Развитие современной электроэнергетики идет по пути расширения применения возобновляемых источников энергии. В связи с этим усложняется конфигурация сетей и влияние солнечных и ветровых электрических станций на режимы работы электрических систем.
Для предотвращения нарушения устойчивой работы таких систем одним из путей является непрерывная оценка текущего (рабочего) режима и прогнозирование развития его изменений. Такую оценку могут выполнять системы WAMS (World Area Measurement System), которые в отечественной энергетике имеют название СМПР - система мониторинга переходных режимов (это устройство, с помощью которого измеряют напряжение, ток, мощность, угол и частоту). Расчет критериев устойчивости производится на основании математической модели электрической системы, которая составляется на основании полной схемы сети. Перед началом расчета модель корректируется путем учета текущей конфигурации системы, а также параметров элементов и текущих значений параметров режима.
Для определения текущей конфигурации системы могут использоваться традиционное системы телемеханики, т.е. с их помощью выполняется определение положения выключателей и измерение параметров режима [1,2]. Однако, для этих целей могут быть использованы современные устройства PMU (phasor measurement units), которые будут измерять параметры режима. В этом случае телемеханика будет использоваться для определения положения выключателей. Но эти телеизмерения могут содержать грубые и случайные погрешности, которые могут привести к ошибкам при управлении.
Предлагаемый метод косвенного определения состояния выключателей основан на том, что предварительно выполняются расчеты различных режимов системы при известных комбинациях включенных и отключенных выключателей в электрической системе. При этом фиксируются параметры режимов в заданных контрольных точках сети. Затем для определения положения выключателей выполняется измерение параметров реального режима в заданных контрольных точках и на основании сравнения расчетных и действительных значений параметров режима в заданных точках определяется положение всех выключателей сети.
В качестве примера рассмотрим следующую схему участка сети:
Рис. 1 – Схема участка сети
Выполним расчет параметров режима этого участка сети для всех возможных комбинаций положений двух выключателей. Результаты расчетов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты расчетов при различных положениях выключателей
U, В |
Q1 |
Q2 |
I, А |
20 |
откл. |
откл. |
1,11111111 |
20 |
вкл. |
откл. |
1,34453782 |
20 |
вкл. |
вкл. |
1,91930206 |
20 |
откл. |
вкл. |
1,47651008 |
Таким образом, из таблицы 1 видно, что с помощью предложенного метода можно косвенно определить конфигурацию сети, т.е. по величине общего тока может быть найдено положение выключателей Q1 и Q2.
В более сложной электрической сети для определения ее конфигурации может возникнуть необходимость измерения тока в нескольких контрольных точках.
Для надежного определения положения выключателей необходимо обеспечить высокую точность измерения значения тока в контрольных точках.
В отличие от рассмотренного примера, в реальных сетях количество выключателей значительно больше двух, поэтому для определения состояния всех выключателей необходимо одновременно измерять значения токов в большем количестве точек. Эти точки определяются в зависимости от конкретной конфигурации и сложности сети.
Перечень ссылок
- Глазунова А.М., Колосок И.Н. Достоверизация телеизмерений в ЭЭС.// "Электричество" №10/2000 - г.Иркутск: ИСЭМ СО РАН. - 2000. - с. 1-7.
- Ярцев С. Д. Сопоставительный анализ математических моделей оценивания состояния электроэнергетической системы.// "Фундаментальные исследования" №11/2007 - г.Благовещенск. - с. 144-153.