Совершенствование распределительных сетей в Корее

Page 1
background image

Page 2
background image

30

Ноябрь–декабрь 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Совершенствование 
распределительных сетей 
в Корее

Система мониторинга и управления распределением 
позволила оптимизировать эксплуатацию, добавив 
функциональные возможности штормовой готовности и 
выравнивания нагрузки электрических сетей.

Сон Хван Бэ (Sung Hwan Bae), 

Korea Electric Power Corp.

АВТОМАТИЗАЦИЯ

 Распределения

В

 

 2011 

году

 

в

 

течение

 

трёх

 

дней

 — 

с

 26 

по

 

28 

июля

 — 

в

 

Сеуле

Южная

 

Корея

бушевал

 

сильный

 

ливень

За

 

это

 

время

 

выпало

 500 

мм

 

осадков

что

 

составляет

 40% 

среднегодовой

 

нормы

Согласно

 

метеорологическим

 

сводкам

 

этот

 

ли

-

вень

 

был

 

сильнейшим

 

за

 

трёхдневный

 

период

 

со

 

вре

-

мени

 

начала

 

записей

 

в

 1903 

году

.

Корейская

 

электроэнергетическая

 

корпорация

 

(KEPCO) 

имеет

 

в

 

Сеуле

 

четыре

 

центра

 

контроля

 

за

 

распределением

 

электроэнергии

 (DCC), 

которые

 

кон

-

тролируют

 

и

 

управляют

 

работой

 7562 

автоматических

 

выключателей

 

и

 1499 

распределительных

 

линий

 

на

 

территории

на

 

которой

 

проживают

 3,18 

миллиона

 

по

-

требителей

В

 

общей

 

сложности

 

ливень

 27 

июля

 

вызвал

 

36 

аварий

 

в

 

распределительной

 

сети

 

города

Однако

 

центрам

 

управления

 

удалось

 

изолировать

 

повреждён

-

ные

 

участки

 

и

 

восстановить

 

подачу

 

электроэнергии

 

в

 

течение

 3 

минут

 

с

 

момента

 

получения

 

системой

 

авто

-

матизации

 

распределительной

 

сети

 (DAS) 

компании

 

KEPCO 

соответствующих

 

сигналов

Из

 36 

поврежде

-

ний

 

в

 

течение

 3 

минут

 

было

 

обработано

 24, 

в

 

течение

 

10 

минут

 — 

ещё

 

восемь

Остальные

 

четыре

 

поврежде

-

ния

 

за

 10 

минут

 

обработать

 

не

 

удалось

поскольку

 

лив

-

нем

 

были

 

повреждены

 

как

 

распределительные

 

линии

так

 

и

 

линии

 

связи

.

Поведение

 

электросети

 

во

 

время

 

ливня

Ранним

 

утром

 27 

июля

 

на

 

мониторе

 

центра

 

управ

-

ления

 

Каннамгу

Сеул

одновременно

 

сработали

 

три

 

индикатора

 

повреждений

Трансформаторы

 

тока

уста

-

новленные

 

в

 

распределительных

 

устройствах

 

на

 

сто

-

роне

 

источника

 

повреждения

обнаружили

 

токи

 

КЗ

и

 

удалённые

 

терминалы

 (RTU) 

немедленно

 

отправили

 

сообщения

 

в

 

центры

 

управления

Полученная

 

от

 

ин

-

дикаторов

 

повреждений

 

информация

 

включала

 

также

 

данные

 

о

 

нагрузке

 

повреждённых

 

распределительных

 

линий

 

в

 

реальном

 

времени

Как

 

только

 

оператор

 

центра

 

контроля

 

за

 

распре

-

делением

 

электроэнергии

 (DCC) 

подтверждал

 

нали

-

чие

 

повреждённых

 

участков

функция

 

дистанционного

 

управления

 

отключала

 

смежное

 

распредустройство

 

для

 

локализации

 

повреждённого

 

участка

а

 

затем

 

включала

 

резервные

 

распредустройства

 

для

 

восстановления

 

по

-

дачи

 

электроэнергии

 

на

 

неповреждённые

 

участки

 

каж

-

дой

 

распределительной

 

линии

Весь

 

процесс

 

переклю

-

чений

 

в

 

среднем

 

занимал

 3 

минуты

и

 

компания

 KEPCO 


Page 3
background image

31

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Ноябрь–декабрь 2012

Последствия

 

сильнейшего

 

ливня

 

в

 

июле

 2011 

года

.

