Основные направления создания комплекса оборудования для интеллектуальных электрических сетей. Интеллектуальные электрические сетиОсновные направления создания комплекса оборудования для интеллектуальных электрических сетейВведениеОсновные требования к интеллектуальным электрическим сетям были сформированы и представлены в опубликованных статьях и докладах еще в 90-хгодах прошлого века, в частности в связи с резким ростом распределенных источников, в т.ч. возобновляемые источники энергии (ВИЭ), подключаемых к сетям. Через несколько лет за рубежом для описания интеллектуальных электрических сетей стал использоваться термин «smart grid». Необходимо отметить, что этот термин является более точным для формируемых сетей 21 века, чем часто применяемое в России определение — «интеллектуальные (или умные) сети», так как «smart» — это не только интеллект, но и удобство, безопасность, коммуникабельность. Поэтому под «умной» электрической сетью следует понимать сеть, которая адекватно и оптимально реагирует на любые внешние и внутренние технологические возмущения на условиях обеспечения удобства, экологичности и безопасности для общества. Таким образом, интеллектуализация электрических сетей (как внедрение новейших информационных технологий для управления, защиты и мониторинга состояния оборудования и систем) является одной из важнейших, но не единственной тенденцией развития электрических сетей 21 века. На рис. 1 приведено наше видение развития электрических сетей в 21 веке. Как видно из представленной диаграммы — основой интеллектуализации электрических сетей является повышение автоуправляемости на основе новых информационных технологий. Кроме того, особенностями сетей 21 века должны стать появление «высокоамперных» линий электропередачи, максимальная компактность электросетевых объектов, их экологичность и безопасность, повышение качества и надежности электроснабжения.  Можно выделить три уровня интеллектуализации электрических сетей: верхний — интеллектуализация сетей и систем в целом — как единой мегасистемы, средний — интеллектуализация комплексов оборудования (прежде всего, подстанций) и, наконец, интеллектуализация отдельных видов силового оборудования и потребителей. Основной задачей настоящего доклада является рассмотрение основных подходов к созданию интеллектуального высоковольтного силового оборудования. В то же самое время нужно отметить, что все три уровня интеллектуализации связаны между собой, т.е интеллектуальную электрическую сеть следует рассматривать как единый технологический комплекс. Интеллектуальная электрическая сеть как единый технологический комплексИногда «умные» электрические сети связывают только с потребителями (многофункциональные счетчики, «умные дома» и т.д.). Иногда говорим об «активноадаптивных» сетях, в основном, применительно к системообразующим сетям. Кстати, термин «активно-адаптивные сети» полностью соответствует пониманию «интеллектуальных» электрических сетей, рассмотренному выше. Это не совсем корректно, — «интеллектуальная» электрическая сеть — это единый технологический комплекс. Общую «умную» сеть, системообразующую, распределительную, локальную можно наглядно представить как единый организм с помощью простой иллюстрации, представленной на рис. 2.  Все эти сети стоят на двойном основании: сетевом интеллектуальном оборудовании и информационной инфраструктуре. Инструментами адаптивной подстройки к внешним и внутренним технологическим изменениям среды являются две «руки» — силовые устройства подстройки — устройства FACTS и электронные устройства тонкой подстройки — новое поколение микропроцессоров — IED (интеллектуальные электронные устройства). Интеллектуальные электронные устройства — это многофункциональные устройства. Они используются в первую очередь как процессоры, а также как цифровые датчики информации и средства автоматизации. IED собирают данные, а затем выполняют дополнительные расчеты и реализуют логику принятого алгоритма. Важным является то, что в дополнение к текущим значениям эти приборы записывают информацию об исправности, эксплуатационные характеристики и историю объекта. Все это и составляет «интеллект» IED, который они проявляют в процессе эксплуатации. Протоколы и каналы связи, имеющиеся в IED и устройствах связи, позволяют интегрировать информацию. Управляется все это центром («мозгом»), включающем базу данных, технологические системы управления, операторов и диспетчеров. Язык общения — протокол IEC 61850, нервная система — единая процессорная шина, позволяющая работать в реальном режиме времени. Таким образом, умная сеть, независимо от ее уровня, — это единый технологический комплекс. Интеллектуальные силовые высоковольтные устройства, устанавливаемые на подстанциях, — это, прежде всего, трансформаторное оборудование, коммутационные комплектно-распределительные устройства и системные силовые устройства, обеспечивающие оптимальную работу электрической сети как системы. Трансформаторное оборудованиеПо мнению авторов, «интеллектуальным» следует называть трансформатор, обеспечивающий максимально возможный контроль состояния всех систем трансформаторного оборудования (активной части, масла, вводов, системы охлаждения, РПН, технологических защит и др.), самодиагностику и выдачу рекомендаций по дальнейшим действиям в случае появления развивающегося повреждения или ненормированного воздействия на трансформатор. Принципиально важно, что при этом трансформатор должен обеспечивать все режимы управления своими регулируемыми устройствами (РПН, система охлаждения) — автоматический, ручной местный и ручной дистанционный, в том числе из удаленных центров управления, с полным контролем правильности исполнения команд. Последнее обстоятельство становится особенно важным при использовании трансформаторного оборудования в «умных сетях» с необслуживаемыми подстанциями. ВЭИ им. В. И. Ленина еще в 2005—2006 г г. успешно внедрены в промышленную эксплуатацию системы управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования подстанций «Алюминиевая», «Новгородская» и «Фрунзенская». Эти системы реализованы как элементы цифровых подстанций. Весь обмен информацией осуществлен только по цифровым каналам связи (на тот момент — в стандарте МЭК60870-5-104). Системы реализуют углубленный контроль состояния систем охлаждения и РПН, диагностику перегрузочной способности трансформаторов, регистрацию повышений напряжения и т.д., а также автоматическое и ручное (местное и дистанционное) управление РПН и системами охлаждения. Для обеспечения надежности функционирования и возможности автономной работы при нештатных ситуациях в АСУТП каждая система имела свое полнофункциональное рабочее место, компьютер которой одновременно выполнял функции шлюза для интеграции в АСУТП. Накопленный опыт внедрения таких систем позволил в дальнейшем отказаться от собственного АРМ и ограничиться лишь установкой шлюзового компьютера. Жизнеспособность такой высокой степени интеграции систем управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования в АСУТП подстанций подтверждена опытом эксплуатации таких систем на ПС «Черкесск», «Южная», «Юго-Западная», «Соболи» и др. В зависимости от объема контролируемого оборудования и географических размеров подстанций использовались как проводные (RS485), так и волоконно-оптические каналы связи, а в зависимости от особенностей реализации АСУТП объектов — разные протоколы обмена информацией (Modbus RTU, МЭК60870-5-104или ОРС). Таким образом, «интеллектуальные» в указанном выше смысле трансформаторы на сегодня не только разработаны, но и успешно эксплуатируются на объектах ЕНЭС. Традиционными, однако, остались способы подключения сигналов от трансформаторов тока обмоток и выходов технологических защит трансформатора (реле Бухгольца, предохранительные и отсечные клапаны и т.