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.
Расстановка
приборов по сечениям
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
Наименование
коэффициента и параметр
|
Расчетная
формула и значение
|
1.
Коэффициент запаса статической (апериодической)
устойчивости по активной мощности (KP) в сечении: где Pпр
– пред.. апериодической статической устойчивости переток активной мощности; Р
– переток в сечении в рассматриваемом режиме, Р > 0; DPнк – амплитуда
нерегулярных колебаний активной мощности ( Р ± DPнк).
Коэффициент запаса статической апериодической
устойчивости по активной мощности (KP) в сечении не менее 0,2 в
нормальном режиме.
|
|
2.
Значение амплитуды нерегулярных колебаний активной
мощности:
где Pн1,
Pн2, МВт, – суммарные мощности нагрузки с каждой из сторон сечения.
Коэффициент
K, , принимается равным 1,5 при руч.
регулировании и 0,75 при автомат. регулировании (ограничении) перетока
мощности в сечении.
|
|
3.
Значения коэффициента запаса по напряжению (KU):
где U – напряжение в узле в режиме; Uкр –
критическое напряжение в том же узле, соответствующее границе статической устойчивости
электродвигателей.
Коэффициент запаса по напряжению (KU)
должен составлять в нормальном режиме:
|
не
менее 0,15
|
4.
Критическое напряжение (Uкр) в узлах
нагрузки 110 кВ и выше принимается равным большей из двух величин:
где Uнорм – напряжение в узле нагрузки при
нормальном режиме энергосистемы.
|
0,7·Uном
или 0,75·Uнорм
|
5.
Отклонение частоты ∆ f, Гц
−
нормальное значение,
−
кратковременное максимальное
|
±0,05
±0,2
|
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
Наименование
|
Допустимые ПКЭ
|
|
1.
Отклонение
частоты ∆f , Гц
|
таблица 3
|
|
2.
Установившееся
отклонение напряжения δ U y , %
|
таблица 3
|
|
3.
Коэффициент
искажения синусоидальности кривой напряжения, KU, %
−
нормально
допустимое
−
предельно
допустимое
|
2
3
|
|
4.
Коэффициент
n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n), %
|
п. 5.4.2 и т. 2
ГОСТ 13109-97
|
|
5.
Коэффициент
несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U , %
−
нормально
допустимое
−
предельно
допустимое
|
2
4
|
|
6.
Доза
фликера
−
Pst
−
Plt
|
Прил.В
ГОСТ 13109-97
|
|
7.
Импульсные
напряжения
−
грозовые
импульсы , кВ
−
Коммутационные,
кВ
|
т. Д.1 .Д.2.
ГОСТ 13109-97
|
|
110 кВ
|
220 кВ
|
|
480
|
750
|
|
363
|
705
|
|
8.
Длительность
временного перенапряжения D t пер U, с
|
Т.5.3. ПТЭС и С
|
до 1
|
до 20
|
до 60
|
9.
Коэффициент
временного перенапряжения ,К пер U,
|
1,47
|
1,31
|
1,15
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.
Перечень ПКЭ и их допустимые значения в Сечении 3, 4, 5
Наименование
|
Допустимые ПКЭ
|
1.
Отклонение
частоты ∆f , Гц
− нормально допустимое
− предельно допустимое
|
0,2
0,4
|
2.
Установившееся
отклонение напряжения δ U y , %
|
Формула
5 и 6
|
3.
Коэффициент искажения синусоидальности кривой
напряжения при, KU, %
− нормально допустимое
− предельно допустимое
|
35
кВ
|
6-20 кВ
|
4,0
6.0
|
5,0
8.0
|
4.
Коэффициент n-ой гармонической составляющей
напряжения KU(n), %
|
п. 5.4.2 и таблица 2 ГОСТ 13109-97
|
5.
Коэффициент
несимметрии напряжений по обратной последовательности K2U , %
− нормально допустимое
− предельно допустимое
|
2
4
|
6.
Доза
фликера
− Pst
− Plt
|
1,38
1,0
|
Таблица 6. Перечень ПКЭ и их допустимые значения в Сечении 3,
4,5, 6 согласно EN 50160
Параметры
|
Время
усреднения
|
Пределы,
которые должны соблюдаться в течение 95% недельного интервала
|
Предельные
значения за неделю
|
1. Частота
|
10
с
|
±
1% 99,5 от 1 года
|
-6%
+ 4%
100%
недели
|
2. Изменение напряжения
|
10
мин
|
±
10 %
|
-
15 % +10
|
Среднее
значение напряжения
|
10
мин
|
<
8%
|
|
3. Небаланс (несимметрия по
обратной последовательности
|
10
мин
|
<
2%,
|
|
4. Гармоники
|
10
мин
|
Таблица
4.5
до
40 гармоники
|
|
5. Доза фликера
− кратковременная доза
фликера, Pst
− длительная доза фликера
Plt
|
10
мин
120
мин
|
Plt<1
в
течение 95% недели
|
|
6. Провалы напряжения
− все
− для СН (местные просадки)
− для НН (местные просадки)
|
<1с
>1 с
>1 с
|
глубина<60%.,
10-15%
10-50%
|
|
7. Импульсы напряжения
для
СН
для
НН
|
|
4%
нормально
6%
нечасто
5%
нормально
10%
нечасто
|
|
8. Повышение напряжения
промышленной частоты
СН
для незаземл.нейтрали или нейтралью заземлен.через дуг.реактор
− с глухозаземленной нейтралью
НН
|
|
2
U ном. с
1,7 U ном.с
1,5
кВ
|
|
9. Прерывание подачи
напряжения
− короткие
− длинные
|
< 3 мин. –
менее 1с.
> 3 мин
|
>
10÷100 раз в год.
70%
из них
<10-50
раз в год
|
|
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, 3
|