Расчеты и технический консалтинг в области электроэнергетики

Получение услуг технического консалтинга в области электроэнергетики и электротехники актуально для сетевых предприятий, генерации и крупных потребителей в следствие отсутствия собственных ресурсов и инструментов, срочности и однократности работ. Возможны дополнительные услуги по защите результатов, обучению персонала заказчика, анализу аварийных ситуаций, разработке нормативной документации и т.п.

Описание

В настоящее время в связи с большим износом электрооборудования и с увеличением спроса на электроэнергию реконструируются существующие и вводятся новые электростанции для выдачи большей мощности в энергосистему. В связи с этим часто возникают вопросы определения текущего потокораспределения и планируемого, оценки недо- или перегруженности тех или иных элементов систем; и связанных с ними работы по определению токов нормального, утяжеленного и аварийных режимов, выбору средств ограничения токов короткого замыкания, сборных шин и электрических аппаратов, перерасчету уставок существующих устройств РЗиА, расчету уставок вновь устанавливаемых устройств РЗиА и пр.

Для решения вопросов компания «ИЦ «Бреслер» предлагает услуги расчетов и технического консалтинга в области электроэнергетики:

  • расчет нормального, утяжеленного, аварийного режимов работы энергосистемы;
  • анализ уровня потерь электроэнергии, разработка мероприятий по их снижению;
  • определение и прогноз электрических нагрузок потребителей и составление баланса активной мощности по отдельным подстанциям и энергоузлам, обоснование сооружения новых подстанций, определение областей допустимых режимов;
  • анализ баланса реактивной мощности: объем источников реактивной мощности, выявление условий регулирования напряжения в сети и обоснование пунктов размещения компенсирующих устройств, их типа и мощности;
  • выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов;
  • анализ статической, динамической и результирующей устойчивости параллельной работы электростанций;
  • проверка соответствия существующей аппаратуры ожидаемым токам КЗ, в случае необходимости разработка мероприятий по ограничению токов КЗ;
  • анализ аварий в электроустановках;
  • расчет/перерасчет уставок устройств РЗиА;
  • разработка проектной документации на создание нового и модернизацию существующего комплекса противоаварийной автоматики электросетевого комплекса;
  • решение нетиповых вопросов.

Инструментами для проведения работ являются как собственные программные комплексы (PSC2, ТКЗ++, Служба РЗА), описанные ранее, так и сторонние.

Расчет режимов работы энергосистемы

Одним из наиболее функционально насыщенных является программный комплекс PSS®E (разработки Siemens PTI). Программный комплекс PSS®E предназначен для расчета и анализа режимов работы электроэнергетических систем в установившемся и динамических режимах. Комплекс позволяет проводить всесторонний анализ работы системы в целом: линий электропередач, генерирующих источников, силового оборудования подстанций с целью нахождения оптимального режима их работы. Кроме того, он оказывает неоценимую помощь при проектировании новых объектов энергосистем как в части выбора параметров силового оборудования в нормальных режимах эксплуатации, так и в прогнозировании наиболее критичных, анормальных режимов работы сети.

Основные функции программы

Для анализа нагрузочного установившегося режима работы энергосистемы в программе предусмотрены два метода:

  • Ньютона – Рафсона;
  • Гаусса – Зейделя.

На основе рассчитанного установившегося режима можно провести следующий анализ сети:

  • расчет технических потерь электроэнергии;
  • оценка пропускной способности элементов;
  • оптимизация установившегося режима;
  • выбор типов, мощностей и мест установки устройств компенсации реактивной мощности.


Программа позволяет моделировать аварийные режимы: различные виды коротких замыканий, не-
симметрий в узлах сети и промежуточных точках оборудования энергосистемы. С помощью неё можно смоделировать следующие виды повреждений:

  • K(1), K(2), K(3), K(1,1), обрывы;
  • металлические КЗ и через переходное сопротивление;
  • неполнофазные режимы;
  • КЗ на любой длине линии;
  • моделирование сложных видов замыканий.

Для изучения проблем статической и динамической устойчивости в энергосистемах, связанных с нарушением устойчивости, в программе реализованы следующие инструменты:

  • Моделирование режимов при дефиците активной и реактивной мощности;
  • Моделирование «лавины напряжения» в энергосистеме: изучение перетоков мощности и подбор необходимой реактивной мощности компенсирующих устройств для её предотвращения;
  • Изучение влияния генераторов, нагрузки и устройств компенсации реактивной мощности на электроэнергетическую систему.

Программа позволяет провести детерминированный и вероятностный анализ надёжности - позволяет оценить надежность системы, с помощью следующих функций:

  • вероятностный анализ надежности системы;
  • анализ уровней напряжения и потерь;
  • анализ последствий, возможных при аварии;
  • анализ каскадного отключения.

Для исследования динамической устойчивости системы в программе есть дополнительный модуль, позволяющий графически отобразить режимную информацию при различных видах возмущений:

  • переключение линий и трансформаторов;
  • короткие замыкания на шинах и в линиях;
  • пуск и отключение генераторов и двигателей и т.д.

Данный модуль позволяет производить моделирование работы различного оборудования:

  • синхронных генераторов и систем управления (системы возбуждения, регуляторы возбуждения, автоматика управления нагрузкой турбины, регуляторы турбины и т.д.);
  • нагрузки и реле нагрузки;
  • разнообразных систем релейной защиты;
    статических компенсаторов реактивной мощности и т.д.

Примеры работ, выполненные с использованием программного комплекса PSSE

Наименование работы

Содержание работы

Результаты

Расчет технических потерь и разработка предложений по оптимизации работы сети в Калужском сетевом районе.

1. Проведен расчет технических потерь.

2. Смоделированы различные аварийные режимы в энергосистеме.

3. Проведен анализ работы электрооборудования с точки зрения работы в режиме перегрузки.

1. Разработаны предложения по установке источников реактивной мощности на ПС 35–110 кВ филиала «Калугаэнерго».

2. Потери в Калужском сетевом районе могут быть снижены на 10%.

Анализ отключения АТ-5 на ПС 511 Белый Раст в Московской энергосистеме.

1. Проведен анализ режима энергосистемы, который привел к отключению автотрансформатора.

1. Составлен отчет, в котором описаны причины отключения автотрансформатора.

2. Составлены рекомендации по предотвращению подобных ситуаций.

Разработка проектной документации на создание нового и модернизацию существующего комплекса противоаварийной автоматики электросетевого комплекса Калининградской энергосистемы.

1. Проведен расчет нормального режима работы энергосистемы; смоделированы различные послеаварийные режимы в ремонтных схемах.

2. Произведен анализ расчетных режимов, который выявил:

- возможность возникновения послеаварийных режимов, характеризующихся токовой перегрузкой определенных ВЛ 110 кВ энергосистемы;

- недостаточная оснащенность энергообъектов устройствами АОПО, в случае отказа существующих устройств ПА, повышает вероятность каскадного развития аварийных ситуаций в Калининградской энергосистеме.

Выполнены проектные решения по расстановке устройств ПА на энергообъектах Калининградской энергосистемы для реализации алгоритма АОПО ВЛ 110 кВ с возможностью воздействия на разгрузку Калининградской ТЭЦ-2 с целью недопущения каскадного развития аварии при ненормативном наложении аварийных возмущений в сети 110 и 330 кВ.

Расчет параметров срабатывания устройств релейной защиты и автоматики

Из-за отсутствия методических указаний, необходимых ресурсов по времени и сотрудникам, службам РЗА на ПС, проектным институтам и другим организациям выгоднее приобретать не столько сам программный комплекс по расчету уставок, сколько приобрести услугу по расчету необходимых параметров. К тому же многие временные расходы можно сократить, доверяя расчет не только режимов, но и параметров срабатывания одному исполнителю.

Другая сторона этой задачи в том, что в МП защитах появились группы ИО, методики расчета уставок которых ранее не разрабатывались. К этой группе, например, можно отнести ИО, реагирующие на приращение (аварийные составляющие) векторов различных токов и напряжений: фазных величин, разности фазных величин, составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также ИО, применение которых было нецелесообразно из-за значительных затрат по их внедрению: автоматика по перегрузке линий, ИО для адаптивного ОАПВ и т.п.

Каждый год сектором выбора уставок проводится в среднем около тридцати расчетов параметров срабатывания как на всей подстанции (ПС), так и на отдельных его элементах (защищаемых объектах) напряжением 35-220 кВ. Данные работы проводятся как в составе проектов по реконструкции ПС, так и при замене электромеханических устройств релейной защиты на цифровые терминалы.

Также успешно выполняются работы по выбору параметров срабатывания УРЗиА фидеров, секционных и вводных выключателей 10-6 кВ различных фирм-производителей, а также выбор уставок автоматических выключателей 0,4 кВ. В результате чего при помощи наглядных карт селективности можно проанализировать селективность отключения повреждений в сети.

Также в виде консультационных мероприятий сотрудниками ООО «ИЦ «Бреслер» проводятся работы по анализу и проверке уже имеющихся уставок как для электромеханических защит, так и микропроцессорных.

Большое количество новых заказов и доброжелательные отзывы заказчиков об уже проделанной нами работе позволяют предприятию развивать это направление деятельности в качественном его исполнении.

Нашими заказчиками являются ОАО «РусГидро», ОАО «МОЭСК», ООО «Газпром ПХГ» и другие предприятия электроэнергетики.

Далее вы можете: