Пилотные исследования по регулированию напряжения/реактивной мощности компании BGE

Page 1
background image

Page 2
background image

20

Сентябрь

октябрь

 2014

    

КОНТРОЛЬ  

Мощности

Суточная

 

нагрузка

 

линии

 

при

 

включённом

 

и

 

отключённом

 CVR 

и

 

отри

-

цательном

 

коэффициенте

.

З

а

 

последнюю

 

декаду

 

наиболее

 

востребованным

 

приложением

 «

умных

» 

сетей

 

стало

 

приложение

 

по

 

регулированию

 

напряжения

/

реактивной

 

мощ

-

ности

 (VAR). 

Первоочередной

 

задачей

 

этого

 

приложения

 

является

 

регулирование

 

напряжения

ре

-

активной

 

мощности

 

или

 

контроль

 

минимизации

 

потерь

 

мощности

 

и

 

экономия

 

энергии

 

за

 

счёт

 

снижения

 

напря

-

жения

 (CVR), 

что

 

приведёт

 

к

 

сокращению

 

спроса

 

на

 

электроэнергию

В

 2012 

г

компанией

 Baltimore Gas and Electric (BGE) 

был

 

запущен

 

пилотный

 

проект

 

по

 

реализации

  «

умных

» 

сетей

основной

 

целью

 

которого

 

было

 

внедрение

 CVR. 

В

 

проект

 

входила

 

установка

 

контроллеров

 

системы

 

кон

-

денсаторов

регуляторов

 

напряжения

приборов

 

учёта

 

электроэнергии

 

по

 

концам

 

линии

 

и

 

введения

 

алгоритмов

 

CVR 

в

 

головную

 

часть

 

системы

а

 

также

 

измерение

 

и

 

ве

-

рификация

Однако

 

в

 

процессе

 

реализации

 

проекта

 CVR 

и

 

во

 

время

 

работы

 

в

 

режиме

 

ограниченного

 

напряжения

 

и

 

мощности

 

были

 

выявлены

 

многочисленные

 

проблемы

причём

 

некоторые

 

из

 

них

 

довольно

 

неожиданные

Потребление

 

не

 

всегда

 

снижается

Основной

 

целью

 CVR 

является

 

уменьшение

 

напря

-

жения

 

питающей

 

линии

в

 

результате

 

которого

 

должно

 

снижаться

 

энергопотребление

Однако

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

запуск

 

приложения

 CVR 

может

 

привести

 

к

 

ро

-

сту

 

киловатт

-

часов

Существует

 

несколько

 

объяснений

 

этого

 

явления

но

скорее

 

всего

основными

 

причинами

 

являются

 

состав

 

нагрузки

построение

 

схемы

 

и

 

демо

-

графические

 

характеристики

 

потребителей

.

Например

одной

 

из

 

основных

 

нагрузок

 

в

 

любом

 

доме

 

является

 

телевизор

Недав

-

нее

 

исследование

проведенное

 

компанией

 

Battelle 

по

 

проекту

 CVR, 

показало

что

 

сни

-

жение

 

напряжения

 

приводит

 

к

 

повышенному

 

энергопотреблению

 

плазменных

 

и

 

жидкокри

-

сталлических

 

экранов

 

телевизоров

Анализ

проведённый

 

на

 

питающей

 

линии

 

в

 

течение

 

выходного

 

дня

 

при

 

включённом

 

приложении

 

CVR 

может

 

показать

что

 

в

 

короткие

 

перио

-

ды

 

времени

 

отмечается

 

рост

 

потребления

 

энергии

Но

 

лучше

 

всего

 

анализировать

 

пре

-

имущества

 

пофазно

Анализ

проведённый

 

на

 

всех

 

трёх

 

фазах

всегда

 

показывает

 

поло

-

жительные

 

преимущества

 

приложения

 CVR, 

демографические

 

и

 

так

 

далее

Однако

изучив

 

любые

 

негативные

 

факторы

 CVR, 

мы

 

полу

-

чаем

 

дополнительную

 

картину

 

нагрузки

 

пита

-

ющей

 

линии

демографическую

 

информацию

 

и

 

т

.

д

Пилотные исследования 
регулирования напряжения/
реактивной мощности 
компании BGE 

Инженеры считают, что развёртывание технологии СМК 
не так сложно, как кажется. 

