Оптимизация распределения нагрузок по сети между центрами питания для мегаполиса

Page 1
background image

Page 2
background image

2

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

Оптимизация

 

распределения

 

нагрузок

 

по

 

сети

 

между

 

центрами

 

питания

 

для

 

мегаполиса

Т

опология

 

электрических

 

сетей

 

развивается

 

в

 

соответствии

 

с

 

географически

-

ми

 

условиями

распределением

 

нагрузок

 

и

 

размещением

 

энергоисточников

Многообразие

 

и

 

несхожесть

 

этих

 

условий

 

приводят

 

к

 

большому

 

количеству

 

конфигураций

 

и

 

схем

 

электрической

 

сети

обладающих

 

разными

 

свойствами

 

и

 

технико

-

экономическими

 

показателями

Распределение

 

электроэнергии

 

от

 

питающих

 

подстанций

 

до

 

ТП

 

осуществляется

 

по

 

электрическим

 

сетям

 

среднего

 

напряжения

 (

как

 

правило

 6–20 

кВ

). 

Принципиально

 

можно

 

выделить

 

следующие

 

наиболее

 

распространенные

 

типы

 

схем

 

распределитель

-

ных

 

сетей

 

среднего

 

напряжения

петлевая

 (

рисунок

 1), 

двухлучевая

 

с

 

односторонним

 

питанием

 (

рисунок

 2), 

двухлучевая

 

с

 

двусторонним

 

питанием

 (

рисунок

 3), 

комбиниро

-

ванная

 

петлевая

-

двухлучевая

  (

рисунок

 4) 

и

 

трехлучевая

  (

рисунок

 5) (

в

 

общем

 

слу

-

чае

 — 

многолучевая

с

 

питанием

 

как

 

от

 

разных

 

секций

 

одного

 

ЦП

 

или

 

РП

так

 

и

 

от

 

Цифровые

 

сети

Энергоснабжение

 

как

 

одна

 

из

 

основных

 

составляющих

 

жизнеобеспечения

 

должно

 

соответствовать

 

самым

 

высо

-

ким

 

требованиям

 

по

 

его

 

качеству

 

и

 

надежности

В

 

совре

-

менных

 

мегаполисах

 

количество

 

жителей

 

превышает

 

один

 

миллион

 

и

 

достигает

 

двадцати

 

и

 

более

то

 

есть

 

характерны

 

огромные

 

массы

 

людей

 

в

 

ограниченном

 

географическом

 

пространстве

сложные

 

городские

 

хозяйства

 

с

 

высоки

-

ми

 

показателями

 

потребления

 

электроэнергии

 

и

 

наличием

 

большого

 

числа

 

электроприемников

ухудшающих

 

качество

 

электрической

 

энергии

 

в

 

сети

Для

 

современных

 

мегапо

-

лисов

 

характерно

 

постоянное

 

повышение

 

плотности

 

элек

-

трических

 

нагрузок

достигающих

 

сегодня

 15–20 

МВт

/

км

2

Крайне

 

ограниченная

 

территория

 

и

 

стесненные

 

условия

повышенные

 

архитектурно

-

эстетические

 

требования

 

к

 

со

-

оружаемым

 

элементам

 

сети

 

диктуют

 

необходимость

 

при

-

менения

 

простых

 

схем

 

ПС

сооружения

 

закрытых

 

ПС

ЛЭП

 

в

 

кабельном

 

исполнении

Виталий

 

ШИШОНКОВ

заместитель

 

началь

-

ника

 

Департамента

 

инженерной

 

подго

-

товки

 

ПАО

 «

Россети

 

Ленэнерго

»

Василий

 

КУРГАНОВ

начальник

 

отдела

 

по

 

технической

 

политике

 

и

 

нормативно

-

техничес

-

кой

 

документации

 

ПАО

 

«

Россети

 

Ленэнерго

»

Игорь

 

КУЗЬМИН

первый

 

заместитель

 

генерального

 

дирек

-

тора

 — 

главный

 

инже

-

нер

 

ПАО

 «

Россети

 

Ленэнерго

»


Page 3
background image

3

10 

кВ

10 

кВ

ЦП

(

РП

) 10 

кВ

ТП

ТП

Рис

. 2. 

Двухлучевая

 

схема

 

распределительной

 

сети

 

напряжени

-

ем

 10 

кВ

 

с

 

односторонним

 

питанием

10 

кВ

ЦП

(

РП

) 10 

кВ

ТП

Рис

. 1. 

Петлевая

 

схема

 

распределительной

 

сети

 

напряжением

 

10 

кВ

10 

кВ

10 

кВ

ЦП

(

РП

) 10 

кВ

ТП

ТП

10 

кВ

10 

кВ

ЦП

(

РП

) 10 

кВ

ТП

ТП

Рис

. 3. 

Двухлучевая

 

схема

 

распределительной

 

сети

 

напряжени

-

ем

 10 

кВ

 

с

 

двусторонним

 (

встречным

питанием

разных

 

ЦП

 

и

 

РП

Отличие

 

двухлучевой

 

схемы

 

с

 

двусто

-

ронним

 

питанием

 

от

 

двухлучевой

 

схемы

 

с

 

односторон

-

ним

 

питанием

 

заключается

 

в

 

том

что

 

головные

 

участки

 

кабельной

 

линии

 

прокладываются

 

по

 

разным

 

трассам

 

и

 

заводятся

 

на

 

ТП

находящиеся

 

на

 

разных

 

концах

 

линии

выполненной

 

по

 

двухлучевой

 

схеме

Комбинированная

 

петлевая

-

двухлучевая

 

схема

 

представляет

 

собой

 

соче

-

тание

 

петлевой

 

и

 

двухлучевой

 

с

 

двусторонним

 

питанием

В

 

перечисленных

 

схемах

 

выключатели

 

устанавливают

-

ся

 

на

 

центрах

 

питания

  (

на

 

отходящих

 

присоединениях

), 

а

 

также

 

на

 

трансформаторах

 

в

 

ТП

На

 

линейных

 

присо

-

единениях

 

в

 

ТП

 

устанавливаются

 

выключатели

 

нагрузки

 

(

аппараты

не

 

предназначенные

 

для

 

отключения

 

токов

 

короткого

 

замыкания

).

Принцип

 

построения

 

электрической

 

сети

 

определяет

-

ся

 

требованиями

 

ПУЭ

 

по

 

категории

 

надежности

 

электро

-

приемников

 

заявителя

а

 

также

 

условиями

 

включения

 

в

 

плату

 

за

 

технологическое

 

присоединение

 

затрат

 

на

 

выполнение

 

мероприятий

необходимых

 

для

 

технологи

-

ческого

 

присоединения

Согласно

 

действующему

 

при

-

казу

 

Федеральной

 

антимонопольной

 

службы

 

России

 

от

 

29 

августа

 2017 

г

 1135/17 (

зарегистрирован

 

в

 

Минюсте

 

России

 19 

октября

 2017 

г

 48609) 

в

 

состав

 

платы

 

за

 

тех

-

нологическое

 

присоединение

 

могут

 

быть

 

включены

 

эко

-

номически

 

обоснованные

 

расходы

 

сетевых

 

организаций

 

на

 

строительство

 

объектов

 

электросетевого

 

хозяйства

 — 

от

 

существующих

 

объектов

 

электросетевого

 

хозяйства

 

до

 

присоединяемых

 

энергопринимающих

 

устройств

 

и

  (

или

объектов

 

электроэнергетики

 (

далее

 — 

мероприятия

 «

по

-

следней

 

мили

»). 

Кроме

 

того

согласно

 

упомянутому

 

до

-

кументу

 

сформирована

 

льготная

 

категория

 

потребителей

 

электроэнергии

 (

с

 

нагрузкой

 

не

 

более

 150 

кВт

с

 

фиксированным

  (

льготным

размером

 

платы

 

за

 

технологическое

 

присо

-

единение

в

 

состав

 

которой

 

не

 

могут

 

быть

 

включены

 

затраты

 

на

 

выполнение

 

меропри

-

ятий

В

 

соответствии

 

с

 

Федеральным

 

законом

 

Российской

 

Федерации

 

от

 26.03.2003 

 35 

«

Об

 

электроэнергетике

» 

с

 1 

октября

 2017 

года

 

в

 

состав

 

платы

 

за

 

технологическое

 

присо

-

единение

 

энергопринимающих

 

устройств

 

максимальной

 

мощностью

 

не

 

более

 

чем

 

150 

кВт

 

не

 

включаются

 