д.) к системе РЗА подстанции. Задачей сейчас является переход на организацию всех внутриподстанционных коммуникаций по стандарту МЭК 61850. Одной из главных проблем для полного перехода к цифровому обмену информацией применительно к трансформаторному оборудованию является раздача заинтересованным абонентам сигналов о мгновенных и действующих значениях токов обмоток трансформатора. Для встроенных в трансформаторное оборудование трансформаторов тока (ТТ), по крайней мере, в ближайшие годы, вряд ли можно ожидать отказа от обычных электромагнитных трансформаторов тока. Поэтому для каждой обмотки потребуется как минимум три ТТ — два для резервированных комплектов защит и один для точных измерений. Скажем, для автотрансформаторов требуется передавать информацию от 9 троек ТТ и трех трехфазных ТН. Технически и экономически вряд ли целесообразно при этом выполнять отдельные объединяющие блоки для выдачи в ЛВС каждой трехфазной группы токовых сигналов, как это предлагается, например в [1]. Правильнее было бы выполнять концентрацию мгновенных измеренных значений токов вместе с другими быстрыми сигналами в общем блоке управления и мониторинга трансформатора [2]. Предлагаемая структура включения интеллектуального трансформатора в систему автоматизации подстанции с дублированием шин процесса показана на рис. 3.  С точки зрения развития трансформаторов в направлении повышения надежности, экологичности, энергоэффективности и безопасности — важнейшим направлением является создание пожаро- и взрывобезопасных трансформаторов со сниженными потерями (негорючие изоляционные жидкости, аморфные стали, склеенные транспонированные провода, упрочненная медь и т.д.). Авторы хотели бы отметить, что оперативный мониторинг состояния трансформаторов и другого оборудования подстанции — это лишь часть инфраструктуры, необходимой для обнаружения технологических нарушений и предотвращения повреждений оборудования. Наиболее полное использование всего объема обширной информации о состоянии трансформатора, поставляемой современными системами управления и мониторинга, возможно только при наличии руководящей нормативной документации по интерпретации этой информации и необходимых действиях персонала на основе ее анализа. В настоящее время такие документы отсутствуют. Интеллектуальное КРУЭВ плане создания оборудования для интеллектуальных электрических сетей КРУЭ следует рассматривать как элементарную базовую ячейку, оборудование которой должно позволять встраивать КРУЭ в общую интеллектуальную систему подстанции и сети в целом. Для эффективного функционирования подстанций необходимо наличие надежных средств, обеспечивающих управление и контроль, защиту и автоматизацию всей системы в комплексе на уровне ячеек КРУЭ. Решение этой проблемы распадается принципиально на две основные задачи. Первая — разработка с использованием лучшего мирового опыта шкафа управления и мониторинга ячейки КРУЭ, в котором воспринимается информация от первичных датчиков, установленных на оборудовании КРУЭ, осуществляется мониторинг состояния элементов ячейки, оценивается механический и коммутационный ресурсы аппаратов и готовность оперативных цепей, производится управление коммутационными аппаратами. Анализ входной информации и выполнение операций аппаратами выполняется по алгоритмам, учитывающих процессы в оборудовании и внешние влияния. Разработка алгоритмов должна учитывать принципиальные особенности и конструктивное исполнение оборудования КРУЭ — специфику изолирующего газа, компактность конструкции, металлическую заземленную оболочку, климатические параметры. В шкафу предусматривается ведение журнала с сохранением в памяти процессов, связанных с операциями коммутационных аппаратов, и их осциллографированием. Для контроля за состоянием функциональных систем шкафа введены устройства самодиагностики. Отображение информации осуществляется на лицевой панели шкафа. В функциях управления шкафа должна обеспечиваться возможность ручного и дистанционного изменения параметров управления. В соответствии с протоколом МЭК 61850 в шкафу управления и мониторинга ячейки КРУЭ предусмотрены связи для передачи взаимной информации соответствующим подстанционным системам. Другая задача создания КРУЭ с интеллектуальным оборудованием связана с оснащением его современными датчиками. Для выполнения системой мониторинга КРУЭ своих функций имеющийся опыт применения датчиков в высоковольтном оборудовании подстанций позволяет применить наиболее оправдавшие себя на практике приборы. Датчики контроля состояния элегаза, коммутационных операций аппаратов, целостности цепей управления для условий КРУЭ (с компактностью конструкций и заземленной оболочкой), позволяют получать информацию по сравнению с подстанционным оборудованием традиционного исполнения более экономичными методами. Значение токовой нагрузки и напряжения, а также использование этой информации для оценки коммутационного ресурса аппаратов и выдачи данных для аварийной защиты, достигается в наиболее прогрессивных конструкциях КРУЭ с применением датчиков тока и напряжения, основанных на оптоволоконной технике. В этом случае информация об измеряемых величинах поступает от первичных датчиков, которая воспринимается через оптоволоконный кабель электронным модулем обработки данных, и далее передается на вторичный преобразователь. Выбор первичных датчиков предполагается провести после сопоставления характеристик систем измерения, использующих различные методы получения первичной информации. В качестве первичных датчиков при измерении тока возможно использовать магниточувствительный кабель (использующий эффект Фарадея), либо применить электромагнитные датчики с сердечником, подобно электромагнитным трансформаторам тока, или без сердечника (пояс Роговского). Для первичных датчиков при измерении напряжения и тока могут рассматриваться оптические датчики, использующие эффект Поккельса, а также емкостной делитель. Оценка примененных методов измерения тока и напряжения должна проводиться по критериям, учитывающим стоимость оборудования, линейность передачи и частотный диапазон измерений, устойчивость к внешним воздействиям и соответствие требованиям системы релейной защиты. Развитие распределительных устройств в направлении повышения надежности, безопасности, экологичности и компактности связано с применением КРУЭ110–220 кВс расположеним фаз в одной оболочке, использованием вместо элегаза альтернативных газов (например, воздушной смеси), применением дугогасительных устройств с вакуумными камерами на напряжение 110 кВ (а в перспективе и выше), газоизолированных токопроводов и линий электропередачи, а в перспективе — высокотемпературные сверхпроводящие (ВТСП) линии. Интеллектуальные системные силовые устройстваК интеллектуальным системным силовым устройствам, прежде всего, относятся устройства FACTS — статические тиристорные компенсаторы (СТК), управляемые продольные компенсаторы, СТАТКОМы, фазоповоротные трансформаторы, управляемые электрические реакторы, вставки постоянного тока и т.д. Сейчас начинают реализовываться основные подходы по интеллектуализации этих устройств — совершенствуются на базовых принципах интеллектуальных устройств системы управления, защиты, автоматики этого оборудования подстанций. Эти подходы, основанные на IED, принципиально мало отличаются от интеллектуализации других силовых электротехнических устройств подстанций.  На рис. 4 приведен СТК 220 кВ производства Ансальдо-ВЭИ, который позволяет стабилизировать уровень напряжений на шинах РП, ограничить уровень перетоков реактивной мощности, снизить потери в энергосистеме, диагностировать состояние оборудования. Важным направлением является разработка унифицированных модулей на фототиристорах и приборах IGBT для ВПТ и ППТ, в которых применяются передовые технические решения по интеллектуальному управлению и диагностике электрических и вспомогательных систем. Интеллектуальная подстанцияВ ВЭИ ведется разработка оборудования для интеллектуальной распределительной подстанции (ИРП).  Структурная схема распределительной подстанции ИРП 110 кВ и комплекса электрооборудования (КЭО) для нее приведена на рис. 5, там же приведен состав оборудования. 1 — ВЧ-заградитель 2 — заземлитель 3 — разъединитель 4 — одноразрывный вакуумный выключатель (ВВ) 5 — привод ВВ 6 — управляемый вакуумный разрядник РВУ 7, 8 — ТТ и ТН (электронно-оптического типа — ЭОТ) 9 — ОПН 10 — силовой трансформатор (Т) 11 — испытательная система (ИС) для контроля состояния и наладки КУЗАР, реализации управляемой коммутации и расчета режима РП; 12 — комплекс управления, защиты, автоматики и регулирования КУЗАР 13 — блок запуска РВУ 14 — АРМ (ОПУ) 15 — оперативный ток (ОТ) 16 — собственные нужды РП (СН) 17 — ЗРУ СН 18 — ЗРУ НН 19 — ШУМТ Следует отметить, что в нашем представлении КЭО должен быть более совершенным не только по вторичному, но и по первичному оборудованию, хотя моральный срок службы их существенно различается (соответственно 5 и 30 лет). В данном случае новым первичным оборудованием является одноразрывный вакуумный выключатель ОВВ (4), вакуумный управляемый разрядник РВУ (6) вместе с блоком запуска БЗ (13). Указанные элементы позволяют заменить элегазовые выключатели на экологически чистые и дешевые вакуумные, а также осуществить новое свойство управляемой коммутации, позволяющее повысить ресурс и надежность оборудования. Выполняются также весьма перспективные разработки гибридных элегазовых коммутационных устройств, включающих вакуумные дугогасительные камеры, а также с сочетанием вакуумных камер и управляемых вакуумных разрядников на напряжения 10–110 кВ. Устройства низшего уровня (КУЗАР и ШУМТ) связаны между собой, а также с АРМ высшего уровня с помощью оптоволокна. Использование цифровых оптических датчиков тока и напряжения (ЭОТ) либо отдельно стоящих, либо встроенных в оборудование позволяет всю информационную среду перевести на цифровую основу. Децентрализация и переход на «цифру» дают следующие преимущества:
Опытные образцы КЭО изготавливаются на серийных заводах (Контакт, г. Саратов, ГОСАН, г. Москва) и будут поставлены в распределительные системы ФСК и МРСК. Общая концепция разрабатываемой ИРП предполагает поэтапную разработку: вначале РУ ВН, затем трансформаторов с сухой или элегазовой изоляцией с пониженным уровнем изоляции, средства компенсации реактивной мощности, токоограничители, а также АСУ ТП, включая АРМ, оперативный ток, собственные нужды и др. Разработки в части токоограничителей ТО проводятся в двух направлениях: на основе полупроводниковых ПТО напряжением 110–220 кВс использованием двухоперационных тиристоров и сверхпроводящих СТО на напряжения от 3 до 20 кВ с устройствами управления, защиты и диагностики. Общие требования к разработке:
Конечная цель — создание компактной, надежной, энергоэффективной, необслуживаемой, полностью автоматизированной ИРП. Литература
В. Н. ВАРИВОДОВ, А. Г. МОРДКОВИЧ, Е. И. ОСТАПЕНКО, А. Н. ПАНИБРАТЕЦ, Г. М. ЦФАСМАН, В. С. ЧЕМЕРИС, Р. Н. ШУЛЬГА market.elec.ru Внедрение интеллектуальных электрических сетей в России - Энергетика и промышленность России - № 22 (258) ноябрь 2014 года - WWW.EPRUSSIA.RUГазета "Энергетика и промышленность России" | № 22 (258) ноябрь 2014 года Среди них – стареющая инфраструктура сети, риск инвестиций, увеличивающиеся пиковые нагрузки, массовое распространение новых технологий генерации электроэнергии (распределенная генерация, ВИЭ), необходимость приоритетной замены активов, необходимость модернизации сети в условиях жесткого давления со стороны регуляторов, необходимость улучшения качества сервиса для клиентов, необходимость поддержания постоянно высокого уровня надежности сети, необходимость построения эффективной системы управления активами компании.Эти проблемы можно решить с помощью внедрения в энергосистему ряда российских регионов интеллектуальных электросетей (Smart Grid). Интеллектуальная электросеть – это новая система взглядов на роль технологий в обновлении энергетической инфраструктуры, в переосмыслении нашей ответственности как потребителей энергии и, в конечном итоге, в деле сбережения экологии и жизненно необходимых энергоресурсов. Преимущества интеллектуальных сетей: • операционная эффективность – сокращение объемов хищений электроэнергии и повышение собираемости платежей с помощью автоматизированных систем считывания показаний приборов учета; • правильное реагирование – уменьшение пиковых нагрузок с помощью интеллектуальных приборов учета, позволяющих внедрить тарификацию в зависимости от времени потребления; • надежность сети – составление прогноза потребления для оптимизации конфигурации сети в режиме реального времени, что позволит оборудованию функционировать в полную силу его фактических возможностей; • современные коммуникационные технологии – возможность встроить интеллектуальные функции во всю инфраструктуру электросети: от подстанции до абонентского оборудования. Структура интеллектуальных сетей: • интеллектуальная электросеть сочетает в себе функции мониторинга электросети и мониторинг генерирующих мощностей с целью выравнивания нагрузки, защиты и измерений, а также обеспечивает безопасную и эффективную доставку электроэнергии; • возобновляемые источники энергии; • интеллектуальный обмен информацией сочетает в себе двусторонний обмен данными показаний датчиков и счетчиков, расположенных по всей сети; • интеллектуальное потребление и учет обеспечивают повышение надежности, безопасности и эффективности сети за счет автоматизации управления спросом и реагирования на чрезвычайные ситуации. Цифровые подстанции являются одним из основных элементов интеллектуальной сети. В них реализованы современные решения и технологии по мониторингу электросетевым оборудованием. Экономические факторы и бизнес-преимущества автоматизации цифровых подстанций: • снижение текущих расходов. Подстанции нового поколения позволяют снизить текущие расходы путем объединения нескольких систем управления и мониторинга в одну IP-сеть, что позволит обеспечить высший приоритет для трафика данных управления и рабочих данных. • снижение капитальных расходов. Поскольку потребность в электроэнергии продолжает расти, предприятиям электроэнергетики требуется найти способы генерации энергии для удовлетворения этой потребности в моменты максимальной нагрузки. Одним из способов автоматизации подстанции может быть использование технологии для крупномасштабного снижения пиковой нагрузки и регулирования спроса, что позволит уменьшить количество дополнительных электростанций для удовлетворения спроса в моменты максимальной нагрузки на электросеть. • обеспечение распределенной интеллектуальности. Поскольку функции интеллектуального управления сетью доступны не только в рамках центра управления, но и для подстанций, существует возможность разработки новых приложений, которые позволяют реализовать распределенные функции защиты, управления и автоматизации оборудования. • улучшенная защита энергосистемы. Задача по обеспечению информационной безопасности энергосистемы включает в себя не только защиту периметра подстанции, но и создание полностью защищенной архитектуры, которая позволит получить максимально возможное представление обо всей сети, устройствах и событиях. Возобновляемые источники энергии На наш взгляд, в ряде российских регионов есть все условия для роста распределенной генерации. Речь идет о потенциале энергии ветра и солнечной энергии. Возобновляемые источники энергии могут сыграть значительную роль в решении проблем энергетической безопасности, ухудшения окружающей среды и изменения климата. Для стимулирования производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии, необходимо утвердить методические указания расчетов тарифов на электрическую энергию, произведенную на объектах возобновляемых источников энергии и приобретаемых на розничных рынках в целях компенсации потерь в электрических сетях. Интеллектуальный обмен информацией Электросеть без адекватных коммуникаций – это всего лишь «поставщик» мощности. Для того чтобы она стала «интеллектуальной», требуется двусторонний обмен данными. Обмен данными позволяет энергетическим компаниям решить три основные задачи: интеллектуальный мониторинг, обеспечение безопасности и выравнивание нагрузки. Благодаря двустороннему обмену данными показания датчиков и счетчиков, расположенных по всей сети, собираются и передаются непосредственно в диспетчерскую оператору сети. В коммуникационной структуре интеллектуальных сетей можно выделить три сегмента: • региональная сеть (Wide area network – WAN), охватывающая протяженные территории и связывающая центр управления с местными сетями. Она может быть реализована с помощью оптоволоконных или беспроводных средств связи на основе протокола Ethernet или сотовых протоколов. «Техносерв» чаще всего осуществляет связь оператора энергосети и концентратора при помощи сотовой связи. • местная сеть (Neighborhood area network – NAN), управляющая всей информацией, которая пересылается между региональной и домашней сетью по линиям высокого напряжения. Здесь применяются либо беспроводная связь, либо связь по линиям электросети (PLC). • домашняя сеть (Home area network – HAN), обеспечивающая связь с конечными пунктами – жилыми домами или предприятиями. Все эти сегменты связаны между собой через узлы-концентраторы, установленные между региональной и местной сетью, или электронные счетчики между местной и домашней сетью. Эти сети основаны на таких протоколах, как RS-485, ZigBee. Интеллектуальное потребление и учет Чрезвычайно важно совершенствовать управление энергопотреблением, а для этого нужны системы комплексных измерений. Обратная связь, предоставляющая данные о том, как потребляется энергия, обеспечивает преимущества и позволяет снизить потери. Кроме того, более наглядная для потребителей информация об использовании электроэнергии позволит преодолеть их безразличие к проблемам энергетики. Результаты точных измерений необходимы для того, чтобы изучить, принять или модифицировать ту или иную модель энергопотребления. Критически важно реализовать управление потреблением энергии и получать информацию для обслуживания систем и диагностики отказов. В системах интеллектуального учета используются однофазные и многофазные счетчики модульного типа. Интеллектуальные счетчики могут отслеживать зависимость потребления мощности от времени суток и позволяют коммунальным компаниям предлагать абонентам скидки, чтобы изменить схему энергопотребления. Для широкого внедрения автоматизации нам необходимо предоставить потребителям возможность выбора и расширенный набор услуг. Потребитель благодаря интеллектуальному учету всегда в срок получает счет, который прозрачно и корректно отражает данные о потреблении. Это способствует своевременной оплате счетов и, как следствие, достижению максимальной доли добросовестных плательщиков в каждом потребительском сегменте. Кроме того, с базой данных клиентов можно легко связать информацию от внешних систем проверки кредитоспособности клиентов для улучшения оценки рисков. Это особенно важно при работе с корпоративными клиентами. Хотелось бы кратко рассказать о проектах, в которых вышеуказанные решения компанией «Техносерв» уже реализованы: 1) создание интеллектуального учета электроэнергии (ИУЭ) у абонентов ОАО «Тулэнерго» – однофазные и трехфазные счетчики с двусторонним обменом на базе протокола PLC и Zigbee; 2) модернизация (ИУЭ) ОАО «Ковдорский ГОК» – создана АИИС КУЭ для покупки электрической энергии с оптового рынка; 3) модернизация системы телекоммуникации и связи ОАО «ОГК-4» – создана система обмена двусторонней информацией между объектами генерации и сетевой инфраструктуры; 4) реконструкция объектов теплогенерации и узлов учета энергоресурсов Республики Саха (Якутия) – комплексная автоматизация тепловых пунктов и объектов теплогенерации для достижения оптимальных эксплуатационных режимов при одновременном поддержании требуемых температур теплоносителя; 5) модернизация Белорусской энергосистемы – строительство парогазовых блоков и схемы выдачи мощности на Могилевской ТЭЦ-3 и Могилевской ТЭЦ-1; 6) автоматизация центральных тепловых пунктов ОАО «Нижегородские коммунальные системы» в Дзержинске Нижегородской области. Практические решения компании «Техносерв» помогают энергокомпаниям мягко перейти на использование технологий Smart Grid, начиная с создания IP-сетей, автоматизации подстанций и проверенных принципов обеспечения безопасности. С точки зрения технологии, портфель продуктов компании «Техносерв» включает лучшее в отрасли сетевое оборудование и программное обеспечение. Зрелость, надежность и подтвержденный успех этих продуктов и сервисов позволяют нашим заказчикам обеспечить соответствие своей операционной деятельности разрабатываемым стандартам и нормативным требованиям. www.eprussia.ru Основные направления создания комплекса оборудования для интеллектуальных электрических сетей2 февраля 2012 г. в 12:07, 1248 ВведениеОсновные требования к интеллектуальным электрическим сетям были сформированы и представлены в опубликованных статьях и докладах еще в 90-хгодах прошлого века, в частности в связи с резким ростом распределенных источников, в т.ч. возобновляемые источники энергии (ВИЭ), подключаемых к сетям. Через несколько лет за рубежом для описания интеллектуальных электрических сетей стал использоваться термин «smart grid». Необходимо отметить, что этот термин является более точным для формируемых сетей 21 века, чем часто применяемое в России определение — «интеллектуальные (или умные) сети», так как «smart» — это не только интеллект, но и удобство, безопасность, коммуникабельность. Поэтому под «умной» электрической сетью следует понимать сеть, которая адекватно и оптимально реагирует на любые внешние и внутренние технологические возмущения на условиях обеспечения удобства, экологичности и безопасности для общества. Таким образом, интеллектуализация электрических сетей (как внедрение новейших информационных технологий для управления, защиты и мониторинга состояния оборудования и систем) является одной из важнейших, но не единственной тенденцией развития электрических сетей 21 века. На рис. 1 приведено наше видение развития электрических сетей в 21 веке. Как видно из представленной диаграммы — основой интеллектуализации электрических сетей является повышение автоуправляемости на основе новых информационных технологий. Кроме того, особенностями сетей 21 века должны стать появление «высокоамперных» линий электропередачи, максимальная компактность электросетевых объектов, их экологичность и безопасность, повышение качества и надежности электроснабжения. Можно выделить три уровня интеллектуализации электрических сетей: верхний — интеллектуализация сетей и систем в целом — как единой мегасистемы, средний — интеллектуализация комплексов оборудования (прежде всего, подстанций) и, наконец, интеллектуализация отдельных видов силового оборудования и потребителей. Основной задачей настоящего доклада является рассмотрение основных подходов к созданию интеллектуального высоковольтного силового оборудования. В то же самое время нужно отметить, что все три уровня интеллектуализации связаны между собой, т.е интеллектуальную электрическую сеть следует рассматривать как единый технологический комплекс. Интеллектуальная электрическая сеть как единый технологический комплексИногда «умные» электрические сети связывают только с потребителями (многофункциональные счетчики, «умные дома» и т.д.). Иногда говорим об «активноадаптивных» сетях, в основном, применительно к системообразующим сетям. Кстати, термин «активно-адаптивные сети» полностью соответствует пониманию «интеллектуальных» электрических сетей, рассмотренному выше. Это не совсем корректно, — «интеллектуальная» электрическая сеть — это единый технологический комплекс. Общую «умную» сеть, системообразующую, распределительную, локальную можно наглядно представить как единый организм с помощью простой иллюстрации, представленной на рис. 2. Все эти сети стоят на двойном основании: сетевом интеллектуальном оборудовании и информационной инфраструктуре. Инструментами адаптивной подстройки к внешним и внутренним технологическим изменениям среды являются две «руки» — силовые устройства подстройки — устройства FACTS и электронные устройства тонкой подстройки — новое поколение микропроцессоров — IED (интеллектуальные электронные устройства). Интеллектуальные электронные устройства — это многофункциональные устройства. Они используются в первую очередь как процессоры, а также как цифровые датчики информации и средства автоматизации. IED собирают данные, а затем выполняют дополнительные расчеты и реализуют логику принятого алгоритма. Важным является то, что в дополнение к текущим значениям эти приборы записывают информацию об исправности, эксплуатационные характеристики и историю объекта. Все это и составляет «интеллект» IED, который они проявляют в процессе эксплуатации. Протоколы и каналы связи, имеющиеся в IED и устройствах связи, позволяют интегрировать информацию. Управляется все это центром («мозгом»), включающем базу данных, технологические системы управления, операторов и диспетчеров. Язык общения — протокол IEC 61850, нервная