Приоритеты развития РЗА энергосистем
 
Энергетика

Приоритеты развития РЗА энергосистем

На конференции обсуждались сегодняшние и перспективные направления развития архитектуры, принципов построения и алгоритмов функционирования систем релейной защиты и автоматики (РЗА), совершенствование технических средств РЗА, были определены основные тенденции и пути повышения эффективности и надёжности систем релейной защиты, противоаварийного и режимного управления на основе современных достижений и опыта отечественных разработчиков в области РЗА и специалистов Исследовательского комитета CIGRE B5 «Релейная защита и автоматика».

На официальном сайте мероприятия были опубликованы приветственные обращения Президента Чувашской Республики М. Игнатьева, председателя Правления ОАО «СО ЕЭС» (председателя РНК СИГРЭ) Б.И. Аюева, президента АБС Электро Н. Поповича.

В рамках конференции состоялись: пленарное заседание, работа по тематическим секциям, «живая» дискуссия в рамках секции постеров, круглый стол на тему «Управление энергосистемами будущего», а также технический визит в ОАО «НИИПТ».

На пленарном заседании с приветственной речью выступил почётный генеральный секретарь СИГРЭ Жан Коваль (Франция). О структуре Международного Совета по большим электроэнергетическим системам (CIGRE), а также о задачах исследовательского комитета B5 рассказал секретарь комитета Й. Патриота де Сикейра (Tecnix Engenharia Arquitetura e Represetacao Ltda, Бразилия). Деятельности Российского национального комитета В5 СИГРЭ был посвящён доклад Г.С. Нудельмана (ОАО «ВНИИР», Россия). В.И. Пуляев (ОАО «ФСК ЕЭС», Россия) в своём докладе обозначил техническую политику Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы в области РЗА. Он также сообщил о требованиях, предъявляемых к релейной защите и автоматике со стороны ФСК. О целях и задачах Системного оператора Единой энергетической системы, развитии технологий векторной регистрации параметров (WAMS) для управления электрическими режимами энергосистем рассказал А.В. Жуков (ОАО «СО ЕЭС», Россия). Ещё одно выступление Й. Патриота де Сикейра, прозвучавшее на пленарном заседании, было посвящено обслуживанию систем РЗА, выполненных на основе стандарта МЭК 61850.

Тематические секции заседания проходили по следующим пяти направлениям:
• современные системы РЗА. Идеология построения и концептуальные вопросы развития;
• тенденции развития систем противоаварийного и режимного управления;
• опыт применения и вопросы развития систем распределённых векторных измерений (WAMS) и систем распределённого противоаварийного управления (WACS);
• опыт реализации и проблемы внедрения стандарта МЭК 61850;
• вопросы управления и защиты, связанные с развитием интеллектуальных сетей высокого и сверхвысокого напряжения.

Значительное количество прозвучавших докладов (около тридцати) соответствовало второму и третьему направлениям работы конференции, весьма тесно связанным. Характеристика и оценка этих работ, ввиду возрастающего интереса к тематике, будут опубликованы отдельно.


СЕКЦИИ 1 И 3.
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ РЗА.
ИДЕОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ И КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ


Большая часть докладов была посвящена совершенствованию алгоритмов действия систем РЗА: «Использование дополнительного торможения ДЗЛ в переходных режимах для снижения требований к трансформаторам тока» (О.И. Баглейбтер, С. Сабраманиан, Alstom Grid, Великобритания), «Совершенствование алгоритмов оценки параметров переходных процессов для релейной защиты и автоматики с использованием современных методов цифровой обработки сигналов» (Т.Г. Климова, А.И. Расщепляев, МЭИ, ОАО «СО ЕЭС», Россия), «Современная защита и автоматика управления выключателем» (А.Н. Подшивалин, С.В. Иванов, ООО «ИЦ «Бреслер», Россия), «Повышение чувствительности и быстродействия средств защиты и противоаварийного управления силовых трансформаторов» (В.К. Ванин, М.Г. Попов, С.О. Попов, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Россия), «Обеспечение функций дальнего резервирования релейной защиты трансформаторов в условиях продольно-поперечной несимметрии» (И.В. Нагай, Южно-Российский государственный технический университет, Россия).

В докладе «Статистические методы повышения эффективности средств релейной защиты» (А.Л. Куликов, А.Н. Клюкин, филиал ОАО «ФСК ЕЭС» Нижегородское предприятие магистральных электрических сетей, Россия) раскрывалась идея использования статистической информации, полученной при выполнении стохастического имитационного моделирования электроэнергетических объектов, для повышения чувствительности релейной защиты в условиях изменяющихся параметров электрической сети и динамических режимов.

