Развитие критических технологий ( Программа Roadmap 2030, Материалы US Department of Energy ):

1. Развертывание автоматизированной информационно-измерительной системы безопасности электрической энергии, связанной с ее качеством (АИИС БЭЭ),как инструмента развития прогнозных технологий в электроэнергетике сайт фрагмента действующей системы (https://pqsystem.karelia.ru) Всероссийская Конференция «Нормативные и технические проблемы реализации требований №261-ФЗ от 23.11.2009 в системах электроснабжения общего назначения» г. Москва, 08.04.2013 г. Генеральный директор научно-производственного предприятия "ПРОРЫВ"д.т.н., проф. Тухас Вячеслав Анатольевич

2. Развитие критических технологий (Программа Roadmap 2030, Материалы US Department of Energy): 1. Продвижение проводниковых и сверхпроводниковых технологий. 2. Технологии аккумулирования (сохранения и накопления) электроэнергии. 3. Мониторинг энергосистемы в режиме реального времени. 4. Силовая электроника. . • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта

3. Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Экономические потери от «плохого» качества электроэнергии складываются из: - Тепловых ( резистивных) потерь на высших гармониках тока; - Сокращения ресурса оборудования, • «Некорректной» работы оборудования на базе IT-технологий, устройств управления и защиты. Поэтому наряду с собственно показателями качества электроэнергии важно на основе измерений энергетических характеристик в режиме реального времени - диагностировать техническое состояние энергетического оборудования, • давать прогноз его остаточного ресурса и • выявлять события в электросети, повышающие риск техногенных аварий.

4. Определение измерительных задач Измеряемые энергетические характеристики • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта 1. Показатели качества электроэнергии 2. Показатели энергоэффективности и уровня надежности энергообъектов 3. Идентификация энергооборудования Диагностика энергооборудования Оценка ресурса энергооборудования 4. Поиск источника помех ГОСТ 13109-97 и ГОСТ Р 51317.4.30-2008 SAIDI, SAIFI Гармоники тока и напряжения (до 128-й) Синхронизация измерений и осциллографирование в наносекундном диапазоне времени с измерением одиночных импульсов напряжения с амплитудой до 6000 В

5. Классификация измерительных систем в электроэнергетике по характерным временам усреднения энергетических характеристик • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта АИИС КУЭ – 30 минут АИИС КЭЭ – 0.2 с – 10 минут СМПР – 0.02 с АИИС БЭЭ – 50 нс – 10 минут Наша система АИИС БЭЭ изначально нацелена на решение задач диагностики энергооборудования, оценки ресурса и поиска источников помех, и в то же время, проводит обработку и вывод информации по требованиям стандартов качества электроэнергии и показателей энергоэффективности.

6. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии (https://pqsystem.karelia.ru) • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта

7. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии Уровень потребителя (провалы / пропадания / перенапряжения) Измерение напряжения (интервал - день) • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • При снижении напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя на 15 % момент снижается на 25 %. Двигатель может не запуститься или остановиться. 7

8. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии Уровень диспетчера (детальная информация) Несимметрия напряжения (интервал - неделя) • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (K0U) одного 9-и этажного жилого дома может составлять 20 %, что в точке общего присоединения может превысить нормально допустимые 2 %. 8

9. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии Уровень управленца (обобщённые данные) Протоколы испытаний • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта 9

10. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии, связанной с ее качеством К расчету SAIDI, SAIFI и уровней надежности энергообъектов Провалы и пропадания напряжения • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • Нарушение нормального хода технологического процесса. • Особенно важно для индустриальных секторов с непрерывным производством (металлургия, бумагоделательная, полупроводниковая, телекоммуникации)

11. Идентификация энергооборудования Установившееся отклонение напряжения dUуКоэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности K2uКоэффициент несинусоидальности Ku(n) 2 гармоникаКоэффициент несинусоидальности Ku(n) 3 гармоника. • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Мониторинг энергообъекта «Портрет» энергообъекта Идентификация режимов работы энергообъекта Идентификация изменений режимов работы энергообъекта Алгоритм диагностики и обслуживание по фактическому состоянию Прогноз работы энергообъекта (определение остаточного ресурса) Превентивные меры (управление) 11

12. Диагностика – оценка ресурса Пример. Спектр тока при наличии межвитковых замыканий в обмотках статора • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Исправный электродвигательНаличие межвиткового замыкания

13. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии, связанной с ее качеством Уровень диспетчера (детальная информация) ПрогнозНесинусоидальность (интервал - неделя) 9-я гармоника • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • Фронты несинусоидального напряжения воздействуют на изоляцию кабельных линий электропередач, ― учащаются однофазные короткие замыкания на землю.

14. Автоматизированная информационно-измерительная система безопасности электрической энергии, связанной с ее качеством Уровень диспетчера (детальная информация) ПрогнозНесинусоидальность (интервал - неделя) 22-я гармоника • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • Пробиваются конденсаторы.

15. Поиск источника помех • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта

16. Общность результатов • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Решаемые задачи характерны и значимы для всех участников рынка производства, поставки, распределения и потребления электроэнергии: ОАО «Интер РАО ЕЭС», ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО МРСК, ОАО РЖД, Газпромэнерго, Росатом, структур ЖКХ и промышленных предприятий. Программы для ЭВМ (алгоритмы расчета по поставленным задачам) Базы данных Полезные модели Патенты

17. Достигаемый эффект • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта • получение объективной информации, лежащей в основе принятия решений, планирования и прогноза, которые обеспечивают государственное управление в электроэнергетике, • развитие инновационных технологий и алгоритмов прогноза режимной надежности в электроэнергетике, • совершенствования нормативно-технической политики в электроэнергетике. В России с 01.01.2012 действует №382-ФЗ от 03.12.2011 г. «О государственной информационной системе топливно-энергетического комплекса» . Статья 10 Виды информации, подлежащей включению в государственную информационную систему топливно-энергетического комплекса: п.7) информация о характеристиках энергетических ресурсов, в том числе об их качестве. п.15) информация в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. п.20) информация о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера, об инцидентах или авариях, создающих угрозу безопасности на объектах топливно-энергетического комплекса.

18. Бизнес-модель проектаСоздание рынка информационных услуг - заказчику продается не оборудование, а информационные услуги. • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Независимая экспертная организация Каналы возврата финансовых средств: • арбитраж • штрафы • страхование • тарифы Возврат финансовых средств Информационные услуги по мониторингу Средства измерения параметров ЭЭ Информационно-измерительная система безопасности электроэнергии

19. Функции независимой экспертной организации • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта Участники Энергосистемы УРФО Участники Энергосистемы УРФО Независимая экспертная организация Участники Энергосистемы Информационные услуги АИИС БЭЭ

20. Этапы реализации инвестиционного проекта • Состояние вопроса • Показатели качества электроэнергии • 3. Показатели энергоэффектив-ности и надежности энергообъектов • 4. Идентификация Диагностика Оценка ресурса • Прогноз • 5. Поиск источника помех • 6. Инновацион-ный потенциал проекта • 7. Бизнес-модель и этапы реализации проекта 22

21. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Научно-производственное предприятие "ПРОРЫВ"Россия, 185035, г.Петрозаводск,ул.Андропова, д.10   т. +7 8142 78 62 19       +7 8142 76 13 49       +7 8142 78 49 89   ф.+7 8142 76 88 52mailto:E-mail:  proryv@karelia.ruweb page <http://proryv.karelia.ru>