Джонатан Шорт (Jonathan Short) и Майкл C. Смит (Michael S. Smith), 

компания Baltimore Gas and Electric


Page 3
background image

21

  

C

ентябрь

октябрь

 2014

КОНТРОЛЬ  

Мощности

Активная

 

и

 

реактивная

 

мощности

 

в

 

функции

 

экономии

 

электроэнергии

 

за

 

счёт

 

сниже

-

ния

 

напряжения

.

Мониторинг

 

конденсаторной

 

батареи

 — 

насущная

 

необходимость

Отказ

 

конденсаторных

 

батарей

 

происходит

 

при

 

вы

-

ходе

 

из

 

строя

 

предохранителя

КЗ

 

конденсатора

 

или

 

за

-

клинивания

 

выключателя

При

 

отсутствии

 

связи

 

с

 

поле

-

выми

 

устройствами

 

обнаружить

 

отказ

 

конденсаторной

 

батареи

 

быстро

 

не

 

удаётся

Однако

 

при

 

наличии

 

связи

 

с

 

контроллерами

 

конденсаторных

 

батарей

согласно

 

тре

-

бованиям

 CVR, 

мониторинг

 

ТТ

 

в

 

нейтрали

 

может

 

значи

-

тельно

 

облегчить

 

поиск

 

неисправности

 

конденсаторной

 

батареи

Компания

 BGE 

использует

 

в

 

конденсатор

-

ных

 

батареях

 

новые

 

контроллеры

 

компании

 Beckwith 

M-6283A, 

оснащённые

 

двусторонней

 

радиосвязью

 

на

 

основе

 

устройства

 CalAmp VanGuard 3000 

с

 GPS 

и

 

двойной

 

несущей

При

 

наличии

 

такого

 

оборудования

 

имеется

 

возможность

 

незамедлительно

 

обнаружить

 

не

-

исправную

 

батарею

 

конденсаторов

 

путём

 

мониторинга

 

ТТ

 

в

 

нейтрали

BGE 

использовала

 

контроллеры

 

конденсаторных

 

батарей

 

компании

 Beckwith, 

в

 

которых

 

переключение

 

между

 

блоками

 

осуществлялось

 

пофазно

 

или

 

трёх

-

фазно

причём

 

чувствительность

 

по

 

току

 

и

 

напряжению

 

использовалась

 

со

 

всех

 

трёх

 

фаз

используемых

 

в

 

ка

-

честве

 

индикаторов

 

повреждения

 

цепи

Аппаратное

 

оборудование

 

не

 

только

 

выводило

 

уведомление

 

о

 

на

-

личии

 

неполадки

 

в

 

блоке

 

конденсаторных

 

батарей

но

 

и

 

указывало

 

на

 

причину

вышел

 

ли

 

из

 

строя

 

предохра

-

нитель

 

или

 

выключатель

 

или

 

же

 

произошло

 

повреждение

 

отдельной

 

фазы

Необходимо

 

заметить

что

 

конденсаторные

 

батареи

 

компании

 BGE 

не

 

осна

-

щены

 

дополнительными

 

пере

-

ключателями

 

по

 

состоянию

 

и

 

повреждение

 

фиксируется

 

по

 

углу

 

тока

 

нейтрали

 

и

 

его

 

вели

-

чине

.

Реактивная

 

мощность

 

против

 

активной

 

мощности

Большей

 

частью

 CVR 

ассо

-

циируется

 

со

 

снижением

 

напря

-

жения

и

 

тема

 

напряжения

 

вы

-

ходит

 

на

 

первый

 

план

Однако

 

одним

 

из

 

преимуществ

 

прило

-

жения

 CVR 

является

 

улучшение

 

управления

 

потоком

 

реактивной

 

мощности

.

Согласно

 

технологическим

 

инструкциям

 

компании

 BGE’s 

необходимо

чтобы

 

коэффици

-

ент

 

мощности

 

на

 

низковольтной

 

стороне

 

трансформатора

 

был

 

отстающим

 0,95 

или

 

лучше

 

при

 

нагрузке

 

трансформатора

 

ме

-

нее

 90% 

расчётной

 

пиковой

 

и

 

по

 

крайней

 

мере

 

опережающим

 

0,98 

при

 

нагрузке

 

выше

 90%. 

Ис

-

пользуя

 

данные

 

проекта

 

по

 

ак

-

тивной

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

имеется

 

возможность

 

опреде

-

лить

достаточна

 

ли

 

поддержка

 

реактивной

 

мощности

 

в

 

питаю

-

щих

 

линиях

 

и

 

работают

 

ли

 

алго

-

ритмы

 CVR 

в

 

нужном

 

диапазоне

 

реактивной

 

мощности

Алгоритм

 

CVR, 

используемый

 

во

 

время

 

пилотного

 

проекта

мог

 

только

 

задать

 

симметричный

 

коэффициент

 

мощности

который

 

устанавливался

 

в

 

пределах

 0,95 

между

 

отста

-

ющим

 

и

 

опережающим

Но

 

анализ

 

данных

 

проекта

 

по

-

казывает

 

лишь

 

незначительные

 

отклонения

 

активной

 

мощности

 

от

 

заданной

 

величины

В

 

идеальном

 

вариан

-

те

 

все

 

значения

 

активной

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

долж

-

ны

 

находиться

 

в

 

заданных

 

пределах

Однако

 

всё

-

таки

 

несколько

 

рабочих

 

точек

 

находится

 

за

 

пределами

 

за

-

данных

 

параметров

.

CVR 

предпочитает

 

линии

 

без

 

РПН

Более

 90% 

всей

 

распределительной

 

системы

 BGE 

построено

 

на

 

трансформаторах

 

без

 

РПН

 

или

 

каких

-

либо

 

регуляторах

 

напряжения

 

со

 

стороны

 

головного

 

участка

 

линии

Достичь

 

экономии

 

электроэнергии

 

за

 

счёт

 

понижения

 

напряжения

 (CVR) 

при

 

такой

 

архитек

-

туре

 

системы

 

довольно

 

затруднительно

Для

 

снижения

 

потребления

 

электроэнергии

 BGE 

разработала

 

методо

-

логию

которая

 

наряду

 

с

 

РПН

 

трансформатора

 

подстан

-

ции

 

включает

 

управление

 

полевыми

 

конденсаторными

 

батареями

В

 

этом

 

случае

 

условия

 CVR 

достигаются

 

при

 

таком

 

использовании

 

полевых

 

конденсаторов

ког

-

да

 

среднее

 

напряжение

 

во

 

всех

 

измерительных

 

точ

-

ках

 

первичного

 

напряжения

 

линии

 

имеет

 

минимальное

 

значение

Кроме

 

того

в

 

ПО

 CVR 

введена

 

стандартная

 

функция

 

определения

 

оптимального

 

положения

 

отпаек

 

трансформатора

 

в

 

любой

 

период

 

времени

При

 

таком

 

подходе

 

появилась

 

возможность

 

изменять

 

положение

 

отпаек

 

в

 

выключенном

 

состоянии

 

и

 

реа

-

лизовать

 

преимущества

 

по

 

даль

-

нейшему

 

снижению

 

энергопотреб

-

ления

Однако

 

изменение

 

положения

 

отпаек

 

ведёт

 

к

 

снижению

 

напря

-

жения

 

в

 

системе

а

 

для

 

удержа

-

ния

 

напряжения

 

на

 

уровне

 

выше

 


Page 4
background image

22

Сентябрь

октябрь

 2014

    

Ток

 

нейтрали

 

конденсаторной

 

батареи

 

и

 

индикаторы

 

сигнализации

 

состояния

 

батареи

 

согласно

 

контроллеру

 Beckwith 

M-6283A.

КОНТРОЛЬ  

Мощности

заданного

 

необходимо

 

подклю

-

чить

 

больше

 

конденсаторов

что

 

в

 

свою

 

очередь

 

приводит

 

к

 

тому

что

 

коэффициент

 

мощности

 

ста

-

нет

 

опережающим

Для

 

удержания

 

коэффициента

 

мощности

 

в

 

нужном

 

диапазоне

 

необходимо

 

идентифи

-

цировать

 

устройство

 

регулирова

-

ния

 

напряжения

 

верхнего

 

уровня

 

и

 

увеличить

 

напряжение

подавае

-

мое

 

на

 

подстанцию

что

 

уменьшит

 

количество

 

конденсаторных

 

бата

-

рей

которые

 

должны

 

быть

 

вклю

-

чены

В

 

результате

 

общее

 

значе

-

ние

 

падения

 

напряжения

 

окажется

 

ниже

чем

 

то

которое

 

могло

 

бы

 

быть

 

достигнуто

 

только

 

при

 

помо

-

щи

 

РПН

Более

 

того

внедрение

 

компани

-

ей

 BGE 

контроллеров

 

конденсатор

-

ных

 

батарей

которые

 

позволяют

 

осуществить

 

однофазную

 

коммута

-

цию

также

 

позволит

 

осуществлять

 

переключение

 

положения

 

отпаек

 

на

 

трансформаторах

 

с

 

небалансом

 

напряжения

.

Операции

 

по

 

переключению

 

напряжения

 

РПН

 

и

 

регуляторами

 

напряжения

 

Одной

 

из

 

задач

 

также

 

являет

-

ся

 

минимизация

 

количества

 

су

-

точных

 

переключений

 

напряжения

 

РПН

 

и

 

регуляторами

 

напряжения

В

 

ходе

 

пилотного

 

проекта

 

компания

 BGE 

зафиксирова

-

ла

 

в

 

среднем

 29 

ежедневных

 

операций

а

 

максималь

-

ное

 

количество

 

операций

 

достигало

 65. 

На

 

то

 

время

 BGE 

не

 

имела

 

достаточного

 

опыта

 

работы

 

с

 

регуляторами

 

на

-

пряжения

поскольку

 

на

 

голов

-

ных

 

участках

 

только

 

семи

 

фидеров

 

из

 1250 

были

 

установлены

 

регуляторы

и

 

то

 5 

из

 

них

 

были

 

уста

-

новлены

 

во

 

время

 

пи

-

лотного

 

проекта

Кроме

 

того

в

 

си

-

стеме

 BGE 

было

 

ещё

 

около

 60 

регулято

-

ров

 

напряжения

но

 

на

 

эти

 

устройства

 

при

 

нормальной

 

работе

 

нагрузка

 

подавалась

 

редко

поскольку

 

они

 

уста

-

новлены

 

в

 

непосред

-

ственной

 

близости

 

к

 

нормально

 

открытым

 

реклоузерам

 

и

 

исполь

-

зуются

 

для

 

управления

 

напряжением

 

во

 

время

 

восстановительных

 

работ

Предполагается

что

 

наибо

-

лее

 

приемлемое

 

ежедневное

 

количество

 

операций

 

составляет

 

20 

и

 

меньше

Детализация

 

данных

Вопрос

 

регулирования

 

на

-

пряжения

 

в

 

функции

 

времени

 

по

 

концам

 

линии

 

возник

 

после

 

внедрения

 

пилотных

 

проектов

 

CVR. 

Многие

 

энергокомпании

 

используют

 

данные

 AMI (

раз

-

витая

 

инфраструктура

 

изме

-

рений

для

 

мониторинга

 CVR 

в

 

интервалах

 5 

или

 15 

минут

Большей

 

частью

 

эти

 

напря

-

жения

 

являются

 

мгновенны

-

ми

 

значениями

 

и

 

только

 

в

 

не

-

которых

 

случаях

 

средними

В

 

ходе

 

пилотного

 

проекта

 BGE 

попыталась

 

идентифицировать

 

оптимальную

 

детализацию

 

данных

 AMI 

по

 

концам

 

линии

необходимую

 

для

 

алгоритмов

 

CVR. 

Анализ

 

показывает

что

 

в

 

идеале

 

для

 CVR 

лучше

 

всего

 

использовать

 

средние

 

данные

 

за

 1 

минуту

В

 

результате

 

менее

 

1% 

всех

 

снятых

 

за

 

одну

 

минуту

 

значений

 

напряжения

 

при

 

срав

-

нении

 

со

 

средними

 

значениями

полученными

 

в

 

течение

 

одной

 

минуты

находились

 

вне

 ±1,2 

В

 

допустимого

 

диапазона

 (1% 

точ

-

ность

). 

Вместе

 

с

 

тем

 

для

 

данных

 

за

 5 

минут

 

эта

 

цифра

 

составля

-

ет

 

почти

 4%; 

за

 15 

минут

 — 

поч

-

ти

 8%. 

Это

 

очень

 

важно

т

.

к

компания

 

должна

 

понять

на

 

какой

 

уровень

 

риска

 

она

 

идёт

поскольку

 

алгоритм

 CVR 

может

 

не

 

сработать

 

при

 

вводе

 

правильных

 

данных

 

по

 

напряже

-

нию

что

 

может

 

привести

 

к

 

тому

что

 

работа

 

устройства

 

не

 

будет

 

опти

-

мальной

Кроме

 

того

при

 

получе

-

нии

 

данных

 

по

 

напряжению

 

из

 

сети

 AMI 

с

 

различной

 

детализацией

 

может

 

по

-

требоваться

 

значитель

-

ное

 

улучшение

 

работы

 

системы

 AMI, 

потому

 

что

 

построение

 

мно

-

гих

 

сетей

 AMI 

не

 

предполагает

 

сбор

 

детализированных

 

данных

 

по

 

напряже

-

нию

Одним

 

из

 

воз

-

можных

 

подходов

 

может

 

быть

 

исполь

-

зование

 5-

минутных

 

средних

 

данных

 

по

 

напряжению

 

для

 

вклю

-

чения

 

алгоритма

 CVR 

и

 

использование

 

послед

-

них

 1-

минтуных

 

данных

 

для

 

ввода

 

в

 

модуль

 

управ

-

ления

 CVR. 

Это

 

необходимо

 

для

 

того

чтобы

 

убедиться

что

 

в

 CVR 

используются

 

данные

наи

-

более

 

близкие

 

к

 

существующим


Page 5
background image

23

  

C

ентябрь

октябрь

 2014

Трансформатор

 

тока

 

нейтрали

установленный

 

на

 

бетонной

 

плите

 

конденсаторной

 

батареи

КОНТРОЛЬ  

Мощности

Сравнивание

 

напряжений

Большей

 

частью

 

считывание

 

напряжений

 

для

 

кон

-

денсаторных

 

батарей

 

в

 

системе

 BGE 

происходит

 

пу

-

тём

 

измерения

 

напряжения

 

на

 

силовом

 

трансформа

-

торе

 

напряжения

который

 

обычно

 

устанавливается

 

на

 

фазе

 

С

На

 

трансформаторе

 

собственных

 

нужд

 

с

 

РПН

 

отводы

 

силовых

 

трансформаторов

 

сделаны

 

от

 

фазы

 B. 

В

 

результате

 

этого

 — 

переключение

 

конденсаторных

 

батарей

 

с

 

другой

 

фазы

 (C), 

а

 

не

 

фазы

которая

 

исполь

-

зуется

 

для

 

понижения

 

напряжения

 (B).

В

 

зависимости

 

от

 

небаланса

 

системы

 

это

 

ставит

 

пе

-

ред

 

эксплуатационниками

 

дополнительные

 

проблемы

Для

 

правильного

 

баланса

 

фидера

 BGE 

начала

 

исполь

-

зовать

 

пофазную

 

коммутацию

 

конденсаторной

 

батареи

 

и

 

производить

 

замеры

 

напряжения

 

со

 

всех

 

трёх

 

фаз

 

батареи

Установка

 

конденсаторной

 

батареи

 

Перед

 

тем

 

как

 

продолжить

 

работы

 

по

 

внедрению

 

CVR, 

прежде

 

всего

 

необходимо

 

определить

 

наиболее

 

оптимальное

 

место

 

установки

 

конденсаторных

 

бата

-

рей

которое

 

зависит

 

от

 

коэффициентов

 

полей

 

и

 

нали

-

чия

 

достаточного

 

места

 

на

 

столбах

 

линий

Даже

 

несмотря

 

на

 

то

что

 

компоновка

 

большинства

 

систем

 

рассчитана

 

на

 

работу

 

в

 

условиях

 CVR, 

конден

-

саторные

 

батареи

 

всегда

 

устанавливаются

 

не

 

в

 

самых

 

оптимальных

 

местах

На

 

сегодняшний

 

день

 

существует

 

несколько

 

способов

 

планирования

в

 

которых

 

исполь

-

зуются

 

алгоритмы

 

