PG&E повышает наглядность информации

Page 1
background image

Page 2
background image

38

Июль

август

 2014

    

38

МОНИТОРИНГ 

и Контроль

На

 

подстанции

 

Сан

 

Рамон

 

в

 

Калифорнии

 PG&E 

проводит

 

испытания

 

системы

 DSE. 

Система

 

по

-

казывает

 

состояние

 

распределительной

 

сети

 

на

-

пряжением

 

выше

 3 

кВ

  (

в

 

цифровом

 

и

 

графическом

 

виде

зелёным

 

отмечены

 

участки

где

 

отклонение

 

от

 

номинала

 

в

 

пределах

 4%), 

схема

 

сети

 

наложена

 

на

 

географическую

 

карту

представлена

 

схема

 

под

-

станции

.

С

егодня

 

устройства

 

измерения

 

комплексных

 

величин

 (PMU) 

всё

 

чаще

 

применяются

 

в

 

элек

-

трических

 

сетях

Однако

 

чем

 

больше

 

таких

 

устройств

 

появляется

 

на

 

распределительных

 

ПС

 

и

 

сетях

 

и

 

чем

 

больше

 

разрастается

 

бизнес

 

по

 

под

-

держке

 

этих

 

устройств

тем

 

шире

 

становится

 

их

 

ожида

-

емый

 

круг

 

применения

 

на

 

уровне

 

распределительной

 

сети

Так

 

как

 PMU 

опрашивает

 

сеть

 

с

 

частотой

 

от

 60 

до

 120 

раз

 

в

 

секунду

это

 

означает

 

ещё

 

один

 «

большой

 

объём

 

данных

» 

и

 

связанные

 

с

 

ним

 

потребности

 

в

 

вы

-

числительной

 

мощности

 

в

 

центрах

 

управления

 

и

 

алго

-

ритмы

 

обработки

 

данных

.

Долгожданное

 

решение

 

для

 

просмотра

 

состояния

 

сети

 

в

 

реальном

 

времени

 

позволяет

 

операторам

 

выяв

-

лять

 

проблемы

 

в

 

сети

 

и

 

переадресовывать

 

их

 

на

 

уро

-

вень

 

распределительной

 

сети

Компания

 Paci

 c  Gas 

and Electric Co. (PG&E) 

и

 

Технологический

 

институт

 

штата

 

Джорджия

 (Georgia Institute of Technology) 

недав

-

но

 

объединили

 

усилия

 

для

 

разработки

 

программного

 

обеспечения

 

на

 

платформе

 

распределённого

 

встроен

-

ного

 

управления

 

на

 

подстанциях

Это

 

программное

 

обе

-

спечение

 

было

 

использовано

 

как

 

испытательное

раз

-

работанное

 

для

 

имитации

 

типичных

 

условий

 

работы

а

 

позднее

 

и

 

в

 

натурных

 

испытаниях

Имеется

 

несколько

 

значительных

 

выгод

которые

 

предоставляет

 

инфор

-

мированность

 

о

 

ситуации

 

в

 

реальном

 

времени

что

 

по

-

зволяет

 

более

 

эффективно

 

управлять

 

и

 

использовать

 

данные

полученные

 

от

 

интеллектуальных

 

электронных

 

устройств

 (IED) 

на

 

подстанциях

.

Устройства

 PMU 

могут

 

предоставить

 

визуализацию

 

данных

 

по

 

подстанции

 

и

 

прочим

 

устройствам

 

в

 

реаль

-

ном

 

времени

Тем

 

не

 

менее

 

платформа

 

и

 

метод

 

долж

-

ны

 

собрать

 

и

 

проанализировать

 

синхронизированные

 

данные

поступающие

 

от

 PMU, 

и

 

информацию

 

от

 

других

 

PG&E повышает наглядность 
информации

Распределённый подход к оценке состояния сети 
рядом с вами.

Вахид Мадани (Vahid Madani), 

Pacific Gas and Electric Co.,

Сакис Мелиополос (Sakis Meliopoulos), 

Georgia Institute of Technology


Page 3
background image

39

  

Июль

август

 2014

39

Визуализация

 

распределения

 

амплитуд

 

напряжения

В

 

этом

 

случае

 

показана

 

систе

-

ма

 

с

 

существенными

 

отклонениями

 

напряжения

 

от

 

номинального

Зелёным

 

обозна

-

чены

 

участки

где

 

отклонение

 

не

 

превышает

 4%, 

жёлтым

 — 

отклонение

 4—8%, 

красным

 — 

отклонение

 

более

 8%.

МОНИТОРИНГ 

и Контроль

IED, 

в

 

том

 

числе

 

защитных

 

реле

 

и

 

ре

-

гистраторов

 

аварийных

 

событий

ко

-

торые

 

отслеживают

 

ток

напряжение

 

и

 

фазные

 

углы

.

Технология

 

и

 

методология

 DSE

Было

 

разработано

 

и

 

внедрено

 

программное

 

обеспечение

которое

 

основывается

 

на

 

распределённом

 

управлении

 

на

 

уровне

 

подстанции

Программное

 

обеспечение

 

предостав

-

ляет

 

платформу

 

для

 

распределён

-

ной

 

оценки

 

состояния

 (DSE). 

В

 

центр

 

управления

 

пересылаются

 

только

 

подходящие

проверенные

 

значения

выдержки

 

из

 

доступных

 

данных

что

 

позволяет

 

минимизировать

 

загрузку

 

коммуникационных

 

сетей

 

и

 

добавить

 

информацию

 

в

 

централизованную

 

модель

 

оценки

 

состояния

которая

 

ранее

 

составлялась

 

в

 

основном

 

на

 

ос

-

новании

 

рассчитанных

 

значений

Ра

-

бота

 

привела

 

к

 

появлению

 

трёх

 

приложений

которые

 

основываются

 

на

 

встроенной

 

платформе

отображение

 

состояния

 

подстанции

 

в

 

реальном

 

времени

контроль

 

стабильности

 

напряжения

 

и

 

защиты

не

 

требующей

 

на

-

стройки

.

Эти

 

приложения

 

являются

 

одними

 

из

 

многих

кото

-

рые

 

могут

 

быть

 

разработаны

 

при

 

подобном

 

подходе

DSE 

и

 

связанные

 

с

 

ним

 

приложения

 

должны

 

повысить

 

эксплуатационную

 

надёжность

улучшить

 

управление

 

устройствами

планирование

 

ресурсов

 

для

 

обслужива

-

ния

 

и

 

обеспечить

 

передачу

 

более

 

точных

 

данных

 

для

 

централизованной

 

модели

 

оценки

 

состояния

 

и

 

про

-

граммного

 

обеспечения

 

предприятий

Объём

 

иннова

-

ций

 

также

 

позволит

 

сделать

 

бизнес

 

с

 

подстанциями

 

более

 

крепким

.

Как

 

это

 

работает

В

 

системной

 

архитектуре

 DSE 

устройства

 PMU 

и

 

другие

 

устройства

 IED 

на

 

подстанции

 

отправляют

 

ре

-

зультаты

 

измерений

 

и

 

данные

 

о

 

состоянии

 

в

 

концентра

-

тор

 

данных

 (PDC), 

который

 

оснащён

 

аппаратурой

 

для

 

работы

 

в

 

информационной

 

сети

Модуль

 

приложения

 

содержит

 

программное

 

обеспечение

 DSE 

и

 

обрабаты

-

вает

 

данные

 

от

 PMU 

и

 IED, 

используя

 

коммуникацион

-

ную

 

сеть

 

между

 

модулем

 

приложения

 

и

 

концентрато

-

ром

Внутренняя

 

сеть

 

между

 

концентратором

 

и

 

платой

 

приложения

 

поддерживает

 

протокол

 IEEE C37.118.2 

или

 IEC 61580, 

безопасность

 

по

 IEC 61850. 

Концентра

-

тор

 

соотносит

 

данные

 

из

 

разных

 

потоков

основываясь

 

на

 

данных

 

от

 

времени

 

от

 GPS-

модулей

Соотнесённые

 

и

 

синхронизированные

 

данные

 

отправляются

 

в

 

прило

-

жение

 DSE, 

где

 

обрабатываются

 

и

 

проверяются

.

После

 

того

 

как

 DSE 

однажды

 

создаёт

 

модель

 

на

 

ос

-

новании

 

доступных

 

и

 

проверенных

 

данных

полученных

 

от

 

местных

 

датчиков

модель

 

может

 

отсылать

 

выдержки

 

из

 

наиболее

 

подходящих

 

значений

 

в

 

центр

 

управления

 

для

 

дополнения

 

информации

 

и

 

улучшения

 

централи

-

зованной

 

модели

 

оценки

 

состояния

Установка

 

конфи

-

гурации

 

также

 

включает

 

в

 

себя

 

шаги

настраиваемые

 

пользователем

для

 

управления

 

связью

 

между

 

подстан

-

цией

 

и

 

центром

 

управления

 

путём

 

выбора

 

количества

 

и

 

типа

 

данных

передаваемых

 

для

 

централизованной

 

оценки

 

состояния

. DSE 

также

 

определяет

 

точность

 

дан

-

ных

Так

 

как

 

мониторинг

 

может

 

не

 

затронуть

 

каждый

 

элемент

 

на

 

подстанции

модель

 DSE 

использует

 

акту

-

альные

 

результаты

 

измерений

 

для

 

расчёта

 

значений

 

параметров

 

устройств

не

 

затронутых

 

мониторингом

там

где

 

это

 

возможно

.

Если

 

данные

пересылаемые

 

на

 

уровень

 

выше

со

-

держат

 

рассчитанные

 

значения

они

 

помечаются

 

для

 

обозначения

 

уровня

 

точности

 

для

 

использования

 

в

 

приложениях

 

для

 

визуализации

Если

 

данные

 

соот

-

ветствуют

 

модели

 

устройства

от

 

которого

 

они

 

были

 

получены

это

 

является

 

проверкой

 

достоверности

 

мо

-

дели

 DSE. 

Данные

которые

 

не

 

соответствуют

 

модели

 

(

например

не

 

укладываются

 

в

 

физические

 

законы

ко

-

торым

 

подчиняется

 

устройство

), 

характеризуются

 

как

 

«

некачественные

», 

при

 

этом

 

инициируется

 

автомати

-

ческая

 

реакция

 

и

 

происходит

 

оповещение

 

оператора

 

путём

 

визуализации

 

для

 

ликвидации

 

проблемы

На

-

пример

, PMU 

может

 

быть

 

раскалибровано

 

и

 

выдавать

 

некачественные

 

данные

Модель

 DSE 

обнаружит

 

это

 

и

 

предупредит

 

оператора

.

Обработка

 

данных

Одним

 

из

 

важных

 

преимуществ

 DSE 

перед

 

центра

-

лизованной

 

оценкой

 

состояния

 

является

 

размещение

 

вычислительных

 

мощностей

 

поблизости

 

от

 

оборудо

-

вания

находящегося

 

под

 

контролем

При

 

обработке

 

большого

 

объёма

 

данных

 

на

 

месте

  (

на

 

уровне

 

под

-

станции

и

 

пересылке

 

только

 

подходящих

 

данных

 

на

 

более

 

высокий

 

уровень

централизованная

 

оценка

 

со

-

стояния

 

может

 

быть

 

поднята

 

до

 

уровня

 

более

 60 

раз

 

в

 

секунду

Это

 

существенное

 

улучшение

 

по

 

сравнению

 

с

 

текущими

 

подходами

которые

 

обновляют

 

данные

 

о

 

состоянии

 

примерно

 

раз

 

в

 

минуту

В

 

результате

 

полу

-

чается

 

более

 

точная

 

и

 

своевременная

 

централизован

-

ная

 

оценка

 

состояния

а

 

также

 

визуализация

 

состоя

-

ния

 

подстанций

 

и

 

распределительной

 

сети

 

в

 

реальном

 

времени

.

В

 

моделях

 DSE 

мониторингу

 

подвергаются

 

все

 

три

 

фазы

в

 

отличие

 

от

 

более

 

ранних

 

подходов

когда

 

мо

-

ниторинг

 

вёлся

 

по

 

одной

 

фазе

Фактически

 

детальный

 

анализ

 

поведения

 

энергосистемы

который

 

ранее

 

мог

 

быть

 

произведён

 

только

 

теоретически

теперь

 

возмо

-

жен

 

благодаря

 

этому

 

методу

.


