Навигатор диспетчера. Опыт использования в автоматизированной системе технологического управления РЭС




Page 1


background image







Page 2


background image

60

УПРАВЛЕНИЕ

СЕТЯМИ

Навигатор диспетчера.

Опыт использования в автоматизированной
системе технологического управления РЭС

Трансформация

 

сетей

 

ПАО

 «

Россети

» 

с

 

применением

 

инновационных

 

технологий

 

пред

усматривает

 

комплексную

 

автоматизацию

 

сетей

 

РЭС

 

на

 

базе

 

цифровых

 

технологий

 

активно

адаптивного

 

распределенного

 

и

 

адаптивного

 

оптимального

 

централизованного

 

управления

 

сетью

Разработанная

 ADMS «

Навигатор

 

диспетчера

» 

соответствует

 

совре

менной

 

парадигме

 

управления

 

распределительными

 

сетями

 — 

автоматической

 

навига

ции

 

диспетчера

 

в

 

процессе

 

оперативно

технологического

 

управления

 

распределительной

 

сетью

В

 

статье

 

описывается

 

опыт

 

использования

 «

Навигатора

 

диспетчера

» 

в

 

качестве

 

основы

 

автоматизированной

 

системы

 

технологического

 

управления

 (

АСТУ

РЭС

.

Рыкованов

 

С

.

Н

., 

к.т.н., генеральный директор ООО «Систел» 

Хозяинов

 

М

.

А

.,

 заместитель генерального директора по развитию ООО «Систел»

С

татья  является  продолжением  серии  ста-

тей  [1–3],  посвященных  программному 

комплексу «Навигатор диспетчера» — оте-

чественной разработке, нацеленной на ав-

топилотирование распределительной электрической 

сети. В статье рассматриваются вопросы практиче-

ского применения «Навигатора диспетчера» в соста-

ве АСТУ РЭС.

В соответствии с парадигмой автопилотирования 

распределительной  сети  нами  была  разработана 

концепция Навигатора диспетчера РЭС [1], выполне-

на научно-исследовательская и опытно-конструктор-

ская  работа  «Разработка  программного  комплекса 

адаптивного  оптимального  управления  режимами 

района  электрической  сети»,  разработан  расчетно-

аналитический  программный  комплекс  (РАПК),  об-

ладающий  функционалом  EMS,  DMS,  OMS.  Далее 

РАПК был интегрирован с ОИУК (SCADA), в резуль-

тате  чего  появился  новый  продукт  под  названием 

«Навигатор  диспетчера»  (далее  —  Навигатор),  ко-

торый, кроме функций ADMS/EMS, реализует новую 

функцию  —  обеспечивает  навигацию  диспетчера 

в процессе оперативного управления сетью [2–3]. 

Сети  большинства  РЭС,  как  правило,  однолуче-

вые, исключением являются сети больших городов, 

которые  могут  быть  двухлучевыми.  Обычно  рас-

пределительная  сеть  РЭС  охватывает  территорию 

порядка  5000–20 000  км

2

,  содержит  500–2000  ТП, 

разделяется  на  несколько  мастерских  участков. 

Трансформация сетей РЭС с применением иннова-

ционных технологий предусматривает повышение их 

наблюдаемости,  надежности,  повышение  качества 

электроснабжения  и  сокращение  потерь  электри-

ческой энергии. Одной из задач современного РЭС 

является  обеспечение  умного  учета  и  энергомони-

торинга, поэтому в перспективе предусматривается 

установка приборов учета на всех объектах (центрах 

питания  и  ТП)  распределительной  сети  и  созда-

ние  АИИС  КУЭ  распределительной  сетевой  компа-

нии  на  базе  программного  комплекса  «Пирамида-

Сети».  Для  повышения  надежности  сети  6–10  кВ

предусматриваются секционирование участков сети 

и подключения резервных источников питания с ис-

пользованием  реклоузеров,  управляемых  разъеди-

нителей  и  индикаторов  короткого  замыкания  в  со-

вокупности с телемеханизацией ТП, модернизацией 

коммутационных аппаратов и релейных защит цен-

тров  питания,  автоматизированных  систем  диспет-

черского управления РЭС.

Навигатор  —  это  программный  комплекс,  обес-

печивающий  навигацию  диспетчера  по  сети  в  про-

цессе централизованного адаптивного оптимального 

управления  сетью.  Навигация  основана  на  оцени-

вании  в  реальном  масштабе  времени  текущего  со-

стояния  (топологии  и  режима),  надежности  сети, 

технологических  нарушений,  качества  и  потерь 

электроэнергии.  В  случае  снижения  надежности 

сети,  отклонения  режима  от  нормального,  выхода 

параметров качества и потерь электроэнергии за до-

пустимые пределы автоматически запускаются адек-

ватные  состоянию  сети  цепочки  оптимизационных 

расчетов  для  синтеза  новых  топологий  и  режимов, 

обеспечивается  формирование  и  выдача  рекомен-

даций диспетчеру по управлению сетью в реальном 

времени.

Работа  Навигатора  систематизирована  в  соот-

ветствии  со  стандартизацией  режимов/состояний 

сети  [4],  которые  разделяются  на  три  категории: 

аварийный/послеаварийный,  вынужденный,  нор-

мальный.  Снижение  надежности  сети  и  перерывы 

энергоснабжения  потребителей,  как  правило,  явля-

ются следствием аварий и инцидентов, и потому они 

«привязаны» к аварийному/послеаварийному состо-

янию/режиму сети. Выходы за допустимые пределы 

параметров режима, чувствительности защит, пока-

зателей качества электроэнергии «привязаны» к вы-

нужденному состоянию/режиму сети. А рост потерь 

электроэнергии  «привязан»  к  нормальному  состоя-







Page 3


background image

61

нию/режиму сети, потому что в других режимах дис-

петчеру «не до потерь».

Визуальное представление схем сети и рекомен-

даций в Навигаторе связано со «своим» цветом для 

каждой  категории  состояния/режима  сети.  Аварий-

ный/послеаварийный  режим  ассоциируется  с  крас-

ным  цветом,  вынужденный  режим  —  с  желтым, 

нормальный режим — с зеленым. Режим сети пред-

ставляется  в  виде  сетевого/системного  светофора, 

который зажигается в соответствии с категорией те-

кущего режима. Объектовые светофоры сигнализи-

руют  о  текущей  категории  режима/состояния  фраг-

мента  сети,  питаемого  от  объекта.  По  светофорам 

можно  визуально  оценить  режим/состояние  сети, 

увидеть  участок  сети,  где  произошло  технологиче-

ское нарушение, пропало питание потребителей. Се-

тевой  светофор  устанавливается  на  панели  управ-

ления,  а  объектовые  светофоры  —  на  схеме  сети 

слева-сверху от изображения объекта сети (ЦП, РП 

или ТП). На схеме сети, справа от изображения объ-

екта, также могут устанавливаться светофоры/сигна-

лизаторы работы АПТС.

Логика  выдачи  рекомендаций  Навигатором  за-

ключается в следующем. В первую очередь, выдают-

ся рекомендации для парирования нарушений ава-

рийного/послеаварийного  режима.  Если  Навигатор 

определяет, что сеть находится в аварийном/после-

аварийном режиме, то включает красный системный 

и объектовые светофоры, выдает рекомендации по 

определению  и  изолированию  повреждения,  вос-

становлению  питания  потребителей,  восстановле-

нию сети в неповрежденной части. Если Навигатор 

фиксирует  вынужденный  режим  сети,  то  включает 

желтый  системный  и  объектовые  светофоры,  вы-

дает рекомендации по вводу режима в допустимую 

область,  поиску  места  однофазного  замыкания  на 

землю,  симметрированию  нагрузки  фаз  трансфор-

матора. После перевода сети в нормальный режим 

Навигатор  включает  зеленый  системный  светофор, 

приступает к анализу и оптимизации потерь электро-

энергии и выдаче рекомендаций по оптимизации ре-

жима сети [2].

РАПК может работать в двух режимах — слеже-

ния и моделирования. Переключение РАПК из режи-

ма слежения в режим моделирования и обратно вы-

полняется  либо  нажатием  соответствующих  кнопок 

на панели управления, либо автоматически для мо-

делирования  выполнения  рекомендаций,  формиру-

емых  Навигатором.  Пользователь  может  зрительно 

отличать  режимы  работы  РАПК:  в  режиме  модели-

рования  вокруг  экранной  формы  появляется  оран-

жевая  рамка.  Расчетно-аналитические  приложения 

РАПК в режиме слежения осуществляют мониторинг 

режима/состояния сети в реальном времени по дан-

ным телеметрии. При активизации функции «Навига-

ция» (в частности, нажатием кнопки на панели управ-

ления)  дополнительно  запускаются  приложения, 

обеспечивающие формирование и выдачу рекомен-

даций по оперативному адаптивному оптимальному 

управлению сетью.

В  режиме  моделирования  РАПК  выполняет  все 

перечисленные  выше  функции,  но  при  этом  расче-

ты выполняются по текущим срезам, архивам, про-

гнозам.  В  режиме  моделирования  дополнительно 

запускаются приложения, моделирующие работу ре-

лейной  защиты  и  автоматики,  приложения,  связан-

ные  с  заявками  и  предусматривающие  интеграцию 

с программным комплексом АСУРЭО, с целью про-

смотра и создания заявок на вывод оборудования из 

работы.  РАПК  в  режиме  моделирования  может  ис-

пользоваться для краткосрочного и среднесрочного 

планирования работы сети и планирования развития 

сети в тренажере диспетчера.

Для  систематизации  работы  пользователя  с  ре-

комендациями Навигатора в РАПК включен журнал 

рекомендаций,  представляющий  собой  хранилище 

пакетов рекомендаций и программное обеспечение 

для  выбора  из  пакета  конкретных  рекомендаций, 

с  последующим  представлением  плана  работ  (по-

следовательности  действий)  их  практической  реа-

лизации.  Диалоговое  окно  для  выбора  пакета  ре-

комендаций  из  списка  представлено  на  рисунке  1, 

диалоговое окно для выбора рекомендации из паке-

та представлено на рисунке 2, диалоговое окно для 

выполнения  рекомендации  представлено  на  рисун-

ке 3. По структуре и функциям журнал рекомендаций 

похож  на  журнал  тревог  и  журнал  событий.  Статус 

рекомендаций  (пакетов  рекомендаций)  может  быть 

следующим: поступившая, квитированная, активная, 

удаленная, в работе, выполненная, прерванная.

Журнал рекомендаций автоматически запускает-

ся  при  активации  функции  «Навигация»,  иницииру-

емой при запуске РАПК или по нажатию кнопки «На-

вигация»  на  панели  управления.  При  работе  РАПК 

в режиме моделирования, в том числе с активизиро-

ванной  функцией  «Навигация»,  журнал  рекоменда-

ций не формируется.

После  появления  нового  пакета  рекомендаций 

пользователь  может  оценить  текущее  состояние 

сети  и  полученные  рекомендации  по  парированию 

нарушений, анализируя краткое описание причины, 

инициировавшей запуск Навигатора, краткую харак-

теристику  состояния  сети,  важность  и  статус  реко-

мендации (рисунок 1).

Рис

. 1. 

Диалоговое

 

окно

 c

о

 

списком

 

пакетов

 

рекомендаций

 2 (65) 2021







Page 4


background image

62

В результате выбора одного из пакетов списка вы-

водится  диалоговое  окно,  в  информационном  поле 

которого  представлены  извлеченные  из  пакета  ре-

комендации (рисунок 2). Цвет подложки фрагмента 

«категория режима сети» верхней строки окна соот-

ветствует системному светофору Навигатора.

По умолчанию пакет включает не более трех реко-

мендаций. Для каждой предлагаемой рекомендации 

указывается последовательность действий и расчет-

ное время, необходимое для ее выполнения. Поль-

зователю  предоставляется  возможность  визуализа-

ции плана выполнения рекомендаций на схеме сети 

и на карте местности (кнопки «На схеме» и «На кар-

те»).  Выполнение  выбранной  рекомендации  можно 

промоделировать,  нажав  кнопку  «Смоделировать» 

на экранной форме (рисунок 2). При этом Навигатор 

(как  было  описано  выше)  проинформирует  пользо-

вателя  о  переводе  РАПК  в  режим  моделирования 

появлением оранжевой рамки вокруг главного окна. 

Возвращение РАПК в режим слежения производит-

ся по нажатию кнопки «Отменить» или Esc, при этом 

оранжевая рамка исчезнет. 

После  выбора  конкретной  рекомендации  появ-

ляется  диалоговое  окно,  в  котором  представлена 

последовательность действий по выполнению реко-

мендации (рисунок 3).

Выполнение рекомендации в случае, если РАПК 

работает  в  режиме  слежения,  можно  прервать  на-

жатием кнопки «Отмена работы» или зафиксировать 

факт  выполнения  рекомендации  нажатием  кнопки 

«Выполнено». Выполненные и отмененные рекомен-

дации  по  прошествии  определенного  промежутка 

времени перемещаются в архив рекомендаций.

При работе РАПК в режиме моделирования жур-

нал  рекомендаций  не  ведется,  поэтому  рекомен-

дации  представляются  пользователю  в  виде  диа-

логовых  панелей,  в  заголовке  которых  указывается 

категория режима, а цвет подложки заголовка соот-

ветствует светофору Навигатора. На рисунке 4 пред-

ставлена  панель  с  рекомендациями  для  ввода  на-

пряжений в допустимую область.

При включении в РАПК программных приложений, 

отвечающих за магистральную часть сети (EMS), На-

вигатор  может  использоваться  для  управления  се-

тью РСК.

Рис

. 3. 

Диалоговое

 

окно

 

выполнения

 

рекомендации

 

по

 

восстановлению

 

питания

 

потребителей

Рис

. 4. 

Панель

 

с

 

рекоменда

циями

 

для

 

вво

да

 

напряжений

 

в

 

допустимую

 

область

Рис

. 2. 

Диалоговое

 

окно

 

с

 

рекомендациями

 

по

 

восстановлению

 

питания

 

потребителей

УПРАВЛЕНИЕ

СЕТЯМИ







Page 5