система — единая процессорная шина, позволяющая работать в реальном режиме времени. Таким образом, умная сеть, независимо от ее уровня, — это единый технологический комплекс. Интеллектуальные силовые высоковольтные устройства, устанавливаемые на подстанциях, — это, прежде всего, трансформаторное оборудование, коммутационные комплектно-распределительные устройства и системные силовые устройства, обеспечивающие оптимальную работу электрической сети как системы. Трансформаторное оборудованиеПо мнению авторов, «интеллектуальным» следует называть трансформатор, обеспечивающий максимально возможный контроль состояния всех систем трансформаторного оборудования (активной части, масла, вводов, системы охлаждения, РПН, технологических защит и др.), самодиагностику и выдачу рекомендаций по дальнейшим действиям в случае появления развивающегося повреждения или ненормированного воздействия на трансформатор. Принципиально важно, что при этом трансформатор должен обеспечивать все режимы управления своими регулируемыми устройствами (РПН, система охлаждения) — автоматический, ручной местный и ручной дистанционный, в том числе из удаленных центров управления, с полным контролем правильности исполнения команд. Последнее обстоятельство становится особенно важным при использовании трансформаторного оборудования в «умных сетях» с необслуживаемыми подстанциями. ВЭИ им. В. И. Ленина еще в 2005—2006 г г. успешно внедрены в промышленную эксплуатацию системы управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования подстанций «Алюминиевая», «Новгородская» и «Фрунзенская». Эти системы реализованы как элементы цифровых подстанций. Весь обмен информацией осуществлен только по цифровым каналам связи (на тот момент — в стандарте МЭК60870-5-104). Системы реализуют углубленный контроль состояния систем охлаждения и РПН, диагностику перегрузочной способности трансформаторов, регистрацию повышений напряжения и т.д., а также автоматическое и ручное (местное и дистанционное) управление РПН и системами охлаждения. Для обеспечения надежности функционирования и возможности автономной работы при нештатных ситуациях в АСУТП каждая система имела свое полнофункциональное рабочее место, компьютер которой одновременно выполнял функции шлюза для интеграции в АСУТП. Накопленный опыт внедрения таких систем позволил в дальнейшем отказаться от собственного АРМ и ограничиться лишь установкой шлюзового компьютера. Жизнеспособность такой высокой степени интеграции систем управления, мониторинга и диагностики трансформаторного оборудования в АСУТП подстанций подтверждена опытом эксплуатации таких систем на ПС «Черкесск», «Южная», «Юго-Западная», «Соболи» и др. В зависимости от объема контролируемого оборудования и географических размеров подстанций использовались как проводные (RS485), так и волоконно-оптические каналы связи, а в зависимости от особенностей реализации АСУТП объектов — разные протоколы обмена информацией (Modbus RTU, МЭК60870-5-104или ОРС). Таким образом, «интеллектуальные» в указанном выше смысле трансформаторы на сегодня не только разработаны, но и успешно эксплуатируются на объектах ЕНЭС. Традиционными, однако, остались способы подключения сигналов от трансформаторов тока обмоток и выходов технологических защит трансформатора (реле Бухгольца, предохранительные и отсечные клапаны и т.д.) к системе РЗА подстанции. Задачей сейчас является переход на организацию всех внутриподстанционных коммуникаций по стандарту МЭК 61850. Одной из главных проблем для полного перехода к цифровому обмену информацией применительно к трансформаторному оборудованию является раздача заинтересованным абонентам сигналов о мгновенных и действующих значениях токов обмоток трансформатора. Для встроенных в трансформаторное оборудование трансформаторов тока (ТТ), по крайней мере, в ближайшие годы, вряд ли можно ожидать отказа от обычных электромагнитных трансформаторов тока. Поэтому для каждой обмотки потребуется как минимум три ТТ — два для резервированных комплектов защит и один для точных измерений. Скажем, для автотрансформаторов требуется передавать информацию от 9 троек ТТ и трех трехфазных ТН. Технически и экономически вряд ли целесообразно при этом выполнять отдельные объединяющие блоки для выдачи в ЛВС каждой трехфазной группы токовых сигналов, как это предлагается, например в [1]. Правильнее было бы выполнять концентрацию мгновенных измеренных значений токов вместе с другими быстрыми сигналами в общем блоке управления и мониторинга трансформатора [2]. Предлагаемая структура включения интеллектуального трансформатора в систему автоматизации подстанции с дублированием шин процесса показана на рис. 3. С точки зрения развития трансформаторов в направлении повышения надежности, экологичности, энергоэффективности и безопасности — важнейшим направлением является создание пожаро- и взрывобезопасных трансформаторов со сниженными потерями (негорючие изоляционные жидкости, аморфные стали, склеенные транспонированные провода, упрочненная медь и т.д.). Авторы хотели бы отметить, что оперативный мониторинг состояния трансформаторов и другого оборудования подстанции — это лишь часть инфраструктуры, необходимой для обнаружения технологических нарушений и предотвращения повреждений оборудования. Наиболее полное использование всего объема обширной информации о состоянии трансформатора, поставляемой современными системами управления и мониторинга, возможно только при наличии руководящей нормативной документации по интерпретации этой информации и необходимых действиях персонала на основе ее анализа. В настоящее время такие документы отсутствуют. Интеллектуальное КРУЭВ плане создания оборудования для интеллектуальных электрических сетей КРУЭ следует рассматривать как элементарную базовую ячейку, оборудование которой должно позволять встраивать КРУЭ в общую интеллектуальную систему подстанции и сети в целом. Для эффективного функционирования подстанций необходимо наличие надежных средств, обеспечивающих управление и контроль, защиту и автоматизацию всей системы в комплексе на уровне ячеек КРУЭ. Решение этой проблемы распадается принципиально на две основные задачи. Первая — разработка с использованием лучшего мирового опыта шкафа управления и мониторинга ячейки КРУЭ, в котором воспринимается информация от первичных датчиков, установленных на оборудовании КРУЭ, осуществляется мониторинг состояния элементов ячейки, оценивается механический и коммутационный ресурсы аппаратов и готовность оперативных цепей, производится управление коммутационными аппаратами. Анализ входной информации и выполнение операций аппаратами выполняется по алгоритмам, учитывающих процессы в оборудовании и внешние влияния. Разработка алгоритмов должна учитывать принципиальные особенности и конструктивное исполнение оборудования КРУЭ — специфику изолирующего газа, компактность конструкции, металлическую заземленную оболочку, климатические параметры. В шкафу предусматривается ведение журнала с сохранением в памяти процессов, связанных с операциями коммутационных аппаратов, и их осциллографированием. Для контроля за состоянием функциональных систем шкафа введены устройства самодиагностики. Отображение информации осуществляется на лицевой панели шкафа. В функциях управления шкафа должна обеспечиваться возможность ручного и дистанционного изменения параметров управления. В соответствии с протоколом МЭК 61850 в шкафу управления и мониторинга ячейки КРУЭ предусмотрены связи для передачи взаимной информации соответствующим подстанционным системам. Другая задача создания КРУЭ с интеллектуальным оборудованием связана с оснащением его современными датчиками. Для выполнения системой мониторинга КРУЭ своих функций имеющийся опыт применения датчиков в высоковольтном оборудовании подстанций позволяет применить наиболее оправдавшие себя на практике приборы. Датчики контроля состояния элегаза, коммутационных операций аппаратов, целостности цепей управления для условий КРУЭ (с компактностью конструкций и заземленной оболочкой), позволяют получать информацию по сравнению с подстанционным оборудованием традиционного исполнения более экономичными методами. Значение токовой нагрузки и напряжения, а также использование этой информации для оценки коммутационного