От автоматизации распределительной сети к полноценному цифровому РЭС

background image

background image

От

 

автоматизации

 

распределительной

сети

 

к

 

полноценному

 

цифровому

 

РЭС

Производственное

 

отделение

  «

Центральные

 

Электриче

-

ские

 

Сети

» 

филиала

 «

Челябэнерго

» 

является

 

крупнейшим

 

ПО

 

ОАО

 «

МРСК

 

Урала

» 

и

 

насчитывает

 11 

районов

 

электри

-

ческих

 

сетей

наиболее

 

динамично

 

развивающийся

 

из

 

ко

-

торых

 — 

Сос

 

новский

Расположенный

 

в

 

центральной

 

ча

-

сти

 

Челябинской

 

области

Сосновский

 

район

 

окружает

 

город

 

Челябинск

 

с

 

трех

 

сторон

 

и

 

фактически

 

является

 

эко

-

логически

 

чистым

 

пригородом

 

промышленного

 

гиганта

что

 

наложило

 

значительный

 

отпечаток

 

на

 

его

 

инфраструк

-

туру

 

и

 

экономику

Активное

 

развитие

 

района

начавшееся

 

в

 

начале

 2000-

х

 

годов

привело

 

к

 

перманентному

 

увеличе

-

нию

 

количества

 

потребителей

 

и

 

росту

 

нагрузки

 

на

 

распре

-

делительную

 

сеть

 

района

поэтому

 

задача

 

обеспечения

 

надежного

 

бесперебойного

 

электроснабжения

 

потребите

-

лей

 

стала

 

актуальной

 

как

 

никогда

.

П

ротяженность

 

территории

 

Сосновского

 

района

 

в

 

направлении

 

с

 

севера

 

на

 

юг

 

составляет

 180 

км

с

 

запада

 

на

 

восток

 — 30 

км

Площадь

 

района

 — 

207 000 

га

Население

 — 

более

 64 000 

человек

В

 

районе

 16 

муниципальных

 

образований

 

и

 78 

населенных

 

пунктов

Протяженность

 

ВЛ

 0,4–6(10) 

кВ

 — 

более

 1800 

км

количество

 

ТП

(

РП

) 0,4/10 

кВ

 — 

более

 700 

шт

Ежегодно

 

в

 

районе

 

реализуется

 

более

 2,5 

тысяч

 

договоров

 

технологи

-

ческого

 

присоединения

.

Первая

 

попытка

 

реализации

 

алгоритма

 

интеллектуаль

-

ного

 

распределения

 

электрической

 

энергии

 

была

 

предпри

-

нята

 

в

 2008 

году

когда

 

на

 

отечественном

 

рынке

 

появились

 

первые

 

решения

 

для

 

распределенной

 

автоматизации

 — 

ре

-

клоузеры

 

РВА

/TEL, 

разработанные

 

и

  

сделанные

 

в

 

России

Совместно

 

с

 

производителем

 

оборудования

 

были

 

опре

-

делены

 

места

 

расстановки

 

реклоузеров

 

на

 

основании

 

ми

-

нимизации

 

продолжительности

 

отключений

 

и

 

количества

 

отключаемых

 

потребителей

 

при

 

возникновении

 

аварийной

 

ситуации

 (

рисунок

 1). 

Однако

 

отсутствие

 

ощутимой

 

экономи

-

ческой

 

выгоды

 

от

 

автоматизации

 

сетей

 

стало

 

камнем

 

прет

-

кновения

 

для

 

ее

 

реализации

Впрочем

времена

 

измени

-

лись

для

 

оценки

 

эффективности

 

работы

 

электроэнергетики

 

уже

 

введены

 

показатели

 SAIDI (

отношение

 

общей

 

длитель

-

ности

 

отключений

 

потребителей

 

системы

 

к

 

общему

 

количе

-

ству

 

потребителей

и

 SAIFI (

отношение

 

общего

 

количества

 

отключений

 

потребителей

 

системы

 

к

 

общему

 

количеству

 

потребителей

), 

и

 

на

 

их

 

основе

 

будет

 

производится

 

расчет

 

тарифа

 

для

 

потребителей

.