В работе «Структуры многомерной релейной защиты» (Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, Ю.В. Романов, М.В. Мартынов, П.И. Воронов, Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, ОАО «ВНИИР», ООО «ИЦ «Бреслер», Россия) нашло отражение дальнейшее развитие информационной теории релейной защиты.

Созданию защит, обладающих функциями прогнозирования, были посвящены доклады: «Информационное обеспечение системы мониторинга распределённых параметров ЛЭП на основе рефлектометров» (М.Ш. Мисриханов, А.Л. Куликов, А.А. Петрухин, А.С. Свечников, ОАО «ФСК ЕЭС», Россия), «Оценка возможности распознавания развивающихся повреждений (В.И. Нагай, А.В. Украинцев, В.В. Нагай, С.В. Сарры, Г.Н. Чмыхалов, Южно-Российский государственный технический университет, Россия), «Функционирование и конструкция релейной защиты для мониторинга состояния трансформатора» (Т. Йип, Г. Ллойд, Ш. Хоссейни, М. Москосо, К. Лиу, Alstom Grid, Великобритания), «Предотвращение аварий в электроэнергетических системах за счёт прогнозирования повреждений электроустановок» (К.И. Никитин, М.М. Сарычев, Омский государственный технический университет, Россия). В первом из названных докладов шла речь о создании системы мониторинга параметров линий электропередачи (ЛЭП) с использованием специально разработанного автоматического дистанционного искателя мест повреждений АЛИМП, выявляющего отклонения электрических параметров ЛЭП от нормальных. Во втором — выдвинуты предложения по выполнению релейной защиты, обладающей способностью распознавать режимы развивающихся повреждений за счёт расширения информационной базы (информационных признаков) релейной защиты.

Доклады «Схема интегрированной защиты гидроаккумулирующей электростанции» (З. Гаич, Й. Менезес, Д. Тришич, М. Читакович, ABB SA Products, PD Drinsko-Limske HPP, Швеция, Сербия) и «Дифференциальная защита блоков «генератор-трансформатор с секционированной обмоткой» гидроаккумулирующих электростанций» (З. Гаич, Й. Менезес, Т. Мьос, А. Волден, Л. Элзет, А. Графтас, ABB SA Products, E-CO Vannkraft AS, ABB AS, Швеция, Норвегия) отражали практический опыт реализации систем РЗА.

Вопросам моделирования электроэнергетических систем были посвящены доклады «Моделирование режимов электроэнергетических систем в задачах релейной защиты и автоматики» (Г.С. Нудельман, О.А. Онисова, А.А. Наволочный, ОАО «ВНИИР», Россия) и «Моделирование оборудования энергосистемы на программно-аппаратном комплексе RTDS для испытания и настройки устройств РЗА» (В.А. Наумов, Ф.Л. Коган, В.С. Петров, Д.С. Щукин, ООО НПП «ЭКРА», Россия). В первом была дана комплексная оценка методов моделирования и моделей энергосистем с позиций решения актуальных задач РЗА. В завершение выступления прозвучал вывод о целесообразности расширения области применения динамических моделей для целей уточнения параметров срабатывания устройств РЗА, оценки действия систем РЗА в условиях переходных процессов, детальных исследований новых алгоритмов РЗА, проведения полного цикла проверки физических образцов устройств РЗА и получения первичного опыта их эксплуатации. Во втором докладе шла речь о созданной на базе программно-аппаратного комплекса RTDS модели энергосистемы для проведения испытаний микропроцессорных устройств, разрабатываемых ООО «НПП «ЭКРА».

Группа докладов была связана с выполнением защит от однофазных замыканий на землю в сетях среднего напряжения. Особый интерес вызвал доклад «Информационные параметры электрических величин переходного процесса для использования в защитах от замыканий на землю сетей среднего напряжения» (В.А. Шуин, О.А. Сарбеева, Е.С. Шагурина, Ивановский государственный энергетический университет, Россия), который затрагивал вопрос обеспечения устойчивости функционирования защиты при дуговых прерывистых замыканиях на землю.

Также в рамках заседания нашли отражение подходы к разработке стандарта ОАО «ФСК ЕЭС» по типовым техническим решениям релейной защиты для линий электропередачи (доклад «Типизация решений по РЗА для линий электропередачи» — В.А. Ефремов, С.В. Иванов, Д.В. Шабанов, ООО «ИЦ «Бреслер», ОАО «ФСК ЕЭС», Россия), пути обеспечения цифровых средств РЗА достоверной информацией о контролируемых ими процессах (доклад «Требования к первичным преобразователям сигналов для релейной защиты нового поколения», А.В. Булычев, А.А. Наволочный, Г.С. Нудельман, ОАО «ВНИИР», Россия), методы предотвращения аварийных отключений энергосистем (работа «Оценка устойчивости защиты с помощью метода «отпечатков пальцев», Й. Йагер, К.О. Хайде, Р. Кребс, Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg, Siemens AG, Германия).


СЕКЦИЯ 7.
ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ И ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ СТАНДАРТА IEC 61850


Ряд докладов секции был посвящён общим вопросам использования стандарта: конфигурирование защит и задание параметров их срабатывания в соответствии с МЭК 61850 (доклад «Влияние стандарта МЭК 61850 на конфигурацию функций защиты», Х.И. Херрманн, Г. Стейнберг, Siemens AG, Energy Automation, Германия), моделирование защит на основе МЭК 61850 (работа «Требования к моделированию дистанционной защиты», А. Апостолов, OMICRON electronics, США), переход на вторую редакцию стандарта (доклады «Функциональные испытания в соответствии со второй редакцией стандарта МЭК 61850» и «Миграция проектов по стандарту МЭК 61850 Редакция 1 — Редакция 2: способы и реализация», Х. Давиджак, Т. Дюфор, Х. Эн-глерт, Siemens AG, Германия). В последнем из упомянутых докладов авторы обратили внимание на причины появления второй редакции стандарта, привели обзор его отличий от первой редакции, сформулировали требования к коммуникационным сервисам и моделированию данных, дали практические рекомендации по использованию так называемого режима совместимости второй редакции стандарта.

Уже традиционно на конференции были озвучены идеи по использованию заявленных в стандарте возможностей при реализации систем РЗА. Так, в докладе «Распределённый автоматический ввод резерва и восстановление питания с использованием МЭК 61850» (Х. Карденас, Дж. Микаэль, Х. Мойя, GE Digital Energy, Испания) был предложен вариант реализации высокоскоростного автоматического ввода резервного источника питания двигательной нагрузки с использованием протокола МЭК 61850 и его возможностей по связи внутри подстанции. К этой же тематике может быть отнесена озвученная на другой секции и имеющая в целом дискуссионный характер работа «Защита шин с реализацией функций МЭК 61850» (А. Апостолов, OMICRON electronics, США), в которой автор предлагает реализовать дифференциальную защиту шин с использованием шины процесса по МЭК 61850 9-2.

Практический опыт применения положений стандарта МЭК 61850 нашёл своё отражение в докладах «Шина процесса МЭК 61850 9-2: опыт эксплуатации в реальных условиях» (Х. Карденас, И. Ойангурен, И. Гарсес, GE Digital Energy, Испания), «Интеграция системы автоматизации подстанции (SAS) на базе нового стандарта IEC 61.850 в существующие системы» (A. Перейра, Ж. Ферейра, Companhia Hidroeletrica do Sao Francisco, CHESF, Бразилия), «Опыт реализации стандарта МЭК 61850 в устройствах РЗА серии БЭ2704 фирмы «ЭКРА» (А.А. Григорьева, А.В. Григорьева, ООО «НПП «ЭКРА», Россия). Первый из названных докладов интересен тем, что упомянутый опыт был приобретён в условиях действующей «нецифровой» подстанции, на которой шина процесса (без действия на отключение оборудования) была введена в работу в параллель с действующей традиционной системой защиты и управления. Это позволило выполнить сравнение поведения двух систем.

Два доклада секции были посвящены вопросам испытаний систем релейной защиты и автоматики (в рамках стандарта МЭК 61850): «Функциональные испытания в соответствии со второй редакцией стандарта МЭК 61850» (Х. Давиджак, Т. Дюфор, Х. Энглерт, Siemens AG, Германия), «Актуальные вопросы комплексной проверки устройств РЗА, использующих стандарт МЭК 61850» (Б.С. Зайцев, Н.М. Александров, ООО «НПП «Динамика», Россия). В последнем шла речь о различных вариантах диагностики работы системы РЗА с использованием разработанного «НПП «Динамика» устройства, работающего в сети Ethernet и способного считывать, обрабатывать и выдавать GOOSE- и SV-сообщения.

Отдельного упоминания заслуживает доклад «Система автоматизации проектирования цифровой подстанции на базе открытых стандартов МЭК 61850, 61131, 61499» (Т.Г. Горелик, О.В. Кириенко, Г.А. Кугушев, ОАО «НИИПТ», Россия), в котором предлагается подход к проектированию цифровой подстанции, максимально соответствующий традиционной практике проектирования и этим выгодно отличающийся от распространяемых производителями устройств РЗА разработок.

Многие участники секции в своих выступлениях отмечали неоднозначность ряда положений стандарта МЭК 61850 и предлагали в следующей редакции стандарта максимально конкретизировать его требования.


СЕКЦИЯ 5.
ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗВИТИЕМ
SMART GRID ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ


В рамках секции прозвучали доклады об архитектуре и ключевых особенностях цифровых интеллектуальных подстанций («Исследование ключевых технологий и способов реализации интеллектуальных подстанций», Цзи Дин, Имин Ни, Хайдун Чжан, Сяобинь Хуа, State Grid Electric Power Research Institute, Китай), о способах решения проблем, связанных с появлением в энергосистеме собственных источников электроэнергии («Интеллектуальные алгоритмы для интеграции распределённой генерации в существующую сеть», Т. Йип, Ч. Ан, Г. Миллар, Г. Ллойд, Alstom Grid, Великобритания), о новых методах управления устройствами продольной компенсации (УУПК) в переходных режимах («Традиционные алгоритмы и новые решения в области регулирования УУПК», Е.Н. Колобродов, Я. Законьшек, МЭИ, Relarte Ltd., Россия, Словения), об итогах работы одной из групп исследовательского комитета CIGRE B5 («Результаты международного анкетного опроса по методам, имеющим отношение к защите, управлению и мониторингу линий с продольной компенсацией и смежных линий», Б. Палки, Я. Законьшек, ABB Ltd., Relarte Ltd., Индия, Словения).

Более двадцати работ были представлены в секции постеров. Формат секции предусматривал возможность непосредственного общения заинтересовавшихся посетителей со специалистами, авторами докладов.

Вопросам управления энергосистемами будущего было посвящено специально организованное заседание круглого стола, на котором выступили с докладами А.В. Жуков (ОАО «СО ЕЭС», Россия), Г.С. Нудельман (ОАО «ВНИИР», Россия), Ж. Ордакжи (ONS, Бразилия), В.И. Пуляев (ОАО «ФСК ЕЭС», Россия). По завершении выступлений завязалась небольшая дискуссия по затронутым в докладах вопросам.

В завершающий день конференции состоялся визит участников конференции на дочернее предприятие Системного оператора — Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения. Здесь посетители были ознакомлены с основными направлениями деятельности института, выполняемыми им работами. Также гостям была продемонстрирована крупнейшая в мире электродинамическая модель энергосистемы, позволяющая проводить эксперименты в режиме реального времени, в том числе натурные испытания устройств управления, регулирования, защиты и автоматики.

В заключение хочется отметить несколько особенностей Санкт-Петербургского форума. Главные отличия его от ранее проведенных:
• трёхчасовой семинар исследовательского комитета СИГРЭ В5 «Обслуживание систем РЗА, выполненных на основе стандарта МЭК 61850, с акцентом на надёжность», проведённый под председательством Й. Патриота де Сикейра (Бразилия);
• содержательность большинства докладов и отсутствие в них элементов рекламы;
• большое представительство молодёжи и её активность, как в числе докладчиков, так и в числе слушателей. Среди докладчиков следует отметить кандидатов технических наук Олега Баглейбтера (Alstom Grid, Великобритания), Андрея Подшивалина, Сергея Иванова, Юрия Романова (ИЦ «Бреслер», г. Чебоксары), аспирантов Ивана Нагая (ЮРГТУ, г. Новочеркасск), Евгения Колобродова (МЭИ, г. Москва), Ольгу Онисову (ЧГУ, г. Чебоксары), инженеров Олега Кириенко (ОАО «НИИПТ», г. Санкт-Петербург), Алену Григорьеву (НПП «ЭКРА», г. Чебоксары), Ивана Николаева (ИЦ Бреслер, г. Чебоксары), Антона Расщепляева (МЭИ, г. Москва), Николая Александрова (НПП «Динамика», г. Чебоксары). Особой активностью у микрофонов отличались инженеры Александр Шапеев (ЧЭАЗ, г. Чебоксары) и Константин Апроксин («ООО «Прософт-Система»);
• высокое качество синхронного перевода, с одной стороны, и возросший уровень владения английским языком российских участников конференции, с другой стороны.

Конференция, несомненно, будет способствовать развитию теории и техники релейной защиты в России.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно