ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

Многофункциональные устройства для цифровых подстанций. Multifunctional Devices for Digital Substations

 

Авторы: А.В. Мокеев, д.т.н., ООО «Инженерный центр «Энергосервис», Северный (Арктический) федеральный университет Д.Н. Ульянов, ООО «Инженерный центр «Энергосервис»,  В.Н. Бовыкин, ООО «Инженерный центр «Энергосервис», E.И. Хромцов, ООО «Инженерный центр «Энергосервис», Северный (Арктический) федеральный университет

Authors: Alexey V. Mokeev, «Engineering center “Energoservice»,. Northern (Arctic) Federal University, Dmitry N. Ulyanov, «Engineering center “Energoservice»,.  Vladimir N. Bovykin, «Engineering center “Energoservice»,.Eugene I. Khromtsov, «Engineering center “Energoservice»,. Northern (Arctic) Federal University

 

Ключевые слова: интеллектуальные электронные устройства; цифровая подстанция; синхронизированные векторные измерения; преобразователи аналоговых сигналов.

Keywords: intelligent electronic devices; digital substation; synchronized phasor measurements; merging units.

 

Аннотация: В последнее время наблюдается значительный интерес к использованию в составе цифровых подстанций многофункциональных интеллектуальных устройств различного функционального назначения, в том числе устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), измерительных интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ), преобразователей аналоговых сигналов (ПАС) и интеллектуальных коммутационных аппаратов со встроенными цифровыми датчиками тока и напряжения. Применение перечисленных выше интеллектуальных устройств в сочетании с широким использованием технологии синхронизированных векторных измерений (СВИ) позволит повысить надежность электроснабжения потребителей за счет построения трехуровневой системы защиты, автоматики и управления на подстанции и улучшить основные показатели качества функционирования устройств РЗА.

Abstract: In recent years, there has been a significant interest in the application of various multifunctional intelligent devices in digital substation. A typical examples of such devices are protection relays, measuring intelligent electronic devices (IEDs), analog merging units (AMU) and intelligent switches with built-in digital current and voltage sensors. The use of these devices alongside with the wide application of synchrophasor measurement technology will improve the main performance indicators of relay protection and automation (RPA) units and enable the building of three-level substation RPA system which will result in the improve of power supply reliability.

 

 

ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

Цифровизации контроля текущего состояния и предиктивной диагностики турбогенераторов на электростанциях. Digitalization of the turbine generators real time conditions control and predictive diagnostics at the power plant

 

Авторы: Шаров Ю.В., к.т.н., Бинько Г.Ф., к.ф-м.н.,   Беляков В.В., Виницкий Ю.Д., д.т.н., Голоднова О.С., Купчиков Т.В., Федотов М.В., Астанин А.А., Тарасов В.М., Миляев Р.Г., Пичугин Д.Е., Шумов П.В., ПАО «Интер РАО»

Authors: Yu.V. Sharov, G.F. Binko, Phd, V.V. Belyakov, Yu.D. Vinitzky, O.S. Golodnova, T.V. Kupchikov, M.V. Fedotov, A.A. Astanin, V.M. Tarasov, R.G. Milyaev, D.E. Pichugin, P.V. Shumov, INTER RAO GROUP

 

Ключевые слова: автоматизация; диагностирование; информационная модель; компьютерные технологии; контроль; мониторинг; турбогенератор.

Keywords: automation; diagnostics; information model; computer technologies; monitoring; turbo-generators.

 

Аннотация: Цифровизация контроля турбогенераторов на электростанциях означает максимальное использование компьютерных технологий в автоматизированных системах технологического контроля для сбора, обработки и передачи данных контроля. Исходя из опыта мировой электроэнергетики, предлагается создание информационной модели, имитирующей показатели работы реального турбогенератора. Обосновано использование матрицы «дефект-признак», связывающей появление дефектов с совокупностью признаков нарушения работы генератора. Это позволит осуществить мониторинг технического состояния турбогенератора и предиктивное диагностирование, что особенно важно для преодоления тенденции к снижению надежности генерирующего оборудования и для оптимизации его технического обслуживания и ремонта.

Abstract: Digitalization of Turbine Generators control at the Power Plants supposes maximum application of computer technologies for the collection of electrical and technology information and for transfer of this information on the top level of the Power Plant automation system.  In accordance with the world experience, a special information (imitation) model is proposed, which imitates all parameters of gen-erator during its operation. Matrix approach is used for defects suggestion, which combines defects and features which challenge this or that defect.  It allows to provide on-line monitoring and predictive diagnostics of the generator performance in order to decrease maintenance losses and to increase generators reliability and operability.

 

 

ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

Внедрение системы мониторинга запасов устойчивости при планировании и управлении электроэнергетическим режимом ОЭС Сибири. Implementation of sustainability inventory monitoring system in the planning and management of power mode of the Integrated Power System of Siberia

 

Авторы: В.Г. Неуймин, АО «НТЦ ЕЭС», А.Ю. Останин, Филиал АО «СО ЕЭС» ОДУ Сибири, А.А. Томалёв, Филиал АО «СО ЕЭС» ОДУ Сибири

Authors: Vladimir G. NEUYMIN, JSC «Scientific and technical center of the Unified energy system», Andrey Y. OSTANIN, Branch of JSC "System operator of the Unified power system" United dispatching Department of the power system of Siberia, Andrey A. Tomalev, Branch of JSC "System operator of the Unified power system" United dispatching Department of the power system of Siberia

 

Ключевые слова: контролируемое сечение; максимально допустимые перетоки активной мощности; телеметрическая информация; система мониторинга запасов устойчивости.

Keywords: controlled cross section; maximum permissible overflows of active power; telemetry data; sustainability inventory monitoring system.

 

Аннотация: Актуальность внедрения системы мониторинга запасов устойчивости в ОЭС Сибири обусловлена наличием существенных ограничений пропускной способности основной системообразующей сети 500 кВ и значительными избытками мощности ГЭС Ангарского и Енисейского каскадов. Отставание ввода энергоемких производств ОК РУСАЛ суммарной мощностью более 2650 МВт в условиях ввода в работу Богучанской ГЭС мощностью 3000 МВт в восточной части ОЭС Сибири значительно изменило фактический баланс мощности относительно проектного. В то же время АО «НТЦ ЕЭС» разработана система мониторинга запасов устойчивости, позволяющая в режиме реального времени определять значения допустимых перетоков активной мощности с учетом актуальных параметров электроэнергетического режима. Задача наиболее полного использования пропускной способности электрической сети решалась путем применения достижений информационных технологий и расчетных алгоритмов.

Abstract: The relevance of the implementation of the sustainability inventory monitoring system in the Siberian ECO is due to the presence of significant limitations in the capacity of the main backbone network of 500 kV and significant excess capacity of the hidro power plant Angarsk and Yenisei cascades. The backlog of commissioning of energy-intensive production facilities of UC RUSAL with a total capacity of more than 2650 MW Commissioning of the Boguchanskaya hidro power plant with a capacity of 3000 MW in the Eastern part of the Siberian ECO has significantly changed the balance of capacity relative to the project. At the same time JSC «Scientific and technical center of the Unified energy system» developed a system of stability monitoring that enables real-time to determine the values of permissible active power flows and the current parameters of electric mode. The problem of the most complete use of the capacity of the electric network was solved using the achievements of information technology and the possibility of using computational algorithms.

 

 

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Обеспечение нормированной мощности короткого замыкания – ключ к решению проблемы неудовлетворительного качества электроэнергии при слабых связях потребителей с энергосистемой. Providing normalized short circuit power

 

Авторы: Ю.Г. Шакарян, д.т.н., Г.Б. Лазарев, к.т.н., П.В. Сокур, к.т.н., Ю.А. Дементьев, АО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Authors: Yu.G. Shakaryan, G.B. Lazarev, P.V. Sokur, Yu.A. Dementyev, Research and Development Center at Federal Grid Company of Unified Energy System, JSC

 

Ключевые слова: мощность короткого замыкания; нормализация качества электроэнергии; электромашинные устройства FACTS; инерция вращающихся масс; динамическая устойчивость энергосистемы; СТАТКОМ; устойчивость электромашинных FACTS к провалам напряжений.

Keywords: short-circuit power; normalization of electric power quality; FACTS electric machine devices; inertia of rotating masses; dynamic stability of the power system; STATCOM.

 

Аннотация: Рассмотрены общие аспекты технологической модернизации в электроэнергетике, проанализировано влияние мощности короткого замыкания на качество электроэнергии, описаны технические средства для обеспечения нормированного значения мощности короткого замыкания на общих шинах питания «спокойной» нагрузки и потребителей с усложнёнными режимами работы. Отмечено, что современные электромашинные устройства для гибких электропередач (FACTS) представляют собой универсальное средство усиления участков электросетей со слабой связью с энергосистемой и повышения качества электроэнергии.

Abstract: The general aspects of technological modernization in the electric power industry are considered, the infl uence of short-circuit power on the quality of electric power is analyzed, technical means are described for ensuring the normalized value of short-circuit power on common power buses of a “quiet” load and consumers with complicated operating modes.

It is noted that modern electromachined devices for fl exible power transmission (FACTS) are a universal means of amplifying sections of power grids with weak connection with the power system and improving the quality of electricity.

 

 

ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Стандарты и коммутационные испытания генераторных выключателей. Standards and switching tests of generator circuitbreakers

 

Авторы: Р.Н. Шульга, Т.С. Смирнова, Д.А. Глушков, ВЭИ-филиал ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ»

Authors: R.N. Shulga, T.S. Smirnova, D.A. Glushkov, VEI — Branch Of FSUE “RFNC-VNIITF”

 

Ключевые слова: стандарт; коммутационное испытание; генераторный выключатель; прямое испытание; синтетическая схема.

Keywords: standard; switching test; generator circuit breakers; a direct test of the synthetic scheme.

 

Аннотация: Существующие стандарты генераторных выключателей (ГВ) для энергоблоков мощностью свыше 1200 МВт не позволяют в полной мере учесть различные воздействия на них в процессе эксплуатации и при применении гибридных конструкций ГВ, особенно с учетом использования более дешевых и надежных элементов вакуумной техники. Кроме того, приоритетное развитие распределенной и автономной генерации заставляет разрабатывать дополнительные требования к выключателям, встраиваемым в распределительные устройства среднего напряжения. Необходимость разработки отечественных ГВ требует создания испытательных установок для выполнения коммутационных испытаний (КИ) этих выключателей. Выполненный анализ КИ предусматривает реализацию двух вариантов схем испытаний: модифицированной схемы прямых испытаний и синтетической схемы. Приведены данные по реализации наиболее перспективной синтетической схемы для испытаний ГВ для мощных энергоблоков АЭС.

Abstract: Existing standards of generator switches GV do not allow to take into account the full impact on them for power units with a capacity of more than 1200 MW and the use of hybrid designs of generator switches (GV) especially given the use of cheaper and more reliable elements of vacuum technology. In addition, the priority development of distributed and Autonomous generation makes it necessary to develop additional requirements for switches embedded in medium-voltage switchgear. The need to develop domestic GW requires the creation of test facilities to perform switching tests (CI) of these switches.

The performed CI analysis provides for the implementation of two variants of test schemes: a modifi ed direct test scheme and a synthetic scheme.

The data on the implementation of the most promising synthetic scheme for GW testing for powerful NPP power units are presented.

 

 

ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Анализ отечественного и мирового опыта повышения энергетической эффективности собственных нужд трансформаторных подстанций 220−750 кВ. Analysis of national and world experience in improving the energy efficiency of the auxiliary needs transformer substations of 220−750 kV

 

Авторы: А. Р. Христинич, Филиал ПАО «ФСК ЕЭС» − МЭС Сибири, А. Г. Степанов,к.т.н., Филиал ПАО «ФСК ЕЭС» Красноярское ПМЭС, Р. М. Христинич, д.т.н., Е.В. Христинич,к.т.н., ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет»

Authors: Аnna R. Khristinich, Branch public stock company Federal grid company of unified energy system main electric networks of Siberia, Аndrey G. Stepanov, Branch of public stock company Federal grid company of unified energy system of the Krasnoyarsk enterprise of backbone electric grids,

 Roman М. Khristinich, Krasnoyarsk State Agrarian University, Еlena V. Khristinich, Krasnoyarsk State Agrarian University

 

Ключевые слова: собственные нужды подстанций; снижение расхода электроэнергии; энергоэффективность; интеллектуальная система; энергосбережение.

Keywords: own needs of substations; reduced power consumption; efficiency; smart system; energy saving.

 

Аннотация: Выполнен анализ мировых тенденций снижения расхода электрической энергии на собственные нужды трансформаторных подстанций (ПС). Приведена номенклатура собственных нужд трансформаторных ПС. Сделан обзор реализованных проектов снижения расхода электрической энергии на собственные нужды на ПС ПАО «ФСК ЕЭС». Описаны способы решения повышения эффективности работы трансформаторных ПС и снижения затрат электрической энергии на их собственные нужды, основными из которых являются: применение технологии утилизации тепла трансформаторов; установка основного и вспомогательного энергосберегающего оборудования ПС; разработка интеллектуальной системы управления оборудованием трансформаторной ПС, включенной в систему SMART GRID; строительство новых цифровых интеллектуальных ПС.

Abstract: Accomplished the analysis of global trends in reducing the consumption of electric energy for the own needs of transformer substations. Reduced of the nomenclature of auxiliary needs of transformer substations. A review of implemented projects to reduce the consumption of electric energy for own needs at substations of PSC FSK EES was carried out. The article describes the ways to improve the efficiency of transformer substations and reduce the cost of electricity for their own needs of substations, the main of which are: the use of transformer heat recovery technology, installation of primary and auxiliary energy-saving equipment, the development of an intelligent control system for transformer substation equipment included in the SMART GRID system, the construction of new digital intelligent transformer substations.

 

 

ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Инвестируем в энергоэффективную цифровую экономику

 

Авторы: А.С. Чекрыгин, ООО «ВТБ Факторинг»

 

Аннотация: 8 ноября 2019 года в Москве состоялось второе заседание Комиссии Союза машиностроителей России по вопросам развития и внедрения технологий в области энергетической эффективности и энергосбережения (далее – Комиссия). Были рассмотрены вопросы совершенствования нормативной базы, финансирования энергоэффективных проектов, разработки специализированных образовательных программ.

В продолжение доклада член Комиссии, Руководитель направления финансирования энергоэффективных проектов, советник Генерального директора ООО «ВТБ Факторинг» Александр Чекрыгин рассказывает об инструментах финансирования энергоэффективных проектов.