22 

мая

 2014 

года

 

ОАО

  «

Россети

» 

и

 

ЗАО

 

ГК

  «

Таврида

 

Электрик

» 

заключили

 

соглашение

  «

О

 

внедрении

 

элементов

 

интеллектуальных

 

сетей

 (Smart Grid) 

в

 

филиале

 

ОАО

 «

МРСК

 

Урала

» — «

Челябэнерго

». 

Целью

 

реализации

 

данного

 

про

-

екта

 

является

 

создание

 

действующего

 

сетевого

 

сервиса

 

на

 

основе

 

перспективных

 

схемных

 

решений

 

с

 

использованием

 

Антон

 

АНТИПЧЕНКО

директор

 

филиала

 

ООО

 «

Таврида

Элек

 

трик

 

Урал

» — 

«

Таврида

 

Электрик

 

Челябинск

» 

Владимир

 

ВЯТКИН

,  

главный

 

инженер

 

ПО

 «

Центральные

 

электрические

 

сети

» 

филиала

 

ОАО

 «

МРСК

 

Урала

» — 

«

Челябэнерго

»

10

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(8), 

май

 2018

Цифровые

 

сети


background image

передовых

 

достижений

 

в

 

области

 

электротехнического

 

обо

-

рудования

средств

 

автоматики

связи

 

и

 

телемеханики

При

 

этом

 

были

 

сформулированы

 

следующие

 

задачи

:

 

повышение

 

пропускной

 

способности

 

сети

;

 

улучшение

 

показателей

 

надежности

 

сети

 SAIDI, SAIFI;

 

снижение

 

потерь

 

электрической

 

энергии

 

и

 

затрат

 

на

 

экс

-

плуатацию

 

сетей

;

 

оптимизация

 

работы

 

оперативного

 

персонала

;

 

формирование

 

единой

 

системы

 

управления

 

информа

-

ционно

-

технологическим

 

комплексом

 

путем

 

построения

 

SCADA-

системы

  (

цифровизация

 

распределительной

 

сети

).

К

 

этому

 

времени

 

уже

 

существовал

 

скорректированный

 

проект

 

по

 

Сосновскому

 

РЭС

который

 

учитывал

 

и

 

разви

-

тие

 

сетей

и

 

дополнительные

 

требования

 

к

 

показателям

 

надежности

Компания

-

разработчик

 

создала

 

цифровую

 

модель

 

РЭС

 

в

 

программном

 

комплексе

 TELARM, 

которая

 

учитывает

 

множество

 

факторов

тип

 

опор

сечение

 

и

 

марку

 

провода

длину

 

пролетов

В

 

программу

 

были

 

введены

 

все

 

потребители

 

сети

включая

 

потребителей

 0,4 

кВ

питающие

 

центры

занесены

 

уставки

 

существующей

 

релейной

 

защиты

 

и

 

автоматики

На

 

основании

 

пятилетней

 

статистики

 

аварий

-

ности

 

были

 

рассчитаны

 

актуальные

 

значения

 SAIDI, SAIFI, 

а

 

цифровая

 

модель

 

РЭСа

 

позволила

 

определить

 

минималь

-

но

 

необходимое

 

количество

 

реклоузеров

 

и

 

выбрать

 

места

 

их

 

установки

для

 

того

 

чтобы

 

получить

 

максимальный

 

эф

-

фект

 

от

 

каждого

 

рубля

 

вложенных

 

инвестиций

Более

 

того

программа

 

дала

 

возможность

 

смоделировать

 

различные

 

режимы

 

работы

 

сети

в

 

том

 

числе

 

аварийные

в

 

реальном

 

времени

увидеть

как

 

будет

 

работать

 

релейная

 

защита

 

и

 

ав

-

томатика

как

 

будут

 

изменяться

 

параметры

 

сети

 (

рисунок

 2).