расходы

связанные

 

со

 

строительством

 

объектов

 

электросетево

-

го

 

хозяйства

 — 

от

 

существующих

 

объектов

 

электросетевого

 

хозяйства

 

до

 

присоединя

-

емых

 

энергопринимающих

 

устройств

 

и

  (

или

объектов

 

электроэнергетики

При

 

этом

 

расхо

-

ды

 

на

 

строительство

 

объектов

 

электросете

-

вого

 

хозяйства

 — 

от

 

существующих

 

объектов

 

электросетевого

 

хозяйства

 

до

 

присоединя

-

емых

 

энергопринимающих

 

устройств

 

и

  (

или

10 

кВ

ЦП

(

РП

)  10 

кВ

10 

кВ

ТП

ТП

Рис

. 4. 

Комбинированная

 

двухлучевая

-

петлевая

 

схема

 

распределительной

 

сети

 

напряжением

 10 

кВ

Рис

. 5. 

Трехлучевая

 

схема

 

распределительной

 

сети

 

напряжением

 10 

кВ


Page 4
background image

4

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

объектов

 

электроэнергетики

не

 

учитываемые

 

с

 1 

октября

 

2015 

года

 

в

 

составе

 

платы

 

за

 

технологическое

 

присоеди

-

нение

 

энергопринимающих

 

устройств

 

максимальной

 

мощ

-

ностью

 

не

 

более

 

чем

 150 

кВт

в

 

соответствии

 

с

 

основами

 

ценообразования

 

в

 

области

 

регулируемых

 

цен

 (

тарифов

в

 

электроэнергетике

 

включаются

 

в

 

расходы

 

сетевой

 

ор

-

ганизации

учитываемые

 

при

 

установлении

 

тарифов

 

на

 

услуги

 

по

 

передаче

 

электрической

 

энергии

.

Данные

 

условия

 

определяют

 

принципы

 

построения

 

электрической

 

сети

 

при

 

подготовке

 

ТУ

ТЗ

 

службами

 

тех

-

нологического

 

присоединения

осуществляющими

 

прак

-

тическую

 

реализацию

 

развития

 

электрической

 

сети

Технологическое

 

присоединение

 

потребителей

 

яв

-

ляется

 

основным

 

инструментом

 

развития

 

электрической

 

сети

 

среднего

 

напряжения

Помимо

 

мероприятий

  «

по

-

следней

 

мили

» (

то

 

есть

 

новых

 

сетей

 

до

 

заявителя

в

 

со

-

ставе

 

ТУ

 

могут

 

быть

 

мероприятия

 

по

 

реконструкции

 

су

-

ществующих

 

сетей

в

 

случае

 

их

 

расчетной

 

перегрузки

 

от

 

данного

 

присоединения

Расчет

 

нагрузки

 

выполняется

 

сложением

 

существующей

 

нагрузки

 

и

 

мощности

 

присо

-

единяемых

 

потребителей

 

с

 

учетом

 

понижающих

 

коэффи

-

циентов

с

 

наложенным

 

расчетом

 

нагрузки

 

на

 

возможный

 

послеаварийный

 

режим

 

отключения

 

одного

 

из

 

элемен

-

тов

 

электросети

  (

режим

 N-1). 

При

 

этом

 

величина

 

разре

-

шенной

 

мощности

 

ранее

 

присоединенных

 

потребителей

 

в

 

расчете

 

не

 

учитывается

Величина

 

понижающих

 

коэф

-

фициентов

 

определяется

 

сетевыми

 

организациями

 

ис

-

ходя

 

из

 

опыта

 

выбора

 

нагрузки

 

данными

 

потребителями

Опыт

 

присоединения

 

льготной

 

категории

 

потребителей

 

с

 

мощностью

 150 

кВт

накопленный

 

с

 1 

октября

 2017 

года

определяет

 

применение

 

для

 

них

 

минимальных

 

понижаю

-

щих

 

коэффициентов

Таким

 

образом

 

по

 

результатам

 

технологического

 

при

-

соединения

 

формируется

 

электрическая

 

сеть

построен

-

ная

как

 

правило

  (

в

 

случае

 

мегаполиса

), 

по

 

двухлучево

-

му

 

принципу

 

от

 

одного

 

центра

 

питания

 

до

 

потребителя

Основ

 

ными

 

недостатками

 

