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 
   
 |