Адаптация УКРМ и АФГ с системами АСУ цифрового поколения

Анонс: Курс на цифровую трансформацию электросетей и существующая нормативно-правовая база для перехода силовых сетей на цифру. Адаптация установок компенсации реактивной мощности УКРМ и активных фильтров гармоник АФГ с системами АСУ цифрового поколения.


Бесповоротность курса цифровизации экономики России, в том числе цифровой трансформации электросетей нашла свое подтверждение, как в новой Энергетической стратегии страны, так и проведении VII Федерального Конгресса «Приоритеты 2030» в гибридном режиме несмотря на пандемию. Вместе с тем, переход на цифровые электрические сети по факту далеко не новация – автоматические системы управления (АСУ - предприятием, технологическим процессом и пр.) используются давно, а работа в направлении усовершенствования АСУ велась уже добрый десяток лет, как Минэнерго РФ, так и ПАО «Россети», ПАО «ФСК ЕЭС», хотя:

  • до принятия новой Энергетической стратегии России в июне 2020 акцент разработок нормативно-правовых актов направления цифровизации был сделан для магистральных и распределительных сетей сверхвысокого, высокого и о среднего напряжения.
    По факту даже в относительно «свежих» СТО 34.01-9.1-002-2018 (по высокочастотной связи с использованием силовых сетей), СТО 34.01-21-005-2019 (по проектированию цифровых электросетей), СТО 34.01-9-005-2020 (по построению сетей связи) ПАО «Россети» игнорируются средне- и низковольтные абонентские сети, в то время, как согласно Энергетической стратегии придется внедрять «информационно-технологические платформы планирования (прогнозирования) и управления энергетической инфраструктурой и энергоприемниками на стороне потребителей электрической энергии, обеспечивающие минимизацию стоимости потребляемых энергетических ресурсов за счет оптимизации режимов работы технологического оборудования у потребителей». Т.е. «перестройка» пойдет снизу-вверх, а для этого критически необходимо создать целевой пакет нормативно-правовых актов, регулирующих цифровую трансформацию потребительских сетей среднего и низкого напряжения;
  • так и не прошло актуализацию семейство ГОСТ Р МЭК 62264 по интеграции систем управления предприятием, ГОСТ Р 52069.0-2013, ГОСТ Р 51583-2014 по защите информации, а из пакетов стандартов IEC 61968 и IEC 61970 (соответственно по обмену информацией и интерфейсу прикладных программ систем управления производством и распределения электроэнергии) у нас пока действует только ГОСТ Р 54324-2011 (термины и определения).
    Т.е. вся «сторона интеллектуального управления» - сбора, анализа, обработки информации и передачи командных сигналов на «сторону исполнения», подвисла в правовом вакууме, а импортозамещение и требования ПАО «Россети» по использованию только отечественного программного обеспечения усугубляют проблему;
  • те же СТО 34.01-9.1-002-2018, СТО 34.01-21-005-2019, СТО 34.01-9-005-2020 и др. стандарты направления цифровой трансформации электросетей уже сложно считать актуальными, поскольку:
    - с начала 2021 начинают действовать новые версии ГОСТ IEC/TR 61000-3-6-2020 и ГОСТ IEC/TR 61000-3-7-2020 по электромагнитной совместимости, где определены нормы эмиссии гармоник с учетом их миграции между сетями разного уровня напряжения (см. более детально здесь). Т.е. устранение гармонических искажений становится одним из ключевых показателей пригодности сети к цифровой трансформации и особенно с учетом практической и экономической целесообразности обустройства телекоммуникации между программируемыми контроллерами оборудования, датчиками и программно-аппаратным комплексом автоматической системы управления (АСУ) по высокочастотной связи с помощью силовых линий потребительских сетей низкого и среднего напряжения;
    - практически нигде, в том числе в целевом СТО 34.01-3.2.11-012-2017 не определены требования к конденсаторным установкам повышения коэффициента мощности и активным фильтрам гармоник (АФГ) для цифровых сетей. В то же время в «Правилах технологического функционирования электроэнергетических систем» (Постановление Правительства РФ №937 от 13.08.2018) и п. 3.17 самого СТО 34.01-21-005-2019 ПАО «Россети» определено для силовых сетей «основное электротехническое оборудование, в состав которого входят силовые автотрансформаторы и трансформаторы, системы (секции) шин, выключатели, средства компенсации реактивной мощности, преобразовательные установки».

Адаптация УКРМ и АФГ с системами АСУ цифрового поколения.


Если рассматривать только УКРМ, АФГ и другие технические средства снижения негативного влияния на силовую сеть перетоков всей неактивной мощности (см. более детально о нефундаментальной мощности здесь), то (упрощенно) ключевой задачей их адаптации в цифровой сети становится обеспечение надежного и оперативного «диалога» между оборудованием и программно-аппаратным комплексом АСУ, что на текущий момент возможно только с помощью программируемых контроллеров, выступающих в роли «посредников-переводчиков» при обмене информационными и командными сигналами.

Однако простое оборудование УКРМ бесконтактными тиристорными ключами без требуемых интерфейсов связи никак не решит проблему телекоммуникации с программно-аппаратными комплексами АСУ. Кроме того, при обеспечении серверов обработки данных комплексами приложений SCADA/DMS/OMS/WFM определенного разработчика, а согласно требований ПАО «Россети» - российского, блоки управления УКРМ, АФГ и т.д. должны быть совместимы с этими приложениями, что при критическом дефиците отечественных программируемых контроллеров достаточно сложно.

Второй косвенной проблемой адаптации технических средств компенсации в цифровых сетях остается определение необходимости и достаточности применения того или иного оборудования. Так, УКРМТ даже с тиристорным управлением по факту остается дискретной из-за фиксированной мощности ступеней, т.е. с высокими рисками недо- или перекомпенсации, но нивелировать наброс емкостных токов на фундаментальной частоте с помощью АФГ или генератора реактивной энергии (Static var generator - SVG) очень дорого и на практике нецелесообразно. Кроме того, оптимальное место интеграции АФГ – максимально ближе к источнику наброса токов гармоник, что позволяет эффективно очистить сеть выше точки присоединения и снизить мощность (и цену) активного фильтра, а установки УКРМТ нередко эффективны в групповой или даже централизованной компенсации.

Поэтому лучшим вариантом нивелирования перетоков реактивной энергии на фундаментальной частоте становятся комбинированные Thyristor-switched Capacitor & Тhyristor-controlled Reactor сборки компенсации/декомпенсации (см. более детально о возможностях TSC-TCR сборок здесь), а АФГ дополняются L-C пассивными фильтрами, шунтирующими наиболее интенсивные гармоники первых порядков.


 344   16.12.2020
Если голосом проще!
Менеджеры готовы принять заявку. Телефоны:
8(800) 707-05-88
(многоканальный)
+7(916) 227-27-07
(WhatsApp)
Если проще написать!
В заявке укажите какая продукция Вас интересует.
Оставить заявку

Ждем Вас в гости!
Согласуйте время и приезжайте в наши офисы для получения технических консультаций
перейти к контактам