Мониторинг передачи и распределения электроэнергии в реальном времени.

Page 1
background image

Page 2
background image

26

Январь

февраль

 2014

    

26

Информация о техническом состоянии сетевых 
объектов, о предельно допустимых уровнях пропускной 
способности является ключом к применению 
динамических режимов эксплуатации.

Джин Вульф (Gene Wolf),

 научный публицист

Мониторинг передачи и распр
в реальном времени 

В

Во

 

всём

 

мире

 

перед

 

компаниями

передающи

-

ми

 

электроэнергию

стоит

 

одна

 

и

 

та

 

же

 

пробле

-

ма

им

 

следует

 

передавать

 

больше

 

энергии

 

и

 

мощности

причём

 

это

 

необходимо

 

уже

 

сейчас

Спрос

 

на

 

электроэнергию

 

продолжает

 

расти

 

с

 

беспре

-

цедентной

 

скоростью

а

 

для

 

его

 

обеспечения

 

требуется

 

прокладывать

 

больше

 

линий

 

электропередачи

Кроме

 

того

на

 

сцену

 

выходят

 

производители

 

возобновляемой

 

энергии

которым

 

также

 

для

 

доставки

 

своих

 

мощностей

 

на

 

рынок

 

требуется

 

больше

 

пропускной

 

способности

электрических

 

сетей

и

 

компании

осуществляющие

 

передачу

 

энергии

вынуждены

 

предоставлять

 

им

 

воз

-

можности

 

подключения

 

к

 

сети

а

 

это

 

также

 

требует

 

про

-

кладки

 

дополнительных

 

воздушных

 

линий

.

К

 

сожалению

процесс

 

добавления

 

новых

 

линий

 

передачи

 

или

 

распределения

 

энергии

 

к

 

уже

 

существу

-

ющей

 

сети

 

не

 

так

 

прост

как

 

кажется

Для

 

выполнения

 

таких

 

проектов

 

требуются

 

десятки

 

лет

не

 

говоря

 

уже

 

о

 

значительных

 

затратах

Нельзя

 

сказать

что

 

энергоком

-

пании

 

не

 

расширяют

 

состава

 

своих

 

линий

они

 

это

 

дела

-

ют

что

 

указывает

 

на

 

степень

 

важности

 

для

 

них

 

пробле

-

мы

 

увеличения

 

передаваемой

 

мощности

 

до

 

максимума

.

По

 

существующим

 

оценкам

только

 

в

 

США

 

исполь

-

зуется

 

более

 321869 

км

 

высоковольтных

 

линий

 

переда

-

чи

 (230 

кВ

 

и

 

выше

и

 

около

 8,85 

миллионов

 

километров

 

распределительных

 

линий

В

 

глобальном

 

масштабе

 

также

 

наблюдается

 

рост

 

электрических

 

сетей

По

 

име

-

ющимся

 

оценкам

к

 2015 

году

 

в

 

Китае

 

будет

 

построено

 

более

 901 233 

км

 

высоковольтных

 

линий

 

электропере

-

дачи

Согласно

 

прогнозам

 

Всемирной

 

ядерной

 

ассоци

-

ации

сделанным

 

в

 

июне

 2013 

года

Европе

 

придётся

 

раскошелиться

 

на

 128 

миллиардов

 

долларов

 

на

 

строи

-

тельство

 

новых

 

и

 

модернизацию

 

существующих

 

линий

 

электропередачи

чтобы

 

обеспечить

 

пропускную

 

спо

-

собность

требуемую

 

для

 

будущих

 

объёмов

 

электро

-

энергии

получаемой

 

на

 

основе

 

использования

 

возоб

-

новляемых

 

источников

 

энергии

Однако

 

существует

 

и

 

другой

 

метод

 

решения

 

этой

 

проблемы

а

 

именно

 

развёртывание

 

внутри

 

сети

 

сен

-

сорной

 

технологии

 

и

 

средств

 

мониторинга

Развитие

 

сенсорной

 

технологии

 

сейчас

 

позволяет

 

устанавливать

 

датчики

 

непосредственно

 

на

 

линиях

 

передачи

 

и

 

в

 

рас

-

пределительных

 

сетях

Несмотря

 

на

 

то

 

что

 

эти

 

устрой

-

ства

 

уже

 

используются

 

на

 

протяжении

 

многих

 

лет

толь

-

ко

 

сейчас

 

совершенствование

 

технологии

 

позволило

 

снизить

 

их

 

стоимость

 

до

 

такого

 

уровня

который

 

позво

-

ляет

 

применять

 

подобные

 

устройства

 

в

 

количестве

до

-

статочном

 

для

 

мониторинга

 

всей

 

линии

Количество

 

этих

 

приборов

 

должно

 

быть

 

таким

что

-

бы

 

аналитики

 

смогли

 

точно

 

сказать

что

 

происходит

 

по

 

всей

 

протяжённости

 

линии

 (

объём

 

информации

 

должен

 

быть

 

достаточным

 

для

 

построения

 

динамической

 

моде

-

ли

 

линии

 

в

 

реальном

 

времени

чтобы

 

обеспечить

воз

-

можность

 

повышения

 

предельных

 

нагрузок

 

существую

-

щих

 

линий

).

Статика

 

против

 

динамики

Исследователи

 

давно

 

обнаружили

что

 

существуют

 

нереализованные

 

возможности

 

перехода

 

к

 

технологиям

 

динамического

 

рейтинга

т

.

е

текущего

 

изменения

 

про

-

пускной

 

способности

 

линии

 (DLR) 

вместо

 

устаревшего

 

статического

 

подхода

 

к

 

оценке

 

допустимого

 

объёма

 

передаваемой

 

энергии

 (SLR). 

Не

 

имея

 

возможности

 

от

-

слеживать

 

состояние

 

линий

 

и

 

окружающей

 

среды

 

в

 

ре

-

альном

 

времени

специалисты

 

энергосистем

 

не

 

могли

 

воспользоваться

 

всеми

 

свойствами

 

передающей

 

спо

-

собности

 

проводников

Не

 

вступая

 

в

 

дискуссию

 

отно

-

сительно

 

конструкции

 

линий

 

электропередачи

можно

 

сказать

что

 

одним

 

из

 

факторов

ограничивающих

 

энер

-

гетические

 

потоки

является

 

термическая

 

стойкость

 

проводника

К

 

числу

 

ограничивающих

 

факторов

 

отно

-

сятся

 

также

 

вопросы

 

устойчивости

 

системы

проблемы

 

резких

 

перепадов

 

напряжения

 

и

 

скачки

 

импеданса

но

 

именно

 

проблема

 

термической

 

стойкости

 

линии

 

лежит

 

на

 

самой

 

поверхности

Давайте

 

возьмём

 

проводник

 «

Дрейка

» (Drake), 

кото

-

рый

 

используется

 

на

 

большинстве

 

линий

 

электропере

-

дачи

 

по

 

всему

 

миру

Одна

 

из

 

североамериканских

 

энер

-

гокомпаний

 

предполагает

что

 

термическая

 

стойкость

 

этого

 

проводника

 

составляет

 100°C 

и

 

что

 

ветер

 

будет

 

непрерывно

 

воздействовать

 

перпендикулярно

 

к

 

линии

 

со

 

скоростью

 0,6 

м

/

с

что

 

и

 

даёт

 

для

 

этой

 

линии

 

пропуск

-

ную

 

способность

равную

 990 A. 

Допущение

 

о

 

наиболее

 

вероятной

 

скорости

 

ветра

 0,6 

м

/

с

 

довольно

 

широко

 

рас

-

пространено

 

в

 

расчётах

 

пропускной

 

способности

 

линий

Если

 

теперь

 

увеличить

 

предполагаемую

 

скорость

 

ветра

 

до

 0,9 

м

/

с

то

 

тогда

согласно

 

расчётам

 

компа

-

нии

пропускная

 

способность

 

линии

 

возрастёт

 

на

 9%, 

до

 

1080 

А

А

 

если

 

предположить

что

 

скорость

 

ветра

 

будет

 

равна

 1,2 

м

/

с

то

 

вычисляемая

 

пропускная

 

способность

 


Page 3
background image

27

 

Январь

февраль

 2014

27

Комплект

 

датчиков

 

мониторинга

 

погоды

установленный

 

на

 

опоре

 

энергокомпании

 PG&E. 

С

 

разрешения

 EDM.

еделения электроэнергии


Page 4
background image

28

Январь

февраль

 2014

    

28

МОНИТОРИНГ 

МОНИТОРИНГ 

и Диагностика

и Диагностика

Распределённые

 

последовательности

 

реактивных

 

сопротивлений

уста

-

новленные

 

непосредственно

 

в

 

линию

 

электропередачи

 

компании

 TVA, 

по

 

команде

 

вводят

 

индуктивное

 

реактивное

 

сопротивление

что

 

позволяет

 

оператору

 

управлять

 

потокораспределением

 

в

 

линии

С

 

разрешения

 Smart 

Wire Grid.

