Kitobni o'qish: «Снижение потребления электроэнергии на собственные нужды за счет микрогенерации на цифровых подстанциях 35-500 кВ», sahifa 3

Проектирование систем электроснабжения на основе ВИЭ для питания различных систем ТП, требует индивидуального подхода к каждому конкретному объекту, и состоит из трех основных этапов. Сначала необходимо произвести расчет нормального и аварийного режимов работы ЩПТ. Далее, необходимо оценить устойчивость работы ЩПТ при потере основного питания, произвести выбор оборудования для независимого источника электроэнергии, установить тип и выбрать место его размещения. На третьем, заключительном этапе, определяется требуемая минимальная и максимальная мощность мини-СЭС. Это может быть необходимо в том случае, если компания-заказчик планирует сэкономить финансовые и прочие ресурсы при строительстве всей системы, наращивая её мощность поэтапно, по мере возможности и необходимости.

На сегодняшний день нормы потерь электроэнергии на собственные нужды (СН) подстанций регулируются РД 34.09.208 «Инструкция по расходу электроэнергии на собственные нужды подстанций 35-500 кВ». Исходя из этого, актуальным становится вопрос снижения потерь на собственные нужды ПС для соответствия принятым нормам и уменьшения себестоимости услуг по передаче электрической энергии. К категории собственных нужд подстанций относится потребление электроэнергии электроприемниками, обеспечивающими необходимые условия функционирования оборудования подстанций в технологическом процессе преобразования и распределения электрической энергии. На подстанциях электроэнергия расходуется на следующие цели:

– охлаждение трансформаторов и автотрансформаторов;

– обогрев, освещение и вентиляция помещений (ОПУ, ЗРУ, ОВБ, аккумуляторной, компрессорной, насосной пожаротушения, здания вспомогательных устройств синхронных компенсаторов, проходной);

– освещение территории;

– зарядно-подзарядные устройства аккумуляторных батарей;

– оперативные цепи и цепи управления (на подстанциях с переменным оперативным током);

– обогрев ячеек КРУН (с аппаратурой РЗ и автоматики, счетчиками или выключателями) и релейных шкафов наружной установки;

– обогрев приводов и баков масляных выключателей и др.

1.2 Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды цифровой подстанции за счет собственной микрогенерации

В настоящее время, на трансформаторных подстанциях (ТП) различного напряжения, внедряются современные средства измерений и управления. Появление новых международных стандартов и развитие современных информационных технологий открывает возможности инновационных подходов к решению задач автоматизации и управления энергообъектами, позволяя создать подстанцию нового типа – цифровую подстанцию (ЦПС). ЦПС будет являться ключевым компонентом интеллектуальной сети SMART GRID.

Внедрение систем автоматизации началось с появления систем телемеханики. Устройства телемеханики позволяли собирать аналоговые и дискретные сигналы с использованием модулей УСО и измерительных преобразователей. На базе систем телемеханики развивались первые АСУ ТП электрических подстанций и электростанций. АСУ ТП позволяли не только собирать информацию, но и производить её обработку, а также представлять информацию в удобном для пользователя интерфейсе. С появлением первых микропроцессорных релейных защит информация от этих устройства также стала интегрироваться в системы АСУ ТП. Постепенно количество устройств с цифровыми интерфейсами увеличивалось (противоаварийная автоматика, системы мониторинга силового оборудования, системы мониторинга щита постоянного тока и собственных нужд и т. д.). Вся эта информация от устройств нижнего уровня интегрировалась в АСУ ТП по цифровым интерфейсам. Потребность в унификации разрозненных сигналов и стандартов передачи данных привело к разработке единого стандарта: МЭК 61850.

Если всё это современное оборудование совместимо со стандартами МЭК-61850 (IEC 61850), то такую подстанцию можно назвать цифровой [1, 2]. По мнению специалистов, модернизацию подстанций с установкой нового оборудования в соответствии с новыми стандартами, необходимо проводить комплексно.

Стандарт МЭК 61850 – это универсальный стандарт, который позволяет упорядочить разрозненные решения различных производителей устройств релейной защиты и систем передачи данных, применяемых на подстанциях. Все информационные связи на таких ЦПС выполняются цифровыми, образующими единую шину процесса. Структурная схема типовой цифровой подстанци представлена на рисунке 1.2.

Это открывает возможности быстрого прямого обмена информацией между устройствами, что в конечном счёте даёт возможность сокращения числа медных кабельных связей, и числа устройств, а также более компактного их расположения.

Рисунок 1.2

Типовая структура цифровой подстанции

Согласно программе энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО «ФСК ЕЭС» на период 2015–2019 гг. [3], снижение расхода электрической энергии на собственные нужды ТП, является одним из основных механизмов реализации данной программы. Поэтому, решение задачи снижения расхода электроэнергии на ТП – является сегодня достаточно актуальным.