ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИНЦИПОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

EXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE PRINCIPLES OF INTELLIGENT NETWORKS

Anna Parfenova

Master's Degree, Department of Electrification and Automation, Nizhny Novgorod State University of Engineering and Economics,

Russia, Knyaginino

АННОТАЦИЯ

Интеллектуальная электроэнергетическая система, это качественно новая совокупность генерации, электрических сетей и потребителей, объединенных на основе принципов саморегулирования и самовосстановления, с управлением через единую сеть информационно-управляющих систем в режиме реального времени.

ABSTRACT

An intelligent electric power system is a qualitatively new set of generation, electric networks and consumers, united on the basis of the principles of self-regulation and self-recovery, with control through a single network of information and control systems in real time.

Ключевые слова: энергетика, сеть, автоматизация.

Keywords: energy, network, automation.

Сегодня понятие ИС, IntelliGrid, и надежная ИС используются для описания технологий автоматической и быстрой локализации повреждений, восстановления электроснабжения, мониторинга нагрузки, поддержания и восстановления устойчивости для более надежной выработки, передачи и распределения электроэнергии. В общих словах, термины описывают использование микропроцессорных интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ), которые обмениваются между собой данными для выполнения задач, прежде выполнявшихся людьми или не выполнявшихся вовсе. Такие ИЭУ контролируют состояние энергосистемы, принимают рациональные решения и затем принимают меры по сохранению устойчивости и производительности сети. Применение технологий у себя дома позволит конечным потребителям регулировать собственное потребление в соответствии со своими нуждами.

Хотя каждая сеть и уникальна, во всех системах автоматизации подстанций сетей передачи и распределения можно выделить общие составляющие:

• система диспетчерского управления и сбора данных (SCADA);
• автоматизация распределения: определение места повреждения, автоматическая изоляция повреждения, автоматическое секционирование и автоматическое восстановление;
• автоматизация ПС: УРОВ, АПВ, контроль батарей, автоматическое включение ПС и АВР;
• система управления потреблением электроэнергии (EMS): управление активной мощностью, управление реактивной мощностью, контроль и регулирование напряжения, управление производством электроэнергии, и симметрирование нагрузки трансформаторов и ЛЭП;
• анализ повреждений, оптимизация активов и техобслужование устройств.

Компания American Electric Power (AEP) использует интеллектуальные контроллеры электроснабжения для автоматического выполнения реконфигурации сети при повреждении какого-либо участника, посредством управления ИЭУ, установленных на ПС и линиях. Система анализирует текущую ситуацию и обнаруживает повреждения, затем изолирует поврежденный участок линии и восстанавливает электроснабжение на неповрежденных участках, тем самым значительно снижая время перебоя электроснабжения.

Без внесения изменений система способна координировать до 6 источников и 100 устройств. Контроллер виртуально интегрирует любое имеющееся распредустройство, подключаясь к нему с помощью последовательного соединения или Ethernet, подключение с различными протоколами, в том числе последовательного DNP3, DNP3 LAN/WAB, SMART Protocols (в том числе Mirrored Bits), Modbus, RTU/TCP и т.д.

Контроллер создает базу данных по системе и передает SCADA данные об измерениях, состояниях и аварийных сигналах. Операторы видят топологию системы, значения нагрузки по зонам и удаленно управляют устройствами. Система автоматизации распределения поддерживает различные протоколы связи на случай, если AEP изменит свою SCADA систему или решит организовать информационный обмен с соседними энергосистемами.

Интеллектуальная подстанция Xcel Energy – это система автоматизации подстанций, которая демонстрирует намерение Xcel Energy использовать современное оборудование контроля и управления. Оборудование, на котором построена интеллектуальная система автоматизация подстанций, представляет собой сеть ИЭУ, обменивающихся между собой данным, и сетевой информационный процессор, обеспечивающий функции защиты, автоматизации, управления и контроля.

Коллективное использования данных ИЭУ, дают настоящее представление об энергосистеме. Такие системы все больше используют возможности ИЭУ для наблюдения, принятия решений и выполнение соответствующих действий. Это значительное отличие от имеющихся сейчас систем, которые обеспечивают лишь телеметрический срез текущих данных, не имея при этом возможности понять тенденции в работе энергосистемы, отследить ее эксплуатационные характеристики или деградацию оборудования.

Применение ИЭУ и автоматизации электроснабжения позволяет компании Xcel Energy уменьшить количество потерь в линиях, связанных с полным сопротивлением проводов благодаря перераспределению потоков энергии. В результате компания может обеспечивать потребителей тем же объемом электроэнергии при меньшей генерации. Выравнивание нагрузки, удаленное управление конденсаторными установками и дистанционное снятие измерений с силового трансформатора обеспечивают такое перераспределение, в результате которого снижаются выбросы углерода. Сниженный спрос на генерацию в сочетании с более эффективным энергоснабжением продлевают срок службы генерирующего оборудования, сокращая (или хотя бы откладывая) капиталовложения и количество отходов.

Список литературы:

1. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 – 750 кВ: СТО 56947007-29.240.10.028-2009:
2. утв. и введ. приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 13.04.2009 №136.
3. Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем: СО 153-34.20.118-2003: утв. приказом Минэнерго России от 30.06.03 №281. – М.: ФГУП "НТЦ "Промышленная безопасность", 2006.
4. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации: утв. приказом Минэнерго России от 19.06.2003 № 229.
5. Ситников В.Ф. Совершенствование методов и средств управления режимами электроэнергетических систем на основе элементов гибких электропередач: автореф. на соиск. уч. степ. док. техн. наук: 05.14.02 – Иваново, 2009.
6. Рашитов П.А. Разработка и исследование алгоритмов управления мощными полупроводниковыми фазоповоротными устройствами для объектов единой национальной электрической сети России: автореф. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук: 05.09.12 – М., 2011.
7. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 248с.