До

 

реализации

 

проекта

 

среднее

 

количество

 

продол

-

жительных

 

отключений

 

на

 

потребителя

 

в

 

год

 SAIFI (

харак

-

теризует

 

отношение

 

общего

 

количества

 

отключений

 

по

-

требителей

 

системы

 

к

 

общему

 

количеству

 

потребителей

составляло

 2,8 

откл

./

год

среднее

 

время

 

перерыва

 

электро

-

снабжения

 SAIDI (

характеризует

 

отношение

 

общей

 

длитель

-

ности

 

отключений

 

потребителей

 

системы

 

к

 

общему

 

количе

-

ству

 

потребителей

) — 10 

ч

/

год

Ожидаемые

 

после

 

реализации

 

проекта

 

показатели

 

надежности

: SAIFI — 0,53 

откл

./

год

  (

снижение

 

на

 81%); 

SAIDI — 1,42 

ч

/

год

 (

снижение

 

на

 86%).

В

 2016 

году

 

был

 

реализован

 

первый

 

этап

 

программы

 

ав

-

томатизации

в

 

ходе

 

реализации

 

которого

 

было

 

установлено

 

реклоузеров

Одним

 

из

 

преимуществ

 

применяемого

 

обору

-

дования

 

стала

 

возможность

 

его

 

монтажа

 

на

 

существующие

 

опоры

что

 

позволило

 

избежать

 

дополнительных

 

затрат

 

на

 

реконструкцию

 

и

 

изменение

 

топологии

 

распределительной

 

Рис

. 1. 

Пилотная

 

зона

 

автоматизации

11


background image

сети

а

 

также

 

сократить

 

время

 

на

 

установку

 

и

 

ввод

 

оборудо

-

вания

 

в

 

работу

 

до

 

одной

 

рабочей

 

смены

что

 

в

 

свою

 

очередь

 

избавило

 

потребителей

 

от

 

продолжительных

 

отключений

 

на

 

время

 

выполнения

 

работ

Телеуправление

телеизмере

-

ния

 

и

 

телесигнализация

 

реклоузеров

 

были

 

интегрированы

 

в

 

существующую

 SCADA 

ОИК

  «

Диспетчер

» 

посредством

 

GPRS-

связи

а

 

возможность

 

дистанционного

 

изменения

 

уставок

 

и

 

алгоритмов

 

работы

 

оборудования

 

была

 

реализо

-

вана

 

на

 

базе

 

программного

 

обеспечения

разработанного

 

предприятием

-

изготовителем

 (

рисунок

 3). 

В

 2017 

году

 

в

 

рам

-

ках

 

реализации

 

следующего

 

этапа

 

менее

 

чем

 

за

 

месяц

 

было

 

установлено

 

уже

 16 

аппаратов

.

На

 

сегодняшний

 

день

 

можно

 

констатировать

 

фактическое

 

уменьшение

 

продолжительности

 

отключений

 

и

 

времени

 

на

 

поиск

 

и

 

ликвидацию

 

аварий

что

 

привело

 

к

 

сокращению

 

числа

 

жалоб

поступающих

 

от

 

потребителей

Кроме

 

этого

производ

-

ственное

 

отделение

 

получило

 

удобный

 

и

 

функциональный

 

инструмент

 

визуализации

 

распределительной

 

сети

 

в

 SCADA 

системе

мониторинга

 

величин

 

значений

 

тока

напряжений

 

по

 

фазам

энергии

 

и

 

других

 

параметров

Существует

 

возмож

-

ность

 

дистанционного

 

произведения

 

реконфигурации

 

сети

выполнения

 

анализа

 

режимов

 

работы

 

до

 

и

 

после

 

аварии

Впрочем

следует

 

помнить

что

 

система

 

распределенной

 

автоматизации

 

воздушных

 

сетей

 — 

лишь

 

первый

 

шаг

 

на

 

пути

 

Рис

. 2. 

