Инструменты, цифровые технологии, связь, измерения

Концепция качества электроэнергии в условиях цифровой трансформации электроэнергетики

18 июня 2020 г. в 14:49

9 июня 2020 председатель правительства РФ Михаил Мишустин распоряжением № 1523-р утвердил «Энергетическую стратегию РФ» до 2035 года, где национальной целью «номер пять» была определена «Цифровая трансформация отраслей ТЭК», в том числе — перевод электрических сетей на интеллектуальные системы контроля и управления. К 2024 году в семидесяти областях и к 2035 во всех регионах страны.

Энергетическая стратегия РФ

Следует отметить, что традиционно для России, как впрочем и для других стран постсоветского пространства, прогресс развития стимулируется «сверху» правительственными, федеральными актами и зачастую без подготовки как фундаментальной нормативно-правовой базы, так и непосредственных главных участников процесса, которыми в сфере электроэнергетики были и остаются конечные потребители электроэнергии.

Безусловно, здесь речь идет об абонентах, не просто влияющих, но способных регулировать свое влияние на параметры качества электроэнергии. Это промышленные и/или непромышленные объекты, а также разные формы товариществ собственников жилья (ст. 135 Жилищного кодекса РФ), которые заключают договора электроснабжения и, соответственно, несут ответственность за качество электроэнергии как на границе балансовой принадлежности (согласно изменениям п.14 раздела II «Правил недискриминационного доступа...» в 2018 году), так и в своих сетях, что априори предопределено введением с начала 2020 обязательного технического освидетельствования оборудования (приказ № 465 Минэнерго России от 14.05.2019).

В итоге новая «Энергетическая стратегия» утверждена, ожидается ее детализация в плане реализации и схемах развития отраслей ТЭК страны, а превалирующее большинство потребителей электроэнергии пока планируют деятельность своих объектов, обеспечиваемых силовыми сетями, «по старинке», не понимая ни самой цифровой трансформации электроэнергетики, ни связанных с ней изменений концепции качества электроэнергии, за которую они несут ответственность.

Показатели качества электроэнергии в условиях цифровизации электрических сетей.

Упрощенно цифровизация силовых электрических сетей предполагает автоматическое управление нагрузкой на основе сбора данных системой датчиков, их обработки программным обеспечением data-центров и передачи управляющих сигналов на контроллеры или иные исполнительные механизмы по задействованным в системе протоколам.

Т .е. это типовые АСУ ТП или автоматизированные информационно-измерительные системы (АИИС в концепции СТО 34.01-21-004-2019 ПАО «Россети») на базе программно-технических (ранее — программно-аппаратных) комплексов, которые будут интегрированы во все потребительские сети низкого и низкого среднего напряжения к 2035 году (в 70-ти регионах к 2024) согласно утвержденной новой «Энергетической стратегии» России.

Эффективность контроля и управления нагрузкой программно-техническими комплексами априори предопределяет усиление жесткости требований к параметрам качества электроэнергии (ПКЭ), влияющим на работу самого силового оборудования и передачу информационных сигналов, что в целом уже было формализовано такими стандартами, как:

  • ГОСТ Р 51275–2006,
  • ГОСТ Р 51317.3.2–2006,
  • ГОСТ Р 51317.3.3–2008,
  • ГОСТ Р 51317.4.7–2008,
  • ГОСТ Р 51317.6.2–2007,
  • ГОСТ Р 51317.6.4–2009,
  • ГОСТ Р 51318.22–2006 и др.

Также эффективность рассматривалась и в проекте «Концепции создания системы контроля показателей качества электрической энергии» Исполнительного комитета Электроэнергетического совета Содружества Независимых Государств (ИКЭС СНГ) в 2013 году, где определен пакет ПКЭ, требующих измерения, регистрации, обработки.

В целом изменения самой концепции качества электроэнергии и пакета показателей в проекте согласовались с нововведениями IEEE 1459-2010, разработанными вместе с идеей четвертой промышленной революции (Industry 4.0) в Германии и ЕС, где был формализован обязательный анализ, контроль и регулирование напряжения, силы тока, углов фазового сдвига, а также мощности и энергии по гармоническим и интергармоническим составляющим вплоть до 50 порядка по гармоникам и 49 порядка по интергармоникам.

В части мощности и энергии — это не только полная, активная, реактивная мощность по фундаментальной частоте, но и вся мощность гармоник, интергармоник и информационных сигналов, включая (IEEE 1459-2010) мощность искажений тока, напряжения.

Т. е. ГОСТ 32144-2013, где в качестве ПКЭ рассматриваются в основном показатели напряжения, гармонические составляющие до 40-го порядка, а интергармоники и неактивная мощность буквально забыты, становится критически неактуальным при переходе на цифровые сети, а для выбора, модернизации, замены силового оборудования и самой эксплуатации цифровизованной сети придется проводить профессиональный энергоаудит с регистрацией, расчетом, анализом максимально полного пакета показателей качества электроэнергии.

Повышение качества электроэнергии в потребительских сетях нового поколения (цифровых)

De facto цифровые сети технически некорректно считать новым поколением силовых сетей — АСУ ТП и их аналоги используются для контроля, управления производственно-технологическими процессами и электроснабжением уже не один десяток лет.

Все новации типа аддитивных технологий, предиктивного управления, цифровых двойников и пр. связаны с программной оболочкой data-центров и касаются:

  • Силового оборудования только в части оснащения быстродействующими контроллерами, которые обеспечивают коммутацию с data центрами по давно используемым протоколам Profibus, Modbus, но с упором на физические шины стандарта RS 485, допускающего подключение большого числа ведущих и ведомых устройств, а также передачу информационных пакетов по сети Industrial Ethernet.
  • Эксплуатации силовых сетей в аспекте использования технических средств, обеспечивающих быструю реакцию на управляющие сигналы и оперативную очистку от всех возможных возмущений, которые искажают емкий пакет параметров качества электроэнергии, в том числе реактивных токов любого характера (индуктивных, емкостных) и на фундаментальной частоте, и на гармониках, интергармониках вплоть до 50-го порядка.

Т. е. десятилетиями используемые автоматические контакторные установки компенсации реактивной мощности в цифровых сетях будут неактуальными из-за медленной коммутации дискретных ступеней, что определяет попеременный наброс емкостных или индуктивных токов при пере- или недокомпенсации соответственно.

Более пригодными становятся быстродействующие УКРМТ с тиристорным управлением, а оптимальными — связки УКРМТ с активным фильтром гармоник (АФГ), который на фундаментальной частоте будет «подчищать» емкостные и индуктивные возмущения за УКРМТ, а на более высоких частотах — нивелировать гармонические искажения.

Источник: Завод конденсаторных установок «МИРКОН»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Завод конденсаторных установок «МИРКОН» осуществляет полный цикл мероприятий по вопросам компенсации реактивной мощности.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии однофазный МИРТЕК-12-РУ-D17

Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии однофазный для установки на DIN-рейку с универсальным сменным модулем связи. Комплектуется переходной пластиной для установки в шкаф (опционально). Соответствует требованиям Постановления Правительства РФ от 19.06.2020 № 890 «О порядке предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учёта электрической энергии (мощности)». Ключевые особенности: Основные интерфейсы связи: — Оптопорт; — RS485. Интерфейсы сменного модуля связи: — Радиоинтерфейс 433 МГц; — GSM (Стандарты GPRS/3G/4G/LTE); — Комбинированный GSM/GPRS + RS485; — Комбинированный GSM/GPRS + NB-IoT. Счётчик соответствует: — ГОСТ 31818.11-2012; — ГОСТ 31819.21-2012; — ГОСТ 31818.23-2012; — ГОСТ 32144-2013; — ГОСТ 30804.4.30-2013; — ГОСТ Р 58940-2020. Учёт количества электроэнергии нарастающим итогом суммарно и раздельно: независимо от тарифного расписания и по действующим тарифам на начало суток / месяца. Возможность хранить показания на начало суток (за 128 суток), на начало месяца (за 36 месяцев). Настраиваемый профиль нагрузки: кроме 30-минутного, возможна установка интервала усреднения — 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60 минут. Удобство считывания данных с графического ЖКИ. Гибкость настройки выводимой информации. Установка внешней сменной батареи на срок до 16 лет Расширенный диапазон измерения напряжения от 0,55 до 1,3 Uном (опционально). Электронные пломбы на корпусе, крышке зажимов и отсеке сменного модуля. Прозрачная клеммная крышка. Встроенное реле управления нагрузкой. Аппаратная блокировка встроенного реле управления нагрузкой. Гибкая настройка тарифного расписания. Поддерживаемые протоколы передачи данных: «МИРТЕК», СПОДЭС (ГОСТ Р 58940 2020). Журналы событий соответствуют ГОСТ Р 58940-2020, количество записей — не менее 500 событий. Сменный модуль связи: Отдельная электронная пломба отсека модуля связи. Исполнение с внутренней, угловой или внешней антенной. Универсален для приборов учёта...
Лукьянов Алексей · МИРТЕК · 17 апреля · Россия · Ростовская обл
Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии однофазный МИРТЕК-12-РУ-D17

ПРОДАМ: Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии трёхфазный МИРТЕК-32-РУ-D37

Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии трёхфазный для установки на DIN-рейку с универсальным сменным модулем связи. Комплектуется переходной пластиной для установки в шкаф (опционально). Соответствует требованиям Постановления Правительства РФ от 19.06.2020 № 890 «О порядке предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учёта электрической энергии (мощности)». Основные интерфейсы связи: — оптопорт; — RS485. Интерфейсы сменного модуля связи: — радиоинтерфейс 433 МГц; — GSM (Стандарты GPRS/3G/4G/LTE); — комбинированный GSM/GPRS + RS485; — комбинированный GSM/GPRS + NB-IoT. Счётчик соответствует: — ГОСТ 31818.11-2012; — ГОСТ 31819.21-2012; — ГОСТ 31818.23-2012; — ГОСТ 32144-2013; — ГОСТ 30804.4.30-2013; — ГОСТ Р 58940-2020. Учёт количества электроэнергии нарастающим итогом суммарно и раздельно: независимо от тарифного расписания и по действующим тарифам на начало суток/месяца. Возможность хранить показания на начало суток (за 128 суток), на начало месяца (за 36 месяцев). Журналы событий соответствуют ГОСТ Р 58940-2020, количество записей — не менее 500 событий. Удобство считывания данных с графического ЖКИ. Гибкость настройки выводимой информации. Установка внешней сменной батареи на срок до 16 лет. Расширенный диапазон измерения напряжения от 0,55 до 1,3 Uном (опционально). Электронные пломбы на корпусе, крышке зажимов и отсеке сменного модуля. Прозрачная клеммная крышка. Встроенное трёхфазное реле управления нагрузкой. Аппаратная блокировка встроенного реле управления нагрузкой. Наличие двух дискретных входов и двух дискретных выходов (опционально). Настраиваемый профиль нагрузки: кроме 30-минутного, возможна установка интервала усреднения — 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60 минут. Поддерживаемые протоколы передачи данных: «МИРТЕК», СПОДЭС (ГОСТ Р 58940 2020). Поддержка протокола ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006 и ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2006 (опционально). Сменный модуль связи: Отдельная электронная...
Лукьянов Алексей · МИРТЕК · 17 апреля · Россия · Ростовская обл
Интеллектуальный прибор учёта электроэнергии трёхфазный МИРТЕК-32-РУ-D37

ПРОДАМ: Трансформаторы ТМГ 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1250, 1600, 2500 кВА

Компания «МИТЭК», являясь официальным дилером Минского электротехнического завод им. В. И. Козлова», поставляет силовые масляные и сухие трансформаторы, комплектные трансформаторные подстанции КТП и другое электрооборудование. На складах в Санкт-Петербурге и г. Чебоксары присутствует полный ассортимент новых трансформаторов типа ТМГ от 16 до 2500 кВА, напряжения 6, 10 кВ. Заводская гарантия 5 лет. Срок службы — 25 лет. Доставка. Более подробная информация по телефонам: Более подробная информация на официальном сайте: http://www.mitek.spb.ru/
Компания Митэк · МИТЭК · 15 апреля · Россия · Ленинградская обл
Трансформаторы ТМГ 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1250, 1600, 2500 кВА

ПРОДАМ: Комплектные трансформаторные подстанции КТП от производителя

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений. Изготовление по опросным листам. КТП-25-1000кВА в металлическом корпусе. Подстанции сельского типа,столбовые, мачтовые; высоковольтный пункт коммерческого учета.Низкие цены от производителя, быстрые сроки .
Сирица Сергей · ООО "Электромонтаж" · 3 апреля · Россия · Ростовская обл
Комплектные трансформаторные подстанции КТП от производителя

ПРОДАМ: Инверторы и инверторные системы Штиль

Компания ЭЛМИКС поставляет: Инверторы и инверторные системы Штиль, которые предназначены для преобразования постоянного тока в переменный. Используются для построения систем электропитания в отрасли связи, информационных технологиях, промышленной автоматике, энергетике и транспорте. Данные изделия обеспечивают питание потребителей переменным током 50 Гц напряжением 220/380 В от источников постоянного тока напряжением 12, 24, 48, и 60 В (выпрямители, аккумуляторные батареи). На основе инверторов строятся модульные однофазные и трехфазные инверторные системы, обладающие уникальными техническими и массогабаритными характеристиками. Инверторы Штиль серии SL - это высокотехнологичные изделия, обладающие высокой надежностью и не имеющие аналогов на рынке электропитания.
Кауров Владимир · ЭЛМИКС · 1 апреля · Россия · г Москва
Инверторы и инверторные системы Штиль
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.