Файл: Автоматизация и релейная защита в системах современного эл снабжения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
Эффективное комплексное решение указанных задач предназначено для обеспечения бесперебойного питания и повышения качества электроэнергии у конечного потребителя.Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем. Применение.
На предприятиях электроэнергетического комплекса автоматизация задействована на всех этапах производства - от проектирования до управления отдельным объектом и энергосистемой в целом.
К наиболее распространенным элементам автоматизации и автоматики относятся:
– система автоматизированного проектирования (САПР), позволяющая минимизировать трудоемкость процесса проектирования, сократить сроки и себестоимость проектирования, сократить затраты на натурное моделирование и испытания, повысить качество конечного продукта, в том числе путем снижения количества механических ошибок;
- релейная защита и автоматика (РЗА), предназначенная для ликвидации аварийных и предотвращения развития ненормальных режимов в рамках локального узла (распределительное устройство, линия, трансформатор, генератор и пр.);
- автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), выполняющая функции наблюдения за состоянием коммутационных аппаратов, переключающих и управляющих устройств, другого силового и вторичного оборудования; оперативного управления силовым и вторичным оборудованием; сбора, обработки и хранения данных нормального и аварийного режимов; взаимодействия с местными и удаленными АРМ диспетчеризации;
-автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), обеспечивающая достоверный учет количества отпущенной и потребленной энергии, позволяющая не только упростить процесс коммерческих расчетов между поставщиком и потребителем, но и, за счет сбора аналитической информации, совершенствовать энергоэффективность передачи и потребления путем корректировки режимов нагрузки (например, смещением пиковых нагрузок, разнесением плановых ремонтов и техобслуживания), внедрения энергосберегающего оборудования и других мероприятий, направленных на снижение потерь и выравнивание графиков нагрузки;
- автоматизированная система контроля качества электроэнергии (АСККЭ), предназначенная для оценки основных показателей качества электроэнергии, таких как напряжение, частота, гармонические составляющие и пр., позволяющая не только контролировать состояние энергосистемы в режиме реального времени, но и разрабатывать мероприятия по обеспечению нормального функционирования оборудования на основании аналитических данных;
- противоаварийная автоматика (ПА), предназначенная для выявления, предотвращения развития и ликвидации ненормальных режимов, таких как асинхронный режим, нарушение устойчивости, снижение или повышение частоты, снижение или повышение напряжения, перегрузка оборудования, в сетях передачи электроэнергии высокого и сверхвысокого напряжения.САПРЗадачами современных САПР являются:- автоматизация оформления документации;- автоматическое формирование большей части рабочей документации;- информационная поддержка и автоматизация процесса принятия решений;- использование технологий параллельной работы над проектом;- унификация проектных решений и процессов проектирования;- повторное использование проектных решений, данных и наработок;- использование математического моделирования вместо натурных испытаний и макетирования;- повышение эффективности управления процессом проектирования;- применение методов оптимизации и вариантного проектирования.РЗАРелейная защита осуществляет непрерывный контроль состояния элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов, выявляя поврежденный участок и отключая его от электроэнергетической системы посредством воздействия на силовые выключатели.Современные устройства РЗА выполняются на микропроцессорной базе (МП РЗА). По сравнению с устройствами релейной защиты на электромеханических реле МП РЗА имеет лучшие показатели быстродействия, чувствительности и надежности. Также применение микропроцессорной базы в устройствах РЗА позволяет помимо основных функций (отключение поврежденных участков и узлов электроэнергетической системы) реализовать и дополнительные, такие как самодиагностика, регистрация и осциллографирование, интеграция в АСУ ТП, разграничение прав доступа и пр.АСУ ТПАСУ ТП на объектах электроэнергетики выполняет следующие функции:- сбор и обработка дискретной и аналоговой информации от основного оборудования;- сбор и обработка информации от специализированных подсистем технологического управления (РЗА, локальная противоаварийная автоматика, управление вспомогательными технологическими процессами);
- дистанционное управление электротехническим оборудованием (коммутационными аппаратами, устройствами РПН силовых трансформаторов, источниками реактивной мощности);- учет электропотребления и контроль качества электрической энергии;- регистрация процессов и аварийных событий;- генерация отчетов оперативной и учетной информации по основной и вспомогательной технологической деятельности;- контроль работы аппаратуры и каналов связи;- передача телеинформации, команд РЗА и ПА, диспетчерских команд по каналам связи;- обеспечение информационной и общей безопасности АСУТП.Современная АСУ ТП строится как трехуровневая система:- В нижний уровень входят программно-технические средства и МП-контроллеры, обеспечивающие сбор информации, сигнализацию и выдачу команд управления.- Средний уровень содержит устройства сбора, обработки и передачи информации на верхний уровень.- Верхний уровень АСУ ТП составляют серверы, автоматизированные рабочие места (АРМ), средства локальной вычислительной сети для хранения и передачи данных.Использование АСУ ТП на объектах электроэнергетики позволяет достичь уменьшения ошибок персонала, предотвращения повреждений основного электрооборудования, снижения трудозатрат при дальнейшем техническом обслуживании объектов, повышения устойчивости работы межсистемных и магистральных связей, увеличения надежности электроснабжения потребителей.АИИС КУЭФункции АИИС КУЭ:- контроль нагрузок и оперативный мониторинг в режиме реального времени;- точный и оперативный учёт электроэнергии, измерение объема потребления или поставки;- хранение параметров учета в базе данных;- обеспечение многотарифного учета отпуска/потребления электроэнергии;- передача полученных результатов проведенных измерений в АИИС КУЭ смежных субъектов;- вывод расчетных параметров на экран и/или устройство печати;- регистрация информации с учетом астрономического времени;- фиксирование нарушений в специальном журнале учета событий для изучения оперативным, диспетчерским и ремонтным персоналом;- сведение баланса электроэнергии;- контроль и диагностика состояния элементов АИИС КУЭ
, фиксация сбоев связи, работы с базами данным с уведомлением администратора и сохранением событий для анализа;
- разграничение прав доступа пользователей.
АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. В общем случае первый уровень - это измерительные каналы (ИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), счетчики активной и реактивной электроэнергии. В микропроцессорах счетчика вычисляются значения активной, реактивной, полной мощности используя значения фазных токов и напряжений, полученных от ТТ и ТН. По цифровой связи счетчики передают измерительную информацию на следующий уровень АИИС КУЭ – измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) на основе устройства сбора и передачи данных (УСПД). Здесь происходит накопление измерительной информации и передача накопленных данных на третий, верхний уровень системы. Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ, включающий в себя сервер базы данных (БД) АИИС КУЭ, систему обеспечения единого времени (СОЕВ), аппаратуру передачи данных внутренних и внешний каналов связи, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора и программное обеспечение. На этом уровне выполняется резервное копирование, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов и т.д.
АСККЭ
Автоматизированная система контроля качества электроэнергии также имеет многоуровневую структуру и выполняет следующие функции:
- автоматизированные измерения параметров электрической сети;
- сбор и обработка данных, полученных в ходе измерений;
- сбор диагностической и другой служебной информации о средствах измерения;
- хранение и передача информации;
- разграничение прав доступа пользователей.
ПА
Противоаварийная автоматика выполняет следующие функции:
- предотвращение нарушения устойчивости (АПНУ);
- ликвидация асинхронных режимов (АЛАР);
- ограничение снижения или повышения частоты (АОСЧ, АОПЧ);
- ограничение снижения или повышения напряжения (АОСН, АОПН);
- предотвращение недопустимых перегрузок силового оборудования (АОПО).
АПНУ организуется по иерархическому принципу и состоит из одного или нескольких уровней:
- уровень ЕЭС России (Единой энергетической системы России) – КСПА;