оптимизации

 

пиковых

 

на

-

грузок

В

 

реальности

 

система

 

ежегодно

 

про

-

водит

 

в

 

условиях

 

пиковых

 

нагрузок

 

около

 

часа

 

и

 

около

 20 

часов

 

в

 

условиях

состав

-

ляющих

 90% 

от

 

пиковой

 

нагрузки

причём

 

добавление

 

конденсаторной

 

батареи

 

для

 

минимизации

 

энергопотребления

 

в

 

течение

 

вышеуказанных

 

условий

составляющих

 

90% 

от

 

пиковой

 

нагрузки

согласно

 

анализу

 

эффективности

 

использования

 

энергии

 

не

 

является

 

самым

 

удачным

 

подходом

Измерение

 

разности

 

напряжений

Для

 

включения

 

функциональных

 

воз

-

можностей

 

нового

 

контроллера

 

конденса

-

торной

 

батареи

например

 

прогнозируемой

 

блокировки

контроллеры

 

батареи

 

начинают

 

измерение

 

изменений

 

напряжения

 

с

 

самого

 

начала

 

операции

Стандарты

 

планирования

 

системы

 

допускают

 

только

 

определённые

 

перепады

 

напряжения

 

в

 

функции

 

работы

 

аккумуля

-

торной

 

батареи

 (

например

, 3% [

или

 3, 6 

В

]). 

Во

 

вре

-

мя

 

стадии

 

планирования

 

этот

 

показатель

 

обычно

 

рассчитывается

 

с

 

помощью

 

программного

 

обеспе

-

чения

но

 

расчётное

 

и

 

фактическое

 

значения

 

могут

 

иметь

 

существенное

 

различие

В

 

некоторых

 

случа

-

ях

 

фактические

 

измерения

 

перепадов

 

напряжения

 

показали

 

результаты

которые

 

значительно

 

отли

-

чались

 

по

 

сравнению

 

с

 

планируемыми

 

значениями

Это

 

обстоятельство

 

можно

 

использовать

 

для

 

улуч

-

шения

 

моделирования

 

программного

 

обеспечения

 

фидера

Прогнозируемая

 

блокировка

Прогнозируемая

 

блокировка

 — 

это

 

функция

 

но

-

вых

 

контроллеров

 

конденсаторной

 

батареи

которую

 

компания

 BGE 

широко

 

использовала

 

в

 

ходе

 

проведе

-

ния

 

пилотного

 

проекта

 CVR. 

Прогнозируемая

 

блокиров

-

ка

 

препятствует

 

включению

 

конденсаторной

 

батареи

 

в

 

том

 

случае

если

 

значение

 

напряжения

 

после

 

включе

-

ния

 

будет

 

выше

 

установленного

 

пользователем

 

преде

-

ла

Расчёт

 

основывается

 

на

 

измерениях

 

тока

напряже

-

ния

 

и

 

разности

 

напряжений

Эта

 

функция

 

была

 

одной

 

из

 

основных

 

мер

 

безопасности

внедрённых

 

в

 

ходе

 

прове

-

дения

 

пилотного

 

проекта

 CVR, 

таким

 

образом

 

система

 

защищена

 

от

 

нежелательных

 

местных

 

или

 

удалённых

 

операций

.

Отказ

 

силового

 

трансформатора

 (

СТ

)

Во

 

время

 

проведения

 

проекта

 CVR 

головная

 

часть

 

системы

 

производила

 

многочисленные

 

замеры

 

напря

-

жения

 

в

 

различных

 

точках

Однако

 

даже

 

если

 

значения

 

напряжения

 

на

 

первичной

 

стороне

 

находятся

 

в

 

задан

-

ных

 

пределах

то

 

представление

 

напряжений

 

в

 

виде

 

функции

 

растущего

 

импеданса

 

со

 

стороны

 

подстанции

 

может

 

выявить

 

любые

 

погрешности

 

в

 

измерениях

Одна

 

из

 

таких

 

погрешностей

 

была

 

обнаружена

 

на

 

одном

 

из

 

силовых

 

трансформаторов

постоянно

 

изме

-

ряемое

 

напряжение

 

которого

 

показывало

 

на

 2 

В

 

боль

-

ше

чем

 

напряжение

 

на

 

конденсаторных

 

батареях

расположенных

 

выше

 

и

 

ниже

 

той

 

батареи

с

 

которой

 

связан

 

этот

 

трансформатор

При

 

дальнейшем

 

анализе

 

в

 

первичной

 

обмотке

 

СТ

 

было

 

обнаружено

 

КЗ

что

в

 

свою

 

очередь

негативно

 

сказалось

 

на

 

порядке

 

работы

 

CVR. 

Кривая

 

напряжения

 

фидера

 

при

 

измерении

 

всех

 

трёх

 

напряжений

 

на

 

ба

-

тарее

.


Page 6
background image

24

Сентябрь

октябрь

 2014

    

Суточное

 

количество

 

переключений

 

отпаек

 

регулятора

 

напряжения

 

на

 

одной

 

из

 

фаз

 

фидера

.

КОНТРОЛЬ  

Мощности

Однофазная

 

коммутация

Большинство

 

энергокомпаний

которые

 

внедрили

 

технологию

 CVR, 

используют

 

конденсаторные

 

батареи

 

с

 

общим

 

управлением

в

 

которых

 

в

 

качестве

 

датчика

 

на

-

пряжения

обеспечивающего

 

питание

 

контроллера

при

-

менён

 

трансформатор

 

мощностью

 1 

кВА

В

 

том

 

случае

если

 

в

 

головной

 

части

 

фидеров

 

установлены

 

регулято

-

ры

 

напряжения

то

 

такой

 

подход

 

в

 

плане

 

достижения

 

целей

 

по

 

снижению

 

энергопотребления

 

себя

 

оправ

-

дывает

Однако

 

фидеры

 

без

 

регуляторов

 

напряжения

 

могут

 

оказаться

 

несимметричными

 

со

 

стороны

 

подстан

-

ции

Для

 

решения

 

этой

 

проблемы

 BGE 

в

 

сотрудниче

-

стве

 

с

 Beckwith 

внедрила

 

в

 

контроллер

 

конденсаторной

 

батареи

 M-6283A 

функцию

 

однофазной

 

коммутации

.

Основываясь

 

на

 

опыте

 

работы

 

пилотного

 

проекта

 

CVR, 

новый

 

контроллер

 

способен

 

измерять

 

три

 

значе

-

ния

 

напряжений

линейных

 

токов

 

и

 

ток

 

нейтрали

рабо

-

тать

 

под

 

общим

 

управлением

 

или

 

автономно

а

 

также

 

осуществлять

 

функции

 

индикатора

 

тока

 

повреждения

Кроме

 

этого

в

 

зависимости

 

от

 

нагрузки

 

каждого

 

фиде

-

ра

напряжения

 

на

 

различных

 

фазах

 

фидера

 

могут

 

от

-

личаться

 

друг

 

от

 

друга

Поэтому

 

наличие

 

информации

 

только

 

с

 

одной

 

из

 

фаз

 

не

 

может

 

привести

 

к

 

оптимально

-

му

 

решению

Оценка

 

преимуществ

Одной

 

из

 

самых

 

сложных

 

задач

 

в

 

отношении

 

тех

-

нологии

 CVR 

является

 

расчёт

 

прибыли

В

 

настоящее

 

время

 

не

 

существует

 

однозначного

 

метода

 

для

 

расчёта

 

прибыли

Некоторые

 

компании

 

для

 

этого

 

используют

 

модель

 

потокораспределения

 

системы

 

управления

 

рас

-

пределительными

 

сетями

 (DMS), 

другие

 

же

 

пользуют

-

ся

 

статистическими

 

методами

такими

 

как

 

прокси

-

день

 

или

 

автоматический

 

протокол

 

 1 CVR. 

Однако

 

при

 

по

-

пытке

 

оценки

 

потенциальной

 

экономии

 

по

 

всей

 

системе

 

необходимо

 

не

 

только

 

анализировать

 

статистические

 

данные

 

по

 

напряжению

но

 

и

 

положение

 

РПН

/

отвода

 

регулятора

 

напряжения

Сочетание

 

этих

 

двух

 

факторов

 

определяет

 

максимальный

 

уровень

 

экономии

 

электро

-

энергии

Одним

 

из

 

важнейших

 

результатов

полученных

 

в

 

