Системы непрерывного контроля качества электроэнергии электросетевой компании

Page 1
background image

Page 2
background image

54

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

54

ПРЕДПОСЫЛКИ

 

СОЗДАНИЯ

 

СИСТЕМ

 

КОНТРОЛЯ

 

КАЧЕСТВА

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

При

 

контроле

 

качества

 

опре

-

деляется

 

соответствие

 

значений

 

показателей

 

качества

 

электро

-

энергии

  (

ПКЭ

установленным

 

нормам

Таким

 

образом

кон

-

троль

 

является

 

первым

 

этапом

 

управления

 

качеством

на

 

ко

-

тором

 

определяется

 

текущее

 

техническое

 

состояние

 

энерго

-

системы

выявляются

 

имеющи

-

еся

 

проблемы

 

и

 

слабые

 

места

Анализ

 

качества

 

электроэнер

-

гии

 

проводится

 

с

 

целью

 

опреде

-

ления

 

причин

 

и

 

выявления

 

ис

-

точников

 

ухудшения

 

качества

 

и

 

является

 

необходимым

 

этапом

 

управления

 

качеством

 

при

 

не

-

соответствии

 

значений

 

ПКЭ

 (

ста

-

тистических

 

характеристик

 

ПКЭ

нормам

В

 

настоящее

 

время

 

полного

 

понимания

 

того

какие

 

пара

-

метры

 

электроэнергетических

 

величин

 

целесообразно

 

контро

-

лировать

 

для

 

наиболее

 

эффек

-

тивного

 

управления

 

качеством

 

электроэнергии

в

 

большинстве

 

электросетевых

 

компаний

 

нет

Решение

 

этого

 

вопроса

 

может

 

быть

 

найдено

 

в

 

ходе

 

совмест

-

ной

 

работы

 

энергетиков

учёных

 

и

 

специалистов

занимающихся

 

созданием

 

средств

 

измерений

 

для

 

метрологического

 

обеспече

-

ния

 

контроля

 

качества

 

электро

-

энергии

.

Как

 

правило

контроль

 

каче

-

ства

 

электрической

 

энергии

 

в

 

электросетевых

 

компаниях

 

но

-

сит

 

краткосрочный

периодиче

-

ский

 

характер

В

 

основном

 

он

 

осуществляется

 

при

 

проведении

 

сертификационных

периодиче

-

ских

 

и

 

некоторых

 

других

 

видов

 

испытаний

 

в

 

целях

 

подтвержде

-

ния

 

соответствия

 

обязательным

 

требованиям

Результаты

 

крат

-

косрочных

 

испытаний

суммар

-

ная

 

продолжительность

 

которых

как

 

правило

не

 

превышает

 2% 

времени

 

работы

 

электрообору

-

дования

 

в

 

год

 (

одна

 

неделя

), 

не

-

достаточно

 

полно

 

и

 

достоверно

 

отражают

 

положение

 

в

 

области

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

элек

-

трических

 

сетях

 

компаний

.

Результатом

 

сертификации

 

электрической

 

энергии

  (

ЭЭ

), 

безусловно

является

 

некоторое

 

улучшение

 

параметров

 

энерго

-

снабжения

Однако

 

значитель

-

ных

 

успехов

 

в

 

данном

 

направле

-

нии

 

достигнуть

 

не

 

удалось

Для

 

контроля

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

по

 

некото

-

рым

 

ПКЭ

как

 

правило

требу

-

ется

 

проведение

 

длительных

 

испытаний

Это

 

относится

 

пре

-

жде

 

всего

 

к

 

параметрам

 

про

-

валов

 

напряжения

 

(

длитель

-

ность

 

и

 

глубина

и

 

параметрам

 

временных

 

перенапряжений

 

(

длительность

 

и

 

коэффициент

 

перенапряжения

). 

Накопление

 

измерительной

 

информации

характеризующей

 

эти

 

динами

-

ческие

 

процессы

и

 

её

 

статисти

-

ческая

 

обработка

 

должны

 

про

-

водиться

 

в

 

течение

 

одного

 

года

Только

 

при

 

соблюдении

 

этого

 

требования

 

к

 

продолжитель

-

ности

 

испытаний

 

полученные

 

статистические

 

характеристики

 

могут

 

использоваться

 

для

 

совер

-

шенствования

 

договорных

 

отно

-

шений

 

между

 

поставщиками

 

и

 

потребителями

 

электроэнергии

.

Существенным

 

недостат

-

ком

обусловленным

 

несовер

-

шенством

 

соответствующего

 

нормативно

-

методического

 

обе

-

спечения

является

 

также

 

то

что

 

контроль

 

качества

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

в

 

настоящее

 

вре

-

мя

 

осуществляется

 

без

 

учёта

 

па

-

раметров

 

электропотребления

Так

 

как

 

нормы

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

установлены

 

для

 

всех

 

режимов

 

потребления

 

электроэнергии

необходима

 

ко

-

личественная

 

оценка

 

режимов

 

наибольших

 

и

 

наименьших

 

на

-

грузок

 

и

 

их

 

экспериментальное

 

определение

 

при

 

проведении

 

ис

-

пытаний

 

электрической

 

энергии

к

а

ч

е

с

т

в

о

 э

л

е

к

т

р

о

э

н

е

р

г

и

и

качество электроэнергии

Системы непрерывного 

контроля качества 

электроэнергии 

электросетевой компании

Кирилл КАЛИННИКОВ,

 

начальник Центра стандартизации, метрологии,

 

сертификации и лицензирования

 

ОАО «Фирма ОРГРЭС»


Page 3
background image

55

 4 (19), 

июль

август

, 2013

55

Ещё

 

одним

 

недостатком

 

су

-

ществующей

 

в

 

настоящее

 

время

 

практики

 

контроля

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

является

 

то

что

 

результаты

 

проводимых

 

в

 

настоя

-

щее

 

время

 

испытаний

к

 

сожале

-

нию

не

 

содержат

 

измерительной

 

информации

которая

 

может

 

быть

 

использована

 

для

 

анализа

 

качества

 

электрической

 

энергии

  (

значений

 

параметров

 

силы

 

тока

углов

 

фазо

-

вых

 

сдвигов

мощности

). 

Краткосрочный

 

и

 

периодический

 

характер

 

испытаний

 

и

 

отсутствие

 

при

 

их

 

проведении

 

результатов

 

из

-

мерений

 

параметров

необходимых

 

для

 

анализа

 

качества

 

электроэнер

-

гии

существенно

 

осложняют

 

разра

-

ботку

 

организационно

-

технических

 

мероприятий

направленных

 

на

 

улучшение

 

качества

 

электроэнер

-

гии

 

и

 

повышение

 

показателей

 

на

-

дёжности

 

электроснабжения

и

 

не

 

позволяют

 

в

 

полной

 

мере

 

достичь

 

стратегической

 

цели

 

компании

 

в

 

об

-

ласти

 

качества

.

Для

 

повышения

 

достоверности

 

и

 

полноты

 

результатов

 

контроля

 

каче

-

ства

 

электрической

 

энергии

а

 

так

-

же

 

для

 

повышения

 

оперативности

 

его

 

управления

 

контроль

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

должен

 

про

-

водиться

 

непрерывно

При

 

этом

 

необходимо

 

осуществлять

 

постоян

-

ный

 

мониторинг

 

качества

 

электри

-

ческой

 

энергии

 

с

 

помощью

 

соот

-

ветствующей

 

автоматизированной

 

информационно

-

измерительной

 

системы

 

контроля

 

качества

 

элек

-

троэнергии

  (

АИИС

 

ККЭ

). 

Предпо

-

сылки

 

создания

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

показаны

 

на

 

рис

. 1. 

Результатом

 

работы

 

такой

 

системы

 

должно

 

быть

 

получение

 

измерительной

 

информации

не

-

обходимой

 

не

 

только

 

для

 

опреде

-

ления

 

соответствия

 

электрической

 

энергии

 

обязательным

 

требовани

-

ям

 (

контроля

 

качества

 

электроэнер

-

гии

), 

но

 

и

 

для

 

выявления

 

источни

-

ков

 

и

 

причин

 

ухудшения

 

качества

Использование

 

в

 

качестве

 

сред

-

ства

 

измерений

 

АИИС

 

позволит

 

ре

-

шить

 

поставленную

 

задачу

 

на

 

высо

-

ком

 

техническом

 

уровне

который

 

подразумевает

 

высокую

 

точность

 

и

 

достоверность

 

измерительной

 

информации

высокую

 

эффектив

-

ность

 

и

 

производительность

 

труда

 

специалистов

занимающихся

 

кон

-

тролем

анализом

 

и

 

управлением

 

качеством

 

электроэнергии

.

Применение

 

высокотехноло

-

гичных

 

процессов

 

производства

имеющих

 

непрерывный

 

характер

требует

 

и

 

энергоснабжения

 

высоко

-

го

 

качества

Мониторинг

 

КЭ

организуемый

 

как

 

постоянный

 

и

 

непрерывный

 

процесс

 

измерений

 

ПКЭ

и

 

срав

-

нение

 

результатов

 

измерений

 

с

 

допускаемыми

 

значениями

 

по

-

зволяет

 

получить

 

достоверную

 

ин

-

формацию

 

о

 

качестве

 

ЭЭ

.

В

 

связи

 

с

 

тем

что

 

КЭ

 

отнесено

 

к

 

сфере

 

государственного

 

контроля

 

и

 

надзора

требования

 

к

 

погреш

-

ностям

 

и

 

алгоритмам

 

измерений

установленные

 

в

 

ГОСТ

 13109-97, 

являются

 

обязательными

.

ЗАДАЧИ

 

МОНИТОРИНГА

 

КЭ

Основная

 

задача

 

мониторинга

 

КЭ

 

заключается

 

в

 

измерении

 

ПКЭ

 

и

 

определении

 

степени

 

их

 

соответ

-

ствия

 

требованиям

установленным

 

ГОСТ

 13109-97 

и

 

предъявленным

 

в

 

договоре

Таким

 

образом

мони

-

торинг

 

КЭ

 

должен

 

выполнять

 

экс

-

пертную

 

функцию

 — 

определять

со

-

ответствует

 

или

 

не

 

соответствует

 

КЭ

 

предъявляемым

 

требованиям

.

Однако

 

КЭ

 

определяется

 

не

 

толь

-

ко

 

энергоснабжающей

 

организаци

-

ей

но

 

и

 

непосредственно

 

потреби

-

телем

Потребители

 

с

 

нелинейной

 

или

 

несимметричной

 

нагрузкой

 

оказывают

 

негативное

 

влияние

 

на

 

КЭ

Поэтому

 

при

 

выходе

 

КЭ

 

за

 

диа

-

пазоны

 

допустимых

 

значений

 

необ

-

ходимо

 

определить

кто

 

является

 

ис

-

точником

 

ухудшения

 

КЭ

поставщик

 

или

 

потребитель

 

ЭЭ

В

 

этом

 

заклю

-

чается

 

вторая

 

задача

 

мониторинга

 

КЭ

 — 

определение

 

источника

 

ухуд

-

шения

 

КЭ

Реализация

 

данной

 

воз

-

можности

 

не

 

является

 

обязательной

 

для

 

потребителей

нагрузка

 

которых

 

в

 

принципе

 

не

 

может

 

ухудшать

 

КЭ

.

Для

 

определения

 

источника

 

ухуд

-

шения

 

КЭ

 

недостаточно

 

измерять

 

только

 

ПКЭ

Только

 

одновременные

 

измерения

 

параметров

 

тока

 

и

 

напря

-

жения

 

позволяют

 

определить

 

источ

-

ник

 

максимального

 

ухудшения

 

КЭ

.

Система

 

управления

 

КЭ

 

бази

-

руется

 

на

 

основании

 

результатов

полученных

 

с

 

помощью

 

комплекса

 

приборов

измеряющих

 

параметры

 

энергоснабжения

Целесообразно

чтобы

 

в

 

качестве

 

таких

 

приборов

 

использовались

 

средства

 

измере

-

ний

 

ПКЭ

  (

СИ

 

ПКЭ

), 

внесённые

 

в

 

Государственный

 

реестр

 

средств

 

измерений

Кроме

 

экономической

 

выгоды

 

использование

 

СИ

 

ПКЭ

 

для

 

управления

 

параметрами

 

энерго

-

снабжения

 

имеет

 

ряд

 

технических

 

преимуществ

а

 

именно

:

—  

единые

 

алгоритмы

 

получения

 

результатов

 

измерений

 

для

 

управления

 

КЭ

 

и

 

контроля

;

—  

возможность

 

использования

 

СИ

 

ПКЭ

 

в

 

качестве

 

источников

 

за

-

мещающей

 

информации

 

для

 

си

-

стем

 

учёта

 

электроэнергии

;

—  

получение

 

оперативной

 

инфор

-

мации

 

об

 

изменении

 

параме

-

тров

 

энергоснабжения

 

с

 

целью

 

последующего

 

анализа

.

Рис

. 1. 

Предпосылки

 

создания

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии


Page 4
background image

56

СЕТИ РОССИИ

Таким

 

образом

следующая

 

за

-

дача

 

мониторинга

 

заключается

 

в

 

предоставлении

 

оперативной

 

ин

-

формации

 

об

 

изменении

 

параме

-

тров

 

энергоснабжения

.

В

 

общем

 

виде

 

задачи

решае

-

мые

 

мониторингом

 

КЭ

можно

 

определить

 

следующим

 

образом

:

—  

измерение

 

ПКЭ

статистическая

 

обработка

 

результатов

 

измере

-

ний

;

—  

сравнение

 

результатов

 

измере

-

ний

 

ПКЭ

 

с

 

допускаемыми

 

зна

-

чениями

Определение

 

степени

 

соответствия

 

КЭ

 

установленным

 

требованиям

:

—  

определение

 

источника

 

ухудше

-

ния

 

КЭ

;

—  

предоставление

 

оперативной

 

информации

 

для

 

управления

 

КЭ

.

