Получение услуг технического консалтинга в области электроэнергетики и электротехники актуально для сетевых предприятий, генерации и крупных потребителей в следствие отсутствия собственных ресурсов и инструментов, срочности и однократности работ. Возможны дополнительные услуги по защите результатов, обучению персонала заказчика, анализу аварийных ситуаций, разработке нормативной документации и т.п.
Описание
В настоящее время в связи с большим износом электрооборудования и с увеличением спроса на электроэнергию реконструируются существующие и вводятся новые электростанции для выдачи большей мощности в энергосистему. В связи с этим часто возникают вопросы определения текущего потокораспределения и планируемого, оценки недо- или перегруженности тех или иных элементов систем; и связанных с ними работы по определению токов нормального, утяжеленного и аварийных режимов, выбору средств ограничения токов короткого замыкания, сборных шин и электрических аппаратов, перерасчету уставок существующих устройств РЗиА, расчету уставок вновь устанавливаемых устройств РЗиА и пр.
Для решения вопросов компания «Релематика» предлагает услуги расчетов и технического консалтинга в области электроэнергетики:
- расчет нормального, утяжеленного, аварийного режимов работы энергосистемы;
- анализ уровня потерь электроэнергии, разработка мероприятий по их снижению;
- определение и прогноз электрических нагрузок потребителей и составление баланса активной мощности по отдельным подстанциям и энергоузлам, обоснование сооружения новых подстанций, определение областей допустимых режимов;
- анализ баланса реактивной мощности: объем источников реактивной мощности, выявление условий регулирования напряжения в сети и обоснование пунктов размещения компенсирующих устройств, их типа и мощности;
- выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов;
- анализ статической, динамической и результирующей устойчивости параллельной работы электростанций;
- проверка соответствия существующей аппаратуры ожидаемым токам КЗ, в случае необходимости разработка мероприятий по ограничению токов КЗ;
- анализ аварий в электроустановках;
- расчет/перерасчет уставок устройств РЗиА;
- разработка проектной документации на создание нового и модернизацию существующего комплекса противоаварийной автоматики электросетевого комплекса;
- решение нетиповых вопросов.
Инструментами для проведения работ являются как собственные программные комплексы (PSC, ТКЗ++, ПРиЗ ЭТО), описанные ранее, так и сторонние.
Расчет режимов работы энергосистемы
Одним из наиболее функционально насыщенных является программный комплекс PSS®E (разработки Siemens PTI). Программный комплекс PSS®E предназначен для расчета и анализа режимов работы электроэнергетических систем в установившемся и динамических режимах. Комплекс позволяет проводить всесторонний анализ работы системы в целом: линий электропередач, генерирующих источников, силового оборудования подстанций с целью нахождения оптимального режима их работы. Кроме того, он оказывает неоценимую помощь при проектировании новых объектов энергосистем как в части выбора параметров силового оборудования в нормальных режимах эксплуатации, так и в прогнозировании наиболее критичных, анормальных режимов работы сети.
Основные функции программы
Для анализа нагрузочного установившегося режима работы энергосистемы в программе предусмотрены два метода:
- Ньютона – Рафсона;
- Гаусса – Зейделя.
На основе рассчитанного установившегося режима можно провести следующий анализ сети:
- расчет технических потерь электроэнергии;
- оценка пропускной способности элементов;
- оптимизация установившегося режима;
- выбор типов, мощностей и мест установки устройств компенсации реактивной мощности.
Программа позволяет моделировать аварийные режимы: различные виды коротких замыканий, не-
симметрий в узлах сети и промежуточных точках оборудования энергосистемы. С помощью неё можно смоделировать следующие виды повреждений:
- K(1), K(2), K(3), K(1,1), обрывы;
- металлические КЗ и через переходное сопротивление;
- неполнофазные режимы;
- КЗ на любой длине линии;
- моделирование сложных видов замыканий.
Для изучения проблем статической и динамической устойчивости в энергосистемах, связанных с нарушением устойчивости, в программе реализованы следующие инструменты:
- Моделирование режимов при дефиците активной и реактивной мощности;
- Моделирование «лавины напряжения» в энергосистеме: изучение перетоков мощности и подбор необходимой реактивной мощности компенсирующих устройств для её предотвращения;
- Изучение влияния генераторов, нагрузки и устройств компенсации реактивной мощности на электроэнергетическую систему.
Программа позволяет провести детерминированный и вероятностный анализ надёжности — позволяет оценить надежность системы, с помощью следующих функций:
- вероятностный анализ надежности системы;
- анализ уровней напряжения и потерь;
- анализ последствий, возможных при аварии;
- анализ каскадного отключения.
Для исследования динамической устойчивости системы в программе есть дополнительный модуль, позволяющий графически отобразить режимную информацию при различных видах возмущений:
- переключение линий и трансформаторов;
- короткие замыкания на шинах и в линиях;
- пуск и отключение генераторов и двигателей и т.д.
Данный модуль позволяет производить моделирование работы различного оборудования:
- синхронных генераторов и систем управления (системы возбуждения, регуляторы возбуждения, автоматика управления нагрузкой турбины, регуляторы турбины и т.д.);
- нагрузки и реле нагрузки;
- разнообразных систем релейной защиты;
статических компенсаторов реактивной мощности и т.д.
Примеры работ, выполненные с использованием программного комплекса PSSE
| Наименование работы | Содержание работы | Результаты |
| Расчет технических потерь и разработка предложений по оптимизации работы сети в Калужском сетевом районе. | 1. Проведен расчет технических потерь.
2. Смоделированы различные аварийные режимы в энергосистеме. 3. Проведен анализ работы электрооборудования с точки зрения работы в режиме перегрузки. |
1. Разработаны предложения по установке источников реактивной мощности на ПС 35–110 кВ филиала «Калугаэнерго».
2. Потери в Калужском сетевом районе могут быть снижены на 10%. |
| Анализ отключения АТ-5 на ПС 511 Белый Раст в Московской энергосистеме. | 1. Проведен анализ режима энергосистемы, который привел к отключению автотрансформатора. | 1. Составлен отчет, в котором описаны причины отключения автотрансформатора.
2. Составлены рекомендации по предотвращению подобных ситуаций. |
| Разработка проектной документации на создание нового и модернизацию существующего комплекса противоаварийной автоматики электросетевого комплекса Калининградской энергосистемы. | 1. Проведен расчет нормального режима работы энергосистемы; смоделированы различные послеаварийные режимы в ремонтных схемах.
2. Произведен анализ расчетных режимов, который выявил: — возможность возникновения послеаварийных режимов, характеризующихся токовой перегрузкой определенных ВЛ 110 кВ энергосистемы; — недостаточная оснащенность энергообъектов устройствами АОПО, в случае отказа существующих устройств ПА, повышает вероятность каскадного развития аварийных ситуаций в Калининградской энергосистеме. |
Выполнены проектные решения по расстановке устройств ПА на энергообъектах Калининградской энергосистемы для реализации алгоритма АОПО ВЛ 110 кВ с возможностью воздействия на разгрузку Калининградской ТЭЦ-2 с целью недопущения каскадного развития аварии при ненормативном наложении аварийных возмущений в сети 110 и 330 кВ. |
Расчет параметров срабатывания устройств релейной защиты и автоматики
Из-за отсутствия методических указаний, необходимых ресурсов по времени и сотрудникам, службам РЗА на ПС, проектным институтам и другим организациям выгоднее приобретать не столько сам программный комплекс по расчету уставок, сколько приобрести услугу по расчету необходимых параметров. К тому же многие временные расходы можно сократить, доверяя расчет не только режимов, но и параметров срабатывания одному исполнителю.
Другая сторона этой задачи в том, что в МП защитах появились группы ИО, методики расчета уставок которых ранее не разрабатывались. К этой группе, например, можно отнести ИО, реагирующие на приращение (аварийные составляющие) векторов различных токов и напряжений: фазных величин, разности фазных величин, составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также ИО, применение которых было нецелесообразно из-за значительных затрат по их внедрению: автоматика по перегрузке линий, ИО для адаптивного ОАПВ и т.п.
Каждый год сектором выбора уставок проводится в среднем около тридцати расчетов параметров срабатывания как на всей подстанции (ПС), так и на отдельных его элементах (защищаемых объектах) напряжением 35-220 кВ. Данные работы проводятся как в составе проектов по реконструкции ПС, так и при замене электромеханических устройств релейной защиты на цифровые терминалы.
Также успешно выполняются работы по выбору параметров срабатывания УРЗиА фидеров, секционных и вводных выключателей 10-6 кВ различных фирм-производителей, а также выбор уставок автоматических выключателей 0,4 кВ. В результате чего при помощи наглядных карт селективности можно проанализировать селективность отключения повреждений в сети.
Также в виде консультационных мероприятий сотрудниками ООО «Релематика» проводятся работы по анализу и проверке уже имеющихся уставок как для электромеханических защит, так и микропроцессорных.
Большое количество новых заказов и доброжелательные отзывы заказчиков об уже проделанной нами работе позволяют предприятию развивать это направление деятельности в качественном его исполнении.
Нашими заказчиками являются ОАО «РусГидро», ОАО «МОЭСК», ООО «Газпром ПХГ» и другие предприятия электроэнергетики.