Особенности эксплуатации системы планирования развития электрической сети 35 кВ и ниже в электросетевом комплексе

background image

background image

14

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(27), 

декабрь

 2022

В

 

статье

 

рассмотрена

 

актуальность

 

вопроса

 

развития

 

пла

-

нирования

 

электрических

 

сетей

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

для

 

сетевых

 

организаций

 

с

 

учетом

 

значительных

 

объемов

 

присоедине

-

ния

 

мощности

 

в

 

рамках

 

исполнения

 

договоров

 

об

 

осущест

-

влении

 

технологического

 

присоединения

 

в

 

электрических

 

сетях

 

ниже

 35 

кВ

 

в

 

автоматическом

 

режиме

Представлены

 

результаты

 

по

 

разработке

 

и

 

анализу

 

вариантов

 

технологиче

-

ского

 

присоединения

проверке

 

режимов

 

работы

 

существую

-

щей

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

формированию

 

и

 

актуализации

 

схем

 

перспективного

 

развития

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

и

 

т

.

д

., 

полученные

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

» 

с

 

использованием

 

специализированного

 

программного

 

комплекса

.

Особенности

 

эксплуатации

 

системы

 

планирования

 

развития

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

Программные

 

комплексы

 

и

 

алгоритмы

О

дним

 

из

 

ключевых

 

вопросов

 

эффективного

 

развития

 

и

 

функционирования

 

энер

-

госистемы

 

с

 

учетом

 

развития

 

секторов

 

промышленности

 

и

 

социальных

 

объектов

 

является

 

вопрос

 

совершенствования

 

существующих

 

схем

 

электроснабжения

 

оборудования

 

и

 

электроустановок

а

 

также

 

разработка

 

перспективных

 

моделей

 

развития

 

электрической

 

сети

.

Основной

 

концепцией

 

модернизации

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

является

 

раз

-

работка

 

системы

 

планирования

 

развития

что

 

позволяет

 

сформировать

:

 

экономически

 

обоснованные

 

технические

 

решения

 

по

 

развитию

 

электрических

 

сетей

;

 

паспорта

 

инвестиционных

 

проектов

 

под

 

объекты

 

реконструкции

 

и

 

технического

 

пере

-

вооружения

;

 

оптимальные

 

решения

 

при

 

подготовке

 

вариантов

 

технологических

 

присоединений

Помимо

 

указанного

система

 

планирования

 

развития

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

позволяет

 

осуществить

 

поступательное

 

внедрение

 

энергоэффективных

 

технологий

при

-

менение

 

современного

 

электротехнического

 

оборудования

систем

 

и

 

устройств

 

в

 

распре

-

делительном

 

электросетевом

 

комплексе

а

 

также

 

формирует

 

технически

 

и

 

экономически

 

обоснованные

 

в

 

рассматриваемом

 

периоде

 

времени

 

объемы

 

внедрения

 

цифровых

 

техно

-

логий

обеспечивающих

 

постепенный

 

переход

 

к

 

формату

 

цифрового

 

РЭС

.

В

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

» 

внедрена

 

и

 

функционирует

 

геоинформационная

 

система

 

мони

-

торинга

 

электросетевого

 

комплекса

 (

ГИС

 

МЭК

), 

ключевыми

 

особенностями

 

которой

 

явля

-

Дмитрий

 

ЖУРАВЛЕВ

заместитель

 

генераль

-

ного

 

директора

 

по

 

раз

 

витию

 

и

 

техно

-

логическому

 

присоединению

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

»

Евгений

 

ДЕМЧЕНКО

начальник

 

управления

 

перспективного

 

развития
ПАО

 «

Россети

 

Юг

»

Константин

 

ЮНДИН

к

.

т

.

н

., 

главный

 

спе

-

циалист

 

управления

 

перспективного

 

разви

-

тия

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

»,

доцент

 

ФГБОУ

 

ВО

«

Донской

 

государствен

-

ный

 

технический

 

университет

»


background image

15

ется

 

отображение

 

пространственных

 

данных

позволяющих

 

получать

 

информацию

 

об

 

объектах

 

электросетевого

 

ком

-

плекса

 

при

 

любой

 

картографической

 

подложке

 

на

 

разных

 

масштабных

 

уровнях

Для

 

создания

 

единого

 

аналитического

 

пространства

 

данных

 

ГИС

 

МЭК

 

также

 

интегрирован

 

с

 

основ

-

ными

 

информационными

 

системами

 

предприятия

  (

СУПА

SAP IS-U, 1

С

).

На

 

базе

 

данных

 

системы

 

ГИС

 

МЭК

 

был

 

разработан

 

новый

 

программный

 

комплекс

 

по

 

планированию

 

развития

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

ключевыми

 

задачами

 

ко

-

торого

 

являются

:

 

формирование

 

вариантов

 

развития

 

электрической

 

сети

 

35 

кВ

 

и

 

ниже

 

с

 

последующим

 

выбором

 

оптимальной

 

схемы

;

 

проверка

 

работы

 

режимов

 

существующей

 

сети

 

ниже

 

35 

кВ

 

с

 

последующим

 

учетом

 

вновь

 

присоединяемых

 

потребителей

;

 

выбор

 

класса

 

напряжения

 

и

 

определение

 

целесообраз

-

ности

 

перевода

 

действующих

 

и

 

вновь

 

строящихся

 

элек

-

трических

 

сетей

 

на

 

более

 

высокий

 

уровень

 

напряжения

;

 

определение

  «

закрытых

» 

для

 

технологического

 

присо

-

единения

 

трансформаторных

 

подстанций

 6(10)/0,4 

кВ

 

и

 

разработку

 

рекомендаций

 

и

 

мероприятий

 

для

 

перево

-

да

 

их

 

в

 

категорию

 «

открытые

».

Рассмотрим

 

основной

 

функционал

реализованный

 

в

 

программном

 

комплексе

.

1. 

Построение

 

трассы

 

прохождения

 

вариан

 

тов

 

технологического

 

присоединения

  (

ВТП

).

 

Программный

 

комплекс

 

позволяет

 

отображать

 

массив

 

архивных

 

абонен

-

тов

 

на

 

карте

 

с

 

сетями

осуществлять

 

визуализацию

 

объектов

 

заявителей

 

с

 

указанием

 

параметров

 

для

 

технологического

 

присоединения

Интегрированные

 

справочники

 

позволяют

 

осуществлять

 

визуальное

 

прохождение

 

трассы

 

ЛЭП

 

присо

-

единения

 

заявителей

а

 

также

 

проводить

 

расчет

 

по

 

типам

/

стоимостям

 

работ

 

объектов

.

Следует

 

отметить

что

 

в

 

качестве

 

объектов

 

ограничения

 

прохождения

 

трассы

 

загружены

 

векторные

 

геометрические

 

объекты

 

зданий

водоемов

рек

железных

 

дорог

 

и

 

т

.

д

., 

име

-

ющие

 

свой

 

определенный

 

весовой

 

коэффициент

 

участия

 

(

рисунок

 1). 

В

 

основе

 

лежит

 

алгоритм

 

поиска

 

кратчайшего

 

пути

 (A-Star) 

на

 

графе

заданном

 

в

 

виде

 

растра

 

стоимостей

Система

 

реализует

 

обертку

 

над

 

этим

 

алгоритмом

позволяя

 

пользоваться

 

географическими

 

координатами

 

при

 

создании

 

и

 

наполнении

 

модели

 

и

 

получать

 

на

 

выходе

 

оптимальный

 

по

 

прохождению

 

путь

 

также

 

в

 

географических

 

координатах

Программный

 

функционал

 

позволяет

 

осуществить

 

воз

-

можность

 

пользовательского

 

добавления

 

препятствий

 

с

 

учетом

 

буферных

 

зон

например

для

 

учета

 

охраняемых

 

объектов

 (

заповедники

железные

 

дороги

 

либо

 

иные

 

объек

-

ты

заданные

 

по

 

требованию

 

пользователя

), 

что

 

позволяет

 

осуществлять

 

гибкий

 

подход

 

к

 

решению

 

различных

 

задач

2. 

Автоматическое

 

формирование

 

оптималь

 

ного

 

ВТП

В

 

автоматическое

 

построение

 

ВТП

 

заложен

 

следующий

 

алгоритм

от

 

объекта

 

заявителя

 

формируется

 

схема

 

при

-

соединения

  (

не

 

менее

 3 

вариантов

), 

исходя

 

из

 

ближайших

 

объектов

 

Общества

 

с

 

необходимой

 

категорией

 

надежности

уровнем

 

напряжения

оценивая

 

рельеф

 

местности

шины

пропускную

 

способность

 

линии

 

электропередачи

 

и

 

загру

-

женность

 

центра

 

питания

При

 

необходимости

 

предлагается

 

возможность

 

постройки

 

резервных

 

источников

 

электроснаб

-

жения

трансформаторных

 

подстанций

 

и

 

иных

 

объектов

 

с

 

уче

-

том

 

актуального

 

состояния

 

электросетевого

 

комплекса

Алгоритм

 

ручного

 

построения

 

предполагает

 

интерактив

-

ное

 

ручное

 

построение

 

с

 

использованием

 

интерфейса

 

для

 

взаимодействия

 

ГИС

 

МЭК

Оператор

 

вручную

 

при

 

помощи

 

инструментов

 

ГИС

 

МЭК

 

на

 

карте

 

строит

 

ВТП

 (

рисунок

 2).

При

 

использовании

 

алгоритма

 

ручного

 

построения

 

также

 

учтены

 

требования

 

к

 

визуализации

 

объектов

 

электросетево

-

го

 

комплекса

 

в

 

соответствии

 

с

 

получаемыми

 

материалами

 

и

 

нормами

 (

ГОСТ

 2.755-87 

и

 2.702-75(

СТ

 

СЭВ

 1188-78)).

Рис

. 1. 

Сформированная

 

трасса

 

прохождения

 

ЛЭП

 10 

кВ

Рис

. 2. 

Пример

 

автоматического

 

формирования

 

ВТП

для

 

заявителя


background image

16

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4(27), 

декабрь

 2022

3. 

Построение

 

схемы

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

Программный

 

комплекс

 

позволяет

 

осуществлять

 

построение

 

схемы

 

электрической

 

сети

  (

рисунок

 3), 

расчет

 

и

 

анализ

 

режимов

 

с

 

учетом

 

требуемых

 

параметров

 (

макси

-

мальная

 

мощность

уровень

 

напряжения

категория

 

надеж

-

ности

адрес

 

объекта

 

и

 

т

.

д

.) 

планируемых

 

к

 

присоединению

 

объектов

 

заявителей

 

в

 

рамках

 

выданных

 

технических

 

усло

-

вий

.

4. 

Расчет

 

установившихся

 

режимов

.

 

Расчет

 

уста

-

новившихся

 

режимов

 

работы

 

электросетевого

 

комплекса

 

представлен

 

в

 

виде

 

ориентированного

 

графа

 

и

 

отображает

-

ся

 

отдельным

 

слоем

 

на

 

географической

 

карте

 

в

 

ГИС

 

МЭК

 

(

рисунок

 4). 

Алгоритм

 

расчета

 

установившихся

 

режимов

 

на

-

ходит

 

все

 

возможные

 

пути

 

направления

 

тока

 

от

 

источника

 

к

 

потребителю

указывает

 

стрелками

 

направление

 

движения

 

тока

определяет

 

мощность

 

на

 

каждом

 

участке

 

между

 

тех

-

ническими

 

местами

допустимую

 

мощность

 

и

 

загрузку

 

линии

 

в

 

процентах

.

5. 

Проверка

 

параметров

 

оборудования

По

 

резуль

-

татам

 

расчета

 

установившихся

 

режимов

 

производится

 

про

-

верка

 

параметров

 

установленного

 

на

 

трансформаторных

 

подстанциях

 

оборудования

 

на

 

соответствие

 

расчетным

 

по

-

казателям

 

тока

 

и

 

мощности

 (

рисунок

 5).

При

 

превышении

 

допустимых

 

значений

 

параметров

 

обо

-

рудования

 

пользователю

 

формируется

 

предупреждение

 

о

 

не

-

обходимости

 

планирования

 

замены

 

единиц

 

оборудования

 

при

 

выбранном

 

варианте

 

технологического

 

присоединения

.

6. 

Данные

 

генерального

 

замера

 

и

 

значений

 

прибо

-

ров

 

учета

Нагрузка

 

электрооборудования

 

электросетево

-

го

 

комплекса

 

определяется

 

в

 

части

 

реализации

 

интеграции

 

с

 1

С

 

посредством

 

получения

 

актуальной

 

информации

 

с

 

уче

-

том

 

типов

 

местности

 

и

 

статуса

 

договоров

 

за

 

отчетный

 

пери

-

од

 

по

 

генеральному

 

замеру

Данные

 

по

 

нагрузке

 

используются

 

для

 

прогнозирования

 

и

 

оптимизации

 

при

 

формировании

 

ВТП

 

объектов

 

заявителей

 

для

 

обеспечения

 

качества

 

и

 

надежности

 

электроснабжения

 

(

рисунок

 6).

Также

 

в

 

целях

 

актуальности

 

данных

 

по

 

загрузкам

 

ЛЭП

 

0,4 

кВ

 

и

 

ниже

 

в

 

программном

 

комплексе

 

используются

 

ста

-

тистические

 

данные

 

приборов

 

учета

 

существующих

 

потре

-

бителей

.

7. 

Карта

-

схема

 

перспективного

 

развития

 

элек

-

тросетевого

 

комплекса

В

 

программном

 

комплексе

 

реа

-

лизована

 

карта

-

схема

 

существующих

 

распределительных

 

сетей

 

напряжением

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

на

 5-

летнюю

 

перспективу

 

(

рисунок

 7), 

нанесенная

 

на

 

географическую

 

основу

с

 

ото

-

бражением

 

существующих

а

 

также

 

строящихся

 

электросе

-

тевых

 

объектов

  (

в

 

рамках

 

действующих

 

договоров

 

об

 

осу

-

ществлении

 

технологического

 

присоединения

).

В

 

настоящее

 

время

 

данный

 

программный

 

комплекс

 

про

-

ходит

 

опытно

-

промышленную

 

эксплуатацию

 

на

 

базе

 

вы

-

бранного

 

пилотного

 

объекта

 — 

Багаевского

 

РЭС

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

» — «

Ростовэнерго

» 

с

 

целью

 

определения

 

Рис

. 3. 

Пример

 

построения

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

Рис

. 4. 

Пример

 

расчета

 

установившегося

 

режима

 35 

кВ

 

и

 

ниже

Рис

. 5. 

Пример

 

проверки

 

параметров

 

электрооборудования

 

35 

кВ

 

и

 

ниже

Программные

 

комплексы

 

и

 

алгоритмы


background image

17

проблемных

 

вопросов

 

и

 

последующего

 

тиражирования

 

ком

-

плекса

 

в

 

зоне

 

эксплуатации

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

». 

В

 

ходе

 

экс

-

плуатации

 

на

 

текущий

 

момент

 

выявлены

 

следующие

 «

узкие

 

места

»:

1) 

необходимость

 

формирования

 

слоев

 

с

 

внесением

 

инже

-

нерных

 

коммуникаций

 

сторонних

 

ресурсоснабжающих

 

организаций

  (

газ

вода

водоотведение

сети

 

ССО

на

 

картографические

 

карты

 

в

 

целях

 

оптимального

 

автома

-

тического

 

построения

 

ВТП

 

заявителей

;

2) 

необходимость

 

получения

 

актуальных

 

данных

относя

-

щихся

 

к

 

ведению

 

Росреестра

 

в

 

части

 

информации

 

о

 

раз

-

мерах

 

и

 

принадлежности

 

земельных

 

участков

для

 

из

-

бежания

 

в

 

последующем

 

дополнительных

 

абонентских

 

затрат

;

3) 

необходимость

 

верификации

 

и

 

валидации

 

данных

ис

-

пользуемых

 

в

 

базах

 

программных

 

продуктов

эксплуати

-

руемых

 

в

 

ПАО

 «

Россети

 

Юг

», 

с

 

последующим

 

контролем

 

корректности

 

их

 

занесения

 

и

 

актуальности

.

ВЫВОДЫ

Использование

 

программного

 

комплекса

 

системы

 

планиро

-

вания

 

развития

 

электрической

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

 

в

 

насто

-

ящее

 

время

 

является

 

особенно

 

актуальным

 

для

 

сетевых

 

организаций

 

ввиду

 

ограниченных

 

источников

 

финансирова

-

ния

так

 

как

 

позволяет

 

облегчить

 

процесс

 

принятия

 

техни

-

ческих

 

решений

исключающий

 

неэффективные

 

варианты

 

использования

 

возможностей

 

и

 

ресурсов

 

энергетической

 

инфраструктуры

 

компании

.

Варианты

 

технологических

 

присоединений

 

предусма

-

тривают

 

предложение

 

программным

 

модулем

 

ТП

 

данных

 

решений

 

к

 

рассмотрению

 (

с

 

дальнейшей

 

детальной

 

прора

-

Рис

. 6. 

Пример

 

использования

 

данных

 

генерального

 

замера

Рис

. 7. 

Пример

 

использования

 

построения

 

перспективной

 

карты

 

схемы

 

электрических

 

сетей

 35 

кВ

 

и

 

ниже

боткой

 

технических

 

решений

для

 

принятия

 

максимально

 

целесообразного

 

решения

 

как

 

с

 

точки

 

развития

 

сети

 

и

 

ее

 

пропускной

 

способности

так

 

и

 

с

 

точки

 

зрения

 

экономической

 

целесообразности

Применение

 

системы

 

позволяет

 

изменить

 

организацион

-

ные

 

модели

 

функционирования

 

бизнес

-

процессов

 «

Техноло

-

гическое

 

присоединение

» 

и

 «

Перспективное

 

развитие

» 

в

 

свя

-

зи

 

с

 

внедрением

 

программного

 

комплекса

позволяющего

 

оптимизировать

 

издержки

 

и

 

временные

 

затраты

 

за

 

счет

:

 

снижения

 

сроков

 

при

 

подготовке

 

необходимой

 

инфор

-

мации

 

для

 

формирования

 

варианта

 

технологического

 

присоединения

;

 

снижения

 

издержек

 

на

 

эксплуатацию

 

автотранспорта

ГСМ

 

для

 

подготовки

 

ВТП

;

 

снижения

 

сроков

 

при

 

подготовке

 

и

 

согласовании

 

техни

-

ческого

 

задания

 

на

 

выполнение

 

мероприятий

 

по

 

техно

-

логическому

 

присоединению

;

 

снижения

 

капитальных

 

и

 

операционных

 

расходов

 

за

 

счет

 

автоматизации

 

бизнес

-

процесса

 «

Технологическое

 

присоединение

» 

и

 

его

 

интеграции

 

с

 

другими

 

бизнес

-

про

-

цессами

;

 

сокращения

 

инвестиционных

 

затрат

 

при

 

оптимальном

 

построении

 

развития

 

сети

 35 

кВ

 

и

 

ниже

;

 

сокращения

 

потерь

 

электроэнергии

 

при

 

оптимизации

 

режимов

 

и

 

электрической

 

сети

 

по

 

напряжению

 

и

 

мощ

-

ности

;

 

сокращения

 

затрат

 

на

 

техническое

 

обслуживание

 

при

 

обеспечении

 

нормированного

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

у

 

потребителей

 

и

 

поддержании

 

требуемых

 

пара

-

метров

 

технологического

 

режима

 

работы

 

электрической

 

сети

 

при

 

изменении

 

электрических

 

нагрузок

.  


Оригинал статьи: Особенности эксплуатации системы планирования развития электрической сети 35 кВ и ниже в электросетевом комплексе

Читать онлайн

В статье рассмотрена актуальность вопроса развития планирования электрических сетей 35 кВ и ниже для сетевых организаций с учетом значительных объемов присоединения мощности в рамках исполнения договоров об осуществлении технологического присоединения в электрических сетях ниже 35 кВ в автоматическом режиме. Представлены результаты по разработке и анализу вариантов технологического присоединения, проверке режимов работы существующей сети 35 кВ и ниже, формированию и актуализации схем перспективного развития 35 кВ и ниже и т.д., полученные ПАО «Россети Юг» с использованием специализированного программного комплекса.

Поделиться:

Спецвыпуск «Россети» № 1(32), март 2024

О необходимости расширения профиля информационной модели линии электропередачи переменного тока, определенной серией ГОСТ 58651

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Карельский филиал ПАО «Россети Северо-Запад»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Система диагностики АКБ «Репей»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Возобновляемая энергетика / Накопители Диагностика и мониторинг
ООО НПП «Микропроцессорные технологии»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Использование цифровых двойников как перспективное направление развития технологий дистанционного управления силовым оборудованием и устройствами релейной защиты и автоматики

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Шубин Н.Г.
Спецвыпуск «Россети» № 4(31), декабрь 2023

Риски применения электротехнических комплексов на основе CIM-модели (МЭК 61970, МЭК 61968) в сетевом комплексе России

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Филиал ПАО «Россети Кубань» — Армавирские электрические сети
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»