АНАЛИЗ ТОПОЛОГИЙ УМНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР УМНЫХ СЕТЕЙ 8
1.1 Анализ концепции умных сетей (Smart Grid) в России и мире 8
1.2 Применение концепции Smart Grid в распределительных сетях 23
2 АНАЛИЗ ТОПОЛОГИЙ УМНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 30
2.1 Современные тенденции развития распределительных сетей 6-10 кВ 30
2.2 Анализ структуры и надежности схем распределительных сетей 6-10 кВ на воздушных линиях 34
2.2.1 Радиальная схема соединения распределительной сети 6-10 кВ 38
2.2.2 Магистральная схема соединения распределительной сети 6-10 кВ 39
2.2.3 Кольцевая схема соединения распределительной сети 6-10 кВ 41
2.3 Критерии эффективности проектных решений для различных категорий потребителя 42
2.4 Выводы 44
3 ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ УМНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6-10 кВ 45
3.1 Автоматизация распределительных сетей 45
3.2 Реклоузеры 47
3.2.1 Основные характеристики на примере аппаратов PBA/TEL, ПСС-СК 50
3.2.2 Применение реклоузеров 52
3.3 Индикаторы короткого замыкания 56
3.3.1 Основные характеристики ИКЗ-В31, ИКЗ-В32Л 57
3.3.2 Применение ИКЗ 62
3.4 Выключатели нагрузки компании Ensto 64
3.4.1 Основные характеристики коммутационного оборудования Auguste 65
3.4.2 Применение коммутационного оборудования Auguste 66
4 ОПТИМИЗАЦИЯ ТОПОЛОГИИ УМНЫХ САМОВОССТАНАВ-ЛИВАЮЩИХСЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 68
4.1 Разработка алгоритма выбора оптимальных мест размыканий и установки реклоузеров в умной сети 68
4.2 Методика выбора оптимального количества реклоузеров 73
4.3 Сравнительный анализ топологий умной сети 75
5 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ ВЫБРАННОЙ ТОПОЛОГИИ УМНОЙ САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙСЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 85
5.1 Интегральные показатели надёжности 85
5.2 Влияние установки реклоузеров на показатели надёжности 93
5.3 Взаимосвязь интегральных показателей надежности электроснабжения 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 101

Весь текст будет доступен после покупки

За последние годы рынок, на котором работают электросетевые предприятия, претерпел кардинальные изменения. Теперь внимание менеджмента электросетевого бизнеса направлено на грамотное управление средствами, а именно фокус внимания нацелен на максимизацию прибыли и оптимизацию затрат. При этом для обеспечения качества электроэнергии власти устанавливают нормы и правила ведения электросетевого бизнеса (Приказ об утверждении методических указаний по расчету уровня надежности и качества услуг, реализуемых сетевыми организациями).
Таким образом, основными вопросами управления электросетевыми компаниями являются обеспечение качества энергии и надежности сети. Необходимо направить усилия на оптимизацию оперативно-диспетчерского управления и сокращения расходов на всем сроке службы всех компонентов сети. В настоящее время подстанции (ПС), воздушные линии (ВЛ), кабельные линии (КЛ), и трансформаторные подстанции (ТП), которые обеспечивают электроснабжение городов и населенных пунктов, предприятий промышленности, агропромышленного комплекса, и объектов социальной сферы РТ, имеют износ – 74%. Ежегодно доля повреждений трансформаторов напряжением 6-10/0,4 кВ составляет ~ 2,5 % от числа установленных, а срок службы трансформаторов более 25 лет составляет 43,8% (8362 шт из 19087 шт).
Оптимизацию затрат по обслуживанию всего жизненного цикла сети можно рассматривать как одно из наиболее важных направлений по управлению активами. Управление активами — это достаточно новый подход в управлении предприятиями электрических сетей, контролируемых на уровне правительства. Он основывается на максимизации прибыли при оптимальном использовании активов. Управление активами требует комплексного подхода, охватывающего все аспекты распределения энергии: инвестиции, обслуживание, диспетчеризация и т.д.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР УМНЫХ СЕТЕЙ

1.1 Анализ концепции умных сетей (Smart Grid) в России и мире

Российские электрические сети всех классов напряжения включают в себя около 2,5 млн. км, причем большая часть – это воздушные линии (ВЛ) 6-10 кВ, т.е. линии среднего класса напряжения. Поскольку ВЛ – это последнее звено в цепи «генерация – потребление электроэнергии», бесперебойность электроснабжения потребителя в значительной мере определяется надежностью работы данных линий. Здесь существует ряд проблем.
Недостаток инвестиций в последние десятилетия привел к практически повсеместному запредельному уровню износа оборудования, а также к так называемой проблеме длинных фидеров [1,2]. Проблема длинных фидеров, в первую очередь, связана с увеличением расстояния от центра питания до наиболее удаленного потребителя. По данным ОАО «РОСЭП», среднее число повреждений, вызывающих отключения в ВЛ напряжением до 35 кВ, составляет 170-350 на 100 км линии в год, причем устойчивых КЗ из них 8%, а переходящих в однофазные (неустойчивые) – 72%. Значительную часть длительных отключений можно предотвратить путем применения средств многократного автоматического повторного включения (АПВ). Однако существующие на сегодняшний день в распределительных сетях средства релейной защиты не позволяют выполнять подобные функции. Решать эту проблему можно, строя дополнительные, так называемые, разукрупняющие подстанции, однако, это не всегда возможно и требует больших капитальных вложений.
Ежегодное старение основных фондов электроэнергетики коррелирует с постоянным ростом потребления электроэнергии. Согласно «Положению о единой технической политике…» свой 30-и летний юбилей отпраздновали 69% ВЛ класса напряжения 35-110 кВ, 57% ВЛ класса напряжения 6-20 кВ и 54% ВЛ класса напряжения 0,4 кВ [3]. С другой стороны наблюдается рост потребления электроэнергии, и, согласно прогнозам Агентства по прогнозированию балансов на период до 2030 года, он достигнет полуторакратного значения при любом из сценариев (умеренном, базовом или максимальном) (рисунок 1.1).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Хасанзянов Б.Ф. О реклоузерах / Б.Ф. Хасанзянов // Молодой учёный, №7, 2014. – с. 188–190.
2. Воротницкий В. Реклоузер – новый уровень автоматизации и управления ВЛ 6(10) кВ / В. Воротниций, С. Бузин // Новости электротехники, №3, 2005. Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2005/33/11.php.
3. Современная релейная защита и автоматика для целей автоматизации воздушных распределительных сетей 6-10 кВ / С.А. Бузин, В.В.
Воротницкий. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://masters.donntu.org/2007/eltf/strelnikova/library/3.pdf.
4. Евминов Л.И. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учеб.-метод. пособие / Л.И. Евминов, Г.И. Селиверстов ; М-во образования Респ. Беларусь, Гомел. гос. техн. ун-т им. П.О. Сухого. – Гомель : ГГТУ им. П.О. Сухого, 2016. – 531 с.
5. Попов В.А. Современные технические решения для повышения надежности функционирования воздушных линий номинальным напряжением 6, 10 кВ / В.А. Попов, В.В. Ткаченко, Ю.Д. Манойло // Промелектро №6, 2010. – с. 28–36.
6. Goodin R.E. Distribution reliability using reclosers and sectionalisers / R.E. Goodin, T.S. Fahey, A. Hanson. [Электронный ресурс]. Режим доступа: goo.gl/0C3FQR.
7. Симонов А. Новый уровень управления аварийными режимами распределительных сетей с помощью реклоузеров / А. Симонов // Электрик № 11, 2012. – с. 8–11.
8. Реклоузеры - технологии автоматической реконфигурации сетей для разных уровней напряжения и управления / В.А. Быргазов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://present5.com/reklouzery-texnologiiavtomaticheskoj-rekonfiguracii-setej-dlya-raznyx/.
9. Пункты секционирования. Реклоузеры. / Группа компаний "Мосэлектро".

Весь текст будет доступен после покупки