Концепция Компоненты Полигон Внедрение ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИ (постановка задачи) - презентация

1 Концепция Компоненты Полигон Внедрение ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИ (постановка задачи)

2 ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ» Работа выполняется по заданию ОАО «ФСК ЕЭС» ОАО «НТЦ Электроэнергетики» ЗАО «ИТЦ «Континуум ПЛЮС»

3 СТРУКТУРА ПАК «ЦИФРОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ»

4 ЦЕЛИ СОЗДАНИЯ Уменьшение затрат на проектирование, изготовление, монтаж и пусконаладку: - уменьшение кол-ва кабелей и кабельных сооружений; - уменьшение кол-ва технических средств (датчиков, терминалов, устройств вторичной коммутации; - расширение возможностей по типизации проектных решений в части шкафов и цифровых связей, снижение доли аппаратной части, увеличение доли задания на параметрирование. Уменьшение вероятности появления отказов средств контроля и управления в процессе эксплуатации (применение цифровых средств получения и обработки информации с непрерывной самодиагностикой); Сокращение вероятности внезапных отказов основного электрооборудования, уменьшение объема профилактических обследований (встроенные цифровые системы расширенной диагностики оборудования под рабочим напряжением). Создание подстанций без постоянного обслуживающего персонала

5 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ Переход на цифровые (в основном – оптические) технологии съема и обработки информации, а также передачи команд исполнительным элементам: - унификация технических средств управления и контроля; - использование цифровых ТТ и ТН (высокая точность во всем диапазоне измерений; - замена «на ходу» источника сигнала (возможность тестирования терминалов «на ходу», возможность подмены неисправных ТТ и ТН); - не требуется защита «от дребезга» (при оптических методах съема информации) - улучшение условий безопасного производства работ и электромагнитной совместимости (оптические связи - нет влияния ЭМП и выноса потенциала с ОРУ); - уменьшение вероятности появления дефектов типа «земля в сети постоянного тока» (существенное сокращение размерности СОПТ). Увеличение интеллектуальной составляющей в оборудовании ЦПС: - развитие непрерывной диагностики компонентов (контроль деградации характеристик, контроль готовности к выполнению операций, контроль метрологических характеристик), - расширение количества функций, реализуемых в каждом терминале; - перенос части расчетно-диагностических задач в интерфейсные модули силового электрооборудования.

6 КОМПОНЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ Цифровые измерительные ТТ и ТН Основное электрооборудование (трансформаторы, выключатели, разъединители, КРУ, оборудование ЩПТ и ЩСН), оснащенное встроенными системами мониторинга и цифровыми интерфейсными модулями Вспомоогательное электрооборудование (КРУ-6 кВ, оборудование ЩПТ и ЩСН, системы пожарной сигнализации и пожаротушения, инженерные подсисттемы), реализованные на цифровом принципе.. Устройства (терминалы), реализующие функции РЗА, ПА, оперативного управления, РАС, измерений, АИИС КУЭ, ОМП, ККЭ и др. Оборудование цифровых сетей, обеспечивающее весь информационный обмен, самодиагностику, синхронизацию и т.д. Оборудование средств связи, совместимое с протоколами цифрового обмена ЦПС.

7 СИЛОВОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЦПС (трансформаторы) Этап 1Этап 2 Активная часть (магнитопровод, обмотки) Определения температуры ННТ Функции ИМТ: - сравнение контролируемых параметров с уставками; - -преобразование сигналов от датчиков в IEC Дублированные оптоволоконные датчики (вся информация поступает в интерфейсный модуль тр-ра - ИМТ) - линейный датчик температуры обмотки (прямой контроль ННТ) - датчик температуры и насыщения магнитопровода Функции ИМТ: - -контроль исправности датчиков (по дублированным измерениям) - сравнение контролируемых параметров с уставками - расчет перегрузочной способности тр-ра по тепловой модели. - расчет относительного износа и остаточного ресурса изоляции - -преобразование сигналов от датчиков в IEC МаслоДатчики: - температура масла (верхн слои) - - уровень масла в баке; - - влаго- и газосодержание - - струйные и газовые реле - - отсечной клапан Функции ИМТ: - сравнение контролируемых параметров с уставками; - -преобразование сигналов от датчиков в IEC Дублированные оптические датчики: - температура масла (верхн слои) - - уровень масла в баке; - - влаго- и газосодержание - - струйные и газовые реле - - отсечной клапан Функции ИМТ: - -контроль исправности датчиков (по дублированным измерениям) - сравнение контролируемых параметров с уставками - расчет перегрузочной способности тр-ра по тепловой модели. - расчет относительного износа и остаточного ресурса изоляции - - управление отсечным клапаном - -преобразование команд и сигналов от датчиков в IEC 61850

8 СИЛОВОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЦПС (трансформаторы) Этап 1Этап 2 Система охлаждения Контроль и управление ЭН и ЭВ – от МП-контроллера в шкафу ШАОТ Оптические датчики: контроль режима работы ЭН и ЭВ Управление ЭН и ЭВ – от интерфейсного модуля трансформатора через устройства плавного пуска с оптическим управлением. Адаптивный алгоритм работы системы охлаждения РПНПоложение РПНОптический датчик положения РПН Функции ИМТ: -преобразование сигналов от датчиков в IEC расчет механического и коммутационного ресурса РПН - автоматическое управление РПН Высоковольтные вводы (+ встроен. ТТ) Оптические ТТ Оптические датчики состояния вводов Функции ИМТ: - сравнение контролируемых параметров с уставками - -преобразование сигналов от датчиков в IEC Оптические дублированные датчики: - ЦТТ, ЦТН, датчик состояния ввода Функции ИМТ: - -контроль исправности датчиков (по дублированным измерениям) - сравнение контролируемых параметров с уставками - -преобразование сигналов от датчиков в IEC формирование сигнала на пуск/блокирование пожаротушения Примечание: ИМТ – интерфейсный модуль трансформатора

9 ПОЛИГОН СОСТАВ: Тестово - моделирующий комплекс (ТМК): - математические модели основного электрооборудования (коммутационные аппараты, трансформаторы) с цифровым интерфейсом; - модели ВЛ (КЛ) и прилегающего энергорайона; Программно – аппаратный комплекс (ПАК) ЦПС: - терминалы РЗА, ПА, управления, измерения, РАС, АИИС КУЭ и др. - средства единого времени; - цифровое сетевое оборудование; - средства электропитания (СОПТ, СН). ЗАДАЧИ: - координация работ по созданию техтребований к оборудованию ЦПС; - тестирование оборудования ЦПС с протоколами и ; - разработка структуры цифровых сетей с учетом требований надежности; - разработка НТД по проектированию и эксплуатации ЦПС - координация работы заводов-изготовителей силового электрооборудования и средств контроля и управления по созданию компонентов ЦПС.

10 ВНЕДРЕНИЕ Этап 1 (5-7 лет): - разработка и тестирование интерфейсных цифровых модулей (как правило, для внутренней установки) с интерфейсами IEC и IEC для существующего электрооборудования; - разработка основных устройств РЗА, ПА, РАС, АИИС КУЭ, измерений, мониторинга с интерфейсами IEC и IEC ; - разработка концепции ЦПС, создание полигона ЦПС и тестирование появляющихся компонентов. Этап 2 (5-7 лет): - существенная модернизация основного электрооборудования с интеграцией в него доработанных интерфейсных модулей наружного исполнения с расширенным объемом задач и необслуживаемых датчиков; - разработка и тестирование всей номенклатуры устройств защиты и управления с интерфейсами IEC и IEC разработка принципов проектирования и эксплуатации ЦПС. Этап 3 (3-5 лет): - создание опытной ПС с элементами ЦПС, дублированными обычными средствами, получение опыта эксплуатации; - доработка всех компонентов ЦПС с учетом опыта эксплуатации.

11 Спасибо за внимание!