Разработка методики обеспечения качества электроэнергии от напряжения 0,4 Кв до 220 кв в условиях реформирования энергетики

Обозначения: dUП - глубина провала; ∆t, с - длительность провала

Результаты измерения на объектах свидетельствуют о наличии искажений КЭ, влияющих на электромагнитную обстановку в сопредельных электросетях и о необходимости применения непрерывного наблюдения за этими процессами. Полученная информация позволяет сделать вывод о накапливающихся проблемах, которые требуют безотлагательных решений в области ЭМС и КЭ. Эти исследования отчетливее ставят вопрос совершенствования методов, средств контроля и управления КЭ.

 В четвертой главе предложена система одновременного мониторинга и управления ПКЭ в сопредельных ЭС. При этом важным является выполнение двух задач: коммерческого и технологического контроля КЭ. Коммерческий и технологический контроль это маршрутизация полученной измерительной информации в автоматизированных системах по назначению ее использования.

Коммерческий контроль выполняется в небольших количествах точках контроля (ТК), как правило, это точки поставки электроэнергии.

Технологический контроль выполняется в критичных точках на контролируемых субъектах в регионе, при концепции увеличения точек контроля и приближения их к месту электромагнитных проблем.

Проводим унификацию и определяем обязательные и рекомендуемые ТК, для этого:

−     группируем в субъектах КТ по типичным требованиям и отнесению их к коммерческим или технологическим;

−     определяем перечень, контролируемых ПКЭ в выделенной группе.

Анализ электрических сетей обоих уровней показал, что общее число контрольных пунктов, на которых должно быть организован контроль КЭ значительно меньше в электросети ВН, чем в электросетях более низких классов напряжения.

Введено 7 категорий сечений контроля КЭ, объединенные общими требованиями:

 Первое - входной контроль КЭ на ВН в точках поставки (ТП), на границах раздела балансовой принадлежности (ГРБП), между ФСК (или МРСК) и РСК (либо ТСК).

Второе - выходной контроль в ТП на ВН, на ГРБП или ТОП между МРСК (либо РСК) и Квалифицированным потребителем.

Третье - входной контроль КЭ на ВН или СН1 в ТП, на ГРБП между РСК (либо ТСК) и ГЭС (МУП ЭС, КЭС)) при выполнении услуг по передаче электроэнергии.

Четвертое – выходной контроль КЭ на среднем напряжении (СН2) в ТОП между РСК (либо ТСК) и потребителями средними, мелкими промышленными и бытовыми (нелинейной нагрузкой, переменной нагрузкой, несимметричной нагрузкой).

Пятое - выходной контроль КЭ на СН2 в ТП, на ГРБП, где происходит отчуждение электроэнергии между РСК (либо ТСК) и средним промышленным потребителями с искажающим ПКЭ или чувствительным к искажениям потребителем.

Шестое - выходной и входной контроль КЭ на СН2 или низком напряжении (НН) в ТП, на ГРБП или ТОП, где происходит отчуждение электроэнергии между ГЭС (МУП ЭС, КЭС) и значимыми потребителями 0 категории энергоснабжения (жизнеобеспечения городов: водозаборы, водоканал, очистные, больницы, и т.д) .

Седьмое - входной контроль КЭ на СН2 или на НН периодический в ТП, на ГРБП или в ТОП между ГЭС (МУП ЭС, КЭС) и прочими юридическими и физическими потребителями.

Приведена и описана методика одновременного автоматизированного контроля КЭ от напряжения 220 кВ (110 кВ) до 0,4 кВ.

На рис.13 представлена региональная электрическая схема АСККЭ с сечениями контроля

Рис.13. Региональная электрическая схема АСККЭ с сечениями контроля КЭ

Для организации мониторинга КЭ используется приборы: анализаторы параметров КЭ, регистраторы, регистраторы с установкой пороговых значений ПКЭ, а также интеллектуальные счетчики.

Ввиду наличия алгоритма обработки информации в конструкции анализаторов ПКЭ, при претензиях к КЭ возможен анализ измерений в точках поставки (или на ГРБП) где происходит отчуждении ЭЭ, при максимальной достоверности данных без дополнительных погрешностей на передачу. Регистраторы, не имеют токовых входов и не представляют измерения по характеристикам тока, активной и реактивной мощности, cos φ, производят на месте измерений только регистрацию информации, а подавляющее число операций по обработке и анализу осуществляет центральный процессор. Особая группа - регистраторы КЭ, которые программно протоколируют значения ПКЭ и события, выходящие за установленные оператором пороги.

Сечение 1 и 3 - регистраторы с установкой пороговых значений.

Сечение 2 - регистраторы без токовых входов с непрерывной регистрацией.

Сечение 4, 5, 6 - Анализаторы ПКЭ, с широкими функциями регистрации по большому объему параметров I, U, P (Анализаторы гармоник выше 2000 Гц и интергармоник).

Сечение 7 – интеллектуальные счетчики без включения в автоматизированную систему, либо периодический контроль КЭ.

На рис.14 представлена схема расстановки технических средств одновременного мониторинга КЭ в сопредельных электросетях.

Рис.1 4. Схема расстановки технических средств одновременного контроля КЭ по сечениям

Применяем приборы класса А (advanced- повышенного типа) в сечениях, где измерительная информация используется в коммерческих расчетах, при спорных вопросах об ущербе при выполнении договоров купли-продажи электроэнергии, где производится проверка ЭЭ на соответствие технических регламентов и стандартам.          Приборы класса S (surver - для наблюдений) применяем в сечениях, информация которых используется при управлении КЭ в рабочем режиме энергосистемы.

Региональная автоматизированная система контроля качества электроэнергии (АСККЭ) состоит из локальных систем отдельных субъектов. Это территориально - распределенная. взаимосвязанная 4-х уровневая масштабируемая система:

Первый уровень - измерительные ТТ, ТН и приборы КЭ.

Второй уровень - устройство сбора и передачи данных (УСПД), осуществляющие опрос приборов первого уровня.

Третий уровень - Центры сбора информации (ЦСИ).

Серверы обеспечивают:

−     маршрутизацию коммерческой и технологической информации;

−     математическую обработку, хранение и архивирование баз данных для АРМ.

Четвертый уровень - автоматизированные рабочие места (АРМ). На этом уровне происходит контроль, анализ и управление КЭ. На рис. 15 представлена модель региональной многоуровневой системы АСККЭ.

Рис. 4.3. Модель региональной многоуровневой системы АСККЭ

Единая АСККЭ интегрирует в себе функции коммерческого, технологического контроля и управления КЭ по каждому субъекту отдельно и в целом по региону.

Дифференцируем нормы ПКЭ по сечениям. На сечение 1 и 2 не могут быть применены требования ГОСТ-13109-97, эти электросети не относятся к сетям общего назначения. По условиям обеспечения устойчивости энергосистемы в этих сечениях нормируются минимальные коэффициенты запаса статической (апериодической) активной мощности в сечениях и по напряжению в узлах нагрузки. Динамическая устойчивость обеспечивается для max допустимых перетоков в сечении, увеличенных на амплитуду нерегулярных колебаний P в этом сечении.

Таблица 3. Расчетные коэффициенты и допустимые ПКЭ контроля КЭ в сечении 1 и 2

СЕЧЕНИЕ 2. По частоте и напряжению аналогично сечению 1. Но промышленный потребитель являются источником искажений ПКЭ. Контроль в ТОП согласно ГОСТ 13109-97 и ПТЭС и С.

Таблица 4. Перечень ПКЭ и их допустимые значения в Сечении 2

Таблица 5. Перечень ПКЭ и их допустимые значения в Сечении 3, 4, 5

Таблица 6. Перечень ПКЭ и их допустимые значения в Сечении 3, 4,5, 6 согласно EN 50160

Диапазоны отклонения напряжений в ЦП для сечения 3,5,5,6

δU в.3I(II) = δU+ + ΔUнн.iI(II) + ΔUт.iI(II) + ΔUсн.iI(II) – E добI(II), (5)

δU н.3 I(II) = δU- + ΔUнн.iI(II) + ΔUт.iI(II) + ΔUсн.iI(II) – E добI(II) (6)

В заключении сформулированы основные выводы и результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.      Выполнены исследования и произведен анализ результатов измерений КЭ в сопредельных электрических сетях разных субъектов энергетики по ходу передачи напряжения от 220 кВ до 0,4 кВ, а также влияние промышленной нагрузки на ПКЭ в электросетях низкого, среднего и высокого напряжения. Проведен анализ взаимосвязанных электромагнитных процессов в энергосистеме и сделан вывод о необходимости применения непрерывного наблюдения за ними.

2.      В результате обзора методов оценки КЭ в единой энергосистеме в технологическом, математическом и экономическом аспекте установлено, что они не дают полной картины ЭМС в электросети и требуется более совершенного метода оценки, основанном на постоянном централизованном контроле соответствия.

3.      Разработана и описана методика единой системы автоматизированного контроля показателей КЭ (АСККЭ) в регионе с одновременным, непрерывным контролем и управлением ПКЭ на напряжение от 0,4 кВ до 220 кВ.

4.      Проведена унификация и группирование контрольных пунктов в субъектах по типичным требованиям, с отнесением их к коммерческому или технологическому контролю и определению контролируемых параметров в точках контроля. На основание этого определены 7 сечений контроля КЭ.

5.      Предложена схема и обоснована расстановка технических средств измерения по сечениям контроля КЭ из условия получения технологической информации для управления качеством электроэнергии в регионе и коммерческой информации КЭ, влияющей на достоверность учета обращаемой и отчуждаемой электроэнергии.

6.      Предложена модель многоуровневой структурной схемы АСККЭ с входящими локальными системами субъектов контроля с возможность управления ПКЭ техническими устройствами в каждом субъекте по команде диспетчерских служб.

7.      Произведено дифференцирование норм ПКЭ по сечениям и определены перечни и значения контролируемых ПКЭ в сечениях. При выборе перечня и значений ПКЭ, учтены международные стандарты.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1.   Зеленкова Л.И. О построении сквозной системы мониторинга качества электроэнергии//Промышленная энергетика.-2008.-№1.- С. 32-38.

2.   Зеленкова Л.И. Некачественная энергия это прямые потери энергии // конференция АСУ «Мособлэлектро» «Потери электроэнергии в городских эл/сетях и технологии их снижения: тез. докл.- Дубна.-2005.- С.3.

3.   Зеленкова Л.И. Проблемы сертификации/ / Энергонадзор–информ-СПб-2007-№1(31)- С.32-36.

4.   Зеленкова Л.И. Основные вопросы метрологического обеспечения измерений показателей качества электрической энергии// Конференция ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева «Проект положения вопросы метрологического обеспечения измерений показателей качества электрической энергии»:тезис докл.СПб -2006 г. – 5-7 декабря. С.3.

5.   Зеленкова Л.И. Проблемы регулирования напряжения// Электрика.-2006.- №5.С.6.

6.    Зеленкова Л.И. «Мониторинг качества электрической энергии в аспекте обеспечения безопасности энергосистемы России//Электрика.- 2007- № 1 – С. 6.

7.    Зеленкова Л.И. Организация сквозного одновременного мониторинга КЭ в электросетях от 220 кВ до 0,4 кВ.// конференция МЭИ.-2008.С.9.

Страницы: 1, 2