24
Ноябрь–декабрь 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Строительные
без её
25
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Ноябрь–декабрь 2012
Н
едавно
компания
PECO
завершила
сооруже
-
ние
второй
ЛЭП
для
обслуживания
подстанции
Клэй
,
расположенной
в
отдалённом
районе
сельской
части
округа
Честер
,
штат
Пенсиль
-
вания
,
США
.
Целью
строительства
было
повышение
общей
пропускной
способности
и
надёжности
системы
в
данном
регионе
.
Для
проведения
работ
потребова
-
лось
полное
отключение
действующей
ЛЭП
,
идущей
к
подстанции
Клэй
,
на
25
дней
.
Это
никак
не
отразилось
на
потребителях
,
поскольку
PECO
смогла
осуществить
переключение
более
чем
50
распределительных
цепей
,
обслуживающих
35000
потребителей
,
на
резервные
ис
-
точники
питания
,
что
позволило
обеспечить
их
электро
-
энергией
на
время
отключения
подстанции
Дженнерс
-
вилль
.
Подготовка
к
проекту
Как
и
любой
крупномасштабный
инженерный
про
-
ект
,
проект
Клэй
компании
PECO
потребовал
проведе
-
ния
значительного
объёма
инженерно
-
конструкторских
работ
в
целях
предотвращения
неблагоприятных
по
-
следствий
строительства
для
потребителей
электро
-
энергии
.
График
строительных
работ
предусматривал
отключение
подстанции
на
срок
почти
в
один
месяц
.
Инженеры
компании
PECO
разработали
подробные
модели
системы
в
приложении
для
электроэнергетики
Современная
инфраструктура
учёта электроэнергии
помогает PECO
защитить потребителей
от перерывов в
электроснабжении в ходе
строительных работ и
отказаться от резервной
генерации.
Гленн Притчард (Glenn Pritchard),
PECO
работы на ЛЭП
отключения
26
Ноябрь–декабрь 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
Установка
счётчиков
в
рамках
проекта
по
созданию
современ
-
ной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
Smart Grid Greater
Philadelphia.
CYME
с
целью
выявления
имеющихся
локальных
про
-
блем
,
например
отклонений
напряжений
сверх
норма
-
тивных
величин
,
последствий
комбинированного
про
-
изводства
электроэнергии
и
тепла
,
подпитки
токами
короткого
замыкания
и
проблем
с
фазировкой
.
Прило
-
жение
CYME
использовалось
в
PECO
достаточно
ак
-
тивно
и
ранее
,
но
подобная
комплексная
модель
была
разработана
впервые
.
Результаты
первоначального
анализа
свидетель
-
ствовали
о
необходимости
реализации
некоторых
воз
-
можностей
фазовой
компенсации
и
установки
конден
-
саторов
.
Они
также
показали
,
что
PECO
потребуются
установки
временной
генерации
для
подачи
напряже
-
ния
в
ключевые
районы
.
Далее
внимание
команды
ана
-
литиков
было
обращено
в
сторону
определения
стра
-
тегического
месторасположения
установок
временной
генерации
и
их
необходимого
количества
.
В
конечном
итоге
команда
выбрала
четыре
участка
для
установок
временной
генерации
. PECO
подготови
-
ла
выбранные
участки
,
установив
там
новые
оконечные
опоры
и
модифицировав
схемы
релейной
защиты
для
новых
источников
напряжения
.
Роль
современной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
В
это
время
,
в
процессе
проведения
работ
, PECO
также
активно
занималась
реализацией
своего
проекта
Smart Grid Greater Philadelphia,
который
включает
соз
-
дание
системы
связи
в
масштабе
всей
системы
и
совре
-
менной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
.
По
про
-
екту
сеть
связи
уже
была
установлена
на
подстанции
Клэй
.
Инфраструктура
связи
включала
установку
коль
-
цевых
сетей
волоконно
-
оптической
связи
синхронной
оптической
сети
(SONET),
систему
беспроводной
широ
-
кополосной
связи
WiMAX
для
дистанционной
передачи
данных
и
сеть
Sensus FlexNet
для
устройств
прямой
связи
со
счётчиками
и
автоматизации
распределения
.
Работы
по
реализации
современной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
также
проводились
в
других
ре
-
гионах
обслуживания
PECO.
Во
время
обычных
мероприя
-
тий
по
обсуждению
инженерно
-
конструкторских
проектов
решался
вопрос
о
том
,
сможет
ли
PECO
ис
-
пользовать
возможности
контроля
напряжения
приборов
учёта
электро
-
энергии
для
отслеживания
напряже
-
ния
на
потребительских
объектах
на
участках
в
районе
подстанции
Клэй
.
При
том
что
данные
счётчики
име
-
ют
возможности
для
осуществления
такого
контроля
,
изначально
они
должны
были
быть
установлены
на
территории
возле
подстанции
Клэй
лишь
спустя
несколько
месяцев
после
завершения
про
-
екта
.
Более
того
,
различные
приложения
для
доставки
и
анализа
данных
по
напряжению
на
тот
момент
ещё
не
были
разработаны
.
Команде
по
развитию
интеллектуальной
сети
было
поручено
определить
,
может
ли
группа
отдельных
при
-
боров
учёта
электроэнергии
быть
установлена
ранее
запланированного
срока
в
целях
обеспечения
дальней
-
ших
работ
по
проекту
Клэй
.
Поскольку
сеть
FlexNet
уже
была
установлена
,
а
PECO
уже
устанавливала
счётчи
-
ки
электроэнергии
в
других
частях
своей
системы
,
воз
-
можность
установки
приборов
учёта
имелась
.
Для
уста
-
новки
счётчиков
с
целью
контроля
напряжения
было
выбрано
более
150
ключевых
участков
.
Потребовалась
дополнительная
работа
для
обеспечения
средств
полу
-
чения
данных
о
напряжении
от
счётчиков
и
доставки
их
инженерным
группам
для
анализа
.
При
этом
были
полностью
задействованы
IT-
ресурсы
интеллектуальной
сети
,
обеспечивающие
основную
функциональность
системы
и
возможности
учёта
электроэнергии
. PECO
обратилась
к
Sensus
для
разработки
временного
решения
в
соответствии
с
усло
-
виями
проекта
. Sensus
смогла
обеспечить
ежеднев
-
ный
набор
данных
по
профилю
напряжения
для
каж
-
дого
счётчика
на
территории
реализации
проекта
.
Эти
данные
включали
почасовые
значения
минимального
,
максимального
и
среднего
напряжения
за
предыдущие
24
часа
.
Счётчики
были
установлены
за
несколько
недель
до
начала
строительства
и
реконфигурации
сети
для
получения
исходных
данных
,
которые
показали
,
что
напряжение
на
потребительских
объектах
находилось
в
нормативных
пределах
±5%
В
(114—126
В
для
сети
120
В
).
На
многих
участках
было
обнаружено
,
что
систе
-
ма
работала
в
срединной
и
верхней
частях
диапазона
допустимых
отклонений
напряжения
по
причине
тёплых
погодных
условий
(
весеннее
время
)
и
режима
малых
нагрузок
системы
.
Строительные
работы
и
начало
контроля
напряжения
Сами
работы
по
переключению
линий
начались
в
апреле
2012
года
.
Первоначальные
ежедневные
от
-
чёты
об
уровнях
напряжения
свидетельствовали
о
не
-
больших
изменениях
в
общих
профилях
напряжения
на
потребительских
объектах
,
которые
всё
же
находились
в
допустимых
пределах
.
Во
многих
случаях
действи
-
тельные
значения
напряжения
были
выше
прогнозиру
-
емых
инженерами
-
проектировщиками
.
Поэтому
отпала
необходимость
в
резервной
генерации
.
То
же
наблю
-
далось
и
при
реконфигурации
50
распределительных
сетей
.
Современная
система
учёта
электроэнергии
УПРАВЛЕНИЕ
Распределением
27
www.tdworld.ru, www.tdworld.com
|
Ноябрь–декабрь 2012
I n -
stallation of the double circuit monopole structures. The existing circuit will
be transferred to the monopole and the lattice structure removed.
Проект
Клэй
Проект
Клэй
был
направлен
на
модернизацию
дей
-
ствующей
ЛЭП
напряжением
230
кВ
и
строительство
новой
линии
230
кВ
протяжённостью
7
миль
(11
км
)
по
маршруту
действующей
линии
.
Этот
комплексный
проект
,
позволивший
улучшить
общую
пропускную
способность
и
надёжность
системы
,
включал
следую
-
щее
:
●
установку
39
одноопорных
стоек
двуцепной
ЛЭП
;
●
временный
перенос
существующей
линии
на
новые
опоры
;
●
ликвидацию
существующих
решётчатых
опор
;
●
замену
проводов
на
участке
ЛЭП
значительной
про
-
тяжённости
.
Материалы
проекта
включали
:
●
39
одноопорных
стоек
;
●
225000
футов
(68580
м
)
первичных
проводов
;
●
подвесные
изоляторы
,
колонки
изоляторов
и
соот
-
ветствующее
вспомогательное
оборудование
.
Фундаменты
и
нижние
части
одноопорных
стоек
были
построены
до
отключения
линии
.
Верхние
ча
-
сти
одноопорных
стоек
были
установлены
и
провода
были
протянуты
от
решётчатых
опор
до
новых
одно
-
опорных
стоек
двухцепной
ЛЭП
после
отключения
линии
.
После
завершения
работ
оставшиеся
части
решётчатых
опор
были
ликвидированы
.
Дополнительные
работы
включали
ряд
мероприятий
по
модернизации
подстанции
,
например
установку
но
-
вой
линии
,
релейную
защиту
телеотключения
по
каналу
оптического
кабеля
,
встроенного
в
грозозащитный
трос
,
и
удаление
имеющейся
панели
аналоговой
системы
защиты
,
оборудование
связи
по
линиям
электропередачи
и
волновые
фильтры
.
Система
управления
производством
и
потреблением
электроэнергии
передающей
сети
и
подстанции
и
система
SCADA
также
были
модернизированы
.
Установка
одностоечных
опор
двухцепной
ЛЭП
.
Действующая
сеть
будет
перенесена
на
одностоечные
опоры
,
решётчатые
конструкции
будут
удалены
.
предоставляла
информацию
по
ежедневному
профилю
напряжения
.
Счётчики
PECO
замеряли
напряжение
в
точках
учё
-
та
каждую
секунду
и
записывали
почасовые
среднее
,
абсолютное
минимальное
и
абсолютное
максимальное
значения
.
Также
были
заданы
некоторые
заранее
за
-
программированные
пороговые
значения
напряжения
,
запускающие
автоматическую
сигнализацию
в
режимах
кратковременного
провала
напряжения
,
сниженного
на
-
пряжения
и
колебаний
напряжения
.
Ежедневные
дан
-
ные
о
напряжении
позволили
определить
конкретные
участки
,
на
которых
наблюдались
кратковременные
аномалии
напряжения
.
Впоследствии
команда
инже
-
неров
определила
случаи
,
в
которых
конденсаторные
батареи
работали
с
неправильными
настройками
,
и
районы
,
в
которых
наблюдался
значительный
рост
по
-
требительской
нагрузки
,
что
обусловило
необходимость
в
дальнейшем
проведения
работ
по
моделированию
.
Значительные
преимущества
Строительство
ЛЭП
проходило
гладко
вплоть
до
за
-
вершения
критически
важных
работ
на
подстанции
и
подключения
распределительных
ТП
.
На
протяжении
этапа
полевых
работ
приборы
учёта
электроэнергии
предоставляли
информацию
,
дополняющую
имеющие
-
ся
данные
о
напряжении
на
подстанции
.
Эти
данные
по
-
зволили
отказаться
от
резервной
генерации
.
В
резуль
-
тате
удалось
избежать
эксплуатационных
и
топливных
расходов
в
размере
более
1
млн
долларов
США
.
Сбор
со
счётчиков
данных
по
напряжению
продол
-
жался
на
протяжении
ещё
нескольких
недель
после
за
-
вершения
строительных
работ
в
целях
контроля
отсут
-
ствия
неблагоприятных
последствий
для
потребителей
.
Эти
данные
вместе
с
подробными
моделями
предоста
-
вили
отличную
возможность
сопоставить
опробован
-
ные
на
практике
сценарии
и
статические
модели
рас
-
пределения
.
Нагрузки
на
каждой
сети
в
модели
были
сопоставимы
с
нагрузками
в
полевых
условиях
,
однако
характеристики
напряжения
были
несколько
ниже
для
модели
,
чем
в
полевых
условиях
.
В
дальнейшем
рабо
-
та
инженеров
-
проектировщиков
будет
направлена
на
совершенствование
практики
моделирования
и
осно
-
вана
на
использовании
источников
полевых
данных
на
раннем
этапе
инженерного
проектирования
.
При
уста
-
новке
большего
числа
«
умных
»
счётчиков
появится
возможность
уменьшить
исходные
предположения
при
моделировании
и
упростить
обоснование
моделей
при
помощи
данных
современной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
.
Составление
отчётов
по
данным
о
напряжении
про
-
водилось
с
использованием
простых
готовых
инстру
-
ментов
баз
данных
,
находящихся
в
распоряжении
инже
-
неров
.
Ввиду
геопространственного
характера
данных
измерений
были
составлены
дополнительные
отчёты
для
объединения
отчётов
географической
информа
-
ционной
системы
(GIS),
или
карт
,
по
данным
о
напря
-
жении
.
В
сочетании
с
топологией
сетей
эти
данные
обеспечивали
отчётливую
визуализацию
пониженного
напряжения
участков
с
высокой
нагрузкой
и
плотности
потребителей
.
Как
только
на
всей
территории
будут
установлены
современные
приборы
учёта
электроэнер
-
гии
,
данных
,
необходимых
для
составления
карты
или
отчёта
GIS,
будет
достаточно
для
визуализации
рас
-
пределительной
системы
в
режиме
реального
времени
.
УПРАВЛЕНИЕ
Распределением
28
Ноябрь–декабрь 2012
|
www.tdworld.com, www.tdworld.ru
На
этой
карте
показан
маршрут
новой
ЛЭП
и
территории
,
обслуживаемые
подстанцией
.
Сеть
— «
умнее
»,
управление
ею
—
эффективнее
В
отношении
современной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
и
интеллектуальной
сети
проект
Клэй
продемонстрировал
,
как
можно
использовать
данные
такой
системы
для
совершенствования
проектирования
и
эксплуатации
распределительной
сети
. PECO
и
дру
-
гие
компании
продолжат
работу
в
этом
направлении
,
так
как
современная
инфраструктура
учёта
электроэнергии
и
режимные
вопросы
становятся
взаимосвязанными
в
современной
сети
.
К
основным
преимуществам
такой
взаимосвязи
относятся
возможности
полного
контроля
напряжения
в
точках
учёта
электроэнергии
,
програм
-
мы
обеспечения
качества
электроэнергии
,
программы
и
аналитические
средства
обеспечения
надёжности
,
а
также
программы
управления
уровнем
напряжения
/
реактивной
мощностью
,
включая
программы
снижения
уровня
напряжения
для
экономии
электроэнергии
.
Данный
этап
проекта
в
настоящее
время
завершён
,
планируется
проведение
дальнейшей
работы
для
за
-
вершения
изменения
конфигурации
подстанции
Клэй
от
конфигурации
блока
«
линия
—
трансформатор
»
к
кон
-
фигурации
«
двухтрансформаторная
подстанция
»
путём
добавления
второго
трансформатора
энергосистемы
,
установки
новых
первичных
и
вторичных
соединитель
-
ных
шин
,
а
также
ретрофита
ячеек
отходящих
фидеров
.
Имеющееся
оборудование
подстанции
аналоговой
си
-
стемы
защиты
и
SCADA
будет
заменено
новым
совре
-
менным
оборудованием
.
Выражение
благодарности
В
работе
над
данным
проектом
принимала
участие
группа
специалистов
.
Автор
выражает
признатель
-
ность
команде
инженеров
-
проектировщиков
и
команде
управления
проектом
компании
PECO.
Особая
благо
-
дарность
Вильяму
Хиксу
(William Hicks)
за
его
особый
вклад
в
осуществление
проекта
и
помощь
в
подготовке
графического
материала
для
данной
статьи
.
Гленн
Притчард
(Glenn Pritchard, glenn.pritchard@
exeloncorp.com) —
руководитель
по
управлению
и
технологиям
интеллектуальной
сети
компании
PECO,
проекты
«
умная
сеть
/
умный
счётчик
».
Притчард
окончил
Университет
Клемсон
(Clemson University)
в
1990
году
со
степенью
бакалавра
в
области
инже
-
нерных
наук
.
Является
зарегистрированным
про
-
фессиональным
инженером
в
штате
Пенсильвания
и
работает
в
компании
PECO
на
протяжении
20
лет
,
от
-
вечает
за
развитие
новых
приложений
для
усовершен
-
ствования
интеллектуальной
сети
,
систем
современ
-
ной
инфраструктуры
учёта
электроэнергии
и
данных
измерений
.
Компании
,
упомянутые
в
статье
:
CYME | www.cyme.com
PECO | www.peco.com
Sensus | www.sensus.com
УПРАВЛЕНИЕ
Распределением
Округ
Честер
Регион
распре
-
деления
Клэй
Счётчики
AMI
Сети
мили
Линия
Подстанции
Объекты
электропередачи
Объекты
распределения
Оригинал статьи: Строительные работы на ЛЭП без её отключения
Современная инфраструктура учёта электроэнергии помогает PECO защитить потребителей от перерывов в электроснабжении в ходе строительных работ и отказаться от резервной генерации.
