Наш логотип
Научно-производственный центр "Приоритет"Приоритет качества и профессионализма  —  Приоритет новых технологий  —  Приоритет Ваших интересов
Новости компании    как нас найти    Лицензии    Наши сертификаты    Задайте Ваш вопрос, и мы ответим!   tpp    Спрут
О компании
Проектирование
Строительство и монтаж
Оборудование
Сервис
Примеры технических решений
Программный комплекс для энергетики
Системы управления

Контактная
информация

Адрес: 113035,
г. Москва,
ул. Садовническая, 15;

Многоканальный телефон: (495) 995-2733.
Факс: (495) 995-2733 9
e-mail:
общий prioritet@priortelecom.ru
отдел проектирования project@priortelecom.ru
строительный отдел montage@priortelecom.ru
сервисный центр service@priortelecom.ru
научный отдел (программное обеспечение для энергосистем soft@priortelecom.ru
отдел продаж development@
priortelecom.ru

 Инструмент для определения надёжности энергосистемы по критерию N-1

Одной из основных задач органов оперативно-диспетчерского управления является обеспечения надёжности функционирования энергосистемы. Наиболее распространённым показателем, характеризующим реализацию поставленной задачи, является выполнение требований критерия N-1 при краткосрочном планировании и управлении режимами энергосистемы в режиме реального времени.
Под обеспечением надёжности по критерию N-1 понимается такое состояние энергообъединения, при котором качественное снабжение электроэнергией потребителей, а также нормальная работа электростанций, должны обеспечиваться при внезапном отключении (выпадении) одного из элементов системы (4, 6, 7).
Требование выполнения критерия N-1 является определяющим при перспективном проектировании энергосистем для схем присоединения электростанций и подстанций к основной сети и обеспечения пропускной способности ОЭС в сечениях основной электрической сети для покрытия максимума нагрузки (6).
Для определения приоритетов при инструментальном обследовании ЛЭП в (1) предлагается воспользоваться критериями N-1, N-2. При этом под множеством выпадающих элементов понималось множество ЛЭП рассматриваемого энергообъединения.
При выводе оборудования в ремонт необходимо проверить надёжность оставшейся сети по критерию N-1 (4). Под множеством выпадающих элементов можно понимать всё оборудование энергосистемы или часть его, определённую степенью влияния внесённых изменений на всю систему.
Вообще говоря, вопрос о множестве выпадающих элементов определяется пользователем при решении конкретной задачи. Очевидно, что в качестве выпадающих элементов не должны рассматриваться консольные блоки нагрузки.
Под качественным снабжением электроэнергией потребителей, а также нормальной работой электростанций, понимается отсутствие:
  1. Ограничения энергопотребления.
  2. Перегрузок оборудования электростанций, подстанций и линий электропередачи.
  3. Отклонений напряжения и частоты, опасных для работы генерирующего оборудования и потребителей электроэнергии, оборудования электрических сетей.
  4. Нарушение устойчивости.
Чтобы определить надёжность по критерию N-1, необходимо иметь инструмент-процедуру, который позволил бы формально проверить, удовлетворяются ли перечисленные ограничения при отключении одного элемента единой электрической сети (N-1). В зависимости от задачи целесообразно, с точки зрения затрат времени, определить множество отключаемых элементов.
Процедура должна обеспечивать:
  • расчёт установившегося режима,
  • проверку на наличие перегрузок,
  • проверку устойчивости,
  • проверку на допустимость уровней напряжений в узлах сети,
  • получение советов по устранению перегрузок или, по крайней мере, фиксацию их наличия.
При моделировании отключения какого-либо оборудования сети рассчитывается установившийся режим. Если он существует, и при этом не возникает перегрузок, целесообразно проверить получившуюся в результате отключения элемента схему энергосистемы по критерию N-1. Проверка состоит в том, что для образовавшейся сети из множества возможных отключаемых элементов, моделируется их отключение по одному из них поочерёдно. Если, в итоге, можно обеспечить качественное энергоснабжение потребителей за счёт некоторых схемно-режимных мероприятий, то это означает, что отключение оборудования допустимо. В противном случае необходимо предпринимать другие решения.
Проверка наличия необходимых схемно-режимных мероприятий может осуществляться с помощью ПК «Советчик по снятию перегрузок в энергосистеме (СД)», далее ПК СД. ПК СД использует программу расчёта установившегося режима (собственную или внешнюю), и, по результатам расчёта, производит проверку наличия перегруженных элементов, а в случае их наличия - проверку выработанных логическим блоком советов по устранению перегрузок.
ПК СД готов к работе, если расчёт установившегося режима после отключения одного или нескольких элементов системы показал наличие перегруженного оборудования. Если в модели энергосистемы предусмотрено включение каких-либо защит и/или противоаварийной автоматики, то полагается, что они уже отработали.
Логический блок СД на основе доступных для оперативного персонала инструментов (набор которых может быть дополнен): коммутации, изменение генерации в допустимых пределах, определяет схемно-режимные мероприятия (советы), необходимые для снятия перегрузок в оборудовании энергосистемы без отключения потребителей, строго выполняя ограничения [1-3]:
  1. Не должно возникать ограничения энергопотребления;
  2. Не должны возникать перегрузки оборудования электростанций, подстанций и линий электропередачи, выше заданных в блоке настройки;
  3. Недопустим перенос перегрузки.
Поскольку расчёт установившегося режима производится известным методом Ньютона-Рафтона, то вопросы апериодической устойчивости возникают только при отсутствии сходимости итерационного процесса расчёта установившегося режима (5); при этом, возможно, потребуются дополнительные исследования переходных процессов с помощью дополнительных инструментов, которые могут быть включены в программный комплекс ПК СД.
Таким образом, советы, вырабатываемые СД, при отключении одного элемента энергосистемы при наличии перегрузок, отвечают требованиям выполнения критерия надежности N-1 и, если необходимо, N-k, для исследуемого элемента энергосистемы. Отсутствие советов при наличии хотя бы одного перегруженного элемента означает, что критерий N-1 не выполняется.
В статье «Определение приоритетов инструментального обследования линий электропередач» (1) была сформулирована задача и предложена блок-схема алгоритма по определению приоритетов при проведении работ по инструментальному обследованию технического состояния ЛЭП. Использование ПК «Советчик по снятию перегрузок в оборудовании энергосистемы (СД)» позволило реализовать алгоритм и решить эту задачу для учебной энергосистемы «Тренэнерго», разработанной в ЦДС ОАО Мосэнерго, для проведения соревнований оперативно-диспетчерского персонала в 2001 г. В качестве выпадающих элементов энергосистемы рассматривались только ЛЭП различного напряжения. В рамках этого исследования логический блок СД использовался только для определения факта, что сетевые ограничения могут быть сняты с помощью оперативных схемно-режимных мероприятий.
При выводе оборудования в ремонт, в том числе и плановый, ПК-СД помимо выработки советов по снятию перегрузок можно использовать и как формальную процедуру для определения надёжности энергосистемы при принятой ремонтной схеме по критерию N-1.
Исходные данные для ПК СД представляют собой стандартное описание для расчёта режима в энергосистеме в виде RR-файла, при необходимости дополненные данными ТИ-ТС. Для возможности проверки состояния надёжности энергосистемы по критерию N-1, ПК СД позволяет отключить любой элемент энергосистемы (вплоть до станции), рассчитать установившийся режим, если он существует, определить наличие перегрузок и определить существование оперативных схемно-режимных мероприятий для их ликвидации.
В перечисленных источниках (1, 4, 6) обращается внимание на выбор режима, при котором необходимо проверять надёжность по критерию N-1. Так, в (1) предлагается проводить процедуру определения приоритетов для наиболее тяжёлого режима, например, для зимнего максимума. В задачах, связанных с выводом оборудования в ремонт, естественно пользоваться режимом, в котором будет находиться энергосистема при реализации мероприятия. В (7) неявно предлагается самый тяжёлый режим, и в качестве выпадающих элементов рассматриваются самые крупные генерирующие блоки, любой один элемент единой национальной электрической сети, имеющий наибольшее влияние на надёжность ЭС. Вероятно, при каждом случае проверки надёжности ЭС по критерию N-1 желательно определить множество выпадающих элементов в энергосистеме. Это может позволить существенно сократить время на вычисления. Здесь может пригодиться и опыт оперативно-диспетчерского персонала, и формальные процедуры, такие, как расчёт коэффициентов влияния предполагаемых действий на оборудование ЭС.
Поскольку при наличии исходных данных для энергообъединения ПК-СД позволяет смоделировать любой установившийся режим, если он существует, то для исследования надёжности ЭС по критерию N-1, ограничения по его применению отсутствуют.
Вывод: ПК «Советчик по снятию перегрузок в энергосистеме (СД)» может быть использован в качестве стандартного инструмента для определения надёжности энергосистемы по критерию N-1, и для решения задач, в которых важна автоматическая выработка схемно-режимных мероприятий для обеспечения качественного снабжения электроэнергией потребителей.
Литература:
  1. Б. Механошин, Д. Корякин, В. Шкапцов. Определение приоритетов обследования линий электропередачи. «ЭЛЕКРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», № 1, 2011, с. 38–43.
  2. Куно М.Я. Доклад – «Применение искусственного интеллекта для ликвидации перегрузок в электрических сетях». – «VIII Международная научно-техническая конференция «Интеллектуальная электроэнергетика. Автоматика и высоковольтное коммутационное оборудование», Москва, ноябрь 2010 г.
  3. Программный комплекс «Советчик Диспетчера энергосистемы» (СД) – Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2002610226.
  4. И. В. Кравченко, С. В. Леонов, А. С. Карпов, Д. А. Дмитриев. АНАЛИЗ СХЕМНО-РЕЖИМНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ВЕДЕНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ И ПЛАНИРОВАНИЯ РЕМОНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ Филиал ОАО ЕСО ЕЭС Ленинградское РДУ. Оперативное управление в электроэнергетике №3 // 2011
  5. В.И. Идельчик. Расчёты и оптимизация режимов электрических и систем. Москва, Энергоатомиздат, 1988.
  6. Малкин П.А. Нормативы надёжности при перспективном проектировании развития энергосистем. Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики. Вып. 57. Задачи надёжности систем энергетики для субъектов отношений в энергетических рынках. - Киев: Знания Украины, 2007. С. 10-11.
  7. Бондаренко А.Ф., Герих В.П. «О трактовке критерия надёжности N-1», «Электрические станции», 2005, №6-С.40-43.

Подробнее о Советчике диспетчера.

О Компании | Новости | Как нас найти | Лицензии | Сертификаты | Вопросы? | Проектирование | Строительство и монтаж | Оборудование | Сервис | Примеры технических решений | Программный комплекс для энергетики: Советчик диспетчера, TPP, РРТ02, Спрут | Системы управления.

Структурированные сети: LANConnect 200, ISCS GigaPath, кабельные системы XE | Радиосистемы и системы беспроводного доступа | АТС: Coral, Definity, Hicom | Системы передачи

Copyright © 1999-2004