Smart Grid & ДЕКОНТ или типовое решение для интеллектуальных распределительных сетей уровня 6-35 кВ

Интеллектуальная сеть Smart Grid – это качественно новое состояние электрической сети, которое предполагает объединение на технологическом уровне электрических сетей, потребителей и производителей электроэнергии в единую автоматизированную систему. Она будет в реальном времени самостоятельно отслеживать режимы работы всех участников процесса выработки, передачи и потребления электроэнергии. Получая обратную связь через разветвленную систему датчиков в режиме on-line, интеллектуальная сеть должна автоматически реагировать на все изменения, происходящие в сети, принимая оптимальные решения для предотвращения аварий и осуществления энергоснабжения с максимальной надежностью и экономической эффективностью.
Создание интеллектуальных электрических сетей – общемировая тенденция. Работы в этом направлении ведутся в США, Японии, Индии, Китае, Евросоюзе. В нашей стране особенно активно обсуждать тему «Smart Grid» стали после того как в феврале 2010 года премьер-министр России Владимир Путин высказал идею о развитии в России системы «интеллектуальных» сетей, которая пока находится в зачаточном состоянии.
ФСК разработало программу развития энергосистемы с «интеллектуальной» сетью, куда входит подпрограмма «Активно-адаптивные сети». Среди множества новых и существующих интеллектуальных продуктов и технологий, которые будут использоваться при построении «сетей будущего», отметим такие как:

• Мониторинг состояния системы;
• Диспетчерское управление и сбор данных;
• Системы измерения и управления потреблением;
• Системы управления распределительной сетью.

В условиях возросшего внимания к проблемам построения интеллектуальных сетей в России, компания ДЭП предлагает комплексные решения на основе ПТК ДЕКОНТ, уже доказавшие свою эффективность в создании Smart Grid в России.

Типовое комплексное решение на основе ПТК ДЕКОНТ

ДЕКОНТ – это комплексное решение, включающее в себя диспетчеризацию (контроль и телеуправление), АСУТП, РЗА и энергоучет. Например, в состав Smart Grid распредсети среднего уровня, в общем случае, входят следующие Деконт-компоненты:

• АРМ-Диспечера для реализации комплексного управления распределительной сетью;
• Каналообразующее оборудование, обеспечивающее передачу данных в современных протоколах по практически любым имеющимся физическим средам
• Широкий спектр номенклатуры цифровых устройств телемеханики для контроля и управления электротехническим оборудованием 6- 35 кВ, в том числе устанавливаемое внутри ячеек среднего напряжения непосредственно на заводе-изготовителе ячеек.
• Микропроцессорные терминалы релейной защиты и автоматики, проинтегрированные в систему Smart Grid
• Многофункциональные модули измерения электроэнергии, обеспечивающие сбор данных параметров электроэнергии и учет электроэнергии.

Пример типового решения для «умной» системы управления режимами сети и оборудованием электрических сетей 6-35кВ.

Существуют разнообразные схемы построения сетей 6-35кВ. Одной из «продвинутой» организаций эксплуатирующей сети данного класса напряжения по праву считают Московские кабельные сети (МКС) филиал ОАО «МОЭСК». В сетях 6-35кВ Москвы реализована надежная и эффективная схема двухлучевого кольцевого принципа электроснабжения. В последние годы МКС активно внедряет у себя сети 20кВ («европейские сети»), которые характеризуются высокими технико-эксплуатационными показателями (подробно: статья «В большом мегаполисе за сетями 20кВ – будущее» 15.12.2010г. журнал «Энергоэксперт» - интервью с главным инженером Московских кабельных сетей Степаном Тодиркой).
Сеть 20кВ строится таким образом, что выключатели, которые снабжены устройствами релейной защиты, имеются только на центре питания. В остальном (на СП – соединительный пункт и ТП – трансформаторная подстанция) выключатели нагрузки без защиты. Если происходит короткое замыкание на одном луче, на центре питания отключается силовой выключатель. На всех ТП, которые запитаны от данного выключателя центра питания, срабатывают устройства АВР, переключающие силовые трансформаторы с «аварийного» луча на другой луч. А далее задача проста – быстрая локализация аварийного участка кабельной сети, исключение его из работы и восстановление нормального (2-х лучевого) режима работы ТП. Умная – интеллектуальная сеть выполнит эту задачу за считанные секунды.

Специалисты Компании ДЭП совместно со специалистами МКС разрабатывают, тестируют и внедряют технические решения, направленные на интеллектуализацию сетей 6-35кВ, первым шагом которой является «продвинутая» телемеханизация энергообъектов. Основной базис для данной интеллектуальной сети – это развитая система оперативно диспетчерского контроля и управления. Основной принцип для масштабного и быстрого перехода к интеллектуальным сетям – это типизация технических решений, призванная упростить внедрение телемеханики и сократить расходы на эксплуатацию электросетей.
Типовые решения Компании ДЭП отталкиваются от идеи «умной ячейки», когда модули телемеханики встраиваются непосредственно в высоковольтную ячейку.

Такие модули непосредственно на месте установки собирают максимально возможный объем технологической информации о состоянии высоковольтного присоединения, производят первичную обработку и оцифровку телеинформации, а так же осуществляют телеуправление высоковольтного присоединения.

В настоящее время разработаны и реализуются типовые проектные решения для всех типов энергообъектов Московской кабельной сети: РП (РТП), СП, ТП сетей 6-35кВ, построенных на современных элегазовых распредустройствах таких марок, как КСО 298 MSi производства ОАО «МЭЛ», КСО 298 MSM, СТ-20 производства ОАО «Самарский трансформатор», SM6 и RM6 производства Schneider Electric.

Ниже, в качестве примера, представлена структурная схема типового проектного решения телемеханизации РП. Указанный комплект ТМ интегрируется с автоматизированной системой диспетчерского управления (АСДУ) электроснабжением района диспетчерского управления МКС филиала ОАО “МОЭСК”.
Устанавливаемое в РП оборудование телемеханики предназначено для осуществления автоматизированного контроля и управления режимами электроснабжения, а также режимами работы электрооборудования.
На данной структурной схеме показано размещение на РП оборудования из комплекта ТМ типа “Деконт КС-RTU24/xx”, состоящего из базового шкафа ТМ “Деконт КС-RTU24”, обслуживающего до 24 ячеек и модулей RTU3, EM3, устанавливаемых в низковольтном отсеке ячеек высокого напряжения (РУВН).

На следующей структурной схеме представлен другой пример распределенного размещения оборудования ТМ типа “Деконт КП-ТП/АВР/хх” на трансформаторной подстанции (ТП) 6-20кВ, выполненной на базе комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ) типа RM6.
Представленный комплект ТМ, помимо функций телемеханизации ТП и интеграции его в АСДУ района диспетчерского управления, обеспечивает также выполнение функции АВР и восстановления АВР на стороне высокого напряжения.

Комплект ТМ типа “Деконт КП-ТП/АВР/хх” состоит из базового шкафа ТМ “Деконт КП-ТП/АВР”, обслуживающего до 24 ячеек и модулей RTU3, EM3, устанавливаемых в низковольтном отсеке ячеек высокого напряжения (РУВН).
На передней панели шкафа ТМ установлен пульт индикации и контроля, а также размещена мнемосхема однолинейной электрической схемы ТП с включенными в нее элементами световой индикации и органами управления.

Выводы

• Одним из главных достоинств описанных выше проектов является «всеядность» ДЕКОНТ-решения. Наработанный опыт компании ДЭП, работающей в данном направлении со многими фирмами-производителями силового оборудования, позволяет унифицировать процедуру проектирования и комплексного оснащения элементами «Smart Grid» продукцию многих производителей. 
• Укомплектованные таким образом силовые ячейки поставляются потребителям с гарантированно проверенными современными решениями для построения интеллектуальных распределительных сетей.
• Использование массового однотипного ДЕКОНТ-оборудования сокращает состав оборудования, а также приводит к уменьшению затрат на внедрение и обслуживание Smart Grid распредсети среднего уровня.