Многочисленные

 

повреждения

 

распределительных

 

линий

 

в

 

Сеуле

центр

 DCC 

Каннамгу

.

АВТОМАТИЗАЦИЯ

 Распределения

повторяла

 

его

 

для

 

обработки

 

оставшихся

 

повреждений

 

в

 

течение

 

всего

 

дня

тем

 

самым

 

сводя

 

к

 

минимуму

 

ко

-

личество

 

потребителей

пострадавших

 

от

 

прерывания

 

подачи

 

электроэнергии

Более

 

того

если

 

бы

 

эта

 

ситуация

 

не

 

была

 

чрезвы

-

чайной

а

 

происходила

 

регулярно

, KEPCO 

смогла

 

бы

 

настроить

 

функцию

 

самовосстановления

 

на

 

режим

 

за

-

данной

 

автоматической

 

последовательности

 

и

 

полный

 

процесс

 

восстановления

 

подачи

 

электричества

 

занял

 

бы

 

гораздо

 

меньше

 

времени

История

 

системы

 

автоматизации

 

распределительной

 

сети

 (DAS)

Учитывая

 

обстоятельства

 

экономического

 

роста

 

Ко

-

реи

даже

 

кратковременное

 

повреждение

 

распредели

-

тельных

 

линий

 

может

 

вызвать

 

огромные

 

убытки

 

у

 

по

-


Page 4
background image

32

Ноябрь–декабрь 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Снижение

 

индекса

 

средней

 

продолжительности

 

перебоев

 

в

 

системе

 (SAIDI) 

компании

 

KEPCO. 

Основная

 

конфигурация

 

системы

 

автоматизации

 

распределительной

 

сети

.

АВТОМАТИЗАЦИЯ

 Распределения

требителей

Учитывая

 

постоянно

 

растущие

 

ожидания

 

потребителей

 

в

 

части

 

надёжности

 

и

 

качества

 

электро

-

энергии

компания

 KEPCO 

считает

 

своим

 

долгом

 

разви

-

вать

 

системы

 

автоматизации

 

распределительной

 

сети

Сначала

 

сама

 

концепция

 

дистанционного

 

контроля

 

и

 

управления

 

распределительными

 

устройствами

 

для

 

инженеров

привыкших

 

к

 «

дедовскому

» 

способу

 

ручного

 

управления

казалась

 

невероятной

.

Быстрое

 

развитие

 

инфраструктуры

 

связи

 

в

 90-

х

 

го

-

дах

 

воплотило

 

эту

 

концепцию

 

в

 

реальность

Система

 

автоматизации

 

распределительной

 

сети

 

быстро

 

при

-

вела

 

к

 

улучшению

 

индекса

 

средней

 

продолжительности

 

перебоев

 

в

 

системе

 (SAIDI) 

путём

 

сокращения

 

времени

 

восстановления

 

сети

Время

затрачиваемое

 

на

 

отправ

-

ку

 

ремонтной

 

бригады

 

на

 

место

 

повреждения

ручное

 

переключение

 

для

 

локализации

 

повреждённого

 

участка

 

и

 

восстановления

 

энергоснабжения

раньше

 

занимало

 

более

 50 

минут

Сейчас

 

это

 

время

 

сократилось

 

до

 

не

-

скольких

 

минут

Вследствие

 

интенсивности

 

транспорт

-

ного

 

потока

 

эффективность

 

работы

 

системы

 

автомати

-

зации

 

распределенной

 

сети

 (DAS) 

в

 

городских

 

районах

 

Сеула

 

выше

чем

 

в

 

сельской

 

местности

.

Конфигурация

Отличительные

 

свойства

 DAS:

• 

удалённый

 

мониторинг

 

и

 

управление

 

полевыми

 

устройствами

сбор

 

данных

 

в

 

реальном

 

времени

 (

на

-

пряжение

ток

и

 

перенастройка

 

минимальных

 

зна

-

чений

 

тока

 

срабатывания

 

АПВ

;

• 

устранение

 

однократных

 

и

 

многократных

 

поврежде

-

ний

балансирование

 

нагрузки

 

для

 

плановых

 

отклю

-

чений

• 

оптимальная

 

реконфигурация

 

распределительных

 

сетей

 

с

 

целью

 

снижения

 

потерь

 

и

 

балансирования

 

нагрузки

обнаружение

 

небаланса

 

фазных

 

токов

расчёт

 

токов

 

короткого

 

замыкания

 

и

 

моделирование

 

для

 

обучения

Система

 

автоматизации

 

распреде

-

лительной

 

сети

 (DAS) 

состоит

 

из

 

центра

 

управления

 

распределительной

 

сети

автоматического

 

распределительного

 

устройства

 

сети

 

и

 

системы

 

удалённой

 

связи

которая

 

соединяет

 

их

 

вместе

Обо

-

рудование

 

связи

 DAS 

передаёт

 

команды

 

центра

 

управления

 

на

 

коммутационную

 

аппаратуру

от

 

которой

 

приходят

 

данные

В

 

Корее

где

 

основным

 

средством

 

пере

-

дачи

 

данных

 

являются

 

оптоволоконные

 

кабели

для

 

системы

 DAS 

используются

 

различные

 

системы

 

беспроводной

 

связи

такие

 

как

 

транковая

 

радиосистема

 (TRS) 

и

 

технология

 

множественного

 

доступа

 

с

 

кодовым

 

разделением

 (CDMA). 

Однако

 

даже

 

в

 

других

 

странах

 

с

 

использовани

-

ем

 

иных

 

беспроводных

 

систем

 

переда

-

чи

 

данных

таких

 

как

 

система

 

пакетной

 

радиосвязи

 

общего

 

пользования

 (GPRS) 

и

 

глобальная

 

система

 

подвижной

 

связи

 

(GSM), 

система

 

автоматизации

 

распре

-

делительной

 

сети

 (DAS) 

может

 

исполь

-

зоваться

 

с

 

тем

 

же

 

успехом

что

 

под

-

тверждают

 

несколько

 

пилотных

 

проектов

 

в

 

Китае

Индонезии

Вьетнаме

 

и

 

Египте

.

Реализация

Разработка

 

системы

 DAS 

компани

-

ей

 KEPCO 

началась

 

в

 1983 

году

 

и

 

окончательно

 

была

 

внедрена

 

в

 

существующую

 

сеть

 

в

 1998. 

С

 

тех

 

пор

 

ком

-

пания

 

постоянно

 

совершенствовала

 

систему

и

 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

она

 

полностью

 

обновлена

Пока

 KEPCO 

в

 

основном

 

занималась

 

разработкой

 

программного

 

обе

-

спечения

многие

 

местные

 

компании

такие

 

как

 ENTEC, 

Jin Kwang E&C Corp., Iljin Electric 

и

 KDN, 

тоже

 

внесли

 

свою

 

лепту

 

в

 

создание

 

системы

 

автоматизации

 

распре

-

делительной

 

сети

разрабатывая

 

аппаратуру

 

распре

-

деления

 

для

 

воздушных

 

линий

блоки

 

кольцевых

 

маги

-

стралей

 

и

 RTU 

соответственно

Общая

 

сумма

 

вложений

 

в

 DAS 

составила

 

около

 407 

миллионов

 

долларов

Для

 

более

 

эффективной

 

работы

 

системы

 KEPCO 

построила

 

41 

центр

 

управления

где

 

операторы

 

могут

 

осуществлять

 

контроль

 

и

 

управение

 

энергосетями

обслуживаемыми

 

одновременно

 

в

 

нескольких

 

региональных

 

отделениях

.

Преимущества

В

 1996 

г

индекс

 

средней

 

продолжительности

 

пере

-

боев

 

в

 

системе

 (SAIDI) 

в

 KEPCO 

составлял

 31 

минуту

В

 2010, 

спустя

 14 

лет

он

 

был

 

снижен

 

до

 15,2 

минут

 — 

цифра

сравнимая

 

с

 

показателями

 

мировых

 

энергоком

-

паний

 

высшего

 

уровня

До

 

внедрения

 DAS 

городским

 

линейным

 

бригадам

 

для

 

локализации

 

повреждения

 

и

 

его

 

устранения

 

было

 

необходимо

 54 

минуты

 

и

 

даже

 

больше

 

с

 

учётом

 

интенсивности

 

движения

Теперь

 

в

 

среднем

 

на

 

это

 

уходит

 3 

минуты

что

 

говорит

 

о

 

значи

-

тельном

 

улучшении

 

надёжности

 

сети

.

Инвестиции

 

в

 

новые

 

мощности

 

энергокомпании

 

ра

-

стут

 

вместе

 

с

 

ростом

 

потребления

 

электроэнергии

ко

-

торый

 

является

 

отражением

 

экономического

 

развития

 

общества

Имея

 

в

 

своём

 

распоряжении

 

данные

 

о

 

на

-

грузке

 

сети

 

от

 DAS, KEPCO 

может

 

принять

 

точное

 

ре

-

шение

 

о

 

сумме

 

инвестиций

 

в

 

строительство

 

новых

 

под

-

станций

 

и

 

распределительных

 

линий

Вспомогательные

 

данные

такие

 

как

 

ток

 

нагрузки

характеристики

 

нагрузки

 

в

 

реальном

 

времени

 

и

 

учёт

 

повреждений

 

в

 

сетях

по

-


Page 5
background image

33

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Ноябрь–декабрь 2012

АВТОМАТИЗАЦИЯ

 Распределения

могут

 

инженерам

 

составить

 

более

 

точную

 

диаграмму

 

интенсивности

 

нагрузки

 

и

 

прогнозировать

 

будущее

 

по

-

требление

На

 

основе

 

этих

 

данных

 

можно

 

более

 

чётко

 

определить

 

места

 

строительства

 

новых

 

подстанций

 

и

 

тем

 

самым

 

повысить

 

надёжность

 

сети

.

Инвестиции

 

в

 

новые

 

мощности

 

энергокомпании

 

растут

 

вместе

 

с

 

ростом

 

потребления

 

электроэнергии

который

 

является

 

отражением

 

экономического

 

развития

 

общества

Ключевой

 

задачей

 DAS 

является

 

уменьшение

 

по

-

терь

 

электроэнергии

Для

 

обеспечения

 

стабильной

 

работы

 

системы

 

энергокомпании

 

должны

 

принимать

 

решения

 

по

 

топологии

 

распределительной

 

сети

 

с

 

учё

-

том

 

дневных

 

и

 

сезонных

 

изменений

 

нагрузки

Система

 

DAS 

предоставляет

 

инструментарий

обеспечивающий

 

возможность

 

переноса

 

точек

 

секционирования

 

в

 

рас

-

пределительной

 

сети

 

для

 

оптимизации

 

нагрузки

 

линий

 

и

 

уменьшения

 

потерь

 

путём

 

расчёта

 

нагрузки

 

участков

 

сети

 

и

 

полного

 

сопротивления

 

цепи

Например

если

 

на

-

грузка

 

распределительной

 

линии

 

А

 — 5 

МВт

а

 

нагруз

-

ка

 

соединённой

 

с

 

ней

 

распределительной

 

линии

 

В

 — 

МВт

функция

 

снижения

 

нагрузки

 

переместит

 

точку

 

секционирования

 

в

 

то

 

место

 

сети

где

 

потери

 

обеих

 

рас

-

пределительных

 

линий

 

будут

 

минимизированы

При

 

расширении

 

действия

 

этой

 

функции

 

на

 

уровень

 

сети

 

она

 

в

 

состоянии

 

определить

 

правильное

 

расположение

 

точек

 

соединения

таким

 

образом

 

сводя

 

к

 

минимуму

 

по

-

тери

 

мощности

 

в

 

сети

Обычно

 

социальные

 

издержки

 

отключений

 

энергос

-

набжения

 

в

 

значительной

 

степени

 

зависят

 

от

 

уровня

 

экономического

 

развития

 

общества

Чем

 

выше

 

эконо

-

мический

 

уровень

 

развития

 

общества

тем

 

быстрее

 

ра

-

стёт

 

стоимость

 

издержек

 

отключений

 

подачи

 

электро

-

энергии

 

для

 

общества

Для

 

компании

 KEPCO 

это

 

боль

-

ше

 

не

 

является

 

проблемой

поскольку

 DAS 

кардиналь

-

но

 

сокращает

 

продолжительность

 

перерывов

 

питания

Сокращение

 

объёма

 

работ

 

на

 

местах

 

эксплуатации

 

позволяет

 

энергокомпаниям

 

выполнять

 

повседневную

 

работу

 

с

 

меньшим

 

количеством

 

персонала

Путём

 

за

-

мены

 

ручного

 

труда

 

при

 

контроле

 

аппаратуры

 

и

 

обна

-

ружении

 

повреждений

 

в

 

автоматическом

 

режиме

, DAS 

повысила

 

полную

 

эффективность

 

работы

 

энергоси

-

стемы

что

 

может

 

привести

 

к

 

значительной

 

экономии

 

ресурсов

.

Система

 DAS 

обеспечивает

 

много

 

дополнительных

 

преимуществ

включая

 

рост

 

продаж

 

электроэнергии

 

вследствие

 

повышения

 

качества

 

электроэнергии

 

и

 

сба

-

лансированной

 

нагрузки

 

на

 

питающие

 

линии

 

распреде

-

лительной

 

сети

Повышается

 

качество

 

обслуживания

 

потребителей

 — 

снижается

 

количество

 

жалоб

а

 

так

-

же

 

вследствие

 

внедрения

 

дистанционного

 

управления

 

обеспечена

 

повышенная

 

безопасность

 

обслуживающе

-

го

 

персонала

 

на

 

местах

 

эксплуатации

Более

 

того

, DAS 

предлагает

 

служащим

 

энергокомпании

 

повысить

 

свою

 

квалификацию

работая

 

с

 

новыми

 

технологиями

Сон

 

Хван

 

Бэ

 (Sung Hwan Bae, baeshwa@kepco.

co.kr) 

имеет

 

степень

 

бакалавра

 

наук

 

Университета

 

Конкук

в

 1990 

г

получил

 

степень

 

магистра

 

наук

 

по

 

энергетике

 

и

 

компьютерной

 

технике

 

колледжа

 Union 

Graduate College, 

США

кандидат

 

технических

 

наук

 

в

 

области

 

общественной

 

политики

 

и

 

информационных

 

технологий

 

Сеульского

 

национального

 

университета

С

 1979 

г

работает

 

в

 Korea Electric Power Corp., 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 — 

вице

-

президент

занимает

 

должность

 

директора

 

Сеульского

 

отделения

 

компании

Старший

 

член

 

Корейского

 

института

 

инженеров

-

электриков

.

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

ENTEC| www.entecene.co.kr

Iljin Electric| www.iljinelectric.com

Jin Kwang E&C Corp.

www.jinkwang.co.kr

KDN| www.kdn.com

Korea Electric Power Corp.

www.kepco.co.kr

С т а т ь я

 

посвящена

 

актуальной

 

п р о б л е м е

 

совершен

-

ствования

 

режимов

 

работы

 

рас

-

пределительных

 

электрических

 

сетей

 

в

 

одной

 

из

 

наиболее

 

эконо

-

мически

 

развитых

 

стран

 

мира

 — 

Южной

 

Корее

.

Описанная

 

в

 

статье

 

многофунк

-

циональная

 

система

 

автомати

-

зации

 

распредсетей

 DAS, 

разра

-

ботка

 

которой

 

продолжается

 

в

 

течение

 30 

лет

обеспечивает

 

эффективный

 

мониторинг

 

ре

-

жимных

 

параметров

 

в

 

реальном

 

времени

 

и

 

оперативное

 

устра

-

нение

 

возникающих

 

аварийных

 

ситуаций

Важной

 

функцией

 

си

-

стемы

 DAS 

является

 

участие

 

в

 

решении

 

проблемы

 

энергосбере

-

жения

 

путём

 

снижения

 

потерь

 

электроэнергии

 

за

 

счёт

 

опера

-

тивного

 

изменения

 

топологии

 

распределительных

 

сетей

.

Статья

 

представляет

 

опреде

-

лённый

 

интерес

 

для

 

российских

 

специалистов

-

энергетиков

 

в

 

ча

-

сти

 

информации

 

о

 

состоянии

 

раз

-

работок

 

промышленно

 

развитых

 

стран

 

в

 

области

 

управления

 

энер

-

госнабжением

 

в

 

распределитель

-

ных

 

сетях

и

 

особенно

 

при

 

работе

 

в

 

режиме

 

чрезвычайной

 

ситуации

В

 

условиях

когда

 

треть

 

воздуш

-

ных

 

линий

 

и

 

трансформаторных

 

подстанций

 

в

 

стране

 

отрабо

-

тали

 

свой

 

нормативный

 

срок

а

 

средняя

 

продолжительность

 

от

-

ключений

 

потребителей

 

состав

-

ляет

 

несколько

 

десятков

 

часов

 

в

 

год

  (

а

 

не

 15 

минут

как

 

в

 

Южной

 

Корее

), 

опыт

 

корейских

 

коллег

 

может

 

быть

 

полезен

 

и

 

в

 

режиме

 

текущей

 

эксплуатации

.

Вопросы

связанные

 

с

 

автомати

-

зацией

 

объектов

 

электроэнерге

-

тики

рассмотрены

 

в

 

целом

 

ряде

 

отечественных

 

руководящих

 

до

-

кументов

например

 

РД

 34.08.502-

90 

и

 

РД

 34.08.502-96. 

Таким

 

об

-

разом

несмотря

 

на

 

почтенный

 

возраст

 

указанных

 

документов

нормативная

 

база

 

для

 

внедрения

 

автоматизированных

 

систем

 

управления

 

распределительными

 

и

 

прочими

 

сетями

 

существует

Необходим

 

системный

 

подход

 

к

 

внедрению

 

и

 

развитию

 

указанных

 

АСУ

который

 

не

 

ограничивает

-

ся

 

строительством

 

образцово

-

показательных

 

объектов

.

КОММЕНТАРИЙ

Борис Ефимов, директор Центра физико-технических проблем 
энергетики Севера Кольского научного центра РАН, д.т.н.:


Читать онлайн

Система мониторинга и управления распределением позволила оптимизировать эксплуатацию, добавив функциональные возможности штормовой готовности и выравнивания нагрузки электрических сетей.
Комментарий к статье:
Борис Ефимов, д.т.н., директор Центра физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»