Первые

 

две

 

задачи

 

являются

 

обязательными

 

и

 

определяют

 

суть

 

мониторинга

 

КЭ

Необходимость

 

ре

-

ализации

 

третьей

 

задачи

 

определя

-

ется

 

договоренностями

 

поставщика

 

и

 

потребителя

Четвёртая

 

задача

 

актуальна

 

только

 

для

 

предприятия

которое

 

имеет

 

возможность

 

опера

-

тивно

 

влиять

 

на

 

изменение

 

параме

-

тров

 

энергоснабжения

.

СТРУКТУРА

 

СИСТЕМЫ

 

КОНТРОЛЯ

 

КАЧЕСТВА

 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Учитывая

что

 

основная

 

часть

 

за

-

дач

связанных

 

с

 

транспортировкой

 

электроэнергии

 

и

 

обслуживанием

 

производственных

 

объектов

 (

транс

-

форматорных

 

и

 

распределительных

 

подстанций

линий

 

передач

), 

реша

-

ются

 

в

 

филиалах

 

компании

система

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

компании

 

должна

 

базироваться

 

на

 

АИИС

 

ККЭ

созданных

 

в

 

каждом

 

фи

-

лиале

 

компании

В

 

центральный

 

ап

-

парат

 

компании

 

должна

 

поступать

 

обобщённая

 

статистическая

 

инфор

-

мация

 

о

 

качестве

 

электроэнергии

полученная

 

с

 

помощью

 

АИИС

 

ККЭ

 

филиалов

Структурная

 

схема

 

измеритель

-

ной

 

системы

построенной

 

с

 

ис

-

пользованием

 

средств

 

измерений

 

и

 

программного

 

обеспечения

 

се

-

рии

  «

Ресурс

», 

АИИС

 

ККЭ

  «

Ресурс

», 

совмещённой

 

с

 

организационной

 

и

 

технологической

 

структурой

 

фи

-

лиала

 

электросетевой

 

компании

представлена

 

на

 

рис

. 2. 

Организа

-

ционная

 

структура

 

филиала

 

ком

-

пании

 

состоит

 

из

 

центрального

 

аппарата

  (

управления

филиала

производственных

 

отделений

 (

ПО

и

 

районов

 

электрических

 

сетей

 (

РЭС

). 

В

 

технологической

 

структуре

 

филиа

-

ла

 

компании

 

представлены

 

произ

-

водственные

 

объекты

включая

 

вы

-

соковольтные

 

трансформаторные

 

подстанции

трансформаторные

 

подстанции

 

среднего

 

напряжения

 

и

 

электроустановки

 

потребителей

на

 

которых

 

присутствуют

 

точки

 

кон

-

троля

 

качества

 

электрической

 

энер

-

гии

.

Точки

 

контроля

 

качества

 

элек

-

троэнергии

в

 

которых

 

устанав

-

ливаются

 

измерительные

 

и

 

из

-

мерительно

-

вычислительные

 

ком

-

поненты

 

системы

расположены

 

по

 

всей

 

технологической

 

цепочке

 

транспорта

 

электроэнергии

Они

 

охватывают

 

все

 

участки

 

электри

-

ческих

 

сетей

начиная

 

от

 

узловых

 

распределительных

 

и

 

главных

 

по

-

нижающих

 

высоковольтных

 

под

-

станций

 (110—220 

кВ

), 

получающих

 

электроэнергию

 

от

 

энергосистемы

 

или

 

предприятий

генерирующих

 

электроэнергию

и

 

заканчивая

 

наи

-

более

 

удалёнными

 

потребителями

 

электроэнергии

 

сетей

 0,4 

кВ

полу

-

чающими

 

электроэнергию

 

от

 

транс

-

форматорных

 

и

 

распределительных

 

подстанций

 (6—20 

кВ

). 

Выбор

 

точек

 

контроля

 

должен

 

производиться

 

в

 

соответствии

 

с

 

ГОСТ

 

Р

 53333-2008.

С

 

целью

 

реализации

 

определён

-

ных

 

ранее

 

задач

 

мониторинг

 

КЭ

 

мо

-

жет

 

быть

 

организован

 

в

 

различных

 

вариантах

.

Мониторинг

построенный

 

с

 

це

-

лью

 

контроля

 

КЭ

требует

 

организа

-

ции

 

измерительной

 

системы

кото

-

рая

 

включает

 

в

 

себя

 

в

 

общем

 

виде

:

—  

измерительные

 

трансформато

-

ры

 

напряжения

 (

ТН

);

—  

средство

 

измерений

;

—  

устройство

 

статистической

 

обра

-

ботки

;

—  

устройство

 

сравнения

 

ПКЭ

 

с

 

за

-

данными

 

значениями

.

При

 

контроле

 

КЭ

 

в

 

сетях

 0,4 

кВ

 

ТН

 

могут

 

не

 

использоваться

.

Средство

 

измерений

устройство

 

статистической

 

обработки

 

и

 

устрой

-

ство

 

сравнения

 

могут

 

быть

 

реализо

-

ваны

 

как

 

отдельные

независимые

 

устройства

 

или

 

быть

 

включены

 

в

 

качестве

 

составных

 

модулей

 

в

 

один

 

многофункциональный

 

прибор

На

 

рис

. 3 

показано

как

 

реализуется

 

система

 

контроля

 

качества

 

электро

-

энергии

 

на

 

трансформаторной

 

под

-

станции

.

В

 

состав

 

АИИС

 

ККЭ

 

входят

 

сле

-

дующие

 

компоненты

 (

рис

. 4):

—  

измерительные

 

компоненты

 (

из

-

мерительные

 

трансформаторы

 

напряжения

 — 

ИТН

измеритель

-

ные

 

трансформаторы

 

тока

 — 

ИТТ

); 

—  

комплексные

 

компоненты

измерительно

-

вычислительные

 

комплексы

  (

измерители

 

показа

-

телей

 

качества

 

электроэнергии

 — 

ИПКЭ

программно

-

технические

 

комплексы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 — 

ПТК

); 

—  

связующие

 

компоненты

  (

линии

 

связи

 

между

 

измерительными

 

трансформаторами

 

и

 

измерите

-

лями

 

ПКЭ

, GSM-

модемы

аппа

-

ратура

 

и

 

сети

 Ethernet, 

концен

-

траторы

 — HUB);

1 — 

нормирующий

 

преобразователь

 

напряжения

 

ТН

2 — 

средство

 

измерений

3 — 

устройство

 

статистической

 

обработки

 

результатов

 

измерений

4 — 

устройство

 

сравнения

Рис

. 2. 

Структура

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

Измерительная

 

система

Соответствует

да

/

нет

~

U

(t)

ТН

1

2

3

4

Средство

 

измерений

Устройство

 

статистической

 

обработки

Устройство

 

сравнения


Page 5
background image

57

 4 (19), 

июль

август

, 2013

—  

вычислительные

 

компоненты

 

(

серверы

 

данных

станции

 

сбо

-

ра

 

данных

 

и

 

рабочие

 

станции

 

с

 

установленным

 

системным

 

и

 

прикладным

 

программным

 

обе

-

спечением

). 

Точки

 

контроля

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

на

 

высоковольт

-

ных

 

трансформаторных

 

подстанци

-

ях

подключённых

 

к

 

энергосистеме

 

или

 

генерирующим

 

предприятиям

должны

 

располагаться

 

на

 

входных

 

и

 

выходных

 

фидерах

Измерительная

 

информация

 

в

 

точках

 

контроля

рас

-

положенных

 

на

 

входных

 

фидерах

 

этих

 

подстанций

предназначена

 

для

 

контроля

 

качества

 

поступаю

-

щей

 

в

 

компанию

 

электроэнергии

 

(

входного

 

контроля

и

 

используется

 

для

 

организации

 

взаимодействия

 

с

 

магистральными

 

электросетевы

-

ми

 

компаниями

 

и

 

генерирующими

 

предприятиями

 

при

 

управлении

 

качеством

 

электроэнергии

Изме

-

рительная

 

информация

 

в

 

точках

 

контроля

расположенных

 

на

 

выход

-

ных

 

фидерах

предназначена

 

для

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

высоковольтных

 

электрических

 

сетях

 

филиала

 

компании

 

и

 

исполь

-

зуется

 

для

 

проверки

 

соответствия

 

электрической

 

энергии

 

обязатель

-

ным

 

требованиям

 

и

 

управления

 

качеством

 

электроэнергии

 

внутри

 

компании

.

С

 

учётом

 

большого

 

количества

 

точек

 

контроля

 

и

 

важности

 

получае

-

мой

 

в

 

них

 

измерительной

 

инфор

-

мации

 

контроль

 

и

 

анализ

 

качества

 

электроэнергии

 

на

 

этих

 

подстанци

-

ях

 

должен

 

быть

 

организован

 

с

 

по

-

мощью

 

локальных

 

подсистем

Базо

-

вым

 

элементом

 

такой

 

подсистемы

 

является

 

ПТК

который

 

подключает

-

ся

 

к

 

измерительным

 

трансформато

-

рам

 

напряжения

 

и

 

тока

.

В

 

состав

 

ПТК

 

входят

 

измерители

 

ПКЭ

промышленный

 

компьютер

 

с

 

системным

 

и

 

прикладным

 

про

-

граммным

 

обеспечением

связую

-

щие

 

и

 

вспомогательные

 

компонен

-

ты

аппаратура

 

передачи

 

данных

конструктивные

 

и

 

коммутационные

 

элементы

устройства

 

сигнализа

-

ции

элементы

 

системы

 

электро

-

питания

Одним

 

из

 

вариантов

 

ПТК

 

является

 

сертифицированное

 

и

 

за

-

несённое

 

в

 

государственный

 

реестр

 

средств

 

измерений

 

устройство

 

не

-

прерывного

 

контроля

 

показателей

 

качества

 

электроэнергии

 (

УНКПКЭ

), 

которое

 

представлено

 

на

 

рис

. 5. 

Данное

 

устройство

 

является

 

закон

-

ченным

 

типовым

 

решением

 

для

 

небольших

 

измерительных

 

систем

 

АИИС

 

ККЭ

 

или

 

готовой

 

подсистемой

 

в

 

составе

 

крупных

 

измерительных

 

систем

 

электросетевых

 

компаний

В

 

качестве

 

прикладного

 

про

-

граммного

 

обеспечения

 

в

 

УНКПКЭ

 

используется

 

программа

  «

Ресурс

-

Бриз

». 

В

 

качестве

 

связующих

 

компонентов

 

для

 

подключения

 

к

 

другим

 

информационным

 

частям

 

крупной

 

измерительной

 

системы

 

целесообразно

 

использование

 

сети

 

Ethernet. 

Передача

 

измерительной

 

информации

 

на

 

серверы

 

данных

расположенные

 

в

 

ПО

  (

РЭС

), 

может

 

производиться

 

с

 

помощью

 

стан

-

дартного

 

протокола

 

передачи

 

дан

-

ных

 

МЭК

 60870-5-104.

Точки

 

контроля

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

внутренних

 

вы

-

соковольтных

 

трансформаторных

 

подстанций

 

должны

 

быть

 

располо

-

жены

 

на

 

выходных

 

фидерах

При

 

необходимости

 

получения

 

допол

-

нительной

 

измерительной

 

инфор

-

мации

 

для

 

управления

 

качеством

 

электрической

 

энергии

 

внутри

 

фи

-

лиала

 

компании

 

они

 

могут

 

быть

 

расположены

 

и

 

на

 

входных

 

фидерах

 

этих

 

подстанций

В

 

состав

 

измери

-

тельных

 

каналов

подключённых

 

к

 

точкам

 

контроля

 

этих

 

подстанций

входят

 

измерительные

 

трансформа

-

торы

измерители

 

ПКЭ

 

и

 

связующие

 

компоненты

При

 

наличии

 

на

 

подстанции

 

сети

 Ethernet 

обмен

 

данными

 

между

 

комплексными

 

компонен

-

тами

 

системы

 

(

измерительно

-

вычислительными

 

комплексами

), 

расположенными

 

на

 

подстанции

и

 

вычислительными

 

компонентами

 

(

станциями

 

сбора

 

данных

), 

рас

-

положенными

 

в

 

ПО

 (

РЭС

), 

произво

-

дится

 

с

 

помощью

 

аппаратуры

 

и

 

ин

-

формационных

 

каналов

 

этих

 

сетей

Если

 

возможность

 

подключения

 

к

 

сети

 Ethernet 

отсутствует

в

 

качестве

 

основных

 

каналов

 

связи

 

использу

-

ются

 

беспроводные

 

сети

 GSM 

и

 

со

-

ответствующая

 

каналообразующая

 

аппаратура

 (GSM-

модемы

).

Точки

 

контроля

 

на

 

трансфор

-

маторных

 

подстанциях

 

среднего

 

напряжения

 

должны

 

быть

 

располо

-

жены

 

на

 

их

 

выходных

 

фидерах

под

-

ключённых

 

к

 

электрическим

 

сетям

 

0,4 

кВ

При

 

наличии

 

измерительных

 

трансформаторов

 

на

 

этих

 

подстан

-

циях

 

точки

 

контроля

 

должны

 

рас

-

Рис

. 3. 

Установка

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

на

 

трансформаторной

 

подстанции

полагаться

 

и

 

на

 

входных

 

фидерах

 

подстанций

Измерительная

 

инфор

-

мация

полученная

 

в

 

данных

 

точках

 

контроля

используется

 

для

 

про

-

верки

 

соответствия

 

электрической

 

энергии

 

обязательным

 

требова

-

ниям

 

и

 

для

 

управления

 

качеством

 

электроэнергии

 

на

 

нижнем

 

уровне

 

РЭС

В

 

качестве

 

комплексных

 

ком

-

понентов

 

системы

 

следует

 

исполь

-

зовать

 

измерители

 

ПКЭ

В

 

качестве

 

связующих

 

компонентов

 

использу

-

ются

 GSM-

модемы

 

и

 

соответствую

-

щие

 

беспроводные

 

сети

.

Точки

 

контроля

 

качества

 

элек

-

троэнергии

 

на

 

электроустановках

 

потребителей

 

электрической

 

энер

-

гии

 

по

 

сети

 0,4 

кВ

 

являются

 

самы

-

ми

 

многочисленными

 

в

 

системе

Они

 

должны

 

располагаться

 

на

 

вхо

-

дах

 

электроустановок

 

потребителей

наиболее

 

удалённых

 

от

 

трансфор

-

маторных

 

подстанций

Измеритель

-

ная

 

информация

полученная

 

в

 

данных

 

точках

является

 

элементом

 

выходного

 

контроля

 

электроэнергии

 

в

 

РЭС

Она

 

используется

 

непосред

-

ственно

 

для

 

проверки

 

соответствия

 

качества

 

электроэнергии

 

обязатель

-

ным

 

требованиям

 

при

 

проведении

 

сертификационных

периодических

арбитражных

 

и

 

других

 

испытаний

 

и

 

для

 

управления

 

качеством

 

на

 

уров

-

не

 

потребителей

 

электрической

 


Page 6
background image

58

СЕТИ РОССИИ

Рис

. 4. 

Структурная

 

схема

 

АИИС

 

ККЭ

 «

Ресурс

», 

совмещённая

 

с

 

организационной

 

и

 

технологической

 

структурой

 

филиала

 

электросетевой

 

компании


Page 7
background image

59

 4 (19), 

июль

август

, 2013

энергии

В

 

состав

 

измерительных

 

каналов

 

входят

 

комплексные

 

ком

-

поненты

 — 

измерители

 

ПКЭ

 — 

и

 

связующие

 

компоненты

 — GSM-

модемы

Измерительная

 

информация

 

с

 

точек

 

контроля

 

качества

 

электри

-

ческой

 

энергии

расположенных

 

на

 

трансформаторных

 

подстанциях

 

среднего

 

напряжения

 

и

 

на

 

электро

-

установках

 

потребителей

 

электриче

-

ской

 

энергии

должна

 

поступать

 

на

 

станции

 

сбора

 

данных

расположен

-

ные

 

в

 

РЭС

.

Информационная

 

часть

 

систе

-

мы

  (

вычислительные

 

компоненты

 

и

 

программное

 

обеспечение

раз

-

мещается

 

в

 

службах

 

филиалов

про

-

изводственных

 

отделениях

районах

 

электрических

 

сетей

 

и

 

обслуживае

-

мых

 

высоковольтных

 

подстанциях

.

Вычислительными

 

компонента

-

ми

 

системы

 

являются

:

—  

сервер

 

данных

 

филиала

 

компа

-

нии

;

—  

серверы

 

данных

 

в

 

каждом

 

ПО

 

(

РЭС

);

—  

станции

 

сбора

 

данных

 

в

 

каждом

 

ПО

 (

РЭС

);

—  

рабочие

 

станции

 

в

 

филиале

 

ком

-

пании

 

и

 

в

 

каждом

 

ПО

 (

РЭС

).

В

 

качестве

 

каналов

 

связи

 

и

 

устройств

 

передачи

 

данных

 

исполь

-

зуются

:

—   Ethernet;
—   GSM-

модемы

.

ВЫВОДЫ

Эффективным

 

средством

 

из

-

мерений

 

для

 

контроля

 

и

 

анализа

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

являются

 

автоматизированные

 

информационно

-

измерительные

 

системы

которые

 

позволяют

 

про

-

водить

 

непрерывный

 

мониторинг

 

качества

 

электрической

 

энергии

.

Так

 

как

 

результаты

 

контроля

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

существенно

 

зависят

 

от

 

режимов

 

электропотребления

целесообраз

-

ным

 

является

 

одновременное

 

ре

-

шение

 

измерительных

 

задач

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

контроля

 

её

 

каче

-

ства

.

Использование

 

в

 

качестве

 

ком

-

плексных

 

компонентов

 

измеритель

-

ных

 

каналов

 

средств

 

измерений

 

ПКЭ

являющихся

 

многофункцио

-

нальными

 

приборами

предназна

-

ченными

 

не

 

только

 

для

 

измерений

 

параметров

 

напряжения

но

 

и

 

для

 

измерений

 

параметров

 

силы

 

тока

углов

 

фазовых

 

сдвигов

мощности

 

и

 

энергии

позволяет

 

существенно

 

расширить

 

круг

 

измерительных

 

за

-

дач

решаемых

 

с

 

помощью

 

рассма

-

триваемых

 

систем

.

Некоторая

 

избыточность

 

функ

-

циональных

 

возможностей

 

с

 

точ

-

ки

 

зрения

 

стандартного

 

подхода

 

к

 

контролю

 

качества

 

электрической

 

энергии

заложенная

 

в

 

АИИС

 

ККЭ

 

«

Ресурс

», 

позволяет

 

решать

 

задачи

связанные

 

с

 

управлением

 

каче

-

ством

 

электроэнергии

постепенно

по

 

мере

 

их

 

практической

 

необходи

-

мости

.  

1. 

ГОСТ

 13109-97 

Электрическая

 

энергия

Совместимость

 

тех

-

нических

 

средств

 

электромаг

-

нитная

Нормы

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

общего

 

на

-

значения

.

2. 

ГОСТ

 

Р

 53333-2008 

Электриче

-

ская

 

энергия

Совместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Контроль

 

качества

 

электрической

 

энергии

 

в

 

систе

-

мах

 

электроснабжения

 

общего

 

назначения

.

3. 

ГОСТ

 

Р

 54149-2010 (EN 

50160:2010) 

Электрическая

 

энергия

Совместимость

 

тех

-

нических

 

средств

 

электромаг

-

нитная

Нормы

 

качества

 

элек

-

трической

 

энергии

 

в

 

системах

 

электроснабжения

 

общего

 

на

-

значения

.

4. 

ГОСТ

 

Р

 51317.4.30-2008 (

МЭК

 

61000-4-30:2008) 

Электриче

-

ская

 

энергия

Совместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Методы

 

измерений

 

показателей

 

качества

 

электри

-

ческой

 

энергии

.

5. 

ГОСТ

 

Р

 51317.4.7-2008 (

МЭК

 

61000-4-7:2002) 

Совмести

-

мость

 

технических

 

средств

 

элек

-

тромагнитная

Общее

 

руковод

-

ство

 

по

 

средствам

 

измерений

 

и

 

измерениям

 

гармоник

 

и

 

интер

-

гармоник

 

для

 

систем

 

электро

-

снабжения

 

и

 

подключаемых

 

к

 

ним

 

технических

 

средств

.

6. 

ГОСТ

 

Р

 8.655-2009 

Государ

-

ственная

 

система

 

обеспечения

 

единства

 

измерений

Средства

 

измерений

 

показателей

 

каче

-

ства

 

электрической

 

энергии

Общие

 

технические

 

требова

-

ния

.

Рис

. 5. 

Устройство

 

непрерывного

 

контроля

 

ПКЭ

7. 

ГОСТ

 

Р

 8.689-2009 

Государ

-

ственная

 

система

 

обеспечения

 

единства

 

измерений

Средства

 

измерений

 

показателей

 

каче

-

ства

 

электрической

 

энергии

Методы

 

испытаний

.

8. 

ГОСТ

 

Р

 8.656-2009 

Государ

-

ственная

 

система

 

обеспечения

 

единства

 

измерений

Средства

 

измерений

 

показателей

 

каче

-

ства

 

электрической

 

энергии

Методика

 

поверки

.

9. 

ГОСТ

 

Р

 51317.4.15-99 (

МЭК

 

61000-4-15-97) 

Совместимость

 

технических

 

средств

 

электро

-

магнитная

Фликерметр

Техни

-

ческие

 

требования

 

и

 

методы

 

ис

-

пытаний

.

10. 

ГОСТ

 

Р

 8.596-2002 

Государ

-

ственная

 

система

 

обеспечения

 

единства

 

измерений

Метроло

-

гическое

 

обеспечение

 

измери

-

тельных

 

систем

.

11. 

ГОСТ

 1983 -2001 

Трансформато

-

ры

 

напряжения

Общие

 

техниче

-

ские

 

условия

.

12. 

ГОСТ

 7746-2001 

Трансформа

-

торы

 

тока

Общие

 

технические

 

условия

.


Оригинал статьи: Системы непрерывного контроля качества электроэнергии электросетевой компании

Читать онлайн

При контроле качества определяется соответствие значений показателей качества электроэнергии (ПКЭ) установленным нормам. Таким образом, контроль является первым этапом управления качеством, на котором определяется текущее техническое состояние энергосистемы, выявляются имеющиеся проблемы и слабые места. Анализ качества электроэнергии проводится с целью определения причин и выявления источников ухудшения качества и является необходимым этапом управления качеством при несоответствии значений ПКЭ (статистических характеристик ПКЭ) нормам.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Исследование влияния объектов микрогенерации на уровень напряжения в электрических сетях низкого напряжения

Возобновляемая энергетика / Накопители Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Харитонов М.С. Кугучева Д.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

Критерий потерь мощности от несимметричных токов в трехфазных трансформаторах и четырехпроводных линиях

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Косоухов Ф.Д. Епифанов А.П. Васильев Н.В. Криштопа Н.Ю. Горбунов А.О. Борошнин А.Л.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

Методика определения мест установки средств компенсации перемежающейся несимметрии напряжений в электрической сети с тяговой нагрузкой

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии
Тульский В.Н. Силаев М.А. Шиш К.В. Бордадын П.А. Шиш М.Р. Семешко Д.А.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

О влиянии провалов и прерываний напряжения на режимы функционирования промышленных систем электроснабжения

Учет электроэнергии / Тарифообразование / Качество электроэнергии Диагностика и мониторинг
Севостьянов А.А.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»