Page 4
background image

40

Июль

август

 2014

    

40

МОНИТОРИНГ 

и Контроль

Проверка

 

данных

Обработка

проверка

 

и

 

извлечение

 

необходимых

 

данных

 

из

 

массивов

 

данных

 

в

 

чём

-

то

 

похожи

 

на

 

вывеи

-

вание

 

пшеницы

 

из

 

колоса

Передача

 

больших

 

объёмов

 

данных

 

от

 PMU 

и

 

других

 IED 

в

 

центр

 

управления

 

через

 

коммуникационные

 

сети

 

может

 

вызвать

 

перегрузку

 

этих

 

сетей

 

и

 

повреждение

 

данных

Например

, PMU 

может

 

выдавать

 

шесть

 

потоков

 

данных

производя

 60 

измере

-

ний

 

в

 

секунду

, 120 

измерений

 

в

 

секунду

 

или

 

даже

 

боль

-

шее

 

количество

 

измерений

Добавив

 

потоки

 

данных

 

от

 

IED, 

которые

 

несут

 

информацию

 

о

 

качестве

 

электроэ

-

нергии

а

 

также

 

передачу

 

данных

можно

 

сделать

 

вывод

 

о

 

непрактичности

 

хранения

 

данных

.

Расстояние

 

между

 

устройствами

 IED 

на

 

подстанции

 

и

 

центрами

 

обработки

 

данных

 

может

 

привести

 

к

 

неточ

-

ности

 

или

 

повреждению

 

данных

 

только

 

из

-

за

 

сопротив

-

ления

 

линий

 

передачи

 

данных

Обработка

 

потоков

 

дан

-

ных

 

в

 

центрах

 

управления

 

может

 

нагрузить

 

серверы

 

и

 

снизить

 

скорость

 

обработки

 

других

 

данных

.

Приложения

похожие

 

на

 DSE

DSE 

является

 

только

 

одним

 

из

 

приложений

доступ

-

ных

 

при

 

местных

 

измерениях

 

и

 

вычислениях

Точность

получаемая

 

при

 

местных

 

измерениях

 

при

 

помощи

 

мо

-

дели

 DSE, 

обеспечивает

 

более

 

точную

 

информацию

 

об

 

изменениях

чем

 

централизованная

 

система

Модель

 

DSE 

может

 

быть

 

использована

 

для

 

проведения

 

веро

-

ятностного

 

анализа

 

в

 

реальном

 

времени

 

для

 

проверки

 

различных

 

стратегий

 

корректировки

Таким

 

образом

описанный

 

подход

 

заполняет

 

пробел

 

в

 

технологиях

 

мо

-

ниторинга

 

между

 

высокоскоростными

 

системами

 

защи

-

ты

системами

 

контроля

имеющими

 

малую

 

скорость

и

 

системами

 

сбора

 

данных

 (SCADA).  

Другие

 

приложения

 

для

 

мониторинга

 

стабильности

 

напряжения

 

основываются

 

на

 

способности

 

модели

 DSE 

создавать

 

подсети

Так

 

как

 

регулирование

 

напряжения

 

часто

 

происходит

 

на

 

местном

 

уровне

что

 

обусловле

-

но

 

его

 

природой

а

 

энергосистема

 

довольно

 

велика

обнаружение

 

и

 

понимание

 

проблем

 

стабильности

 

на

-

пряжения

 

часто

 

является

 

сложной

 

задачей

Создание

 

подсетей

 

позволяет

 

разделить

 

энергосистему

 

на

 

управ

-

ляемые

 

части

что

 

делает

 

поиск

 

причины

 

отклонения

 

напряжения

 

более

 

быстрым

 

и

 

точным

Таким

 

образом

модель

 DSE 

позволяет

 

проводить

 

корректирующие

 

мероприятия

та

-

кие

 

как

 

регулирование

 

реактивной

 

мощности

и

 

улучшить

 

планирова

-

ние

 

ресурсов

 

для

 

проблемных

 

ча

-

стей

 

энергосистемы

.

Дополнительной

 

выгодой

 

от

 

местных

 

измерений

 

является

 

воз

-

можность

 

создания

 

точных

 

настро

-

ек

 

защиты

Так

 

как

 DSE 

предостав

-

ляет

 

данные

 

о

 

состоянии

 

каждого

 

устройства

 

на

 

подстанции

ненор

-

мальное

 

состояние

 

устройства

такое

 

как

 

внутреннее

 

короткое

 

замыкание

будет

 

немедленно

 

обнаружено

Операторы

 

будут

 

проинформированы

 

для

 

принятия

 

корректирующих

 

мер

Данные

 

о

 

состоянии

 

каждого

 

устройства

 

не

 

требуют

 

координирования

 

с

 

други

-

ми

 

схемами

 

защиты

.

DSE 

предоставляет

 

информа

-

цию

 

о

 

состоянии

 

всех

 

устройств

 

в

 

защищаемой

 

зоне

таким

 

образом

не

 

требуется

 

ко

-

ординирование

 

устройств

 

со

 

схемами

 

защиты

 

в

 

каждой

 

зоне

Тем

 

не

 

менее

 

традиционные

 

схемы

 

защиты

 

могут

 

оставаться

 

на

 

своих

 

местах

 

в

 

качестве

 

дополнительной

 

защиты

.

Более

 

высокий

 

уровень

Главным

 

преимуществом

 DSE 

с

 

её

 

проверенными

 

и

 

синхронизированными

 

данными

 

является

 

централизо

-

ванная

 

система

 

оценки

 

состояния

в

 

которую

 

поступают

 

точные

 

и

 

превосходно

 

соотнесённые

 

данные

Точные

 

данные

 

от

 

подстанций

 

дают

 

преимущество

 

не

 

только

 

при

 

управлении

которое

 

относится

 

к

 

централизованной

 

модели

 

оценки

 

состояния

но

 

и

 

для

 

модели

 

состояния

 

всего

 

предприятия

.

Реакция

 

на

 

неточности

выявленные

 DSE, 

может

 

быть

 

автоматизирована

 

или

 

представлена

 

операторам

 

при

 

визуализации

которая

 

предоставляет

 

как

 

цифро

-

вые

 

значения

так

 

и

 

цветовые

 

индикаторы

 

для

 

подачи

 

сигнала

 

тревоги

 

в

 

экстренных

 

случаях

Такой

 

подход

 

яв

-

ляется

 

на

 

сегодня

 

типовым

и

 

автоматические

 

реакции

 

программируются

 

на

 

уровне

 

подстанции

.

Обработка

 

данных

 

на

 

месте

 

повышает

 

качество

 

дан

-

ных

так

 

как

 

измерения

 

и

 

моделирование

 

производят

-

ся

 

близко

 

к

 

источнику

 

информации

Кроме

 

того

каче

-

ственная

 

информация

 

может

 

быстрее

 

передаваться

 

в

 

центр

 

управления

 

для

 

скорейшей

 

оценки

 

ситуации

 

для

 

предупреждения

 

операторов

 

или

 

автоматизированных

 

действий

где

 

необходима

 

скорость

 

принятия

 

решений

превосходящая

 

человеческую

Гибкость

 

при

 

масштабировании

Описанная

 

технология

 

является

 

распределённой

 

и

 

внедрённой

 

на

 

уровне

 

подстанций

Она

 

применяется

 

на

 

каждой

 

подстанции

 

независимо

что

 

ускоряет

 

процесс

так

 

как

 

результаты

 

расчётов

 

и

 

измерений

 

уровня

 

под

-

станции

 

передаются

 

в

 

центр

 

управления

Так

 

как

 

рас

-

чёты

 

производятся

 

на

 

уровне

 

подстанций

такой

 

поход

 

может

 

быть

 

применён

 

в

 

энергосистеме

 

любого

 

размера

Дополнительные

 

инвестиции

 

могут

 

потребоваться

 

для

 

расширения

 

коммуникационных

 

сетей

 

между

 

подстанци

-

ями

Потребуется

 

также

 

определение

 

вычислительной

 

мощности

 

серверов

 

центра

 

управления

рассчитанной

 

Архитектура

 

подстанции

 

с

 

цифровыми

 

реле

/

устройствами

 PMU 

и

 

измерительными

 

устройствами

 

и

 

шиной

 

обработки

 

данных

передающей

 

данные

 

на

 

шину

 

данных

 

под

-

станции

где

 

концентратор

 

управляет

 

ими

 

и

 

производит

 

оценку

 

состояния

 (

концентра

-

тор

 

образует

 

шину

 

данных

 

подстанции

).