ресурса аппаратов и выдачи данных для аварийной защиты, достигается в наиболее прогрессивных конструкциях КРУЭ с применением датчиков тока и напряжения, основанных на оптоволоконной технике. В этом случае информация об измеряемых величинах поступает от первичных датчиков, которая воспринимается через оптоволоконный кабель электронным модулем обработки данных, и далее передается на вторичный преобразователь. Выбор первичных датчиков предполагается провести после сопоставления характеристик систем измерения, использующих различные методы получения первичной информации. В качестве первичных датчиков при измерении тока возможно использовать магниточувствительный кабель (использующий эффект Фарадея), либо применить электромагнитные датчики с сердечником, подобно электромагнитным трансформаторам тока, или без сердечника (пояс Роговского). Для первичных датчиков при измерении напряжения и тока могут рассматриваться оптические датчики, использующие эффект Поккельса, а также емкостной делитель. Оценка примененных методов измерения тока и напряжения должна проводиться по критериям, учитывающим стоимость оборудования, линейность передачи и частотный диапазон измерений, устойчивость к внешним воздействиям и соответствие требованиям системы релейной защиты. Развитие распределительных устройств в направлении повышения надежности, безопасности, экологичности и компактности связано с применением КРУЭ110–220 кВс расположеним фаз в одной оболочке, использованием вместо элегаза альтернативных газов (например, воздушной смеси), применением дугогасительных устройств с вакуумными камерами на напряжение 110 кВ (а в перспективе и выше), газоизолированных токопроводов и линий электропередачи, а в перспективе — высокотемпературные сверхпроводящие (ВТСП) линии. Интеллектуальные системные силовые устройстваК интеллектуальным системным силовым устройствам, прежде всего, относятся устройства FACTS — статические тиристорные компенсаторы (СТК), управляемые продольные компенсаторы, СТАТКОМы, фазоповоротные трансформаторы, управляемые электрические реакторы, вставки постоянного тока и т.д. Сейчас начинают реализовываться основные подходы по интеллектуализации этих устройств — совершенствуются на базовых принципах интеллектуальных устройств системы управления, защиты, автоматики этого оборудования подстанций. Эти подходы, основанные на IED, принципиально мало отличаются от интеллектуализации других силовых электротехнических устройств подстанций. На рис. 4 приведен СТК 220 кВ производства Ансальдо-ВЭИ, который позволяет стабилизировать уровень напряжений на шинах РП, ограничить уровень перетоков реактивной мощности, снизить потери в энергосистеме, диагностировать состояние оборудования. Важным направлением является разработка унифицированных модулей на фототиристорах и приборах IGBT для ВПТ и ППТ, в которых применяются передовые технические решения по интеллектуальному управлению и диагностике электрических и вспомогательных систем. Интеллектуальная подстанцияВ ВЭИ ведется разработка оборудования для интеллектуальной распределительной подстанции (ИРП). Структурная схема распределительной подстанции ИРП 110 кВ и комплекса электрооборудования (КЭО) для нее приведена на рис. 5, там же приведен состав оборудования. 1 — ВЧ-заградитель 2 — заземлитель 3 — разъединитель 4 — одноразрывный вакуумный выключатель (ВВ) 5 — привод ВВ 6 — управляемый вакуумный разрядник РВУ 7, 8 — ТТ и ТН (электронно-оптического типа — ЭОТ) 9 — ОПН 10 — силовой трансформатор (Т) 11 — испытательная система (ИС) для контроля состояния и наладки КУЗАР, реализации управляемой коммутации и расчета режима РП; 12 — комплекс управления, защиты, автоматики и регулирования КУЗАР 13 — блок запуска РВУ 14 — АРМ (ОПУ) 15 — оперативный ток (ОТ) 16 — собственные нужды РП (СН) 17 — ЗРУ СН 18 — ЗРУ НН 19 — ШУМТ Следует отметить, что в нашем представлении КЭО должен быть более совершенным не только по вторичному, но и по первичному оборудованию, хотя моральный срок службы их существенно различается (соответственно 5 и 30 лет). В данном случае новым первичным оборудованием является одноразрывный вакуумный выключатель ОВВ (4), вакуумный управляемый разрядник РВУ (6) вместе с блоком запуска БЗ (13). Указанные элементы позволяют заменить элегазовые выключатели на экологически чистые и дешевые вакуумные, а также осуществить новое свойство управляемой коммутации, позволяющее повысить ресурс и надежность оборудования. Выполняются также весьма перспективные разработки гибридных элегазовых коммутационных устройств, включающих вакуумные дугогасительные камеры, а также с сочетанием вакуумных камер и управляемых вакуумных разрядников на напряжения 10–110 кВ. Устройства низшего уровня (КУЗАР и ШУМТ) связаны между собой, а также с АРМ высшего уровня с помощью оптоволокна. Использование цифровых оптических датчиков тока и напряжения (ЭОТ) либо отдельно стоящих, либо встроенных в оборудование позволяет всю информационную среду перевести на цифровую основу. Децентрализация и переход на «цифру» дают следующие преимущества:
Опытные образцы КЭО изготавливаются на серийных заводах (Контакт, г. Саратов, ГОСАН, г. Москва) и будут поставлены в распределительные системы ФСК и МРСК. Общая концепция разрабатываемой ИРП предполагает поэтапную разработку: вначале РУ ВН, затем трансформаторов с сухой или элегазовой изоляцией с пониженным уровнем изоляции, средства компенсации реактивной мощности, токоограничители, а также АСУ ТП, включая АРМ, оперативный ток, собственные нужды и др. Разработки в части токоограничителей ТО проводятся в двух направлениях: на основе полупроводниковых ПТО напряжением 110–220 кВс использованием двухоперационных тиристоров и сверхпроводящих СТО на напряжения от 3 до 20 кВ с устройствами управления, защиты и диагностики. Общие требования к разработке:
Конечная цель — создание компактной, надежной, энергоэффективной, необслуживаемой, полностью автоматизированной ИРП. Литература
В. Н. ВАРИВОДОВ, А. Г. МОРДКОВИЧ, Е. И. ОСТАПЕНКО, А. Н. ПАНИБРАТЕЦ, Г. М. ЦФАСМАН, В. С. ЧЕМЕРИС, Р. Н. ШУЛЬГА www.elec.ru 1. Принцип работы Smart Grid. Интеллектуальные электрические сетиПохожие главы из других работ:Асинхронные электродвигатели, способы измерения скорости и момента Принцип работыПри подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве... Атомные электростанции 2.1 Принцип работыНа рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора... Виды, принцип работы и назначение автоматического выключателя 2. Принцип работыПринцип работы автоматического выключателя следующий При включении автомата напряжение, подаваемое на верхнюю винтовую клемму 4 проходит через биметаллическую пластину 6 (тепловое расцепление) и через обмотку соленоида 9... Гидроэлектростанции: принцип работы, крупнейшие аварии 2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЭСПринцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию (рисунок 1)... Изучение механизма работы солнечных элементов, их соединений – батарей 3. Принцип работы СЭРассмотрим p-n переход, описанный выше. При температурах выше 0є К температурные колебания атомной решётки приводят к появлению подвижных (т. е. свободных) электронов и дырок в материале как p-типа, так и n-типа... Интеллектуальные электрические сети 6. Ожидаемые результаты от внедрения Smart Grid1) наиболее эффективное использование энергоресурсов; 2) вывод сетевого хозяйства из кризисной ситуации за счет замены устаревшего оборудования; 3) уменьшение потерь электроэнергии... Использование вторичных энергоресурсов газотурбинной установки для отопления зданий и сооружений 3.4 Принцип работыВключение теплообменника необходимо выполнять в следующей последовательности: 1) провести внешний осмотр теплообменника; 2) закрыть дренажи унифицированных модулей... Никола Тесла Принцип работыПередача происходит следующим образом: на передающей стороне (в радиопередатчике) формируются высокочастотные колебания (несущий сигнал) определенной частоты. На него накладывается сигнал, который нужно передать (звука, изображения и т.д... О научно-исследовательской работе воздушных линий электропередач ультравысокого напряжения постоянного тока 3. Принцип работыМощность равна произведению напряжения на ток (). Таким образом, увеличив напряжение можно уменьшить передаваемый по проводу ток и, как следствие, можно уменьшить сечение провода, необходимого для передачи этой мощности, что удешевит ЛЭП... Организация систем энергосбережения на базе концепции Smart Grid 1.2 Описание энергетических систем на базе концепции Smart GridЭнергетическая система на базе концепции сетей Smart Grid - это единый энергоинформационный комплекс, в котором управляемые объекты должны позволять осуществлять дистанционное управление... Пироэлектрические свойства кристаллов 1.1 Принцип работы ППИРабота ППИ основана на пироэлектрическом эффекте, который заключается в том, что при изменении температуры кристалла изменяется величина его поляризации. Из 32 кристаллографических классов 10, лишенные центра симметрии... Привод механизма арретирования от электродвигателя 1.2 Описание конструкции. Принцип действия прибора и принцип работы привода механизма арретированияПривод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигателя привода, кинематической передачи и элемента силового воздействия на гироскоп... Проект блока детектирования мощности дозы гамма-излучения 1.1 Принцип работы ГРСЧтобы выбрать необходимый прибор, нужно сначала выяснить какой вид измерений требуется выполнить - измерение дозы, мощности дозы или загрязнения, какие энергии и уровни мощности дозы наиболее вероятны в месте измерения... Тиристорный электропривод постоянного тока с подчиненным управлением 1.1 Принцип работы УВэлектропривод ток выпрямитель Управляемый выпрямитель (УВ) в электроприводе выполняет роль усилителя мощности. В этом разделе исследуется однофазный однополупериодный нереверсивный УВ, работающий на активную нагрузку R... Энергетическая установка с реактором РБМК-1500 3.2 Принцип работыК технологическим каналам вода поступает с температурой 270°С. Омывая твэлы, вода нагревается до температуры насыщения... fis.bobrodobro.ru 3. Энергокластерная экономика интеллектуальной сети. Интеллектуальные электрические сетиПохожие главы из других работ:Атомная энергетика 2.2 География и экономика атомной энергетикиПосле двадцатилетнего периода стагнации ядерная энергетика, по-видимому, готова вернуть свои позиции. Когда говорят о «ядерном возрождении», то имеют в виду, вероятно, удвоение или утроение мощности АЭС к 2050 году.Как бы там ни было... Вихревые теплогенераторы 6. Экономика внедрения вихревого теплогенератораИсходные данные: 1. Обогреваемый объём (V), куб/м. 2. Среднемесячная температура наружного воздуха за отопительный период (t), °С (СНиП). 3. Тариф оплаты электропотребления (Э), р/кВт. 4. Отопительный период (n), дней (СНиП). 5. Мощность генератора (N), кВт. 6... Выбор центробежного насоса 4. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сетиНапор насоса Н расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в сети трубопроводов, вызванных движением потока воды с расходом Q, и на остаточный напор, с которым выходит вода на конечном пункте из трубопровода, т.е... Интеллектуальные электрические сети 4. Новые технологии для интеллектуальной сетиВ списке потенциальных заслуг «умных» сетей немало пунктов: до 30% повысится пропускная способность воздушных линий электропередачи и надежность энергоснабжения потребителей... Источник теплоснабжения 2.1 Экономика возобновляемой энергетикиС точки зрения экономики, учёт плюсов и минусов систем возобновляемой энергетики можно наглядно представить как два совмещённых графика. На этом рисунке, для примера... Оборудование и технология производства ООО "Сумытеплоэнерго" ЭКОНОМИКА ПРЕДПРИЯТИЯСостав и структура основных фондов промышленного предприятия. Состояние основных фондов Украины. Основные производственные фонды - это средства труда, непосредственно участвующие в процессе производства (рабочие машины и оборудование... Разработка системы теплоснабжения административного здания с применением теплового насоса 2.1 Экономика возобновляемой энергетикиС точки зрения экономики, учёт плюсов и минусов систем возобновляемой энергетики можно наглядно представить как два совмещённых графика. На этом рисунке, для примера... Расчет себестоимости поставки электроэнергии 1. ЭКОНОМИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ... Расчет теплопотребления для города Санкт Петербург 9. ЭКОНОМИКА ТРАНСПОРТА ТЕПЛАОдним из основных технико-экономических показателей, характеризующих экономику транспорта тепла, является себестоимость транспорта тепла... Расчет токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий 1.1.КЗ в сети 6 - 10 кВСоставляем схему замещения внешней части СЭС Размещено на http://www.allbest.ru/ Размещено на http://www.allbest.ru/ Определяем параметры схемы замещения: базисные условия: Sб=1000 МВт; Uб=Uср=115 кВ параметры системы: X1= Sб/Sк1=1000/2100=0,47 о.е.; X2= Sб/Sк2=1000/2000=0,5 о. е... Расчет электрического освещения 3.1 Выбор размещения групповых щитков, схемы и трассы сети, компоновка групповой сетиГрупповой щиток необходимо расположить по возможности ближе к центру электрической осветительной нагрузки. Поэтому расположим его так, как показано на рис. 3 на высоте 1,5 м от пола... Технико-экономический анализ эксплуатационных затрат по внедрению технологии коррекционной обработки сетевой воды 1.1.5 Тепловые сетиТепловая энергия от источников к потребителям транспортируется преимущественно по двухтрубным тепловым сетям, не имеющим резервных перемычек. Отопительные системы присоединены к тепловым сетям по зависимой схеме через элеваторы или без них... Трехфазные цепи переменного тока 1. Расчет токов и напряжений на элементах при отключенном компенсаторе, мощностей потребителей и общей мощности всей сети. Вычисление результирующего коэффициента мощности всей сетиПо известному линейному напряжению можно найти фазные напряжения UA, UB, UC: и линейные напряжения UBC, UCA: Для 1 потребителя Т.к. нагрузка соединена «звездой», то линейные и фазные токи равны; т.к. нагрузка резистивная, то =0, cos=1, U=I, Q1=0... Электрические сети 1.4 Выбор конструкции сети, опор и материала проводов. Формирование вариантов схем электрической сетиЭлектроснабжение заданного района будем проводить воздушными ЛЭП, с унифицированными опорами. Провода голые, сталеалюминевые, марки АС... Электроснабжение механического цеха 11. Выбор сечения проводников цеховой сети по длительно допустимому току и проверка сети по допустимой потере напряженияВыбор сечения проводников цеховой сети. Провода классифицируются по материалу, из которого они изготовлены, сечению, виду изоляции, механической прочности и так далее. Кабели подразделяют по материалу... fis.bobrodobro.ru Интеллектуальные электрические сети |Умные сети электроснабжения Не так давно широкое распространение получили интеллектуальные электрические сети, известные еще как сети «SMART Grid». Примечателен тот факт, что изучение систем умного электроснабжения начало развиваться в семидесятые годы прошлого века на разных континентах и в бывшем СССР. Технология SMART известна как Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology. Главной целью ее создания стало увеличение срока работы, обеспечение надежного использования, а также получение способности контролировать аппаратуру на расстоянии. На данный момент интеллектуальными сетями считаются современные электрические системы, использующие информационно – коммуникационные технологии для получения отчета о выработке энергии и использовании электроэнергии. Эти данные позволят пользователю системы создавать производства, экономящие денежные средства, с повышенной надежностью работы оборудования, при этом не задействовать дополнительные энергоресуры. Новые технологии в электронике дали возможность уже в начале этого века начать устранять существующие недостатки в электроснабжении, и выработать эффективную рациональную систему. Например, существуют некоторые пределы для потребителей, когда мощность использования электроэнергии находится почти в максимальном состоянии, такие состояния негативно действуют на всех потребителей в одинаковой степени. Для сглаживания этих пиков требуется увеличение запаса мощности, что приводит к повышенному использованию полезных ископаемых, а значит – увеличению экологического ущерба. Эта ситуация дала стимул к поиску альтернативных энергетических