Институт

 EPRI 

вместе

 

с

 

компанией

 NYPA 

установил

 

различные

 

датчики

 

на

 

линиях

 

передачи

 

электро

-

энергии

 

компании

 NYPA 

в

 

рамках

 

выполнения

 

проекта

 

по

 

тестированию

 

систем

 

динамической

 

оценки

 

линий

 

передачи

 

электроэнергии

 

под

 

эгидой

 

Министерства

 

энергетики

 

США

подскочит

 

до

 1160 

А

увеличиваясь

 

на

 17%. 

Но

 

насколь

-

ко

 

обоснован

 

переход

 

компании

 

к

 

предположению

 

о

 

более

 

высокой

 

скорости

 

ветра

 

для

 

оценки

 

возможности

 

увеличения

 

пропускной

 

способности

 

своей

 

линии

 

элек

-

тропередачи

?

 

Структура

 

системы

 

контроля

Вот

 

почему

 

система

 DLR 

в

 

действительности

 

намно

-

го

 

привлекательнее

 

для

 

энергокомпаний

регуляторов

 

и

 

независимых

 

производителей

 

электроэнергии

Если

 

компания

 A 

оценивает

 

свою

 

линию

 

электропередачи

 

на

 

10 

или

 20% 

больше

чем

 

компания

 B, 

а

 

обе

 

линии

 

для

 

стороннего

 

наблюда

-

теля

 

кажутся

 

идентичными

то

 

больше

 

внимания

 

будет

 

уделено

 

линии

 

с

 

более

 

кон

-

сервативными

 

оценками

.

К

 

сожалению

всё

 

не

 

так

 

просто

Окружающая

 

сре

-

да

равно

 

как

 

и

 

сеть

дина

-

мична

 

по

 

своей

 

природе

отсюда

 

вытекает

что

 

си

-

стема

 

рейтинга

 

пропускной

 

способности

 

линии

 

также

 

должна

 

быть

 

динамична

И

как

 

в

 

других

 

случаях

здесь

 

главную

 

роль

 

играет

 

своевременность

 

получения

 

данных

хотя

 

и

 

не

 

в

 

большей

 

степени

чем

 

адаптация

 

тех

-

нологии

 

умной

 

сети

 

к

 

каждо

-

му

 

компоненту

 

сети

.

Особое

 

внимание

 

следу

-

ет

 

уделить

 

установке

 

датчи

-

ков

 

на

 

опорах

на

 

линейной

 

арматуре

 

и

 

на

 

проводах

К

 

счастью

на

 

рынке

 

этих

 

датчиков

 

множество

и

 

коли

-

чество

 

их

 

увеличивается

Они

 

способны

 

фиксировать

 

всё

от

 

температуры

 

прово

-

дов

 

и

 

погодных

 

условий

 

до

 

величины

 

тока

протекающего

 

по

 

проводу

Разнообразие

 

датчиков

Научно

-

исследовательский

 

институт

 

электроэнергетики

 (EPRI) 

разрабатывает

 

несколько

 

совершенно

 

новых

 

датчиков

ко

-

торые

 

можно

 

устанавливать

 

и

 

на

 

провода

и

 

на

 

опоры

 

ВЛ

Для

 

линий

 

у

 

них

 

имеются

 

датчики

при

 

помощи

 

которых

 

производит

-

ся

 

мониторинг

 

состояния

 

мест

 

сращивания

 

проводов

 (

соединительных

 

зажимов

), 

тока

 

утечки

 

и

 

разрядов

 

молний

Для

 

установки

 

на

 

опорах

 

ВЛ

 

предлагаются

 

датчики

фик

-

сирующие

 

вибрации

воздействие

 

живот

-

ных

вандализм

 

и

 

коррозию

Все

 

эти

 

дат

-

чики

 

имеют

 

связь

 

с

 

центрами

 

управления

 

и

 

контроля

которые

 

преобразуют

 

устрой

-

ства

 

сбора

 

информации

 

о

 

состоянии

 

линий

 

в

 

информационные

 

центры

куда

 

поступа

-

ют

 

данные

 

от

 

различных

 

систем

.

Компания

 ABB 

разработала

 

систему

 

теплового

 

мониторинга

 

линии

 

для

 

сбора

 

и

 

отображения

 

ситуационных

 

данных

 

сле

-

жения

 

за

 

термической

 

устойчивостью

 

линии

 

передачи

Система

 

использует

 

измерения

 

датчиков

 

и

 

векторных

 

регистраторов

 

параметров

 

режима

снимаемые

 

двумя

 

фазометрами

установленными

 

на

 

каждом

 

конце

 

линии

Система

 

даёт

 

новое

 

представление

 

о

 

динамическом

 

вза

-

имодействии

 

между

 

линиями

 

передачи

 

и

 

сетью

а

 

также

 

степень

 

их

 

влияния

 

на

 

передаваемый

 

поток

 

энергии

Компания

 EDM 

недавно

 

предложила

 

интересную

 

систему

названную

 

анализатором

 

состояния

 

пролёта

 

ВЛ

В

 

ней

 

используется

 

устройство

 

измерения

 

стрелы

 


Page 5
background image

29

 

Январь

февраль

 2014

29

МОНИТОРИНГ 

МОНИТОРИНГ 

и Диагностика

и Диагностика

Линия

 

электропередачи

 NYPA, 

снабжённая

 

датчиками

 

и

 

оборудо

-

ванием

 

для

 

мониторинга

которые

 

используются

 

для

 

определения

 

динамической

 

пропускной

 

способности

 

линии

 

в

 

реальном

 

времени

С

 

разрешения

 

компании

 EPRI.

провеса

 

провода

  (

видеокамера

 

с

 

наведённой

 

записью

 

данных

). 

В

 

сочетании

 

с

 

некоторыми

 

датчиками

уста

-

навливаемыми

 

на

 

линии

и

 

коммуникационным

 

обору

-

дованием

 

она

 

предназначена

 

для

 

мониторинга

 

стрелы

 

провеса

 

провода

 

и

 

его

 

температуры

.

Три

 

версии

 

системы

 

определения

 

состояния

 

про

-

лёта

 

ВЛ

 

установлены

 

на

 

линиях

 

передачи

 

электро

-

энергии

принадлежащих

 

Общественной

 

сервисной

 

компании

 

Нью

-

Мехико

 (PNM) 

и

 

компании

 Paci

 c  Gas 

and Electric (PG&E). 

Компания

 PNM 

проявила

 

интерес

 

к

 

способности

 

системы

 

автоматизировать

 

расчёты

 

до

-

пустимых

 

токовых

 

нагрузок

связанных

 

с

 

планируемыми

 

отключениями

 

и

 

аварийными

 

непредвиденными

 

обсто

-

ятельствами

Компания

 PG&E 

установила

 

эти

 

системы

 

для

 

поддержания

 

нагрузки

 

при

 

условии

 

сохранения

 

ми

-

нимально

 

допустимых

 

габаритов

 

проводов

 

до

 

земли

Это

 

позволит

 

им

 

отложить

 

на

 

пару

 

лет

 

дорогостоящую

 

реконструкцию

 

линий

Компания

 Southwire 

заключила

 

с

 EPRI 

соглашение

 

о

 

коммерциализации

 

датчика

 

состояния

 

провода

разра

-

ботанного

 EPRI, 

измеряющего

 

температуру

 

провода

его

 

отклонение

 

от

 

горизонтали

 

и

 

движение

 

провода

 

в

 

при

-

вязке

 

к

 

данным

 

о

 

погоде

Эти

 

данные

 

затем

 

передаются

 

в

 

систему

 

управления

 

энергией

предоставляя

 

компании

 

информацию

 

о

 

состоянии

 

линии

 

в

 

реальном

 

времени

Компания

 Siemens Energy Inc. 

предлагает

 

систему

 

мониторинга

 

воздушных

 

линий

 ISCM. 

В

 

ней

 

использу

-

ются

 

датчики

 

токовой

 

нагрузки

система

 

сотовой

 

связи

 

или

 

радиосвязи

 

и

 

современные

 

алгоритмы

 

оценки

 

для

 

максимизации

 

передаваемой

 

мощности

 

линий

требую

-

щие

 

минимального

 

вмешательства

 

оператора

 

для

 

ре

-

гулировки

Умное

 

устройство

 

компании

 Pike Electric 

называется

 

ThermalRate, 

оно

 

моделирует

 

линии

 

передачи

 

при

 

по

-

мощи

 

мониторов

размещённых

 

вдоль

 

коридора

 

линии

 

передачи

 

электроэнергии

и

 

отрезка

 

провода

ориен

-

тированного

 

в

 

том

 

же

 

направлении

что

 

и

 

сама

 

линия

Компьютер

 

системы

 

использует

 

уравнения

 

стандарта

 

738 IEEE 

для

 

моделирования

 

состояния

 

реальной

 

ли

-

нии

 

электропередачи

 

в

 

сравнении

 

с

 

копией

.

Устройство

 Power Donut2 

компании

 USi 

представ

-

ляет

 

собой

 

самостоятельный

 

датчик

который

 

можно

 

установить

используя

 

подключение

 

без

 

снятия

 

напря

-

жения

 

действующей

 

линии

при

 

котором

 

не

 

требуется

 

отключения

 

электроэнергии

Это

 

устройство

 

измеряет

 

силу

 

тока

напряжение

температуру

 

проводника

 

и

 

его

 

наклон

 (

угол

 

отклонения

 

от

 

горизонтали

).

Компания

 Promethean Devices 

производит

 

бесконтакт

-

ные

 

системы

 

мониторинга

 

линий

 

передачи

 

электроэнер

-

гии

 

в

 

реальном

 

времени

 (RT-TLMS), 

которые

 

собирают

 

данные

 

о

 

токе

 

каждой

 

фазы

измеряют

 

габарит

 

до

 

земли

 

и

 

стрелу

 

провеса

 

провода

вычисляют

 

его

 

температуру

 

и

 

сообщают

 

оценку

 

пропускной

 

способности

 

линии

 

на

 

осно

-

вании

 

её

 

фактической

 

термической

 

стойкости

Эта

 

назем

-

ная

 

система

 

устанавливается

 

в

 

границах

 

существующей

 

полосы

 

отчуждения

 

линии

 

и

 

не

 

требует

 

для

 

установки

 

специализированного

 

оборудования

 

на

 

проводах

 

ВЛ

Кроме

 

того

для

 

её

 

установки

 

не

 

требуется

 

привлекать

 

персонал

обслуживающий

 

линию

 

электропередачи

.

Система

 

мониторинга

 

натяжения

 CAT-1 

компании

 

Valley Group 

отслеживает

 

механическое

 

натяжение

 

про

-

вода

 

как

 

в

 

критических

 

пролётах

 

линии

так

 

и

 

на

 

око

-

нечных

 

опорах

 

линии

 

электропередачи

На

 

основании

 

измерений

выполненных

 

датчиками

 CAT-1, 

могут

 

быть

 

вычислены

 

величина

 

стрелы

 

провеса

 

и

 

габарит

 

прово

-

да

 

до

 

земли

Компания

 Lindsey Manufacturing 

на

 

выставке

по

-

свящённой

 

передаче

 

и

 

распределению

 

электроэнер

-

гии

организованной

 

в

 2012 

году

 

отделением

 

энерге

-

тики

 IEEE 

и

 

Энергетическим

 

обществом

представила

 

довольно

 

необычное

 

устройство

Оно

 

называется

 «

мо

-

нитор

 

линий

 

передачи

 

электричества

» (TLM). 

Разра

-

ботанный

 

совместно

 

с

 

национальной

 

лабораторией

 

Айдахо

 (Idaho), 

монитор

 TLM 

использует

 

технологию

 

лазерных

 

локаторов

  (

лидаров

для

 

измерения

 

высо

-

ты

 

расположения

 

элементов

 

линии

 

электропередачи

В

 

состав

 

набора

 

встроенных

 

датчиков

 

входят

 

два

 

тем

-

пературных

 

датчика

один

 

из

 

них

 

в

 

реальном

 

времени

 

измеряет

 

температуру

 

провода

 

в

 

пределах

 

до

 250°C, 

а

 

второй

 

измеряет

 

температуру

 

окружающей

 

среды

Пара

 

двухосных

 

электромагнитных

 

микроакселероме

-

тров

 

измеряет

 

вибрационные

 

характеристики

 

провода

 

линии

 

и

 

определяет

 

его

 

наклон

 

и

 

закручивание

 

вокруг

 

продольной

 

оси

Информация

 

передаётся

 

по

 

беспро

-

водной

 

сети

.

Компания

 Ampacimon Overhead Line Monitoring 

в

 

со

-

трудничестве

 

с

 Alstom 

предложили

 

на

 

рынок

 

отрасли

 

полный

 

пакет

 

для

 

мониторинга

В

 

этом

 

пакете

 

исполь

-

зуются

 

датчики

устанавливаемые

 

непосредственно

 

на

 

линии

Устройство

 

компании

 Ampacimon 

использует

 

автономные

 

датчики

 

вибрации

 

для

 

получения

 

данных

 

о

 

стрелах

 

провеса

 

на

 

основе

 

спектра

 

частот

 

вибрации

Устройство

 

передаёт

 

информацию

 

через

 

глобальную

 

систему

 

мобильной

 

связи

 (GSM), 

используя

 

протокол

 

обобщённых

 

услуг

 

пакетной

 

радиопередачи

 (GPRS) 

и

 

сложный

 

пакет

 

программ

 

мониторинга

 

компании

 Alstom. 

Эти

 

программы

 

осуществляют

 

вычисление

 

динамиче

-

ской

 

пропускной

 

способности

 

линии

.

Объединение

 

Группа

 

компаний

 

ОПТЭН

 

из

 

России

 

предлагает

 

онлайновую

 

систему

 

мониторинга

 

линий

 

электропередачи

использующую

 

датчики

непосред

-

ственно

 

измеряющие

 

температуру

 

проводника

 

и

 

иду

-

щий

 

по

 

нему

 

ток

Эти

 

данные

 

передаются

 

на

 

пульт

 

управления

 

энергетической

 

компании

 

по

 

сотовой

 

связи

где

 

они

 

объединяются

 

с

 

данными

 

о

 

положении

 

прово

-

да

 (

включая

 

данные

 

о

 

габарите

 

до

 

земли

). 

Технология

 

позволяет

 

спрогнозировать

 

поведение

 

провода

 

по

 

от

-

ношению

 

к

 

находящимся

 

рядом

 

объектам

 

и

 

местности

предоставляя

 

электрической

 

компании

 

в

 

реальном

 

вре

-


Page 6
background image

30

Январь

февраль

 2014

    

30

Завершённая

 

система

 

мониторинга

 

передачи

 

электроэнергии

 Span 

Sentry (

камеры

линейная

 

мишень

метеостанция

солнечная

 

бата

-

рея

 

и

 

система

 

коммуникации

), 

установленная

 

на

 

линии

 

электропере

-

дачи

 PNM 115 

кВ

С

 

разрешения

 

компании

 EDM.

Монтёры

 

устанавливают

 

датчик

 EDM, 

выполняющий

 

мониторинг

 

тока

 

в

 

линии

 

электропередачи

находящейся

 

под

 

напряжением

Фото

 

Джин

 

Вульф

 (Gene Wolf). 

МОНИТОРИНГ 

МОНИТОРИНГ 

и Диагностика

и Диагностика

мени

 

динамическую

 

оценку

 

пропускной

 

способности

 

линии

 

электропередачи

Константин

 

Механошин

руко

-

водитель

 

объединения

 

сообщает

что

 

в

 

МРСК

 

России

 

пока

 

установлено

 

около

 100 

таких

 

систем

но

 

работа

 

по

 

их

 

применению

 

продолжается

.

Компания

 GridSense 

предлагает

 

устройство

 Line IQ, 

представляющее

 

собой

 

монитор

 

обнаружения

 

повреж

-

дений

для

 

быстрого

 

нахождения

 

повреждений

 

с

 

целью

 

устранения

 

этих

 

повреждений

 

и

 

восстановления

 

элек

-

троснабжения

Устройство

 

может

 

быть

 

установлено

 

непосредственно

 

на

 

проводе

Для

 

монтажа

 

требуется

 

несколько

 

минут

поскольку

 

установка

 

проводится

 

без

 

отключения

 

электроэнергии

.

Д

-

р

 

Дипак

 

Дайвен

 (Deepak Divan), 

президент

 

ком

-

пании

 Varentec, 

выдвигает

 

решение

предлагающее

 

средство

 

локального

 

управления

 

в

 

системах

 

распреде

-

ления

 

электроэнергии

В

 

сущности

компания

 Varentec 

предоставляет

 

устанавливаемое

 

в

 

специальном

 

шкафу

 

устройство

 

для

 

одной

 

фазы

весящее

 16 

кг

Это

 

устрой

-

ство

 

размещается

 

на

 

стороне

 

низкого

 

напряжения

 

в

 

вы

-

бранной

 

точке

 

системы

 

распределения

 

электроэнергии

Каждое

 

устройство

 

может

 

быть

 

настроено

 

на

 

получение

 

реактивной

 

мощности

 

до

 10 

кВАр

В

 

одном

 

месте

 

могут

 

быть

 

установлены

 

три

 

таких

 

устройства

 

для

 

работы

 

с

 

трёхфазными

 

цепями

.

Размещая

 

такие

 

устройства

 

в

 

выбранных

 

местах

можно

 

анализировать

 

вопросы

 

локальной

 

стабиль

-

ности

 

и

 

вопросы

 

нагрузки

Эта

 

технология

 

позволяет

 

компаниям

распределяющим

 

электроэнергию

решать

 

такие

 

задачи

как

 

снижение

 

пикового

 

спроса

 

и

 

управле

-

ние

 

коэффициентом

 

мощности

Она

 

также

 

предостав

-

ляет

 

инструменты

 

для

 

влияния

 

на

 

широкомасштабные

 

потребительские

 

решения

включая

 

крупномасштабные

 

включения

 

солнечных

 

батарей

 

и

 

дополнительных

 

мощ

-

ностей

 

в

 

ответ

 

на

 

увеличение

 

спроса

.

Теория

 

и

 

реальный

 

мир

Учитывая

 

доступность

 

всех

 

этих

 

новых

 

техноло

-

гий

Министерство

 

энергетики

 

США

 

финансирует

 

ряд

 

исследовательских

 

проектов

 

по

 

созданию

 

систем

 

для

 

энергетических

 

компаний

 

с

 

целью

 

выяснения

приведёт

 

ли

 

использование

 

оборудования

 

динамической

 

оценки

 

пропускной

 

способности

 

линий

 

к

 

реальному

 

улучшению

 

управления

 

сетями

Один

 

из

 

таких

 

проектов

, DOE-Oncor, 

демонстрирующий

 smart grid, 

был

 

недавно

 

завершён

 

в

 

рамках

 

системы

 

передачи

 

электроэнергии

 Oncor.

Компания

 Oncor 

установила

 42 

монитора

 

динамо

-

метрического

 

определения

 

механического

 

тяжения

передающих

 

информацию

 

в

 

центры

 

управления

 

и

 

сбо

-

ра

 

данных

расположенные

 

в

 

подстанциях

 

вдоль

 

линии

 

электропередачи

 

в

 

центральном

 

и

 

западном

 

Техасе

Эти

 

линии

 

были

 

идентифицированы

 

Комитетом

 

элек

-

трической

 

надёжности

 

Техаса

 (ERCOT) 

как

 

сильно

 

на

-

тянутые

.

Данный

 

проект

 

является

 

крупномасштабной

 

оценкой

 

оборудования

 

мониторинга

 

линий

 

в

 

реальном

 

времени

которая

 

проводилась

 

на

 

линиях

 

электропередачи

 

под

 

на

-

пряжением

Датчики

 

устанавливались

 

на

 

опорах

 

линии

 

электропередачи

На

 

десяти

 

подстанциях

 

размещалось

 

оборудование

принимающее

 

данные

 

по

 

радиосвязи

Остальные

 

компоненты

 

системы

 DLR 

находились

 

в

 

цен

-

тре

 

управления

 

передачей

 

электроэнергии

 

в

 

Далласе

.

Компания

 Oncor 

приобрела

 

оборудование

 

динами

-

ческого

 

рейтинга

 DLR 

и

 

осуществляла

 

руководство

 

про

-

ектом

Основными

 

участниками

 

проекта

 

наряду

 

с

 Oncor 

были

 

компании

 The Valley Group, Nexans, Siemens 

Energy Inc., EDM International, Promethean Devices, 


Page 7
background image

31

 

Январь

февраль

 2014

31

МОНИТОРИНГ 

МОНИТОРИНГ 

и Диагностика

и Диагностика

Chapman Construction Co. 

и

 

Северо

-

западный

 

исследо

-

вательский

 

институт

.

Для

 

мониторинга

 

тяжения

 

проводов

 Oncor 

устано

-

вила

 

на

 

свои

 

линии

 42 

устройства

 CAT-1 

от

 

компании

 

Valley Group, 

системы

 Sagometer 

компании

 EDM 

и

 

ап

-

паратуру

 RT-TLMS 

компании

 Promethean. 

На

 

оборудо

-

ванных

 

таким

 

образом

 

линиях

 Oncor 

могла

 

выполнять

 

точный

 

мониторинг

 

стрел

 

провеса

 

проводов

 

линии

Оказалось

что

 

динамическая

 

оценка

 

в

 90% 

времени

 

даёт

 

более

 

высокую

 

пропускную

 

способность

 

линии

чем

 

статическая

 

оценка

 

и

 

оценка

скорректированная

 

по

 

реальному

 

состоянию

 

окружающей

 

среды

Компания

 

Oncor 

также

 

отмечает

что

 

технология

 DLR 

обладает

 

положительным

 

потенциалом

 

для

 

борьбы

 

с

 

перегрузка

-

ми

 

сети

.

Ещё

 

одним

 

исследовательским

 

проектом

частич

-

но

 

финансируемым

 

Министерством

 

энергетики

 

США

был

 

проект

 

анализа

 

оборудования

 

для

 

динамической

 

температурной

 

оценки

 

воздушных

 

линий

Над

 

этим

 

проектом

 

совместно

 

работали

 

энергетическое

 

руковод

-

ство

 

Нью

-

Йорка

 (NYPA), 

независимый

 

оператор

 

систем

 

Нью

-

Йорка

 

и

 EPRI. 

При

 

наблюдении

 

за

 

температурным

 

состоянием

 

выбранных

 

линий

 

электропередачи

 

ис

-

пользовалось

 

программное

 

обеспечение

 EPRI, 

предна

-

значенное

 

для

 

динамической

 

оценки

 

тем

-

пературы

 

электрических

 

цепей

Целью

 

проекта

 

было

 

получение

 

прямой

 

зависи

-

мости

 

положительного

 

влияния

 

динами

-

ческой

 

оценки

 

в

 

реальном

 

времени

 

в

 

тех

 

областях

где

 

имелись

 

более

 

выгодные

 

возможности

 

для

 

использования

 

ветро

-

энергетических

 

установок

.

NYPA 

установила

 Sagometer 

компании

 

EDM 

вместе

 

с

 

метеостанцией

 Campbell 

Scienti

 c, 

системой

 ThermalRate 

компании

 

Pike Electric 

и

 

несколькими

 

новыми

 

датчи

-

ками

 EPRI, 

находящимися

 

в

 

разработке

Датчики

 

были

 

установлены

 

в

 

конце

 2010 

года

и

 

сразу

 

после

 

их

 

установки

 

начался

 

сбор

 

данных

.

Используя

 

метеорологическую

 

мо

-

дель

 IEEE 738, NYPA 

рассчитало

 

пропуск

-

ную

 

способность

 

линии

 

электропередачи

 

и

 

после

 

нескольких

 

лет

 

сбора

 

информа

-

ции

 

пришло

 

к

 

выводу

что

 

статическая

 

оценка

 

более

 

консервативна

чем

 

та

ко

-

торая

 

может

 

быть

 

получена

 

по

 

данным

 

с

 

датчиков

Динамическая

 

оценка

 

давала

 

более

 

высокую

 

пропускную

 

способность

чем

 

статическая

в

 

большинстве

 

случаев

 

(

более

 90%). 

Также

 

было

 

отмечено

что

 

периоды

когда

 

динамические

 

оценки

 

ока

-

зывались

 

ниже

 

статических

были

 

относи

-

тельно

 

короткими

 

и

 

редкими

Управление

 

Tennessee Valley (TVA), 

Министерство

 

энергетики

 

и

 

компания

 Smart Wire Grid 

Inc. 

установили

 

комплект

 

из

 99 

распреде

-

лённых

 

последовательно

 

реактивных

 

со

-

противлений

 

на

 

линиях

 TVA 

напряжени

-

ем

 161 

кВ

Эти

 

устройства

 

обеспечивают

 

сбор

 

данных

 

и

 

мониторинг

 

линии

 

и

когда

 

возникает

 

необходимость

могут

 

ввести

 

индуктивное

 

реактивное

 

сопротивление

 

для

 

улучшения

 

потока

 

энергии

  (

подроб

-

ности

 

приведены

 

в

 

издании

 

журнала

 T&D 

World 

в

 

апреле

 2013 

года

).

Статья

 

посвящена

 

актуальной

 

проблеме

 

повыше

-

ния

 

пропускной

 

способности

 

существующих

 

линий

 

электропередачи

Рост

 

потребления

 

электро

-

энергии

 

и

 

ограниченные

 

возможности

 

строитель

-

ства

 

новых

а

 

также

 

радикальной

 

реконструкции

 

существующих

 

линий

 

электропередачи

 

и

 

распределительных

 

сетей

 

по

-

требовали

 

от

 

специалистов

 

в

 

области

 

проектирования

 

и

 

инжиниринга

 

разработки

 

новых

 

подходов

 

в

 

области

 

повышения

 

эффективности

 

ис

-

пользования

 

существующей

 

сетевой

 

инфраструктуры

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

ряде

 

стран

 

научными

проектными

  

и

 

производственными

 

органи

-

зациями

 

разработаны

 

устройства

позволяющие

 

в

 

режиме

 

реального

 

вре

-

мени

 

осуществлять

 

дистанционный

 

мониторинг

 

состояния

 

удалённых

 

участков

 

протяжённых

 

линий

 

электропередачи

В

 

число

 

наиболее

 

важных

 

контролируемых

 

параметров

 

входят

 

такие

как

 

температура

 

провода

протекающий

 

ток

механическая

 

растягивающая

 

нагрузка

 

на

 

провод

стрела

 

провеса

 

провода

 

или

 

габарит

 

до

 

земли

Указанные

 

данные

 

с

 

ис

-

пользованием

 

систем

 

сотовой

 

телефонии