителям

Ниже

 

представлена

 

точка

 

зрения

 

авто

-

ров

 

по

 

данной

 

проблеме

.

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ

 

ПОДХОД

 

К

 

МОНИТОРИНГУ

 

КАЧЕСТВА

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

Существующая

 

в

 

настоящее

 

время

 

нормативно

-

правовая

 

база

 

не

 

предусматривает

 

построения

 

эконо

-

мических

 

отношений

 

между

 

потребителями

 

и

 

сетевы

-

ми

 

компаниями

 

на

 

основе

 

результатов

 

непрерывного

 

мониторинга

 

КЭ

 

на

 

границах

 

балансовой

 

принадлеж

-

ности

Под

 

экономическими

 

отношениями

 

здесь

 

по

-

нимается

 

формализованный

 

и

 

принятый

 

обеими

 

сто

-

ронами

 

подход

при

 

котором

 

пострадавшая

 

сторона

 

имеет

 

возможность

 

предъявить

 

контрагенту

 

аргумен

-

тированную

 

претензию

основанную

 

на

 

результатах

 

объективного

 

контроля

 

ПКЭ

и

 

размер

 

ущерба

 

для

 

компенсации

.

Поскольку

 

интересы

 

сторон

 

по

 

данному

 

вопросу

 

всегда

 

разнонаправлены

то

 

без

 

изменения

 

норма

-

тивно

-

правовой

 

базы

 

создание

 

системы

 

мониторинга

 

КЭ

 

будет

 

блокироваться

 

либо

 

потребителем

либо

 

се

-

тевой

 

компанией

Так

например

если

 

с

 

инициативой

 

создания

 

системы

 

мониторинга

 

КЭ

 

выйдет

 

потреби

-

тель

несущий

 

убытки

 

вследствие

 

неудовлетворитель

-

ного

 

КЭ

этому

 

будет

 

сопротивляться

 

сетевая

 

компа

-

ния

предвидя

 

свои

 

потери

И

 

наоборот

если

 

сетевая

 

компания

 

несет

 

убытки

 

из

-

за

 

негативного

 

влияния

 

на

 

КЭ

 

со

 

стороны

 

потребителя

то

 

данный

 

потребитель

 

также

 

будет

 

против

 

создания

 

системы

 

объективного

 

контроля

 

его

 

влияния

 

на

 

питающую

 

сеть

.

Для

 

изменения

 

ситуации

 

целесообразно

 

узаконить

 

возможность

 

создания

 

системы

 

непрерывного

 

мони

-

торинга

 

КЭ

 

на

 

границе

 

балансовой

 

принадлежности

 

или

 

по

 

согласованию

 

сторон

 

в

 

других

 

пунктах

 

по

 

пред

-

ложению

 

потребителя

энергосбытовой

 

или

 

сетевой

 

компаний

 

с

 

финансированием

 

затрат

 

на

 

создание

 

и

 

эксплуатацию

 

системы

 

за

 

счет

 

инициатора

Резуль

-

таты

 

мониторинга

 

должны

 

безоговорочно

 

принимать

-

ся

 

сторонами

 

в

 

качестве

 

легитимного

 

источника

 

ин

-

формации

 

при

 

рассмотрении

 

споров

 

в

 

отношении

 

КЭ

Данные

 

требования

 

могли

 

бы

 

быть

 

отражены

 

в

 

по

-

правках

 

к

 

постановлению

 

Правительства

 

Российской

 

Федерации

 

 442 «

О

 

функционировании

 

розничных

 

рынков

 

электрической

 

энергии

полном

 

и

 (

или

частич

-

ном

 

ограничении

 

режима

 

потребления

 

электрической

 

энергии

» 

и

 

соответствующих

 

подзаконных

 

актах

.

В

 

случае

 

узаконивания

 

данного

 

подхода

 

даль

-

нейшее

 

развитие

 

ситуации

 

может

 

происходить

 

следующим

 

образом

Потребители

несущие

 

убыт

-

ки

 

вследствие

 

неудовлетворительного

 

КЭ

будут

 

финансировать

 

создание

 

и

 

эксплуатацию

 

систем

 

мониторинга

 

КЭ

 

в

 

точках

 

своего

 

присоединения

 

к

 

электрическим

 

сетям

 

и

 

на

 

основе

 

их

 

показаний

 

ре

-

гулярно

 

предъявлять

 

претензии

 

сетевым

 

компаниям

 

для

 

компенсации

   

своих

 

потерь

Сетевые

 

компании

 

будут

 

вынуждены

 

повышать

 

эффективность

 

своих

 

собственных

 

мероприятий

 

по

 

поддержанию

 

норма

-

тивного

 

КЭ

 (

например

в

 

части

 

регулирования

 

значе

-

ния

 

напряжения

и

 

проводить

 

работы

 

по

 

исключению

 

нарушений

обусловленных

 

работой

 

искажающих

 

потребителей

В

 

результате

 

сетевые

 

компании

 

будут

 

заинтересованы

 

в

 

создании

 

систем

 

мониторинга

 

КЭ

 

на

 

границах

 

с

 

потребителями

 (

например

с

 

нелиней

-

ными

 

и

 

несимметричными

 

нагрузками

с

 

целью

 

ком

-

пенсации

 

своих

 

убытков

 

из

-

за

 

искажений

вносимых

 

ими

Соответственно

искажающие

 

потребители

по

-

лучая

 

регулярно

 

обоснованные

 

финансовые

 

претен

-

зии

 

от

 

сетевых

 

компаний

будут

 

вынуждены

 

реали

-

зовывать

 

мероприятия

 

по

 

компенсации

 

искажений

,  

генерируемых

 

ими

 

в

 

сеть

Схема

 

процесса

 

представ

-

лена

 

на

 

рисунке

 2.

Подобный

 

подход

 

решит

 

вопрос

 

об

 

источниках

 

фи

-

нансирования

 

работ

 

по

 

мониторингу

 

КЭ

а

 

сам

 

мони

-

торинг

 

создаст

 

условия

 

для

 

поддержания

 

в

 

электри

-

ческих

 

сетях

 

нормативных

 

уровней

 

ПКЭ

.

Предложенная

 

схема

 

мониторинга

 

КЭ

 

и

 

взаимо

-

действие

 

на

 

ее

 

основе

 

потребителей

 

и

 

сетевых

 

ком

-

паний

 

тесно

 

соприкасаются

 

с

 

проблематикой

 

ком

-

мерческого

 

учета

 

электроэнергии

 

в

 

аспектах

 

точек

 

измерений

метрологических

 

аспектов

процедуры

 

согласования

 

сторонами

 

результатов

 

измерений

 

и

 

т

.

д

При

 

этом

 

современ

-

ные

 

СИ

предлагаемые

 

ве

-

дущими

 

производителями

уже

 

позволяют

 

одновре

-

менно

 

осуществлять

 

учет

 

электроэнергии

 

и

 

контро

-

лировать

 

характеристи

-

ки

 

ее

 

качества

Соответ

-

ственно

 

нужно

 

узаконить

 

эту

 

возможность

 

в

 

норма

-

тивно

-

правовой

 

базе

 

в

 

об

-

ласти

 

учета

 

электроэнер

-

гии

создав

 

условия

 

для

 

дальнейшего

 

упрощения

 

и

 

удешевления

 

технологии

 

мониторинга

 

КЭ

.

Искажающий  

потребитель  

Неискажающий

 

потребитель

 

Сетевая компания 

Искажения «до» 

Меры  

по мониторингу КЭ  

СИ 

ПКЭ  

СИ 

ПКЭ  

Меры по повышению КЭ  

Меры по  

повышению КЭ  

Искажения «после» 

Рис

. 2. 

Мониторинг

 

ПКЭ

 

и

 

мероприятия

 

по

 

повышению

 

КЭ

 

в

 

случае

 

обязательного

контроля

 

по

 

инициативе

 

одной

 

из

 

сторон


Page 5
background image

31

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

 

РЕЗУЛЬТАТОВ

 

НЕПРЕРЫВНОГО

 

МОНИТОРИНГА

 

КАЧЕСТВА

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

Создание

 

систем

 

непрерывного

 

мониторинга

 

КЭ

особенно

 

для

 

разветвленной

 

электрической

 

сети

является

 

пока

 

дорогостоящим

 

мероприятием

В

 

свя

-

зи

 

с

 

этим

при

 

обосновании

 

затрат

 

электросетевые

 

компании

 

должны

 

четко

 

понимать

 

все

 

возможности

предоставляемые

 

данными

 

системами

а

 

также

 

их

 

Табл

. 1. 

Мероприятия

 

по

 

повышению

 

КЭ

 

на

 

основе

 

результатов

 

непрерывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

Мероприятия

Комментарии

Организ

ационные

Побуждение

 

потребите

-

лей

 

к

 

разработке

 

меро

-

приятий

 

по

 

повышению

 

устойчивой

 

работы

 

соб

-

ственных

 

нагрузок

Сетевые

 

компании

 

регулярно

 

сталкиваются

 

с

 

попытками

 

потребителей

 

списывать

 

свои

 

технологические

 

нарушения

 

на

 

КЭ

 

в

 

питающей

 

сети

Наличие

 

объективных

 

данных

 

о

  

КЭ

 

позволит

 

отклонять

 

их

 

необоснованные

 

претензии

 

к

 

КЭ

 

и

 

побуждать

 

к

 

устране

-

нию

 

проблем

 

в

 

собственном

 

электрохозяйстве

 

путем

 

настройки

 

защит

обеспечения

 

электромагнитной

 

совместимости

 

устройств

 

и

 

пр

.

Предъявление

 

пре

-

тензий

 

потребителям

  

с

 

искажающими

 

на

-

грузками

Во

 

многих

 

случаях

 

доказать

 

негативное

 

влияние

 

конкретного

 

искажающего

 

потребите

-

ля

 

на

 

КЭ

 

в

 

сети

 

можно

 

только

 

на

 

основе

 

длительных

 

измерений

 

во

 

всех

 

характерных

 

схемах

 

и

 

режимах

 

работы

 

сети

Наиболее

 

показательно

 

изменение

 

КЭ

 

при

 

отключении

 

нагрузок

 

в

 

послеаварийных

 

или

 

ремонтных

 

режимах

которое

 

только

 

случайно

 

может

 

быть

 

зафиксировано

 

при

 

периодическом

 

контроле

 

КЭ

Наличие

 

информации

получен

-

ной

 

в

 

результате

 

непрерывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

позволит

 

вести

 

аргументированный

 

диалог

 (

вплоть

 

до

 

судебного

 

разбирательства

с

 

целью

 

реализации

 

за

 

счет

 

искажаю

-

щих

 

потребителей

 

мероприятий

 

по

 

повышению

 

КЭ

Оперативные

 

те

хно

логиче

ские

Оптимизация

 

схемы

 

сети

Результаты

 

непрерывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

 

позволят

 

выявить

 

характерные

 

схемно

-

ре

-

жимные

 

ситуации

при

 

которых

 

наблюдается

 

недопустимое

 

снижение

 

КЭ

и

 

путем

 

оп

-

тимизации

 

графиков

 

плановых

 

отключений

 

в

 

сети

 

исключить

 

подобные

 

условия

 

или

 

минимизировать

 

их

 

длительность

а

 

также

 

производить

 

необходимые

 

переключения

способствующие

 

поддержанию

 

КЭ

например

вывод

 

в

 

резерв

/

вывод

 

из

 

резерва

 

транс

-

форматоров

 

и

 

средств

 

компенсации

 

реактивной

 

мощности

перенос

 

точек

 

деления

 

сети

Оптимизация

 

исполь

-

зования

 

средств

 

регу

-

лирования

 

напряжения

 

и

 

компенсации

 

реак

-

тивной

 

мощности

Средства

 

регулирования

 

напряжения

 

и

 

компенсации

 

реактивной

 

мощности

 

оказывают

 

существенное

 

влияние

 

на

 

КЭ

при

 

этом

 

не

 

только

 

на

 

отклонения

 

напряжения

но

 

и

 

на

 

другие

 

ПКЭ

Например

в

 

сетях

 

с

 

высокими

 

уровнями

 

гармоник

 

напряжения

 

необходим

 

контроль

 

влияния

 

на

 

них

 

батарей

 

конденсаторов

которые

 

могут

 

приводить

 

к

 

резонансам

 

токов

 

и

 

напряжений

Средства

 

регулирования

 

с

 

нелинейными

 

характеристиками

 (

напри

-

мер

статические

 

тиристорные

 

компенсаторы

 

и

 

управляемые

 

шунтируемые

 

реакторы

также

 

могут

 

способствовать

 

росту

 

уровней

 

гармоник

 

напряжения

Результаты

 

непрерыв

-

ного

 

мониторинга

 

ПКЭ

 

позволят

 

определить

 

допустимые

 

условия

 

использования

 

средств

 

регулирования

исключающие

 

или

 

минимизирующие

 

их

 

негативное

 

влияние

 

на

 

КЭ

.

Мероприятия

 

по

 

ра

звитию

 

се

ти

Выбор

 

параметров

 

средств

 

компенсации

 

реактивной

 

мощности

В

 

сетях

 

с

 

высокими

 

уровнями

 

гармоник

 

напряжения

 

сетевые

 

компании

 

регулярно

 

стал

-

киваются

 

с

 

ситуациями

при

 

которых

 

новые

 

средства

 

компенсации

 

реактивной

 

мощ

-

ности

в

 

основном

 

батареи

 

конденсаторов

не

 

могут

 

быть

 

включены

 

в

 

работу

 

из

-

за

 

создаваемых

 

ими

 

резонансов

 

токов

 

или

 

напряжений

 [4]. 

Соответственно

возникает

 

необходимость

 

проведения

 

дополнительного

 

проектирования

 

и

 

реконструкции

 

уста

-

новленного

 

оборудования

Наличие

 

достоверной

 

информации

 

о

 

фактических

 

уровнях

 

искажений

 

во

 

всех

 

характерных

 

режимах

полученной

 

с

 

помощью

 

длительного

 

непре

-

рывного

 

мониторинга

позволит

 

корректно

 

составить

 

техническое

 

задание

 

на

 

проекти

-

рование

 

и

 

выбрать

 

правильные

 

параметры

 

средств

 

компенсации

 

без

 

необходимости

 

дополнительных

 

работ

 

и

 

финансирования

.

Выбор

 

оптимальных

 

мест

 

установки

 

и

 

пара

-

метров

 

фильтро

-

ком

-

пенсирующих

 

и

 

филь

-

тро

-

симметрирующих

 

устройств

С

 

учетом

 

повсеместных

 

нарушений

 

требований

 [2] 

по

 

ПКЭ

характеризующим

 

несину

-

соидальность

 

и

 

несимметрию

 

напряжений

 [5], 

уже

 

в

 

среднесрочной

 

перспективе

 

бу

-

дут

 

востребованы

 

средства

 

компенсации

которые

 

наряду

 

с

 

компенсацией

 

реактивной

 

мощности

 

должны

 

будут

 

снижать

 

уровни

 

гармоник

 

напряжения

 

и

/

или

 

напряжений

 

об

-

ратной

 

последовательности

В

 

настоящее

 

время

 

подобные

 

устройства

 

в

 

небольшом

 

количестве

 

устанавливаются

 

по

 

принципу

 «

латания

 

дыр

» — 

в

 

узлах

в

 

которых

 

либо

 

потребители

 

чаще

 

всего

 

жалуются

 

на

 

низкое

 

КЭ

либо

 

в

 

узлах

в

 

которых

 

уровни

 

ис

-

кажений

 — 

наивысшие

 

по

 

данным

 

периодических

 

измерений

В

 

перспективе

 

это

 

будет

 

приводить

 

к

 

значительным

 

затратам

 

с

 

невысокой

 

эффективностью

Результаты

 

непре

-

рывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

 

позволят

 

установить

 

основные

 

причины

 

высоких

 

уровней

 

несинусоидальности

 

и

 

несимметрии

 

напряжений

а

 

также

 

выбрать

 

оптимальные

 

места

 

установки

 

компенсирующих

 

устройств

 

и

 

их

 

параметры

 [6].

влияние

 

на

 

повышение

 

КЭ

 

в

 

сетях

В

 

таблице

 1 

пред

-

ставлены

 

мероприятия

 

по

 

повышению

 

КЭ

 

в

 

сетях

 

и

 

сокращению

 

числа

 

технологических

 

нарушений

 

на

 

объектах

 

потребителей

которые

 

могут

 

быть

 

разра

-

ботаны

 

только

 

на

 

основании

 

результатов

 

непрерыв

-

ного

 

мониторинга

 

КЭ

.

Очевидно

что

 

развитие

 

систем

 

мониторинга

 

КЭ

 

будет

 

также

 

способствовать

 

и

 

совершенствованию

 

нормативной

 

базы

 

по

 

проектированию

 

и

 

эксплуата

-

 5 (38) 2016


Page 6
background image

32

СЕТИ РОССИИ

ции

 

энергосистем

 

с

 

учетом

 

влияния

 

электроустановок

 

электрических

 

сетей

 

и

 

потребителей

 

на

 

ПКЭ

.

Для

 

проведения

 

всестороннего

 

анализа

 

влияния

 

схемно

-

режимных

 

условий

 

на

 

КЭ

 

в

 

электрических

 

сетях

 

кроме

 

результатов

 

измерений

 

ПКЭ

 

необходи

-

ма

 

также

 

следующая

 

информация

:

1) 

состав

 

и

 

время

 

переключений

 

в

 

схеме

 

сети

су

-

щественно

 

влияющих

 

на

 

потокораспределение

 

в

 

энергосистеме

 

и

 

изменение

 

ее

 

частотных

 

ха

-

рактеристик

 

в

 

точках

 

контроля

 

КЭ

в

 

том

 

числе

 

отключение

/

включение

 

питающих

 

линий

 

элек

-

тропередачи

 

и

 

трансформаторов

 

с

 

номиналь

-

ными

 

напряжениями

 110 

кВ

 

и

 

выше

элементов

 

распределительной

 

сети

 

от

 

точки

 

контроля

 

до

 

шин

 

мощного

 

центра

 

питания

;

2) 

состав

 

включенных

 

генераторов

 

электростан

-

ций

питающих

 

рассматриваемую

 

энергосистему

а

  

также

 

время

 

их

 

включений

/

отключений

;

3) 

режимы

 

работы

 

основных

 

искажающих

 

потреби

-

телей

  (

графики

 

мощностей

графики

 

фазных

 

то

-

ков

 

для

 

несимметричных

 

потребителей

 

и

 

т

.

д

.);

4) 

график

 

нагрузки

 

энергосистемы

 

в

 

целом

 

или

 

рас

-

сматриваемой

 

энергосистемы

;

5) 

состав

 

и

 

время

 

коммутаций

 

батарей

 

конденса

-

торов

;

6) 

состав

 

и

 

режимы

 

работы

 

статических

 

тиристор

-

ных

 

компенсаторов

 

и

 

управляемых

 

шунтирующих

 

реакторов

;

7) 

состав

 

и

 

режимы

 

работы

 

устройств

 

РПН

 

транс

-

форматоров

находящихся

 

в

 

работе

;

8) 

состав

время

 

коммутаций

 

неуправляемых

 

и

 

ре

-

жимы

 

работы

 

регулируемых

 

фильтро

-

компенси

-

рующих

 

и

 

фильтро

-

симметрирующих

 

устройств

;

9) 

для

 

участков

 

сети

 

с

 

реверсивными

 

перетоками

 

активной

 

мощности

 — 

время

 

изменения

 

направ

-

ления

 

перетока

 

мощности

 

и

 

расположение

 

точек

 

потокоразделов

.

Влияние

 

перечисленных

 

факторов

 

на

 

КЭ

 

в

 

точке

 

контроля

 

зависит

 

от

 

структуры

 

и

 

параметров

 

элек

-

трической

 

сети

расположения

 

и

 

режимов

 

работы

 

ис

-

точников

 

генерации

 

и

 

искажающих

 

и

 

неискажающих

 

нагрузок

В

 

настоящее

 

время

  

технология

 

анализа

 

КЭ

 

в

 

раз

-

ветвленной

 

электрической

 

сети

 

по

 

данным

 

непре

-

рывного

 

мониторинга

 

ПКЭ

 

представляет

 

собой

 

слабо

 

формализованную

 

инженерную

 

задачу

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

 

ПО

 

СОСТАВУ

 

ИЗМЕРЯЕМЫХ

 

ПАРАМЕТРОВ

 

ПРИ

 

НЕПРЕРЫВНОМ

 

МОНИТОРИНГЕ

 

КЭ

 

Для

 

выявления

 

причин

 

снижения

 

КЭ

 

на

 

грани

-

цах

 

между

 

электросетевыми

 

компаниями

 

и

 

потре

-

бителями

 

недостаточно

 

измерений

 

показателей

установленных

 

в

 [2]. 

Исходя

 

из

 

практического

 

опы

-

та

 

выполнения

 

работ

 

по

 

мониторингу

 

и

 

анализу

 

КЭ

 

в

 

электрических

 

сетях

может

 

быть

 

рекомендован

 

состав

 

показателей

 

КЭ

 

и

 

параметров

 

режима

ко

-

торые

 

необходимо

 

измерять

 

для

 

выявления

 

при

-

чин

 

снижения

 

КЭ

 

и

 

разработки

 

мероприятий

 

по

 

его

 

повышению

Они

 

представлены

 

в

 

таблицах

 2 

Табл

. 2. 

Перечень

 

ПКЭ

 

и

 

характеристик

установленных

 

в

 

ГОСТ

 32144-2013, 

для

 

измерений

 

при

 

непрерывном

 

мониторинге

Наименование

 

измеряемого

 

параметра

Условное

 

обозначение

1

Отклонение

 

частоты

Гц

f

2

Положительное

 

отклонение

 

фазного

 (

линейного

напряжения

, %

U

(+)

3

Отрицательное

 

отклонение

 

фазного

 (

линейного

напряжения

, %

U

(-)

4

Коэффициент

 

несимметрии

 

напряжений

 

по

 

обратной