ресурсов, причем таким, которые подлежат восстановлению через определенный промежуток. Электроэнергия, получаемая от солнца или ветра экологически чистая, однако, ее выработка зависит от множества факторов и не всегда предсказуема, в связи с этим пришлось сконструировать системы регулировки, с целью улучшения соединения между альтернативным ресурсом и электрической сетью. Надо сказать, что энергия, приобретенная через солнечные источники, в определенных государствах позволяет заменить даже крупногабаритную электрическую станцию. Видна трансформация централизованных электросетей с плавным смещением в ответвленный тип, при котором создание, а также использование энергии совершается в условии локальной сети. Однако различные угрозы безопасности стран создали стимул для проектирования энергосистемы с высокой надежностью, при этом, чтобы она практически не задействовала центральные электрические станции, которые могут быть подвержены различным атакам. Стоит сказать, что технология «SMART Grid», в последнее время, начинает более широко проникать во все возможные сектора энергетики для решения более глобальных задач таких как: сокращение энергопотерь, уменьшение выбросов в атмосферу и поддержание экологии в нормальном состоянии, снижение потребления ресурсов. Кроме того, все эти разработки позволяют улучшить наши бытовые условия и создать дополнительный комфорт для жизни, например, благодаря SMART и «Умному дому» можно управлять электроснабжением дома и электроникой в нем. Для примера, тридцать шесть лет назад в Америке, для мониторинга использованной электроэнергии крупными потребителями применили автоматическую систему по сбору показаний электросчетчиков, затем эта система трансформировалась в «Интеллектуальный счетчик» уже следующего десятилетия, умеющий составлять и запоминать отчет об использованной энергии в различный промежуток дня. Интеллектуальный счетчик взаимосвязан с поставщиком электроэнергии и такая связь дает возможность мониторить ситуацию в режиме реального времени, при этом появляется возможность оперативно управлять так называемыми «умными розетками». Ранние разработки систем администрирования спроса использовали алгоритм пассивного отслеживания нагрузки энергосистемы, путем контроля изменения частоты источника питания. Таким способом различные виды отопительного и охлаждающего оборудования корректировали свою совместную работу, чтобы не допустить включение при максимальной нагрузке в электросети. В 2000 году в Италии запустили «Telegestore», позволяющий тридцати миллионам людей получать электричество с применением смарт – счетчиков, объединенных в электронную сеть посредством самой линии электропередачи. В одних случаях использовался широкополосный доступ через линии электропередач, в других условиях применяли беспроводное ячеистое распределение для надежности подключения к всевозможным устройствам в доме, а также для поддержания учета других коммунальных услуг, включая газ и воду. Однако глобальные изменения в области мониторинга и синхронизации информации в сети в 90 – е годы совершило агентство Bonneville Power Administration. Оно занималось изучением интеллектуальных сетей через сенсоры быстрого анализа аномалий качества электроэнергии, для мониторинга необычных явлений в энергосистемах. Благодаря агентству в этом же году в работу была запущена сеть для измерений на огромных территориях под названием WAMS. КНР и многие другие государства сразу заимствовали данную разработку. В качестве эксперимента «Умные сети» стали запускаться в таких странах, как Корея, КНР, Америка, Япония, Канада, Европа, Индия. В технологическом плане наша страна также заинтересована в применении «Интеллектуальных сетей». www.megalux.org 5. Перспективы развития интеллектуальных сетей. Интеллектуальные электрические сетиПохожие главы из других работ:География атомной энергетики РФ 1.3 Перспективы развития атомной энергетикиПри рассмотрении вопроса о перспективах атомной энергетики в ближайшем и отдаленном будущем необходимо учитывать влияние многих факторов: ограничение запасов природного урана... География атомной энергетики РФ 2.2 Перспективы развития атомной энергетики в РФЭнергетический сектор российской промышленности, как известно, находится на пороге кризиса. Чтобы избежать кризиса федеральное правительство реализует ряд действий... Геотермальные электростанции Мировой потенциал. перспективы развитияГеотермальная энергия - это энергия, получаемая из природного тепла Земли, образующаяся за счет расщепления радионуклидов в результате физико-химических процессов в земных недрах... История развития нанотехнологий 5. Проблемы и перспективы развития нанонауки в России... История создания и перспективы развития телевидения Перспективы развития телевиденияВ мире используют три системы цветного телевидения. Однако в Бразилии, например, наряду со стандартом М (525 строк) применяют видоизмененную систему PAL, отличающуюся от европейской значением цветовой под несущей... Микропроцессорное устройство управления скоростью и нагружением обкаточного испытательного стенда 1.3.1 Современное состояние и перспективы развитияС момента появления первого микропроцессора в 1971г. бурно развивается область цифровой управляющей электроники, относящаяся к встраиваемым микропроцессорным системам управления реального времени... Молекулярная нанотехнология и перспективы её развития 1. Перспективы развития и проблемы молекулярной нанотехнологии... Нанотехнологии и перспективы их развития Раздел II. Перспективы развития и проблемы.3.1. Экономика и финансирование. Развитие нанотехнологий невозможно без самого современного научного оборудования (самая скромная нанолаборатория стоит не менее 10 млн. долларов). По мнению экспертов, чтобы нанотехнологии стали реальностью... Перспективы развития мировой энергетики 1 Перспективы развития мировой энергетикиПо данным Международного института прикладного системного анализа (МИРЭС), потребление первичной энергии к 2030 г. по миру в целом составит приблизительно 24 млрд. т. у. т. в год, то есть возрастет вдвое по сравнению с уровнем 1988 г... Проект электрификации фермерского хозяйства ООО "Звёздочка" с разработкой коптильной камеры в условиях деревни Хомутино Целинного района Алтайского края 1.3 Перспективы развитияС каждым годом происходит увеличение потребления энергии, повышается энерговооруженность труда. В хозяйстве выращивается примерно 40 свиней, 30 баранов, 30 гусей, 20-30 кур... Развитие солнечной энергетики Глава 1. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИЕжесекундно солнце излучает 88·1024 кал. или 370·1012 ГДж теплоты. Из этого количества теплоты на Землю попадает в энергетическом эквиваленте только 1,2·1012 Вт, т.е. за год 1018 квт·ч, или в 10000 раз больше той энергии, которая сегодня потребляется в мире... Солнечные установки 6. Перспективы развития солнечной энергетикиВесьма активно развивается в мире преобразование солнечной энергии в электрическую на основе фотоэлементов и систем. В 1999 г. их производство в мире составило 200 МВт. Годовые темпы роста за последние 5 лет (1995-2000 г.г.) составили 30 %... Состояние и перспективы развития нефтяной и газовой промышленности (на примере ОАО "Нефтеавтоматика") 1.3 Основные нефтегазодобывающие провинции и перспективы их развитияНефтегазовый потенциал российских акваторий. Площадь континентального шельфа нашей страны составляет 6,2 млн км2 (4,2 млн км2 в пределах исключительной экономической зоны), что соответствует 21% площади шельфа Мирового океана... Управление режимами объединенной энергосистемы в рыночных условиях 4. Перспективы дальнейшего развития единой энергосистемы (ЕЭС)Для развития ЕЭС России предусматривается: строительство ЛЭП напряжением 500 и 1150 кВ - для создания мощной электрической связи между восточной и европейской частями; укрепление транзитных связей между объединенной энергетической системой:... Характеристика электроэнергетики Тюменской области 4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИРазвитие электроэнергетической отрасли на юге Тюменской области идет активными темпами. Наиболее интенсивен процесс модернизации электросетевого комплекса в областной столице... fis.bobrodobro.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
