Концепция и практика

Использование результатов синхронизованных векторных измерений для совершенствования алгоритмов работы РЗА и ПА Концепция и практика Павел Литвинов, ЗАО «РТСофт»

Масштаб. СРЗА – государство в государстве 22 вида регламентов взаимодействия! * *Согласно СТО РАО ЕЭС от 30.11.2007 г.

Общемировые тренды Прошлое (настоящее) Будущее(Smart Grid*) … централизованная и распределенная … в разных направлениях … принятие решений на основе данных реального времени • Генерация – централизованная • Мощность– в одном направлении • Эксплуатация основывается на опыте ……… * Еще одно определение Smart Grid . Суть перемен – новые возможности (задачи) *Использованы материалы презентацииStatnett, Норвегия

Тренды развития РЗА энергосистем • Появление активно-адаптивных сетей ставит новые задачи – структуру и значения уставок требуется менять on-line.(РЗА «стремится» к ЦСПА и АПНУ) • Больше измеряемых физических величин, новые алгоритмы:селективность адаптивность интеллектуальность • Использование микропроцессорной базы, интеграцияотдельных устройств в комплексы, интеграция комплексов на основе протоколов МЭК 61850 • Использование различных сетей и каналов связи, возможность исключить «выдержки времени» за счет быстрого сбора и обработки информации для выполнения переключений(важно в условиях значительного износа оборудования)

Существующие применения СМПР КЛАССИЧЕСКИЕ SCADA/EMS ЗАДАЧИ ОСВЕДОМЛЕННОСТЬ КОНТРОЛЬ СИТУАЦИИ SCADA ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ УСТАНОВИВЩЕЙСЯ РЕЖИМ – ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ МОДЕЛЬ СЕТИ Оценка динамической устойчивости (DSA) ИНТЕРФЕЙС DSA Предупреждения Нарушения Пределы ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ЛЭП ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СМПР/ Интерфейс для динамики СМПР КОНТРОЛЬ ДИНАМИКИ КОНТРОЛЬ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ Осведомленность направлена на диспетчера или оператора – это медленный процесс! *Использованы материалы презентации Wilson Douglas, Alstom – Psymetrix Limited

Временная диаграмма Сеть передачи данных датчики Концентратор данных Приложения Задержки сетипередачиданных ~22 мс Длительностьциклаизмерения 20 мс Обработка данных в PDC 6 мс Ожиданиеответа концентр. данных 10мс PMU обработка 8 мс Обработка в приложении 35мс T=0 ~ 100мс

Ищем место для СВИ в ландшафте РЗА и ПА Системные устройства: АПНУ. Локальные устройства: АЛАР, АОСЧ, АОПЧ, АОСН, АОПН АЧР ПА: Нарушения: статической и динамической устойчивости СВИ (аналитика... СВИ обработка(тренд, предупредительные значения) СВИ (измерение) Можно улучшить «селективность» • Свойства защиты: • быстродействие; • надежность; • селективность; • чувствительность Возможно! РЗА (III ст.) РЗА (II ст.) РЗА (I ст.) КЗ РЗА 0 10 20 50 100 200 1000 5000 100К Время срабатывания измерительных органов Характерное время, мс.

Концепция • Подведем итоги: • Векторные измерения потенциально «успевают» предоставить информацию к «принятию решения» для систем РЗА 2-ой и точно 3-ей ступени. Возможность повышения селективности для нового поколения интеллектуальных защит. • Качественным отличием предоставляемых данных является их синхронизованность. Метки времени проставляются с использованием GPS и имеют высокую точность.Возможность увеличения надежности для адаптивных защит в случае пропадания или задержки данных в сетях связи (путем частичного резервирования информационного потока).

Что говорят классики? • «Synchronized Phasor Measurements and Their Applications», A.G. Phadke and J.S. Thorp (Virginia Polytechnic Institute). Глава 9. Protection Systems with PhasorInputsАвторы рассматривают варианты применения данных СВИ: • Дифференциальная защита линий • Защита линий с отпайками • Реализация адаптивной защиты • Контроль и настройка резервных защит • Управлениечастотной разгрузкой

Цели и условия применения PMU и СВИ • Обеспечение: • безопасного функционирования электроэнергетики; • повышения пропускной способности ЛЭП; • контроля и управления запасами по статической и динамической устойчивости энергосистемы и ее элементов; • научно-технического прогресса в совершенствовании систем и устройств РЗА и ПА. При условии: • технической и информационнойсовместимости* с имеющимися решениями РЗА WAMS &СВИ ПА * Соблюдение принципа «не навреди»! 

Проверено на практике • Программное обеспечение: PhasorPoint(Psymetrix) • Решения по мониторингу энергосистемы в режиме реального времени в диспетчерских центрах с 1997 года • Контроль системных ограничений • Предотвращение разделения частей энергосистемы • Выявление незатухающих локальных процессов Пропускная способностьлинии Landsnet, Исландия *Использованы материалы презентации Wilson Douglas, Alstom – Psymetrix Limited

Частота Время затухания MODE DECAY TIME 1/F MODE FREQUENCY Exp(-t/)  EXP(-t/ )‏ Амплитуда Фаза MODE PHASE MODE AMPLITUDE A Управление межсистемными колебаниями Одновременный анализ параметров множества измеренных колебаний и их характеристик Действия Раннее предупреждение (два уровня тревоги) Измеренный сигнал P / f /  Не ограниченное число частотных диапазонов Индивидуальные настройки для диапазонов Для каждого выявленного колебательного процесса, предупреждение в случае: Медленного затухания и/или Превышения амплитуды Локальная информация с указанием аварийных пределов Режим предупреждений по энергорайонам Планирование,анализ;эффективность Ретроспективный анализ Быстрый модальный анализ: Аварийные сигналы Контроль изменения пропускной способности Анализ тенденций: Результаты анализа Верификация динамической модели *Использованы материалы презентации Wilson Douglas, Alstom – Psymetrix Limited

Пример настройки предупредительного и аварийного предела

Мониторинг стабильности напряжений • Уведомления о событиях • Фазовые данные  предупреждения о фазовом сдвиге • Логические комбинации событий  wide-area alarms • Настраиваемые наборы предупреждений об одновременных событиях  существенные угрозы стабильности • Уведомленияоб интегральномстатусе Описание логики уведомления Пример логики контроля стабильности напряжений ЕСЛИ(ЛЮБОЙустойчивый сдвиг напряжения ИЛИ N событий падения напряжения) ИЛИЛЮБОЕпревышение перетока мощности ТО тревога Интегральный статус по всем событиям *Использованы материалы презентации Wilson Douglas, Alstom – Psymetrix Limited

Исландия. Потеря промышленной нагрузки* Внезапное отключение плавильного завода Частота нарастает медленнее Поступает информация об угловом сдвиге Быстро растет частота Разгрузка ближайших генераторов Промышленная нагрузка Кольцо 132 КВ Необходимость ускорить разгрузку Генерация Похоже на реализацию АПНУ! Основной потребитель плавильный завод *Использованы материалы презентации Wilson Douglas, Alstom – Psymetrix Limited

Благодарю за внимание! Вопросы? • Литвинов Павел Васильевич, • Главный эксперт • технической дирекции по электроэнергетике • ЗАО «РТСофт» • тел. +7 (495) 742-68-28, 967-15-05

Концепция и практика

Концепция и практика

Presentation Transcript