Шина

 

обр

-

ки

 

данных

ИУ

 – 

измерительное

 

устройство

Реле

 

А

Реле

/P

М

U B

Реле

/P

М

С

Шина

 

обработки

 

данных

 

подстанции

Виртуальное

 

реле

 D

управ

-

ляющие

 

команды

Передача

 

данных

 

(

на

 

более

 

высокий

 

уровень

 

управления

)

ИУ

ИУ

ИУ

Лабораторная

 

установка


Page 5
background image

41

  

Июль

август

 2014

41

Оборудование

 

подстанции

 

для

 

проведения

 

испытаний

Описание

Кол

-

во

Модель

Цифровой

 

эмулятор

 

в

 

реальном

 

времени

 

(

кол

-

во

 

стоек

)

4

RTDS

Блок

 

физического

 PMU

20

Различные

 

Концентраторы

3

GE

Модули

 DSE

2

Персональный

 

компьютер

Сетевые

 

маршрутизаторы

10

Cisco, 

RuggedCom

Часы

 

с

 GPS

3

Различные

Серверы

/

мониторы

/

клави

-

атуры

4

Dell

Настенные

 

мониторы

 

1320 

мм

15

Различные

Испытательные

 

выключа

-

тели

10

GE

Сетевые

 

эмуляторы

 ANUE 

GEM

2

DataComm

Генератор

 

сигналов

3

OMICRON

Синхрофазор

 

испытатель

-

ного

 

генератора

1

OMICRON

Фаервол

5

ASA

Источники

 

постоянного

 

тока

4

Различные

МОНИТОРИНГ 

и Контроль

на

 

основании

 

количества

 

подстанций

 

и

следовательно

ожидаемого

 

количества

 

потоков

 

данных

.  

На

 

пути

 

к

 

применению

Натурная

 

демонстра

-

ция

 

принципа

 DSE 

про

-

ходила

 

в

 

течение

 

двух

 

лет

 

в

 PG&E 

и

 

некоторых

 

других

 

компаниях

.

Компания

 PG&E 

при

-

менила

 

этот

 

подход

 

на

 

ограниченной

 

площадке

 

для

 

предварительной

 

проверки

 

на

 

одной

 

из

 

подстанций

 

на

 

севере

 

Калифорнии

а

 

затем

 

на

 

двух

 

подстанциях

 

в

 

сво

-

ей

 

передающей

 

сети

Предприятие

 

для

 

про

-

верки

 

было

 

разработа

-

но

 

при

 

поддержке

 

Де

-

партамента

 

энергетики

 

США

 (U.S. Department of 

Energy) 

в

 

качестве

 

части

 

гранта

 PG&E 

на

 

внедре

-

ние

 

интеллектуальной

 

сети

Сегодня

 PG&E 

имеет

 

возможность

 

расширить

 

при

-

менение

 DSE, 

после

 

того

 

как

 

будет

 

завершён

 

анализ

 

принципа

 

и

 

определена

 

его

 

полезность

 

для

 

бизнеса

Компания

 

обеспечивает

 

основание

 

для

 

этого

инве

-

стируя

 

несколько

 

миллионов

 

долларов

 

в

 

десятилет

-

ний

 

проект

 

автоматизации

 

подстанций

Установка

 

на

 

подстанции

 PMU 

и

 

других

 

устройств

 

мониторинга

 

для

 

сбора

 

информации

 

в

 

реальном

 

времени

концен

-

тратора

 

и

 

вычислительных

 

мощностей

 

для

 

хранения

 

и

 

обработки

 

данных

 

является

 

недорогим

 

шагом

 

для

 

внедрения

 

программного

 

обеспечения

 

и

 

платформы

 

DSE.

Специализированное

 

обучение

Как

 

уже

 

сказано

подстанции

 

должны

 

быть

 

автома

-

тизированы

 

для

 

применения

 

технологий

описанных

 

выше

Так

 

как

 

применение

 

технологий

 

требует

 

модели

-

рования

 

и

 

установки

 

конфигураций

использование

 DSE 

потребует

 

новых

 

навыков

.

Применение

 DSE 

при

 

описанном

 

подходе

 

предпо

-

лагает

 

улучшение

 

навыков

 

работников

 

компании

так

 

как

 

речь

 

идёт

 

об

 

измерениях

 

при

 

точности

 

по

 

времени

 

до

 100 

наносекунд

В

 

прошлом

 

было

 

так

: 1 

миллисе

-

кунда

 — 

уже

 

хоршо

Более

 

частые

 

измерения

 

облада

-

ют

 

эффектом

 

резонанса

воздействующего

среди

 

про

-

чего

на

 

коммуникационные

 

группы

.

Применение

 DSE, 

основанного

 

на

 PMU, 

требует

 

специальных

 

навыков

а

 

позднее

 

потребует

 

новых

 

об

-

разовательных

 

программ

 

в

 

университетах

 

и

 

обучения

 

в

 

процессе

 

работы

.

Рост

 

коммерциализации

По

 

Американскому

 

закону

 

о

 

восстановлении

 

и

 

реин

-

вестировании

 

американской

 

экономики

 (The American 

Recovery and Reinvestment Act) 

на

 

гранты

 

в

 

области

 

энергетики

 

выделено

 3,4 

миллиарда

 

долларов

что

 

увеличивает

 

рынок

 PMU 

и

 

приводит

 

к

 

падению

 

цен

 

на

 

устройства

Стоимость

 GPS-

часов

в

 

частности

упала

Более

 

важно

что

 

функциональность

 PMU 

пятикратно

 

возросла

.

DSE 

рассчитывает

 

все

 

значения

 

на

 

подстанции

 

и

 

на

 

соседней

 

подстанции

используя

 

комбина

-

цию

 

действительных

виртуальных

 

и

 

полученных

 

измерений

Данные

 

подстанции

 

передаются

 

в

 

центр

 

управления

где

 

данные

 

всех

 

подстанций

 

синхронизируются

 

и

 

создаётся

 

обзор

 

всей

 

зоны

 

контроля

.

Подстанция

 2

Подстанция

 1

Центр

 

управления

Полная

 

визуализация

 

системы

Подстанция

 3

Подстанция

 5


Page 6
background image

42

Июль

август

 2014

    

42

Схематичное

 

изображение

 

другого

 

применения

 DSE. 

В

 

этом

 

примере

 

вся

 

энергия

 

ге

-

нератора

 

показана

 

как

 

красный

 

шар

кинетическая

 

энергия

 

генератора

 

показана

 

как

 

зелёный

 

диск

а

 

предел

 

устойчивости

 

при

 

переходном

 

процессе

 — 

жёлтым

 

диском

Ког

-

да

 

полная

 

энергия

 

генератора

 

приближается

 

к

 

пределу

 

устойчивости

 (

жёлтый

 

диск

), 

существует

 

опасность

 

выхода

 

генератора

 

из

 

синхронизма

.

МОНИТОРИНГ 

и Контроль

Перспективы

Устройства

 DSE 

предоставляют

 

информацию

 

о

 

напряжении

токе

качестве

 

электроэнергии

фазовом

 

угле

потоках

 

активной

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

для

 

каждого

 

устройства

системы

 

и

 

узла

 

на

 

уровне

 

под

-

станции

 

и

 

ниже

основываясь

 

на

 

измерениях

Эти

 

точ

-

ные

очень

 

частые

 

измерения

 

позволяют

 

предотвра

-

тить

 

отказы

проводить

 

вероятностный

 

анализ

 

в

 

доли

 

секунды

 

и

 

автоматически

 

принимать

 

меры

 

при

 

необ

-

ходимости

.

DSE 

наконец

 

создаёт

 

связку

 

между

 

давно

 

обещан

-

ной

 

эксплуатационной

 

надёжностью

 PMU 

и

 

улучшен

-

ным

 

управлением

 

при

 

выходе

 

устройств

 

из

 

работы

а

 

также

 

прочими

 

централизованными

 

мероприя

-

тиями

.

При

 

применении

 DSE 

становится

 

возможным

 

при

-

менение

 

новых

 

приложе

-

ний

 

и

 

способов

 

получения

 

данных

При

 

примене

-

нии

 

подхода

описанного

 

здесь

нет

 

пределов

 

воз

-

можностям

.

Выражение

 

благодарности

Авторы

 

благодарят

 

за

 

поддержку

 

и

 

активное

 

уча

-

стие

 

Джона

 

МакДональда

 

(John McDonald), 

руководи

-

теля

 

отдела

 

технической

 

стратегии

 

и

 

разработок

 GE 

Digital Energy. 

Вахид

 

Мадани

 (Vahid 

Madani, 

VxM6@pge.com) 

является

 

лидером

 

по

 

вне

-

дрению

 

продвинутых

 

се

-

тевых

 

технологий

 

в

 Paci

 c 

Gas & Electric. 

В

 

настоя

-

щее

 

время

 

его

 

деятель

-

ность

 

сосредоточена

 

на

 

модернизации

 

сетей

 

и

 

применении

 

появляющихся

 

технологий

в

 

том

 

чис

-

ле

 

систем

 

синхрофазоров

 

и

 

устой

-

чивости

 

к

 

геомагнитным

 

помехам

Доктор

 

Мадани

 

в

 

прошлом

 

являлся

 

руководителем

 

Комиссии

 

по

 

надёж

-

ности

 

и

 

восстановительным

 

меропри

-

ятиям

 

в

 

Западном

 

координационном

 

совете

 

по

 

энергетике

 

и

 

председате

-

лем

 

комиссии

 

по

 

подготовке

 

стандар

-

тов

 

для

 

синхрофазоров

 

в

 NAPSI. 

В

 

2013 

году

 

он

 

получил

 

почётную

 

гра

-

моту

 IEEE 

в

 

области

 

интеграции

 

схем

 

защиты

 

в

 

больших

 

энергосистемах

 

и

 

рекомендации

 

от

 

Департамента

 

энергетики

 

США

 

за

 

свои

 

лидерские

 

качества

 

и

 

технический

 

вклад

 

при

 

разработке

 

стандартов

 

для

 

синхро

-

фазоров

 

в

 

интеллектуальных

 

сетях

.

Сакис

 

Мелиополос

 (A.P. Sakis 

Meliopoulos

и

a.meliopolous@ece.

gatech.edu) 

является

 

профессором

 

Технологического

 

института

 

штата

 

Джорджия

 (Georgia Institute of Technology). 

В

 

течение

 

25 

лет

 

он

 

исследовал

 

синхронизированные

 

измере

-

ния

Он

 

разработал

 

первую

 

систему

 

мониторинга

 

для

 

большой

 

площади

 

для

 

энергетического

 

управления

 

Нью

-

Йорка

 (New-York Power Authority) 

с

 

применением

 

PMU Macrodyne 1690 — 

устройства

 

для

 

системы

 

рас

-

пределённой

 

оценки

 

состояния

 

и

 

синхронизированных

 

измерений

.

Объединение

 

лабораторной

 

установки

 

на

 

основе

 

устройств

 

для

 

проверки

 

схемы

 

защиты

 

на

 

основе

 

динамической

 

оценки

 

состояния

.

Шина

 

обработки

 

данных

Антенна

 GPS

PT – 

трансформатор

 

напряжения

.

СТ

 – 

трансформатор

 

тока

.

MU – 

измерительное

 

устройство

.

ТП

 

РПН

 –

температура

положение

 

РПН

 

и

 

т

.

д

.

ТП

 

РПН

Лабораторная

 

установка

Трансфор

-

матор

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

Georgia Institute of Technology | www.gatech.edu

IEC | www.iec.ch

IEEE | www.ieee.org

New York Power Authority | www.nypa.gov

Paci

  c Gas and Electric Co. | www.pge.com


Читать онлайн

Распределённый подход к оценке состояния сети рядом с вами.

Поделиться: