Для снижения вероятности ложного срабатывания устройств РЗ важно правильно рассчитать нагрузочные режимы работы энергосистем и отстроить устройства РЗ таким образом, чтобы исключить их срабатывание в области нагрузочных режимов работы энергосистемы. Для этого необходимо правильно подобрать параметры нагрузочных режимов работы энергосистемы. До 2017 года не существовало определенных требований к таким режимам, из-за чего не все режимы рассчитывались и область действия устройств РЗ могла ложно срабатывать при возникновении этих режимов в энергосистеме.
Ключевые слова: нагрузочные режимы энергосистемы, релейная защита.
Keywords: load modes of the power system, relay protection.
Введение
Вопросам эффективности и надёжности релейной защиты и автоматики (РЗА) электроэнергетических систем традиционно уделяется много внимания. Развитие в нашей стране РЗА электроэнергетических систем и изменение аппаратной базы от электромеханических реле к микросхемам и микропроцессорам, с одной стороны, привело к значительному повышению её технического совершенства, а с другой — к значительному снижению надёжности [1]. Большое внимание специалисты уделяют аспектам надёжности срабатывания защит. Основная часть неправильных действий систем РЗА — это ложные и излишние срабатывания, что показывают статистические данные, накопленные на протяжении ряда лет [6]. Именно эти виды неправильных действий защиты сопровождаются наибольшими ущербами от ненадёжности.
Сейчас перед специалистами энергосистемы России стоит одна из главных задач — это перевооружение техники релейной защиты и автоматики для существующих и вновь вводимых объектов энергетики. Недостаточное знание данных о работе различных типов защит не позволяет решить прямую задачу надежности, т. е. по показателям надёжности отдельных элементов релейной защиты определять показатели надёжности всей системы РЗА в целом.
Выбор показателей и критериев эффективности и надёжности, а также методов выбора оптимального по эффективности варианта релейной защиты защищаемого объекта играют решающую роль в выборе основных направлений развития техники РЗА, методах повышения надёжности и т. д.
Нагрузочный режим — установившийся режим работы энергосистемы, который используют для отстройки устройств РЗ.
Устройства РЗ необходимо отстраивать от параметров установившихся нагрузочных режимов, в целях исключения ложного срабатывания устройств РЗ в установившихся нагрузочных режимах работы энергосистем [4].
Значения параметров нагрузочных режимов для отстройки устройств РЗ от нагрузочных режимов работы энергосистем определяются с использованием расчетных моделей для расчетов установившихся режимов и статической устойчивости.
Такие расчетные модели проектируются согласно приказу Минэнерго РФ от 30.06.2003 N 281, эти методические рекомендации предназначены для использования проектными организациями при разработке проектов электроснабжения потребителей электроэнергии [3]. Они могут быть использованы органами контроля и надзора при оценке полноты соответствия проектных решений требованиям к надежному электроснабжению потребителей электроэнергии.
Моделирование нагрузочных режимов
Для моделирования нагрузочного режима, соответствующего предельному по статической устойчивости режиму, последовательно выполняется:
— Моделирование нормативного возмущения в нормальной, единичной или двойной ремонтной схеме, обеспечивающего наибольшую загрузку СЭ по активной мощности.
— Утяжеление электроэнергетического режима с использованием траектории, обеспечивающей наибольшую загрузку СЭ по активной мощности, с учетом требований стандарта организации ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.27.010.001–2013 «Правила определения максимально допустимых и аварийно допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях диспетчерского центра ОАО «СО ЕЭС», утвержденного приказом ОАО «СО ЕЭС» от 18.01.2013 № 10 [5].
— Изменение состава и (или) режима работы устройств (средств) регулирования напряжения и реактивной мощности с целью получения двух характерных перетоков реактивной мощности по СЭ:
— наибольший прямой (минимальный обратный в случае невозможности прямого) переток реактивной мощности по СЭ;
— наибольший обратный (минимальный прямой в случае невозможности обратного) переток реактивной мощности по СЭ при характерном минимальном напряжении на шинах объекта электроэнергетики, на котором включен СЭ и установлено устройство РЗ.
Для моделирования режимов из полученного предельного по устойчивости режима производится снижение перетока активной мощности по СЭ до необходимой величины посредством применения обратной траектории утяжеления.
При невозможности достижения перетоков активной мощности в текущих и прогнозируемых на расчетный период режимно-балансовых условиях (уровень потребления, состав и режим работы генерирующего оборудования) расчеты должны быть выполнены для:
а)СЭ связи дефицитных энергорайонов:
— максимального прогнозируемого на расчетный период уровня потребления;
— минимального состава генерирующего оборудования электростанций, в том числе определенного диспетчерской документацией, с его разгрузкой до технологического минимума;
б)СЭ связи избыточных энергорайонов:
— минимального прогнозируемого на расчетный период уровня потребления;
— располагаемой мощности всего генерирующего оборудования электростанций.
Для моделирования нагрузочного режима выполняется:
— Разгрузка СЭ по активной мощности до достижения перетоком активной мощности по СЭ минимального значения.
— Изменение состава и (или) режима работы устройств (средств) регулирования напряжения и реактивной мощности с целью получения двух характерных значений перетоков реактивной мощности по СЭ:
а) наибольший прямой (наименьший обратный в случае невозможности прямого) переток реактивной мощности по СЭ;
б) наибольший обратный (наименьший прямой в случае невозможности обратного) переток реактивной мощности по СЭ — при характерном напряжении на шинах объекта электроэнергетики, на котором включен СЭ и установлено устройство РЗ.
— Моделирование режима одностороннего включенного состояния ЛЭП выполняется для нормальной, единичной или двойной ремонтной схемы, обеспечивающей наибольший сток реактивной мощности с односторонне включенной ЛЭП. При этом состав и (или) режим работы устройств (средств) регулирования напряжения и реактивной мощности должны обеспечивать наибольший уровень напряжения на отключенном конце ЛЭП, но не более уставки срабатывания грубой ступени устройства АОПН (не более допустимого повышения напряжения на время 20 секунд при отсутствии устройства АОПН).
— Использование иных мероприятий по изменению перетоков активной, реактивной мощности, уровней напряжения допускается только по согласованию с СЭР исполнительного аппарата.
Выводы:
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем. Правильная отстройка устройств РЗ от нагрузочных режимов позволит снизить вероятность излишней работы РЗ и повысит надежность энергосистемы.
Литература:
- Шнеерсон Э. М. Цифровая релейная защита. — М.:Энергоатомиздат, 2007.
- Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Приказ Минэнерго РФ от 30.06.2003 N 281
- Методические указания по обеспечению отстройки устройств релейной защиты от нагрузочных режимов работы энергосистем, АО «СО ЕЭС», Москва, 2019.
- ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.27.010.001–2013 «Правила определения максимально допустимых и аварийно допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях диспетчерского центра ОАО «СО ЕЭС», утвержденного приказом ОАО «СО ЕЭС» от 18.01.2013 № 10.
- Зайченко В. М. Направления развития энергетики /Чернявский А. А., Кувшинов В. В., Какушина Е. Г., Абейдулин С. А. //Энергетические установки и технологии. 2019 — Т. 5. № 3.