Расчетная

 

модель

 

с

 

местами

 

установки

 

реклоузеров

12

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(8), 

май

 2018

Цифровые

 

сети


background image

к

 

целевой

 

модели

 

цифрового

 

РЭС

Далее

 

следует

 

развитие

 

системы

 

интеллектуального

 

учета

 

электрической

 

энергии

 

(

насчитывает

 

сегодня

 

всего

 3432 

интеллектуальных

 

прибо

-

ра

 

с

 

передачей

 

сигналов

 

на

 

верхний

 

уровень

 

и

 

в

 

планах

  — 

установка

 

в

 2018 

году

 

еще

 3000), 

позволяющей

 

в

 

реальном

 

времени

 

измерять

 

показатели

 SAIDI, SAIFI, 

контролировать

 

потери

 

и

 

недоотпуск

 

электрической

 

энергии

Финальным

 

эта

-

пом

 

должно

 

стать

 

внедрение

 

системы

 

поддержки

 

принятия

 

решений

 

по

 

управлению

 

сетевой

 

компанией

что

 

уже

 

потребу

-

ет

 

глобального

 

изменения

 

многих

 

регламентов

действующих

 

в

 

системе

 

электроэнергетики

 

РФ

а

 

также

 

ряд

 

нововведений

 

на

 

законодательном

 

уровне

Все

 

это

в

 

конечном

 

итоге

позво

-

лит

 

создать

 

тиражируемую

 

бизнес

-

модель

 

сетевой

 

компании

 

нового

 

технологического

 

уклада

обеспечивающую

 

надеж

-

Рис

. 3. 

Интерфейс

 

ОИК

 «

Диспетчер

» 

с

 

управлением

 

и

 

мониторингом

 

реклоузеров

ность

качество

доступность

 

и

 

уровень

 

потерь

 

на

 

уровне

 

ми

-

ровых

 

лидеров

 

при

 

минимальной

 

себестоимости

 

владения

.

В

 

наших

 

ближайших

 

планах

 — 

довести

 

этап

 

распреде

-

ленной

 

автоматизации

 

до

 

логического

 

завершения

уком

-

плектовать

 

РЭС

 

системой

 

отображения

 

информации

 

на

 

LED-

панелях

  (

диспетчерский

 

щит

). 

Кроме

 

этого

предстоит

 

решить

 

вопрос

 

с

 

функциональностью

 

программно

-

техниче

-

ского

 

комплекса

 

ОИК

  «

Диспетчер

», 

которая

к

 

сожалению

уже

 

не

 

соответствует

 

критериям

 

цифровой

 

сети

 

ПАО

 «

Рос

-

сети

», 

а

 

также

 

внедрить

 

единый

 

информационно

-

вычис

-

лительный

 

комплекс

обеспечивающий

 

потребности

 

ПТК

 

оперативно

-

технологического

 

управления

основанного

 

на

 

стандартах

 

С

IM-

модели

.

Планов

 

немало

но

 

дорогу

 

осилит

 

идущий

.  

13


Оригинал статьи: От автоматизации распределительной сети к полноценному цифровому РЭС

Читать онлайн

Производственное отделение «Центральные Электрические Сети» филиала «Челябэнерго» является крупнейшим ПО ОАО «МРСК Урала» и насчитывает 11 районов электрических сетей, наиболее динамично развивающийся из которых — Сосновский. Расположенный в центральной части Челябинской области, Сосновский район окружает город Челябинск с трех сторон и фактически является экологически чистым пригородом промышленного гиганта, что наложило значительный отпечаток на его инфраструктуру и экономику. Активное развитие района, начавшееся в начале 2000-х годов, привело к перманентному увеличению количества потребителей и росту нагрузки на распределительную сеть района, поэтому задача обеспечения надежного бесперебойного электроснабжения потребителей стала актуальной как никогда.

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»