данной

 

сети

 

являются

:

 

недостаточная

 

пропускная

 

способность

 

сети

 

для

 

обеспечения

 

электроэнергией

 

всех

 

присоединенных

 

потребителей

 

в

 

случае

 

полного

 

выбора

 

ими

 

разре

-

шенной

 

мощности

 

негибкость

 

схемы

 

к

 

выведению

 

участка

 

сети

 

в

 

ремонт

 

и

 

одновременному

 

технологическому

 

отключению

 

оставшегося

 

в

 

работе

 

участка

 

сети

 (

режим

 N-2); 

 

невозможность

 

маневрирования

 

нагрузкой

 

между

 

разными

 

центрами

 

питания

 

в

 

случае

 

необходимости

 

их

 

разгрузки

 

при

 

технологическом

 

отключении

 

или

 

ремонте

Помимо

 

мероприятий

осуществляемых

 

при

 

техноло

-

гическом

 

присоединении

 

потребителей

сетевые

 

органи

-

зации

 

могут

 

реализовывать

 

мероприятия

не

 

входящие

 

в

 

определение

  «

последней

 

мили

», 

с

 

целью

 

обеспечения

 

показателей

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребите

-

лей

Основными

 

показателями

 

надежности

 

электроснаб

-

жения

 

являются

 

индексы

 SAIFI (

эквивалентная

 

частота

 

перерывов

 

в

 

электроснабжении

и

 SAIDI (

эквивалентная

 

продолжительность

 

перерывов

 

электроснабжения

 

на

 

од

-

ного

 

потребителя

 

в

 

системе

). 

Основной

 

ущерб

 

электро

-

сетевой

 

компании

 

от

 

перерывов

 

электроснабжения

 — 

не

-

доотпуск

 

электрической

 

энергии

Для

 

определения

 

принципов

 

формирования

 

данных

 

мероприятий

 

рассмотрим

 

перечень

 

традиционных

 

про

-

блем

влияющих

 

на

 

данные

 

показатели

помимо

 

постро

-

енной

 

при

 

технологическом

 

присоединении

 

сети

1. 

Повышенная

 

аварийность

 

КЛ

отслуживших

 30 

лет

 

и

 

более

.

 

Согласно

 

результатам

 

разработки

 

комплекс

-

ной

 

программы

 

развития

 

электрических

 

сетей

вы

-

полняемой

 

АО

 «

ФИЦ

», 

основными

 

причинами

 

высокой

 

аварийности

 

электрической

 

сети

 

является

 

техниче

-

ское

 

состояние

 

оборудования

 

ЛЭП

  (

старение

 

изоля

-

ции

потеря

 

механической

 

прочности

 

провода

изме

-

нение

 

свойств

 

материалов

 

и

 

т

.

д

.), 

а

 

также

 

воздействие

 

посторонних

 

лиц

 

и

 

организаций

Наибольшую

 

аварий

-

ность

 

демонстрируют

 

центральные

 

районы

 

Санкт

-

Петербурга

 

с

 

кабельными

 

линиями

 

напряжением

 6 

кВ

отслужившими

 

более

 30 

лет

 

и

 

многочисленными

 

муф

-

товыми

 

соединениями

 

по

 

трассе

Помимо

 

техническо

-

го

 

состояния

 

оборудования

 

существенное

 

влияние

 

на

 

аварийность

 

оказывает

 

высокая

 

насыщенность

 

под

-

земных

 

коммуникаций

 

центра

 

города

 (

аварии

вызван

-

ные

в

 

том

 

числе

ремонтом

 

смежных

 

коммуникаций

). 

2. 

Ограничения

 

стесненных

 

условий

 

для

 

строитель

-

ства

 

сетей

.

 

Места

 

для

 

строительства

 

или

 

рекон

-

струкции

 

электрических

 

сетей

требующих

 

изменения

 

планировочных

 

решений

определяются

 

в

 

соответ

-

ствующих

 

проектах

 

планировки

 

территории

в

 

которых

 

прогнозируются

 

возможные

 

изменения

 

электрической

 

нагрузки

 

и

 

резервируются

 

соответствующие

 

площад

-

ки

Мегаполис

 

в

 

его

 

центральной

 

части

 — 

это

 

район

 

со

 

сложившейся

 

планировкой

 

территории

 

и

 

архитекту

-

рой

и

 

размещение

 

новых

 

или

 

расширяемых

 

электро

-

сетевых

 

сооружений

 

крайне

 

затруднено

Характерным

 

решением

 

при

 

этом

 

является

 

выполнение

 

встроенных

 

в

 

здания

 

ТП

а

 

также

 

подключение

 

объектов

 

присое

-

динения

 

от

 

удаленных

 

ТП

расположенных

 

в

 

соседнем

 

квартале

 

с

 

применением

 

распределительных

 

киосков

 

0,4 

кВ

 

вместо

 

ТП

 

В

 

качестве

 

решения

 

проблемы

 

низкого

 

напряжения

 

и

 

перегрузки

 

КЛ

 0,4 

кВ

 

за

 

счет

 

естественного

 

роста

 

нагрузок

 

электроприемников

подключенных

 

от

 

уда

-

ленных

 

ТП

 

через

 

распределительные

 

киоски

 0,4 

кВ

может

 

рассматриваться

 

замена

 

киосков

 

на

 

ТП

 

либо

 

применение

 

накопителей

 

электроэнергии

позволяю

-

щих

 

сглаживать

 

пиковую

 

нагрузку

 

потребления

сни

-

жать

 

потери

 

в

 

силовых

 

кабелях

 

и

 

повышать

 

качество

 

электрической

 

энергии

Цифровые

 

сети


Page 5
background image

5

3. 

Низкая

 

загрузка

 

новых

 

центров

 

питания

 

и

 

перегру

-

женность

 

расположенных

 

вблизи

 

старых

 

центров

 

питания

Новые

 

центры

 

питания

 

возводятся

как

 

пра

-

вило

с

 

нижним

 

классом

 

напряжения

 10 (20) 

кВ

тогда

 

как

 

старые

 

центры

 

питания

 

имеют

 

нижнее

 

напряжение

 

кВ

 

и

 

не

 

могут

 

быть

 

разгружены

 

на

 

новые

 

без

 

допол

-

нительной

 

трансформации

 (

или

 

перевода

 

подключенной

 

сети

 

на

 

другое

 

напряжение

). 

Набор

 

нагрузки

 

новыми

 

центрами

 

питания

как

 

правило

медленный

обусловлен

 

низким

 

выбором

 

нагрузки

 

присоединяемыми

 

потреби

-

телями

В

 

то

 

же

 

время

 

старые

 

центры

 

питания

 

за

 

счет

 

естественного

 

прироста

 

нагрузки

 

будут

 

перегружаться

Таким

 

образом

 

реализация

 

нового

 

строительства

 

без

 

привязки

 

к

 

существующей

 

сети

 

не

 

обеспечивает

 

повы

-

шение

 

показателей

 

надежности

Ситуация

 

усугубляется

 

риском

 

каскадного

 

развития

 

аварии

 

в

 

период

 

пиковых

 

нагрузок

когда

 

технологическое

 

отключение

 

трансфор

-

матора

 

центра

 

питания

 

накладывается

 

на

 

ослабленную

 

ремонтную

 

схему

 

смежного

 

центра

 

питания

Перечисленные

 

выше

 

проблемы

 

формируют

 

предпо

-

сылки

 

для

 

выбора

 

наиболее

 

оптимальных

 

мероприятий

 

по

 

сети

 

среднего

 

напряжения

 

при

 

разработке

 

схем

 

раз

-

вития

 

электрической

 

сети

  (

ППТ

и

 

формировании

 

инве

-

стиционных

 

программ

 

с

 

целью

 

обеспечения

 

показателей

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

снижения

 

недоотпуска

 

электроэнергии

 

и

 

репутационных

 

рисков

 

се

-

тевой

 

организации

 

как

 

надежного

 

поставщика

Перечислим

 

основные

 

возможные

 

мероприятия

:

1. 

Реконструкция

 

электрической

 

сети

 

с

 

заменой

 

аварийного

 

(

перегруженного

элемента

Это

 

традиционные

 

меропри

-

ятия

 

по

 

повышению

 

надежности

 

электрической

 

сети

До

-

стигаемым

 

эффектом

 

является

 

повышение

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

 

на

 

данном

 

участке

 

сети

 

за

 

счет

 

замены

 

аварийного

 (

перегруженного

элемента

Недостатком

 

является

 

низкая

 

эффективность

 

капита

-

ловложений

 

ввиду

 

отсутствия

 

мультиплексного

 

эффек

-

та

а

 

также

 

риск

 

бросовых

 

затрат

 

в

 

случае

 

поэлементной

 

реконструкции

 

объекта

 

с

 

общим

 

неудовлетворительным

 

техническим

 

состоянием

.

2. 

Комплексная

 

реконструкция

 

сети

 6 

кВ

 

с

 

переводом

 

на

 

напряжение

 10(20, 35) 

кВ

 

с

 

отключением

 

аварий

-

ных

 

КЛ

 6 

кВ

 

и

 

заменой

 

существующих

 

ТП

 

на

 

новые

Комплексная

 

реконструкция

 

применяется

 

при

 

неудов

-

летворительном

 

техническом

 

состоянии

 

сети

 6 

кВ

высокой

 

ее

 

аварийности

перегрузке

 

центра

 

питания

 

и

 

наличию

 

свободной

 

мощности

 

на

 

центрах

 

питания

 

для

 

сети

 

более

 

высокого

 

класса

 

напряжения

 (10–

35 

кВ

). 

Достигаемым

 

эффектом

 

являются

 

как

 

повыше

-

ние

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

не

-

посредственно

 

присоединенных

 

к

 

реконструируемой

 

сети

так

 

и

 

остальных

 

потребителей

присоединенных

 

к

 

перегруженному

 

центру

 

питания

 

за

 

счет

 

снижения

 

риска

 

его

 

отключения

Недостатком

 

является

 

высокая

 

стоимость

 

данных

 

мероприятий

 (

при

 

сравнительно

 

не

-

большом

 

технологическом

 

эффекте

и

 

необходимость

 

предварительной

 

детальной

 

планировки

 

данных

 

ме

-

роприятий

 

на

 

этапе

 

разработки

 

ППТ

 

с

 

закреплением

 

площадок

 

для

 

размещения

 

ТП

.

3. 

Разукрупнение

 

существующей

 

сети

 6 

кВ

 

со

 

строитель

-

ством

 

новых

 

переходных

 

ТП

 10(20, 35)/6 

кВ

 

с

 

присо

-

единением

 

от

 

смежных

 

центров

 

питания

В

 

качестве

 

примера

 

подобного

 

разукрупнения

 

электрической

 

сети

 

можно

 

привести

 

реконструкцию

 

схемы

 

внешне

-

го

 

электроснабжения

 

Петроградского

 

района

 

Санкт

-

Петербурга

 

с

 

применением

 

девяти

 

переходных

 

КТПМ

 

35/6 

кВ

  (

рисунки

 6 

и

 7), 

выполняемую

 

с

 

целью

 

повы

-

шения

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

подключенных

 

от

 

ПС

 35/6 

кВ

 «

Петроградская

» 

довоен

-

ной

 

постройки

находящейся

 

в

 

неудовлетворительном

 

техническом

 

состоянии

 4. 

Разукрупнение

 

сети

 6–20 

кВ

 

с

 

построением

 

допол

-

нительных

 

питающих

 

ЛЭП

 

среднего

 

напряжения

 

для

 

обес

 

печения

 

встречного

 

питания

 

тупиковых

 

сетей

в

 

том

 

числе

 

построенных

 

по

 

двухлучевой

 

схеме

  (

ри

-

Рис

. 6. 

Реконструкция

 

схемы

 

внешнего

 

электроснаб

-

жения

 

Петроградского

 

района

 

Санкт

-

Петербурга

Рис

. 7. 

Общий

 

вид

 

КТПМ

 35/6 

кВ

 

в

 

Петроградском

 

районе

 

Санкт

-

Петербурга


Page 6
background image

6

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

сунок

 2). 

Построение

 

по

 

схемам

 

рисунков

 3 

и

 4 

при

-

меняется

 

при

 

неудовлетворительном

 

техническом

 

состоянии

 

центра

 

питания

распределительной

 

элек

-

трической

 

сети

негибкости

 

схемы

 

к

 

наложению

 

техно

-

логического

 

отключения

 

на

 

ремонт

 (N-2), 

отсутствии

 

на

 

центре

 

питания

  (

либо

 

распределительной

 

сети

свободной

 

мощности

 

для

 

технологического

 

присоеди

-

нения

покрытия

 

естественного

 

роста

 

нагрузки

 

в

 

пре

-

делах

 

разрешенной

 

ранее

 

мощности

Достигаемым

 

мультиплексным

 

эффектом

 

является

:

 

повышение

 

надежности

 

электроснабжения

 

потреби

-

телей

 

за

 

счет

 

снижения

 

рисков

 

аварийного

 

отключе

-

ния

 

центра

 

питания

 

возможность

 

регулирования

 

загрузки

 

близрасполо

-

женных

 

центров

 

питания

 

за

 

счет

 

создания

 

возможно

-

сти

 

перераспределения

 

между

 

ними

 

присоединенной

 

нагрузки

 

повышение

 

количества

 

связей

 

между

 

центрами

 

пита

-

ния

 

по

 

распределительной

 

сети

 

снижает

 

вероятность

 

погашения

 

потребителей

 

за

 

счет

 

наложения

 

техноло

-

гического

 

отключения

 

на

 

ремонт

 (

режим

 N-2); 

 

увеличение

 

предельно

 

возможной

 

загрузки

 

распредели

-

тельной

 

сети

 

и

 

центров

 

питания

 

для

 

целей

 

технологи

-

ческого

 

присоединения

 

новых

 

потребителей

 

и

 

покрытия

 

естественного

 

роста

 

нагрузки

 

ранее

 

присоединенных

 

Недостатком

 

является

 

необходимость

 

комплексного

 

подхода

 

к

 

формированию

 

схемы

 

разукрупнения

 

элек

-

трической

 

сети

предварительной

 

детальной

 

планировки

 

данных

 

мероприятий

 

на

 

этапе

 

разработки

 

ППТ

 (

в

 

случае

 

необходимости

 

выделения

 

площадок

 

для

 

новых

 

или

 

ре

-

конструируемых

 

РП

ТП

). 

5. 

Кроме

 

того

следует

 

выделить

 

применение

 

инновацион

-

ных

 

методов

 

снижения

 

недоотпуска

 

электроэнергии

на

-

пример

технологии

 FLISR (Fault Locaton, Isolaton & Ser -

vice Restoraton) — 

автоматическое

 

определение

 

повреж

-

денного

 

участка

 

сети

его

 

локализация

 

и

 

восстановление

 

электроснабжения

  (

рисунок

 8). 

Работа

 

системы

 

заклю

-

чается

 

в

 

том

что

 

распределительная

 

сеть

 

посредством

 

программируемой

 

логики

 

и

 

автоматики

 

управления

 

со

-

стоянием

 

коммутационных

 

аппаратов

 

может

 

быть

 

скон

-

фигурирована

 

таким

 

образом

что

  (

при

 

повреждении

 

участка

 

сети

поврежденный

 

участок

 

может

 

быть

 

авто

-

матически

 

исключен

 

из

 

электрической

 

схемы

 

с

 

сохране

-

нием

 

работоспособности

 

неповрежденной

 

части

 

и

 

обес

-

печением

 

электроснабжением

 

максимального

 

числа

 

потребителей

 

данной

 

схемы

 (

рисунок

 9). 

Достигаемым

 

эффектом

 

является

 

существенное

 

сни

-

жение

 

недоотпуска

 

электроэнергии

показателей

 

надеж

-

ности

 

электроснабжения

 SAIFI, SAIDI 

при

 

относительно

 

небольших

 

затратах

.

Актуальным

 

мероприятием

 

является

 

применение

 

на

-

копителей

 

электрической

 

энергии

действующих

 

на

 

раз

-

личных

 

принципах

 (

рисунок

 10). 

Мероприятия

 

актуальны

 

для

 

сети

 0,4 

кВ

подключенной

 

от

 

удаленных

 

ТП

Данное

 

решение

 

позволяет

 

сгладить

 

пиковую

 

нагрузку

 

потребления

снизить

 

потери

 

в

 

силовых

 

кабелях

 

и

 

повы

-

сить

 

качество

 

электрической

 

энергии

.

Недостатком

 

являются

 

существенные

 

расходы

 

на

 

их

 

об

-

служивание

 (OPEX). 

Целесообразно

 

к

 

применению

 

при

 

не

-

возможности

 

размещения

 

отдельной

 

ТП

 

в

 

центре

 

нагрузок

.

Рис

. 8. 

Схема

 

работы

 FLISR

Рис

. 9. 

Логика

 

работы

 FLISR

Нормальный

 

режим

 

сети

Граница

 

раздела

 

сети

Отключение

 

поврежденного

 

участка

 

сети

Выключатель

 

отключен

 

релейной

 

защитой

Выключатели

 

отключаются

 

автоматикой

 FLISR

Восстановление

 

электроснабжения

Выключаель

 

включается

 

автоматикой

 FLISR

Выключаель

 

включается

 

автоматикой

 FLISR

Определение

 

и

 

локализация

 

места

 

повреждения

 

сети

Сработавшие

 

датчики

Ток

 

КЗ

Состояние

 

датчиков

 

по

 

концам

 

участка

 

различное

следовательно

участок

 

поврежден

 

Цифровые

 

сети


Page 7
background image

7

Рис

. 11. 

Целевые

 

ориентиры

 

цифровизации

 

ПАО

 «

Россети

» 2018

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Из

 

вышеперечисленных

 

вариантов

 

стоит

 

выделить

 

прежде

 

всего

 

наиболее

 

оптимальные

 

по

 

затратам

 

инновационные

 

мероприятия

 — 

технологию

 FLISR 

для

 

сети

 6–20 

кВ

 

и

 

на

-

копители

 

электроэнергии

 

для

 

сети

 0,4 

кВ

 (

при

 

соответствую

-

щем

 

обосновании

). 

При

 

сравнительно

 

небольшой

 

стоимости

 

данные

 

мероприятия

 

позволяют

 

достичь

 

максимального

 

технического

 

эффекта

Мероприятия

 

по

 

разукрупнению

 

электрической

 

сети

 

6–20 

кВ

 

с

 

повышением

 

количества

 

связей

 

обладают

 

муль

-

типлексным

 

эффектом

 

и

 

значительно

 

более

 

эффективны

 

в

 

сравнении

 

с

 

традиционными

 

мероприятиями

 

по

 

реконструк

-

ции

 

сети

 

или

 

переводу

 

на

 

более

 

высокий

 

класс

 

напряжения

Помимо

 

эффекта

связанного

 

с

 

повышением

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

данные

 

мероприятия

 

поз

-

воляют

 

увеличить

 

предельную

 

нагрузочную

 

способность

 

рас

-

пределительной

 

сети

 

и

 

центров

 

питания

что

 

обеспечит

 

как

 

удельное

 

снижение

 

потерь

так

 

и

 

возможность

 

локального

 

сокращения

 

затрат

 

на

 

строительство

 

новых

 

центров

 

питания

 

для

 

обеспечения

 

технологического

 

присоединения

Перечисленные

 

мероприятия

 

позволяют

 

обеспечить

 

за

-

данные

 

целевые

 

ориентиры

указанные

 

в

 

концепции

 

циф

-

ровой

 

трансформации

 

ПАО

  «

Россети

» 

от

 2018 

года

  (

рису

-

нок

 11).  

 

Рис

. 10. 

Вариант

 

применения

 

накопителей

 

электрической

 

энергии

Потребители

0,4 

кВ

0,4 

кВ

кВ

кВ

QF1

Т

1

Т

2


Читать онлайн

Энергоснабжение как одна из основных составляющих жизнеобеспечения должно соответствовать самым высоким требованиям по его качеству и надежности. В современных мегаполисах количество жителей превышает один миллион и достигает двадцати и более, то есть характерны огромные массы людей в ограниченном географическом пространстве, сложные городские хозяйства с высокими показателями потребления электроэнергии и наличием большого числа электроприемников, ухудшающих качество электрической энергии в сети. Для современных мегаполисов характерно постоянное повышение плотности электрических нагрузок, достигающих сегодня 15–20 МВт/км2. Крайне ограниченная территория и стесненные условия, повышенные архитектурно эстетические требования к сооружаемым элементам сети диктуют необходимость применения простых схем ПС, сооружения закрытых ПС, ЛЭП в кабельном исполнении.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

Анализ особенностей расчета потокораспределения и потерь мощности реальной распределительной сети низкого напряжения по измерениям интеллектуальных счетчиков

Управление сетями / Развитие сетей Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Стенников В.А. Голуб И.И. Болоев Е.В. Анфиногенов А.Ю. Бучинский А.Л. Масленников А.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг