На сегодняшний день известен ряд способов повышения качества электрической энергии в распределительных и магистральных сетях. Однако все эти методы решают данную задачу с отсрочкой по времени. В статье предлагается процедура непрерывного распределенного мониторинга качества электрической энергии, в частности несинусоидальности формы питающего напряжения. Данный метод основан на использовании инфраструктуры PMU для непрерывного получения информации о мгновенных значениях токов и напряжений. В качестве первичного средства измерения для контроля уровня и направления гармоник в различных сечениях энергосистемы предлагается использовать интеллектуальный счетчик, предложенный ранее авторами. Указанная процедура осуществляется в режиме текущего времени, и благодаря этому происходит непрерывная настройка системы электроснабжения на режим, близкий к оптимальному, с точки зрения содержания высших гармоник в питающем напряжении в выбранных точках присоединения.
Системы самовозбуждения синхронных генераторов мощностью до 500 MB·A некоторых парогазовых установок, внедряемых сегодня в нашей стране, получают питание не с выводов генератора, а от цепей собственных нужд электростанции. Для оценки эффективности этого технического решения в работе анализируется зависимость напряжения в точке питания системы самовозбуждения синхронного генератора от двигателей собственных нужд электростанции при близких коротких замыканиях в энергосистеме
При неуклонном росте количества и мощности нелинейных нагрузок в электроэнергетике высшие гармоники тока и напряжения существенно ухудшают условия эксплуатации основных элементов силового оборудования энергосистем, негативно влияют на устройства релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи, что в итоге нередко приводит к серьезным технологическим сбоям и значительным экономическим издержкам. Разработка методов и средств снижения уровня высших гармоник в энергосистемах становится все более актуальной задачей. Проведено экспериментальное исследование качества электроэнергии в автономной системе электроснабжения одного из предприятий нефтегазодобывающей отрасли на шинах 0,4 кВ подстанции 6/0,4 кВ. Инструментальный анализ выполнен с помощью анализатора качества «Ресурс-UF2M». Выявлен гармонический состав токов и напряжений, аналитически рассчитаны параметры фильтрокомпенсирующих устройств. Предложены схемные конфигурации фильтрокомпенсирующих устройств, рассчитаны их параметры. Показана эффективность рассчитанного резонансного фильтра высших гармоник. Схемные конфигурации фильтрокомпенсирующих устройств применимы при разных условиях эксплуатации электрооборудования и в зависимости от поставленных целей могут использоваться как обособленно, так и в виде системного комплекса.
С применением современных микропроцессорных устройств РЗА значительно расширились возможности по выявлению аварийных режимов, возникающих в сети. Но основные отечественные и зарубежные фирмы – -производители микропроцессорных устройств РЗА при производстве терминалов закладывают логику, присущую простым электромеханическим и микроэлектронным устройствам РЗА. Применение новых, более универсальных алгоритмов выявления повреждений в сети позволит повысить уровень РЗА, приблизиться к созданию высокоинтегрированных активно-адаптивных сетей нового поколения SMARTGRID и повысить надежность электроснабжения в целом. При разработке универсального алгоритма выявления повреждения и определения его вида и места использовались классические методы расчетов линейных электрических цепей однофазного и трехфазного переменного синусоидального тока и метод симметричных составляющих. Основные проверочные расчеты проводились в программе MathCAD. Определена возможность расчета основных выражений, связывающих параметры расчетной схемы, которая позволяет определить топологию соединения схем прямой, обратной и нулевой последовательности в комплексной схеме замещения, соответствующей определенному виду несимметричного КЗ. И рассчитаны эти выражения для упрощенной комплексной схемы замещения. Оперируя определенными «количественными» величинами данной расчетной схемы, можно делать выводы о «качественных» явлениях, происходящих в трехфазных электрических сетях. Предложенный алгоритм определения схемы подключения прямой, обратной и нулевой последовательности при необходимой доработке может быть реализован в микропроцессорных устройствах РЗА для определения вида и места повреждения в электроэнергетических системах.
Надежное функционирование Единой энергетической системы России в значительной степени зависит от своевременности выявления, регистрации и передачи в центры диспетчерского и технологического управления данных об аварийных событиях и процессах при авариях в энергосистеме. Был проведен анализ и определена эффективность работы регистраторов аварийных событий, эксплуатирующихся в операционной зоне Северокавказского РДУ, за 2014 год. Было установлено, что у специалистов службы релейной защиты и автоматики существует явная потребность в автоматизированной информационной системе, которая могла бы помочь им в работе с тем морем информации, которое порождается системами регистрации аварийных событий их многочисленных объектов. По итогам проделанной работы было принято решение о создании системы передачи аварийных событий в режиме реального времени диспетчерского центра, разработка которой ведется в тесном контакте со специалистами СРЗА субъектов электроэнергетики операционной зоны Северокавказского РДУ. Применение системы передачи аварийных событий в режиме реального времени диспетчерского центра повысит оперативность принятия решений, сократив время на поиск и обработку информации.
При коммутациях линий электропередачи 220 кВ и выше с наличием шунтирующих реакторов возможно возникновение опасных уровней апериодической составляющей тока в выключателях данных линий со значительным временем затухания. Указанные негативные процессы могут являться причиной аварийного повреждения элегазовых выключателей. При разработке проектной документации на ввод в работу новых линий электропередачи и выключателей 220 кВ и выше в большинстве случаев не учитывается возможность возникновения апериодической составляющей тока, что приводит к неправильному выбору оборудования. Актуальным становится вопрос диспетчерского управления в части включения/отключения шунтирующих реакторов при коммутациях линий электропередачи и настройки логики работы автоматического повторного включения линий для недопущения повреждения элегазовых выключателей. Исследование проведено для линий электропередачи энергосистемы Юга в системе моделирования Simulink Matlab. Параметрирование моделей Simulink Matlab выполнено с использованием параметров схемы замещения и эквивалента энергосистемы Юга программного комплекса для расчетов электрических величин при повреждениях сети и уставок релейной защиты (ПК АРМ РЗА). Разработаны модели отдельных линий электропередачи энергосистемы Юга. Определены линии, для которых возможно возникновение апериодической составляющей тока в выключателях, и уровни апериодической составляющей. Разработан особый порядок в части включения/отключения шунтирующих реакторов при коммутации данных линий и при выполнении настройки логики работы автоматического повторного включения для недопущения возникновения опасных уровней апериодической составляющей тока. Результаты исследования могут применяться в диспетчерских центрах при управлении линиями электропередачи с шунтирующими реакторами, выдаче уставок на устройства автоматического повторного включения, согласовании проектной документации.
