Развитие систем мониторинга и управления в ЕЭС России

Page 1
background image

Page 2
background image

52

СЕТИ

РОССИИ

у

п

р

а

в

л

е

н

и

е

 с

е

т

я

м

и

управление сетями

Развитие систем 

мониторинга и 

управления в ЕЭС 

России на платформе 

векторных измерений 

параметров

Андрей ЖУКОВ, заместитель директора

 по управлению режимами ЕЭС,

 Дмитрий ДУБИНИН, начальник отдела

 мониторинга переходных режимов,

 Олег ОПАЛЕВ, главный специалист отдела 

мониторинга переходных режимов, ОАО «СО ЕЭС»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение

 

уровня

 

техниче

-

ского

 

совершенства

 

современных

 

систем

 

оперативно

-

диспетчерско

-

го

 

и

 

автоматического

 

управления

 

режимом

 

работы

 

электроэнергети

-

ческих

 

систем

  (

ЭЭС

базируется

 

на

 

платформе

 

внедрения

 

достижений

 

IT-

технологий

 

с

 

использованием

 

синхронизированных

 

векторных

 

из

-

мерений

 

параметров

 

электроэнер

-

гетического

 

режима

.

В

 

России

 

идеологию

 

приме

-

нения

 

синхронизированных

 

век

-

торных

 

измерений

 

в

 

технологиях

 

оперативно

-

диспетчерского

 

и

 

ав

-

томатического

 

управления

 

режи

-

мами

 

работы

 

ЕЭС

 

России

 

разраба

-

тывает

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

». 

В

 2005 

году

 

ОАО

 «

СО

 — 

ЦДУ

 

ЕЭС

» 

инициировало

 

создание

 

в

 

ЕЭС

 

России

 

системы

 

мониторинга

 

переходных

 

режимов

 

(

СМПР

), 

предусматривающей

 

р

  

е

-

гистрацию

 

синхронизированных

 

по

 

времени

 

векторных

 

измерений

 

параметров

 

электроэнергетическо

-

го

 

режима

 

в

 

отдельных

 

узлах

 

ЕЭС

 

России

 

благодаря

 

использованию

 

сигналов

 

синхронизации

 

глобаль

-

ных

 

навигационных

 

спутниковых

 

систем

 

ГЛОНАСС

 

и

 GPS. 

Это

 

явилось

 

началом

 

внедрения

 

технологии

 

век

-

торных

 

измерений

 

в

 

ЕЭС

 

России

 

для

 

решения

 

практических

 

задач

 

управ

-

ления

Фактически

 

в

 

СМПР

 

сконцентри

-

рован

 

набор

 

технологий

обеспечи

-

вающих

:

• 

измерение

 

и

 

вычисление

 

пара

-

метров

 

электроэнергетического

 

режима

 

с

 

высоким

 

разреше

-

нием

 

и

 

привязкой

 

измерений

 

к

 

меткам

 

единого

 

времени

 

с

 

точностью

 1 

мкс

• online 

доставку

 

данных

 

в

 

комму

-

никационной

 

среде

 

с

 

высокой

 

надёжностью

 

и

 

низким

 

уровнем

 

задержек

 

в

 

автоматизирован

-

ную

 

систему

 

сбора

 

диспетчер

-

ских

 

центров

 

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

»;

• 

обработку

 

и

 

архивирование

 

больших

 

объёмов

 

данных

;

• 

анализ

 

данных

 

с

 

целью

 

выявле

-

ния

 

отклонений

 

контролируемых

 

параметров

 

электроэнергети

-

ческого

 

режима

 

от

 

допустимых

 

значений

 

по

 

заданным

 

критери

-

ям

;

• 

функционирование

 

расчётных

 

алгоритмов

позволяющих

 

выявлять

 

некорректную

 

работу

 

энергетического

 

оборудования


Page 3
background image

53

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

диагностировать

 

неисправ

-

ность

 

систем

 

регулирования

например

 

АРВ

 

генераторов

определять

 

параметры

 

схемы

 

замещения

 

оборудования

в

 

том

 

числе

 

в

 

реальном

 

времени

фиксировать

 

динамику

 

их

 

изме

-

нения

 

и

 

т

.

п

.; 

• 

визуализацию

 

динамики

 

изме

-

нения

 

режимных

 

параметров

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

а

 

также

 

наглядное

 

представление

 

диспетчерскому

 

и

 

технологиче

-

скому

 

персоналу

 

результатов

 

расчётных

 

задач

.

Исследования

 

российских

 

спе

-

циалистов

 

и

 

изучение

 

зарубежного

 

опыта

 

показывают

 

преимущества

 

применения

 

синхронизированных

 

векторных

 

измерений

 

параметров

 

электроэнергетического

 

режима

 

для

 

совершенствования

 

методов

 

и

 

алгоритмов

 

управления

 

в

 

целях

 

по

-

вышения

 

эффективности

 

функцио

-

нирования

 

систем

 

управления

 

ЭЭС

.

Данное

 

направление

 

развития

 

систем

 

управления

 

становится

 

осо

-

бенно

 

актуальным

 

в

 

свете

 

принятой

 

Правительством

 

РФ

  «

Энергетиче

-

ской

 

стратегии

 

России

 

на

 

период

 

до

 

2030 

года

», 

предусматривающей

 

широкое

 

внедрение

 

гибких

 

систем

 

передачи

 

электроэнергии

Реализа

-

ция

 

указанных

 

планов

 

ориентиро

-

вана

 

на

 

внедрение

 

в

 

ЕЭС

 

России

 

управляемых

 

элементов

 

на

 

базе

 

си

-

ловой

 

электроники

 (FACTS). 

Созда

-

ние

 

систем

 

управления

 

нового

 

по

-

коления

позволяющих

 

учитывать

 

в

 

реальном

 

масштабе

 

времени

 

изме

-

нения

 

параметров

 

расчётных

 

мо

-

делей

 

ЕЭС

основанных

 

на

 

законах

 

регулирования

 

элементов

 FACTS 

и

 

динамических

 

характеристиках

 

ЭЭС

возможно

 

только

 

на

 

базе

 

ис

-

пользования

 

векторных

 

измерений

 

параметров

 

электроэнергетическо

-

го

 

режима

.

РАЗВИТИЕ

 

СМПР

 

В

 

ЕЭС

 

РОССИИ

Создание

 

системы

 

мониторинга

 

переходных

 

режимов

 

в

 

России

 

было

 

инициировано

 

ОАО

 «

СО

 — 

ЦДУ

 

ЕЭС

» 

в

 2005 

году

 

в

 

рамках

 

проекта

 «

ТЭО

 

синхронного

 

объединения

 

энер

-

госистем

 UCTE 

и

 

ЕЭС

/

ОЭС

» [1, 2]. 

В

 2006 

году

 

на

 16 

энергообъектах

 

ЕЭС

 

была

 

введена

 

в

 

эксплуатацию

 

первая

 

очередь

 

СМПР

что

 

позво

-

лило

 

получить

 

данные

 

синхронизи

-

рованных

 

векторных

 

измерений

 

и

 

начать

 

систематические

 

наблюде

-

ния

 

и

 

исследования

 

динамических

 

свойств

 

энергообъединений

прово

-

дить

 

анализ

 

возникновения

 

и

 

раз

-

вития

 

технологических

 

возмущений

 

и

 

аварийных

 

ситуаций

Система

 

СМПР

 

ЕЭС

 

представля

-

ет

 

собой

 

совокупность

 

векторных

 

измерительных

 

преобразователей

 

(Phasor measurement unit — PMU), 

применяемых

 

индивидуально

 

или

 

в

 

составе

 

векторных

 

регистраторов

концентраторов

 

векторных

 

данных

 

(Phasor Data Concentrator — PDC), 

каналов

 

передачи

 

данных

 

между

 

объектами

 

электроэнергетики

 

и

 

диспетчерскими

 

центрами

 

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

», 

а

 

также

 

средств

 

обработки

 

по

-

лученной

 

информации

.

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

» 

осуществляет

 

раз

-

витие

 

технологии

 

векторных

 

изме

-

рений

 

по

 

следующим

 

основным

 

на

-

правлениям

:

 

создание

 

и

 

развитие

 

отече

-

ственных

 

устройств

 

синхрони

-

зированных

 

векторных

 

изме

-

рений

:

• 

разработка

 

технических

 

средств

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

 

— 

первый

 

оте

-

чественный

 PMU 

типа

 

МИП

-01 

в

 

составе

 

регистратора

 «Smart-

WAMS» 

был

 

разработан

 

ЗАО

 

«

РТСофт

» 

по

 

техническим

 

требо

-

ваниям

 

ОАО

  «

СО

 — 

ЦДУ

 

ЕЭС

» 

в

 

2006 

году

В

 

настоящее

 

время

 

на

 

объектах

 

электроэнергетики

 

установлены

 

устройства

 

синхро

-

низированных

 

векторных

 

изме

-

рений

 

четырёх

 

отечественных

 

производителей

  (

ЗАО

  «

РТСофт

», 

ООО

  «

ПАРМА

», 

ООО

  «

Прософт

-

Системы

», 

ЗАО

  «

Инженерный

 

центр

 «

Энергосервис

»);

• 

разработка

 

технических

 

средств

 

приёма

обработки

 

и

 

передачи

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

:

 

в

 

соответствии

 

с

 

технически

-

ми

 

требованиями

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

фирмой

 

ЗАО

 «

РТСофт

» 

в

 

составе

 

регистратора

 «Smart-

WAMS» 

была

 

реализована

 

функция

 

концентратора

 

век

-

торных

 

данных

 

для

 

сбора

об

-

работки

хранения

 

и

 

обмена

 

технологической

 

информа

-

ции

 

на

 

уровне

 

объекта

 

элек

-

троэнергетики

;

 

компанией

 

ООО

 «

АльтероПау

-

эр

» 

разработан

 

концентратор

 

векторных

 

данных

 

для

 

приме

-

нения

 

в

 

составе

 

программ

-

но

-

технических

 

комплексов

 

СМПР

 

объектов

 

электроэнер

-

гетики

 

и

 

распределённых

 

автоматизированных

 

систем

 

субъектов

 

электроэнергетики

 

для

 

приёма

 

и

 

обработки

 

син

-

хронизированных

 

векторных

 

измерений

;

• 

совершенствование

 

техниче

-

ских

 

характеристик

 

устройств

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

:

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

совместно

 

с

 

разработчиками

 

устройств

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

 

ведутся

 

рабо

-

ты

 

по

 

повышению

 

их

 

техниче

-

ского

 

совершенства

 

в

 

части

 

вопросов

 

надёжности

точно

-

сти

 

измерений

увеличения

 

частоты

 

дискретизации

 

изме

-

рений

расширения

 

функци

-

ональности

 

и

 

т

.

д

Проведены

 

работы

 

по

 

реализации

 

функ

-

ций

 

регистрации

 

синхронизи

-

рованных

 

векторных

 

измере

-

ний

 

и

 

аварийных

 

событий

 

на

 

базе

 

регистраторов

 

аварий

-

ных

 

событий

 

ПАРМА

 

РП

 4.11 

(

ООО

 «

ПАРМА

») 

и

 

РЭС

-3 

СМПР

 

(

ООО

 

«

Прософт

-

Системы

»), 

что

 

позволяет

 

существенно

 

увеличить

 

количество

 PMU 

на

 

объектах

 

электроэнергетики

 

в

 

ЕЭС

 

России

.

Применяемые

 

в

 

настоящее

 

время

 

за

 

рубежом

 

и

 

в

 

ЕЭС

 

России

 

устройства

 

синхронизированных

 

векторных

 

измерений

 

изначально

 

создавались

 

для

 

целей

 

мониторин

-

га

 

параметров

 

переходных

 

режи

-

мов

 

в

 

ЭЭС

 (Wide Area Measurement 

System — WAMS, 

СМПР

). 

При

 

этом

 

требования

 

к

 

самим

 PMU, 

систе

-

мам

 

передачи

 

и

 

обработки

 

вектор

-

ных

 

измерений

 

не

 

предусматрива

-

ли

 

возможность

 

их

 

применения

 

для

 

целей

 

управления

 

и

 

защиты

 

ЭЭС

Однако

 

преимущества

 

применения

 

технологии

 

векторных

 

измерений

 

для

 

совершенствования

 

систем

 

автоматического

 

управления

 

ока

-

зались

 

настолько

 

существенными

что

 

в

 

настоящее

 

время

 

ведутся

 

раз

-

работки

 

технических

 

комплексов

 

управления

 

и

 

защиты

 

ЭЭС

 

с

 

исполь

-

зованием

 

векторных

 

измерений

 

(Wide Area Control System — WACS; 
Wide Area Protection System — 
WAPS. 

За

 

рубежом

 

принята

 

обоб

-

щённая

 

аббревиатура

 WAMPACS, 


Page 4
background image

54

СЕТИ РОССИИ

объединяющая

 WAMS, WACS 

и

 

WAPS) [3, 11]. 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

отра

-

ботана

 

технология

 

сбора

 

и

 

пере

-

дачи

 

данных

 

синхронизированных

 

векторных

 

измерений

 

в

 

центры

 

об

-

работки

создана

 

автоматическая

 

система

 

сбора

 

информации

 (

АС

 

СИ

 

СМПР

), 

обеспечивающей

 

доставку

 

данных

 

в

 

режимах

 online 

и

 of

 ine 

в

 

диспетчерские

 

центры

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

», 

что

 

создаёт

 

предпосылки

 

для

 

применения

 

данных

 

векторных

 

из

-

мерений

 

в

 

системах

 

управления

 

и

 

защиты

Серьёзной

 

проблемой

 

техни

-

ческой

 

реализации

 

данных

 

раз

-

работок

 

является

 

выполнение

 

тре

-

бования

 

к

 

обеспечению

 

точности

 

измерений

 

векторных

 

параметров

 

в

 

интервале

 

времени

 

функциониро

-

вания

 

пусковых

 (

пуско

-

дозирующих

органов

 

устройств

 

автоматического

 

управления

 

и

 

защиты

 

ЭЭС

Одним

 

из

 

путей

 

повышения

 

качества

 

из

-

мерения

 

параметров

 

переходных

 

электроэнергетических

 

режимов

 

ЭЭС

 

и

 

обеспечения

 

требования

 

быстродействия

 

работы

 

пусковых

 

органов

 

автоматики

 

является

 

обе

-

спечение

 

точности

 

измерения

 

при

 

увеличении

 

дискретизации

 

вычис

-

ления

 

параметров

 

электрическо

-

го

 

режима

 

до

 6—12 

раз

 

за

 

период

 

промышленной

 

частоты

Эта

 

зада

-

ча

 

ставится

 

перед

 

разработчиками

 

PMU 

нового

 

поколения

.

Очевидно

что

 

различные

 

требо

-

вания

 

к

 

функциональности

 

систем

 

мониторинга

управления

 

и

 

защиты

 

(WAMS, WACS, WAPS) 

формируют

 

соответствующие

 

требования

 

и

 

к

 

уровню

 

технического

 

совершенства

 

устройств

 

измерения

обработки

 

и

 

передачи

 

векторных

 

данных

Тре

-

бования

 

к

 

быстродействию

 

функци

-

онирования

 

систем

 

мониторинга

управления

 

и

 

защиты

 

с

 

учётом

 

до

-

стигнутого

 

уровня

 

развития

 

техноло

-

гий

 

приведены

 

в

 

табл

. 1.

В

 

настоящее

 

время

 

за

 

рубежом

 

насчитывается

 

более

 130 

произ

-

водителей

 PMU, PDC, 

стендового

 

оборудования

 

и

 

программного

 

обе

-

спечения

 

для

 WAMS/WACS/WAPS. 

Мировыми

 

лидерами

 

производства

 

устройств

 

синхронизированных

 

векторных

 

измерений

 

являются

 

компании

 ABB, Alstom Grid, Arbiter 

Systems, Electric Power Group, GE 
Energy, Grid Protection Alliance, 
OSIsoft, Schweitzer Engineering 
Laboratories, Siemens, Symmetricom 

и

 

др

В

 

составе

 

функционирующей

 

в

 

СМПР

 

ЕЭС

 

России

 

применяются

 

PMU 

следующих

 

производителей

:

• PMU 

типа

 

МИП

-01, 

МИП

-02 

(

ЗАО

 «

РТСофт

»);

• 

регистратор

 Smart WAMS 

(

ЗАО

 «

РТСофт

»);

• 

регистратор

 

ЦРАП

 

ПАРМА

 

РП

 4-11 (

ООО

 «

ПАРМА

»);

• 

регистратор

 

РЭС

-3 

СМПР

 

(

ООО

 «

Прософт

-

Системы

»);

• PMU 

типа

 

ЭНИП

-3 

СМПР

 

(

ЗАО

 «

Инженерный

 

центр

 

«

Энергосервис

»);

• PMU 

разработки

 

ЗАО

 

«

ИТЦ

 

Континуум

»;

•  PMU Power Sentinel 

модели

 

1133

А

 (Arbiter Systems, USA).

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

» 

неоднократно

 

про

-

водило

 

сравнительные

 

испытания

 

отечественных

 

и

 

зарубежных

 PMU 

с

 

целью

 

сопоставления

 

их

 

харак

-

теристик

 

и

 

оценки

 

возможности

 

их

 

применения

 

в

 

ЕЭС

 

России

Данные

 

испытания

 

проводились

 

на

 

цифро

-

вом

 

аналого

-

физическом

 

комплек

-

се

 

ОАО

  «

НТЦ

 

ЕЭС

» 

и

 

программно

-

аппаратном

 

комплексе

 RTDS. 

По

 

итогам

 

испытаний

 

в

 2013 

году

 

была

 

разработана

  «

Методика

 

проведе

-

ния

 

сертификационных

 

испытаний

 

PMU», 

обеспечивающая

 

проверку

 

характеристик

 PMU 

в

 

стационарных

 

и

 

переходных

 

режимах

 

на

 

соответ

-

ствие

 

требованиям

 

международно

-

го

 

стандарта

 IEEE 

С

37.118.1-2011. 

 

Разработка

 

нормативно

-

ме

-

тодической

 

базы

 

применения

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

:

• 

разработаны

 

требования

 

к

 

векторным

 

измерительным

 

пре

-

образователям

 

и

 

программно

-

техническим

 

комплексам

 

СМПР

 

(

ПТК

 

СМПР

объектов

 

электро

-

энергетики

;

• 

разработана

 

и

 

апробирована

 

«

Методика

 

и

 

программа

 

сер

-

тификационных

 

испытаний

 

векторных

 

измерительных

 

пре

-

образователей

»;

• 

требования

 

к

 

организации

 

мониторинга

 

переходных

 

режи

-

мов

 

в

 

энергосистемах

 

для

 

задач

 

противоаварийного

 

управления

 

внесены

 

в

 

Национальный

 

стан

-

дарт

 

РФ

  (

ГОСТ

 

Р

 55105-2012) 

«

Оперативно

-

диспетчерское

 

управление

Автоматическое

 

противоаварийное

 

управление

 

режимами

 

энергосистем

Проти

-

воаварийная

 

автоматика

 

энер

-

госистем

Нормы

 

и

 

требования

»;

• 

принципы

 

и

 

порядок

 

взаимодей

-

ствия

 

субъектов

 

электроэнерге

-

тики

 

при

 

организации

 

эксплуата

-

ции

 

ПТК

 

СМПР

создании

 

новых

 

или

 

модернизации

 

существую

-

щих

 

комплексов

 

приведены

 

в

 

стандарте

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» (

СТО

 

59012820.29.020.002-2012) 
«

Релейная

 

защита

 

и

 

автомати

-

ка

Взаимодействие

 

субъектов

 

электроэнергетики

потреби

-

телей

 

электрической

 

энергии

 

при

 

создании

  (

модернизации

и

 

организации

 

эксплуатации

».

 

Организация

 

работ

 

по

 

проек

-

тированию

 

и

 

внедрению

 

ПТК

 

СМПР

 

на

 

энергообъектах

:

• 

совместно

 

с

 

ОАО

  «

Концерн

 

Рос

-

энергоатом

» 

и

 

ЗАО

 

НПП

  «

Энер

-

гопромСервис

» 

разработан

 

и

 

реализован

 

проект

 

создания

 

ПТК

 

СМПР

 

Белоярской

Калинин

-

ской

Курской

Нововоронеж

-

ской

Смоленской

Ростовской

Ленинградской

 

и

 

Кольской

 

АЭС

;

• 

разработаны

 

Системные

 

про

-

екты

 

развития

 

СМПР

 

в

 

Объеди

-

нённых

 

энергосистемах

 

Урала

 

и

 

Сибири

;

• 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

к

 

организации

 

мониторинга

 

пере

-

ходных

 

режимов

 

в

 

энергосисте

-

мах

 

для

 

задач

 

противоаварийно

-

го

 

управления

 

проектирование

 

of

 ine

АСДУ

WAMS off-

line

не

 

регламентируется

Стационарные

 

и

 

переходные

 

процессы

real time

WAMS 

online

t < 5 

сек

САУ

(online)

WACS

t < 5 

сек

Стационарный

 

режим

WAPS

t < 1 

сек

Электромеханические

 

переходные

 

процессы

РЗ

t << 1 

сек

Электромагнитные

 

переходные

 

процессы

Табл

. 1. 

Требования

 

к

 

быстродействию

 

функционирования

 

систем

 

мониторинга

управления

 

и

 

защиты

 

ЭЭС


Page 5
background image

55

 2 (23), 

март

апрель

, 2014


Page 6
background image

56

СЕТИ РОССИИ


Page 7
background image

57

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

ПТК

 

СМПР

 

осуществляется

 

на

 

вновь

 

вводимых

 

и

 

реконструи

-

руемых

 

действующих

 

объектах

 

электроэнергетики

  (

схема

 

раз

-

мещения

 

регистраторов

 

СМПР

 

показана

 

на

 

рис

. 1).

Увеличение

 

количества

 

уста

-

новленных

 

комплексов

 

СМПР

 

на

 

объектах

 

электроэнергетики

 

и

 PMU 

с

 2005 

до

 2013 

и

 

перспективные

 

планы

 

до

 2020 

года

 

приведены

 

на

 

диаграмме

 (

рис

. 2).

 

Создание

 

системы

 

автомати

-

ческого

 

сбора

 

информации

 

в

 

режимах

 on- 

и

 of

 ine 

для

 

задач

 

оперативно

-

диспетчерского

 

и

 

автоматического

 

управления

 

ЭЭС

При

 

создании

 

СМПР

 

в

 

ЕЭС

 

Рос

-

сии

 

одной

 

из

 

актуальных

 

задач

 

ста

-

ли

 

разработка

 

и

 

внедрение

 

авто

-

матической

 

системы

 

сбора

 

данных

 

векторных

 

измерений

 

с

 

объектов

 

электроэнергетики

 

в

 

диспетчерские

 

центры

 

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

», 

обеспечиваю

-

щие

 

передачу

 

больших

 

объёмов

 

дан

-

ных

 

с

 

высокой

 

надёжностью

 

и

 

мини

-

мальными

 

задержками

 

по

 

времени

Работы

 

по

 

созданию

 

данной

 

систе

-

мы

 

проводились

 

специалистами

 

ОАО

 

«

СО

 

ЕЭС

» 

совместно

 

с

 

ООО

 «

Альтеро

-

Пауэр

», 

и

 

в

 2012 

году

 

АС

 

СИ

 

СМПР

 

была

 

введена

 

в

 

промышленную

 

экс

-

плуатацию

 

в

 

диспетчерских

 

центрах

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» (

структурная

 

схема

 

системы

 

сбора

 

информации

 

показа

-

на

 

на

 

рис

. 3). 

В

 

результате

 

создания

 

АС

 

СИ

 

СМПР

 

в

 

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

»: 

• 

создана

 

полноценная

 

инфра

-

структура

на

 

базе

 

которой

 

реализована

 

технология

 

авто

-

матического

 

сбора

 

данных

 

с

 

регистраторов

 

СМПР

 

в

 

диспет

-

черские

 

центры

 

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

» 

в

 

режимах

 online 

и

 of

 ine;

Рис

. 1. 

Схема

 

размещения

 

регистраторов

 

СМПР

 

в

 

ЕЭС

/

ОЭС

— 

ПТК

 

СМПР

функционирующие

 

в

 

режимах

 online 

и

 of

 ine;

— 

ПТК

 

СМПР

функционирующие

 

в

 

режиме

 of

 ine;

— 

концентраторы

 

векторных

 

данных

 

в

 

диспетчерских

 

центрах

.

Рис

. 2. 

Перспективы

 

внедрения

 

комплексов

 

СМПР

 

на

 

объектах

 

электроэнергетики

PMU

ПТК

 

СМПР

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

2006 2007 2008 2009

2010 2011 2012

2013 2014 2015

2016 2017

2018 2019

2020


Page 8
background image

58

СЕТИ РОССИИ

• 

обеспечен

 

систематический

 

сбор

 

данных

 

с

 

регистраторов

 

СМПР

 

при

 

возникновении

 

тех

-

нологических

 

нарушений

 

и

 

ава

-

рийных

 

ситуаций

 

в

 

ЕЭС

 

России

;

• 

обеспечена

 

возможность

 

разви

-

тия

 

на

 

базе

 

АС

 

СИ

 

СМПР

 

техноло

-

гий

 

управления

 

с

 

применением

 

данных

 

векторных

 

измерений

 

параметров

 

электроэнергетиче

-

ского

 

режима

.

 

Развитие

 

технологий

 

оператив

-

но

-

диспетчерского

 

и

 

автома

-

тического

 

управления

 

ЭЭС

 

на

 

базе

 

векторных

 

измерений

Основной

 

целью

 

развития

 

тех

-

нологии

 

синхронизированных

 

век

-

торных

 

измерений

 

является

 

по

-

вышение

 

качества

 

и

 

надёжности

 

оперативно

-

диспетчерского

 

и

 

ав

-

томатического

 

управления

 

энерго

-

системой

В

 

связи

 

с

 

этим

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

инициировал

 

разработку

 

и

 

внедрение

 

следующих

 

систем

:

• 

для

 

обеспечения

 

максимальной

 

пропускной

 

способности

 

линий

 

электропередачи

 

с

 

учётом

 

реаль

-

ных

 

схемно

-

режимных

 

условий

 

работы

 

энергосистемы

определе

-

ния

 

запасов

 

устойчивости

 

в

 

кон

-

тролируемых

 

сечениях

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

была

 

разра

-

ботана

 

и

 

находилась

 

в

 

промыш

-

ленной

 

эксплуатации

 

в

 

северных

 

районах

 

Тюменской

 

области

 

Система

 

мониторинга

 

запасов

 

устойчивости

  (

СМЗУ

), 

для

 

функ

-

ционирования

 

которой

 

на

 

шести

 

объектах

 

электроэнергетики

 

были

 

установлены

 PMU 

и

 

организована

 

система

 

сбора

 

векторных

 

данных

 

в

 

Тюменское

 

РДУ

 [4, 5]. 

 

Ведутся

 

работы

 

по

 

дальнейше

-

му

 

развитию

 

функциональных

 

возможностей

 

СМЗУ

комплек

-

сы

 

СМЗУ

 

нового

 

поколения

 

вне

-

дрены

 

в

 

опытную

 

эксплуатацию

 

в

 

ОЭС

 

Северо

-

Запада

 

в

 

двух

 

филиалах

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

». 

Вне

-

дрение

 

СМЗУ

 

нового

 

поколения

 

позволит

:

 

максимально

 

использовать

 

пропускную

 

способность

 

электрической

 

сети

 

с

 

обе

-

спечением

 

нормативных

 

за

-

пасов

 

устойчивости

 

посред

-

ством

 

управления

 

режимом

 

с

 

учётом

 

актуальных

 

режим

-

ных

 

и

 

токовых

 

ограничений

 

и

 

ресурсов

 

противоаварийного

 

управления

;

 

обеспечить

 

диспетчера

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

актуальными

 

величинами

 

аварийно

 

допустимых

 

и

 

мак

-

симально

 

допустимых

 

пере

-

токов

 

активной

 

мощности

 

в

 

электрической

 

сети

 

в

 

различ

-

ных

 

схемно

-

режимных

 

усло

-

виях

 

работы

 

энергосистемы

;

•  

 

для

 

контроля

 

правильности

 

функ

-

ционирования

 

систем

 

возбужде

-

ния

 

и

 

автоматических

 

регулято

-

ров

 

возбуждения

 

генераторов

 

электростанций

 

разработан

 

и

 

при

 

содействии

 

ОАО

 «

Интер

 

РАО

» 

реализован

 

пилотный

 

проект

 

системы

 

мониторинга

 

систем

-

ных

 

регуляторов

  (

СМСР

на

 

Северо

-

Западной

 

ТЭЦ

 [6].

 

Основные

 

функции

 

СМСР

 — 

сво

-

евременное

 

выявление

 

генери

-

рующего

 

оборудования

 

с

 

неис

-

правной

 

системой

 

возбуждения

которое

 

может

 

явиться

 

причи

-

ной

 

возникновения

 

аварийной

 

ситуации

 

в

 

энергосистеме

вы

-

явление

 

незатухающих

 

низкоча

-

стотных

 

синхронных

 

колебаний

 

(

НЧК

генераторов

 

для

 

оценки

 

правильности

 

работы

 

системных

 

стабилизаторов

определение

 

не

-

обходимого

 

объёма

 

корректиров

-

ки

 

настроек

 

АРВ

устранение

 

не

-

поладок

 

в

 

системе

 

возбуждения

 

синхронных

 

генераторов

 

и

 

т

.

д

 

Опытная

 

эксплуатация

 

системы

 

на

 

Северо

-

Западной

 

ТЭЦ

 

позво

-

лила

 

выявить

 

неэффективность

 

работы

 

системных

 

стабилизато

-

ров

 

и

 

произвести

 

необходимую

 

корректировку

 

настроек

.

 

В

 

настоящий

 

момент

 

совместно

 

с

 

ООО

  «

ЛУКОЙЛ

-

Кубаньэнерго

» 

ведутся

 

работы

 

по

 

разработке

 

и

 

внедрению

 

СМСР

 

на

 

Краснодар

-

ской

 

ТЭЦ

:

• 

для

 

исследования

 

динамических

 

свойств

 

энергосистемы

выявле

-

ния

 

НЧК

 

в

 

различных

 

частях

 

ЕЭС

 

России

идентификации

 

источни

-

ков

 

колебаний

 

и

 

оценки

 

уровня

 

их

 

опасности

 

для

 

ЭЭС

 

ведутся

 

разработки

 

методов

 

и

 

алгорит

-

мов

 

мониторинга

 

НЧК

Завер

-

шение

 

работ

 

по

 

его

 

интеграции

 

с

 

АС

 

СИ

 

СМПР

 

запланировано

 

на

 

2014 

г

.;

• 

для

 

повышения

 

точности

 

рас

-

чётов

 

в

 

программах

 

оценивания

 

состояния

 

ЭЭС

 

ведутся

 

работы

 

по

 

расширению

 

применения

 

синхронизированных

 

вектор

-

ных

 

измерений

 

в

 

программ

-

но

-

технических

 

комплексах

 

Рис

. 3. 

Структурная

 

схема

 

системы

 

сбора

 

информации

 

СМПР

 

ЕЭС

/

ОЭС


Page 9
background image

59

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

централизованных

 

систем

 

противоаварийной

 

автоматики

 

(

ЦСПА

).

 

Сопровождение

 

эксплуатации

 

ПТК

 

СМПР

 

на

 

объектах

 

элек

-

троэнергетики

ОАО

 «

СО

 

ЕЭС

» 

контролирует

 

про

-

цессы

 

проектирования

 

и

 

внедре

-

ния

 

ПТК

 

СМПР

 

на

 

объектах

 

электро

-

энергетики

формирует

 

технические

 

требования

 

к

 

комплексам

согласо

-

вывает

 

технические

 

задания

 

и

 

про

-

ектную

 

документацию

участвует

 

в

 

приёмке

 

комплексов

 

в

 

эксплуа

-

тацию

 

и

 

посредством

 

АС

 

СИ

 

СМПР

 

контролирует

 

функционирование

 

комплексов

 

после

 

их

 

ввода

 

в

 

экс

-

плуатацию

.

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

ОАО

  «

СО

 

ЕЭС

» 

данные

 

синхронизированных

 

векторных

 

измерений

 

применяются

:

• 

при

 

расследовании

 

технологиче

-

ских

 

возмущений

 

и

 

аварийных

 

ситуаций

  (

поставарийный

 

ана

-

лиз

);

• 

для

 

мониторинга

 

корректности

 

работы

 

системных

 

регуляторов

;

• 

для

 

верификации

 

расчётных

 

моделей

 [7, 8];

• 

для

 

мониторинга

 

участия

 

энерго

-

блоков

 

в

 

ОПРЧ

НПРЧ

;

• 

при

 

оценке

 

частотных

 

харак

-

теристик

 

ЕЭС

 

при

 

проведении

 

натурных

 

испытаний

;

• 

для

 

повышения

 

точности

 

оцени

-

вания

 

состояния

;

• 

для

 

уточнения

 

статических

 

и

 

динамических

 

характеристик

 

энергосистемы

;

• 

при

 

анализе

 

НЧК

 

и

 

идентифика

-

ции

 

их

 

параметров

;

• 

при

 

определении

 

запасов

 

устой

-

чивости

 

по

 

контролируемым

 

сечениям

 

сети

.

При

 

решении

 

перечисленных

 

выше

 

задач

 

ОАО

  «

СО