По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.316

Обзор существующих способов ограничения нагрузки при небалансе активной мощности

Гиёев Б.М. Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, E-mail: borbad@yandex.ru

Проведен анализ существующих способов аварийного ограничения нагрузки, связанных с небалансом активной мощности и перегрузкой электрооборудования. Утверждается, что современная тенденция энергозависимости инфраструктуры и увеличение количества ответственных и социально-значимых потребителей во всех отраслях требует более детального учета их приоритетности, особенно среди городских и сельскохозяйственных потребителей. Установлено, что имеется интерес не только у работников энергоснабжающих компаний, но и потребителей к реализации аварийного ограничения нагрузки на напряжение 0,4 кВ. Выявлена актуальность разработки технического решения по взаимной интеграции устройств РЗА и АСКУЭ, необходимого для селективного отключения потребителей на напряжение 0,4 кВ по командам автоматической частотной разгрузки. Проведен краткий обзор отечественных и зарубежных разработок по реализации противоаварийного отключения нагрузки непосредственно на напряжение 0,4 кВ. Был сделан анализ и сравнение возможных вариантов реализации аварийного ограничения нагрузки в системах электроснабжения городских и сельскохозяйственных потребителей.

Литература:

1. Зейлидзон Е.Д., Совалов  С.А., Рабинович  P.C. и  др. Методические указания по автоматической частотной разгрузке (АЧР). – М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1972.

2. Алексеев О. П., Казанский  В.Е., Козис В.Л. Автоматика электроэнергетических систем // Учеб. пособие для вузов / Под ред. Козиса В.Л. и Овчаренко Н.И. – М.: Энергоиздат, 1981. – 480 с.

3. Leonardo Power Quality Initiative – rapport 2.1.

4. Рабинович Р.С. Анализ опыта эксплуатации автоматической частотной разгрузки в энергосистемах СССР. – Электричество. – 1978. – № 7. – С .3–8.

5. Непомнящий В.А. Экономические потери от нарушений электроснабжения потребителей.  – М.: Издат. дом МЭИ, 2010. – 188 с.

6. Арцишевский Я.Л., Гиёев  Б.М. Надежность электроснабжения ответственных потребителей 0,4  кВ при действии АЧР  // Перспективы развития электроэнергетики и  высоковольтного электротехнического оборудования. Коммутационные аппараты, преобразовательная техника, микропроцессорные системы управления и защиты: материалы XХII Междунар. научно-техн. конф. ТРАВЭК. Москва 18–19 ноября 2015 г.

7. Арцишевский Я.Л., Гиёев  Б.М. Адаптация АЧР к  переменному уровню ответственности электроприемников 0,4 кВ // Энергетик. – 2017. – № 8. – С. 18–21.

8. Правила устройства электроустановок. 6-е изд. – М.: Главгосэнергонадзор России, 1998. – 608 с.

9. Патент №0002542742 РФ. Способ аварийного ограничения нагрузки в силовой распределительной сети, 27.02.2015 г. / Бюлл. № 6.

10. СТО.59012820.29.020.002-2012. Релейная защита и автоматика. Взаимодействие субъектов электроэнергетики, потребителей электрической энергии при создании (модернизации) и организации эксплуатации. – М., 2012.

11. Arafat Y. On possibilities of smart meters switching at low voltage level for emergency grid management  // Accepted in CIRED 2015, 23rd International Conference and Exhibition on electricity distribution, Lyon, June 2015.

12. Cost-benefit analyses and state of play of smart metering deployment in the EU-27, // European Commission staff working document, SWD (2014) 189, Brussels, June 2014.

13. Qi  Wang, Yi  Tang, Feng  Li. Coordinated Scheme of Under-Frequency Load Shedding with Intelligent Appliances in a Cyber Physical Power System. Energies 2016, 9, 630; doi:10.3390/en9080630.

14. Krzysztof Billewicz. Smart Meters and Under-Frequency Load Shedding // Journal of Energy and Power Engineering 9 (2015) 905-911 doi: 10.17265/1934-8975/2015.010.009.

15. Мельников П.В. Анализ возможностей интеграции АИИС КУЭ в комплекс технических средств выделения собственного источника на изолированную работу со сбалансированной нагрузкой. Всероссийская научно-практическая конференция «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем» 01–03 июня 2010 г., М. Том 2. – С. 181–184.

16. Патент №0002542742 РФ. Способ аварийного ограничения нагрузки в силовой распределительной сети, 27.02.2015 г. / Бюлл. № 6. Патентообладатель НИУ МЭИ.

Цель создания и развития всех объединенных энергосистем (ОЭС) состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей. При этом обеспечивается максимально возможная реализация преимуществ параллельной работы объединяемых энергосистем. Параллельная работа локальных энергорайонов в составе ОЭС способствует существенному увеличению числа узлов и районов, получающих мощность по связям с другими энергосистемами, однако все это не позволяет исключить вероятность локального дефицита мощности. Примером такой крупной ОЭС на мировом уровне является Единая электроэнергетическая система (ЕЭС) ЕЭС России, имеющая в составе 6 параллельно работающих объединенных энергетических систем: Центр, Средняя Волга, Урал, Северо-Запад, Северный Кавказ и Сибирь, в которые входят 65 энергосистем. ОЭС Востока работает в настоящее время изолированно от ЕЭС.

Во всех электроэнергетических системах (ЭЭС) для поддержания номинального значения частоты с помощью автоматических средств регулирования непрерывно поддерживается баланс активной мощности. Однако при аварийных отключениях могут возникать общесистемные или местные, локальные дефицитные энергорайоны. Для предотвращения недопустимых снижений частоты повсеместно используется автоматика ограничения снижения частоты (АОСЧ), состоящая из специальной автоматики ограничения нагрузки (САОН) и автоматической частотной разгрузки (АЧР).

В настоящие время устройства АЧР реализуют свои противоаварийные воздействия в сети 10 кВ, а при необходимости и на более высоких уровнях напряжения. При этом обеспечивается ограничение отклонений частоты в допустимых пределах и сохранение в работе генерирующих источников в энергосистеме. В результате отключения части нагрузки на 10 кВ не удается сохранить на отключаемых фидерах хотя бы небольшую часть более приоритетной группы нагрузок на напряжение 0,4 кВ по социально-экономическим факторам и уровням ответственности.

В последние годы при динамичном развитии институтов гражданского общества, а также развитии малого и среднего бизнеса, реальная значимость отдельных электроприемников может резко изменяться, что, конечно, не могло быть учтено при создании систем электроснабжения данной территории.

Для Цитирования:
Гиёев Б.М., Обзор существующих способов ограничения нагрузки при небалансе активной мощности. Главный энергетик. 2018;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: