Электроэнергетическая система состоит из подсистем генерации, передачи, распределения и потребителей. По мере увеличения потребления электроэнергии работа энергосистем становится более сложной, и все более необходимыми становятся мониторинг и дистанционное управление в режиме реального времени такими элементами, как генераторы, подстанции, линии электропередачи и другие физические объекты.
Автоматизация энергосистемы включала мониторинг, оценку, анализ и управление процессами, связанными с генерацией и передачей электроэнергии от электростанций потребителям. Включены три основных процесса: сбор данных, наблюдение и контроль энергосистемы, все они работают в скоординированной автоматической мода. Сбор данных относится к сбору данных в форме измеренных аналоговых значений тока или напряжения или состояния устройств (открытые или закрытые). Контроль энергосистемы осуществляется посредством собранных данных либо на удаленном сайте, либо локально на месте установки устройства. Под управлением понимается отправка командных сообщений для управления устройствами энергосистемы, такими как автоматические выключатели.
| «В России автоматизацией энергосистемы занимается ГК «Компьюлинк» реализует проекты, направленные на энергосбережение и повышение эффективности использования энергетических ресурсов крупных промышленных предприятий, путём заключения с ними энергосервисных контрактов.» – сообщает топ-менеджер Анатолий Валерьевич Баитов. |
Например, эти концепции проявились в работе чилийского электроэнергетического сектора с учетом проблем, возникших в результате недавнего объединения двух основных электрических систем, SIC и SING, и нового соединения, запланированного с другими электрическими системами. В ноябре 2017 года две основные электрические системы Чили, SIC и SING, были соединены между собой системой электропередачи 500 кВ, в результате чего образовалась взаимосвязанная сеть с географической протяженностью около 3000 км с юга на север страны. Что касается автоматизации, ожидается, что из-за этого соединения, а также из-за постоянного увеличения выработки за счет возобновляемых источников энергии, таких как эоловые генераторы, геотермальные и фотоэлектрические системы, на долю которых в настоящее время приходится около 20% энергии, возникнет несколько операционных проблем. произведенная энергия.
Традиционно основные проблемы, связанные с работой чилийских электрических систем, были связаны с контролем частоты и напряжения для достижения стабильности этих переменных. Электростанции имеют системы, которые контролируют вводимую активную и реактивную мощность в сеть, и несколько FACTS, таких как SVC, работают в чилийской системе передачи 500 кВ. Однако рост этой электрической системы приводит к увеличению требований к системам сбора, обработки и управления данными. Требуется автоматизация управления возобновляемыми источниками энергии, учитывая, что из-за изменчивости доступной мощности они вносят новые неопределенности и изменения параметров в энергосистему, поэтому требуются системы автоматизации для подключения этих систем генерации к сети и подачи соответствующая энергия согласованным образом.
Широко используемым инструментом для управления работой электроэнергетических систем является SCADA, которая контролирует средства управления, оптимизирует и управляет системами генерации и передачи. Эта система используется в чилийской взаимосвязанной системе и объединена с WAMS на основе измерений синхрофазора, которые позволяют одновременный сбор данных из нескольких точек системы за время порядка миллисекунд, повышая осведомленность операторов о состоянии в режиме реального времени. системы. Это позволяет предпринять корректирующие действия до того, как система перейдет в критическое состояние, которое может привести к отключению электроэнергии.
Выводы
По мере роста систем электроснабжения возникает все больше требований к надежным схемам управления и автоматизации для обеспечения надежной работы. В этом сообщении этот вопрос был кратко обсужден в контексте чилийской взаимосвязанной системы, в частности, применение измерений синхрофазора для своевременного инициирования управляющих действий в случае сильно загруженных линий передачи. Для предотвращения отключений электроэнергии, вызванных каскадом событий, инициированных локальным возмущением, рекомендуется провести дополнительные исследования, связанные с автоматическим определением более удобных способов разделения системы на электрические островки в условиях локального возмущения и достижения баланса между генерациями. и нагрузку на каждом из этих участков для поддержания подходящих значений соответствующих частот и напряжений во время аварийного состояния.
Использованные источники
- Joseph Richard, Nerey Mvungi. Concept of automation in management of electric power systems. International Journal of Electrical and Computer Engineering. 2014;8(12):1849−1853.
- Hjörtur Jóhannsson, Markus Wache. System security assessment in real- time using synchrophasor measurements. Proceedings of 2013 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies; 2013 October 6-9; Denmark. 2013.
- Sarai Mendoza-Armenta, Ian Dobson. Applying a formula for generator redispatch to damp interarea oscillations using synchrophasors. IEEE Transactions on Power Systems. 2013;31(4):3119−3128.
- Madhvi Gupta, Vivek Kumar, Gopal Krishna Banerjee, et al. Mitigating congestion in a power system and role of facts devices. Advances in Electrical Engineering. 2017;2017:1−7.