ходе

 

отработки

 

системы

 BGE, 

является

 

то

что

 

даже

 

если

 

напряжение

 

на

 

некоторых

 

под

-

станциях

 

большую

 

часть

 

года

 

находи

-

лось

 

в

 

диапазоне

 121—126 

Вольт

по

-

ложение

 

отпайки

 

было

 

минимальным

 

почти

 

в

 40% 

общегодового

 

времени

Индекс

 

баланса

 

напряжений

 

Одним

 

из

 

параметров

которые

 

BGE 

решила

 

включить

 

в

 

алгоритм

 

CVR, 

является

 

минимизация

 

индекса

 

баланса

 

напряжений

 (voltage balancing 

index (VBI), 

как

 

этот

 

показатель

 

опре

-

делён

 

Американским

 

институтом

 

стандартов

Этот

 

алгоритм

 

обычно

 

выполняется

 

после

 

алгоритма

 CVR. 

Эксплуатационные

 

испытания

 

с

 VBI 

в

 

алгоритме

 

показали

что

 

при

 

исполь

-

зовании

 

конденсаторной

 

батареи

 

с

 

однофазной

 

коммутацией

 VBI 

после

 

выполнения

 

алгоритма

 CVR 

снижа

-

ется

Однако

 

в

 

тех

 

случаях

когда

 

нет

 

мощного

 

источника

 

и

 

перепады

 

напря

-

жений

 

в

 

результате

 

работы

 

конден

-

саторной

 

батареи

 

выше

достижение

 

истинных

 

минимальных

 

значений

 VBI 

может

 

быть

 

за

-

труднительно

.

Уроки

 

в

 

действии

 

Результатом

 

опыта

полученного

 

в

 

ходе

 

выполнения

 

пилотного

 

проекта

 CVR, 

стала

 

повышенная

 

эффектив

-

ность

 

работы

Некоторые

 

результаты

 

пилотного

 

проек

-

та

 

компания

 BGE 

намеревается

 

внедрить

 

в

 

работу

Благодарность

Авторы

 

статьи

 

выражают

 

признательность

 

Грегу

 

Генри

 (Greg Henry) 

из

 

компании

 Black & Veatch 

и

 

Эрдрю

 

Хансону

 (Andrew Hanson) 

из

 The Structure 

за

 

их

 

участие

 

в

 

проведении

 

анализа

 

рентабельности

 

пилотных

 

про

-

ектов

 CVR, 

а

 

также

 

Александру

 

Вукоевичу

 (Aleksandar 

Vukojevic), 

менеджеру

 

отдела

 

распределительной

 

авто

-

матики

 

и

 

технологии

 «

умных

» 

сетей

 

компании

 BGE, 

за

 

его

 

вклад

 

в

 

написание

 

этой

 

статьи

.  

Джонатан

 

Шорт

 (Jonathan Short

, Jonathan.Short@

bge.com) 

является

 

ведущим

 

технологом

 

отдела

 

распре

-

делительной

 

автоматики

 

и

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

компании

 Baltimore Gas and Electric. 

Имеет

 20-

летний

 

опыт

 

работы

 

в

 

компании

специализируется

 

в

 

области

 

распределительной

 

автоматики

прокладке

 

подземных

 

и

 

воздушных

 

линий

внедрения

 

и

 

интеграции

 

техноло

-

гии

 «

умных

» 

сетей

Майкл

 

Смит

 (Michael Smith

, Michael.S.Smith@

bge.com) 

работает

 

ведущим

 

инженером

/

руководите

-

лем

 

работ

 

в

 

группе

 

автоматики

 

и

 

технологий

 

компании

 

Baltimore Gas and Electric. 

Имеет

 30-

летний

 

опыта

 

ра

-

боты

 

в

 

компании

специализируется

 

в

 

области

 

защиты

 

систем

интеграции

 

подстанций

 

и

 

систем

 

контроля

 

и

 

сбора

 

данных

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

American National Standards Institute | www.ansi.org

Baltimore Gas and Electric | www.bge.com 

Battelle | www.battelle.org Beckwith |

 www.beckwithelectric.com 
CalAmp | www.calamp.com


Читать онлайн

Инженеры считают, что развёртывание технологии СМК не так сложно, как кажется.

Поделиться: