РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

1. Системы защиты
   1. Максимальная токовая защита
   2. Направленная максимальная токовая защита
   3. Дифференциальная защита
   4. Дистанционная защита
2. Коммуникационные системы
   и функции управления
   1. Сбор данных
   1. Сеть связи
   2. IEC 61850
   
   

   1.Системы защиты

   Защитное оборудование необходимо для обнаружения и локализации неисправностей в системе. Реле защиты обнаруживают неисправности, сравнивая количество (и в некоторых случаях углы) тока или напряжения первичной цепи с заранее заданной настройкой. Это сравнение выполняется электромеханически для реле индукционного типа и цифровым или электронным способом для цифровых или статических реле.

   Если обнаружена неисправность, реле подаст команду на отключение автоматического выключателя по истечении заданного времени.Для измерения первичной цепи используются измерительные трансформаторы (т. Е. ТТ и ТН), чтобы обеспечить непрямое, более безопасное и более управляемое подключение к высоковольтному и / или сильноточному оборудованию.

   Основные функции защиты для линий распределения и передачи кратко описаны ниже:

   
   

   1.1 Защита от перегрузки по току

   Реле начинает срабатывать (срабатывать) , когда величина тока превышает предварительно установленную уставку тока . Перегрузка по току может быть обнаружена в фазных проводниках, нейтральных проводниках и / или обратном пути заземления:

   Максимальная токовая защита фазы или защита от перегрузки по току — это место, где измеряется ток в фазном проводе.

   Максимальный ток на землю или защита от замыкания на землю используется для обнаружения замыканий на землю, посредством чего:

   1. Измеряется ток в определенной нейтрали или проводе заземления и / или
   2. Остаточный ток фазных проводов фазовая система измеряется. Это достигается путем измерения «суммарного» тока параллельного соединения всех фазных ТТ или рассчитывается в самом реле (применимо только к цифровым реле).

   Остаточный ток в типичной распределительной высоковольтной сети равен нулю при нормальных условиях, даже при экстремальной несимметрии нагрузки.Это связано с конфигурацией первичной обмотки и заземления распределительного трансформатора. Поэтому чувствительные настройки могут применяться к реле замыкания на землю, обычно используется настройка 10> 20% от номинального вторичного тока ТТ.

   Рисунок 1 — Остаточно подключенное реле заземления

   Остаточно подключенное реле может срабатывать, когда в одной фазе многопараллельной цепи присутствуют соединения с высоким сопротивлением.

   Реле максимального тока неизменно содержат встроенные таймеры для обеспечения временной координации с другими соответствующими реле .Обратно-временная характеристика обеспечивает временную задержку, которая обратно пропорциональна обнаруженному току (т. Е. Чем выше ток, тем короче время срабатывания).

   Реле максимального тока замыкания на землю (замыкания на землю) часто используют только независимую временную характеристику, поскольку величина тока замыкания на землю не так сильно меняется между двумя точками реле в данной сети.

   Подробнее о релейной защите от сверхтоков вы можете узнать из этой диссертации:

   Основы максимальной токовой защиты

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   1.2 Направленная максимальная токовая защита

   То же, что и предыдущее, с той лишь разницей, что направление повреждения может быть определено путем сравнения напряжения первичной цепи и тока . Направленная максимальная токовая защита широко используется для защиты кольцевых или параллельных фидеров, где ток короткого замыкания может течь в любом направлении в зависимости от места замыкания и источника питания.

   Направленные реле, которые смотрят назад прямо на источник, можно настраивать чувствительно, поскольку ток, протекающий в этом направлении, будет ненормальным и, таким образом, будет считаться неисправностью.

   Рисунок 2 — Направленная максимальная токовая защита для двух параллельных линий передачи

   Давайте посмотрим на пример (рисунок 3), где требуются направленные IED, в системе кольцевого главного фидера, как показано на рисунке 3. Такая система позволяет поддерживать питание до все нагрузки, несмотря на неисправность любого участка питателя. Неисправность в любой секции вызывает отключение только выключателей, связанных с этой секцией.

   Рисунок 3 — Защита кольцевого фидера с помощью направленных сверхтоковых устройств IED

   Затем мощность течет к нагрузке по альтернативному пути.Направленные ИЭУ и их направление срабатывания указаны стрелками на схеме. Стрелки с двойным концом указывают на ненаправленные ИЭУ, поскольку они срабатывают, когда токи протекают в любом направлении.

   Подробнее о направленной максимальной токовой нагрузке на землю / фазу вы можете прочитать здесь:

   Использование направленной защиты заземления и фазы при возможном изменении направления потока энергии

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   1.3 Дифференциальная защита

   Дифференциальная защита сравнивает ток, входящий в защищаемую цепь (или зону), с током, выходящим из зоны. Что входит, должно выходить! Зона ограничена путем измерения ТТ на выводах защищаемой цепи. Если клеммы находятся на некотором значительном расстоянии друг от друга, тогда между концами требуется канал связи или контрольный провод для дифференциального сравнения, логики и средств взаимного отключения.

   Существует множество различных запатентованных методов для выполнения дифференциального сравнения и взаимного отключения.

   Поскольку дифференциальная защита срабатывает только при повреждениях в пределах зоны защиты , нет необходимости учитывать время срабатывания защиты за пределами зоны; поэтому мгновенное срабатывание часто применяется для дифференциальной защиты.

   Рисунок 4 — Дифференциальная защита — То, что входит, должно выходить наружу!

   Короче говоря, сумма протекающих токов по существу равна сумме протекающих токов во время нормальной работы.

   Подробнее о дифференциальной защите вы можете узнать здесь:

   Дифференциальная защита — Проверенная технология более 50 лет

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   1.4 Дистанционная защита

   Принципы дистанционной защиты основаны на Измерение импеданса и поэтому требует значений напряжения и тока первичной цепи в любой момент времени.Импеданс любой данной цепи имеет фиксированное качество; если импеданс, измеренный реле, снизился до некоторого значения ниже заданного значения, тогда в цепи предполагается неисправность и может быть инициировано отключение.

   ВАЖНО! — В системах высокого напряжения воздушных линий многие неисправности, особенно замыкания на землю, могут быть переходными, поэтому системы защиты от замыканий на землю и перегрузки по току могут быть связаны с реле автоматического повторного включения. Эти реле автоматически повторно включают автоматические выключатели через заранее заданное короткое время и обычно блокируются после заданного количества неудачных попыток.

   Дистанционное реле следует рассматривать , когда реле максимального тока слишком медленное или не избирательно . Дистанционные реле обычно используются для первичной и резервной защиты от КЗ на линиях передачи, а также на линиях передачи, где для поддержания стабильности не требуется высокоскоростное автоматическое повторное включение и где допускается небольшая задержка по времени для КЗ в конечной зоне.

   Реле максимального тока обычно используются для первичной и резервной защиты от замыканий на землю, но растет тенденция к использованию дистанционных реле для защиты от замыканий на землю.

   Рекомендуемые показания, относящиеся к дистанционной релейной защите:

   Восемь наиболее важных характеристик дистанционных реле (на основе сравнения импеданса)

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   2. Коммуникационные системы

   Дистанционное управление и индикация подстанции и полевое оборудование жизненно важны для обеспечения безопасной, эффективной и действенной работы распределительной электрической сети. Это было основной целью разработки систем SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных).

   Как следует из названия, основные функции системы SCADA — обеспечить удаленное управление удаленными устройствами и вернуть данные о состоянии, сигналах тревоги и работе системы с удаленных устройств.

   Рисунок 5 — SCADA для силовой подстанции (фото: К. Дарвиш, А.Р. Аль Али, Рачед Дхауади)

   Дистанционное управление обычно требуется из одного или нескольких стратегически расположенных центров управления. Основная точка управления часто известна как Центр управления сетью (NCC) .

   Мастер-станция SCADA, которая обычно находится в NCC, обменивается данными с удаленными оконечными устройствами (RTU), расположенными на подстанциях и на полевом оборудовании, таком как автоматические повторные включения на опоре .Мастер SCADA опрашивает RTU по сети связи.

   Среда для сетей связи может принимать различные формы; наиболее широко используются радио, пилотные или контрольные провода и оптоволокно.

   RTU подстанции обычно оснащается цифровым и аналоговым вводом / выводом (I / O) для взаимодействия с устройствами подстанции. Основная функция цифрового ввода / вывода — обеспечивать отображение рабочего состояния полевого оборудования (например,грамм. индикация выключателя в разомкнутом или замкнутом положении), а также для оперативного управления полевым оборудованием (например, для включения или выключения выключателя). Аналоговый ввод / вывод обычно используется для отображения в реальном времени значений электрических величин, наблюдаемых конкретным устройством (например, тока нагрузки через прерыватель или напряжения на шине).

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   2.1 Функции контроля и управления

   Система SCADA — это общая концепция аппаратного и программного обеспечения, обеспечивающая гибкий набор функций.Фактическое использование системы SCADA определяется параметрами, определенными в базе данных . Это снижает системные затраты, повышает надежность системы за счет ее проверенной конструкции и делает разработку и реализацию проекта безопасными.

   Он также является основой для реализации более сложных функций. Они предусматривают дальнейшее развитие системы управления после ее ввода в эксплуатацию.

   Это основное требование , поскольку должна быть возможность добавления новых компонентов энергосистемы, которые будут контролироваться и управляться системой управления .

   Рисунок 6 — Типовая система SCADA

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   2.1.1 Сбор данных

   Основная информация относительно энергосистемы собирается оборудованием на различных подстанциях и электростанциях. Оборудование распределенной системы управления позволяет осуществлять удаленный сбор данных. Данные также можно вводить вручную или рассчитывать. Эти данные обрабатываются точно так же, как автоматически собранные данные.

   Операция сбора данных необходима для:

   • Считывание данных измерений энергосистемы с RTU в управляющий компьютер под управлением программы.
   • Обнаружение и обработка ошибок данных из-за неисправностей RTU и системы связи и шума.
   • Масштабирование и преобразование аналоговых данных в двоичную форму, непосредственно используемую компьютерными программами.
   • Интерфейс с менеджером баз данных (DBM), который генерирует адреса баз данных и сохраняет данные в базе данных.
   • Хранить только данные без ошибок, индикаторы качества должны быть установлены для обозначения условий ошибки.
   • Завершите сканирование за минимально возможное время до начала следующего сканирования.

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   2.2 Сеть связи

   Сеть связи предназначена для обеспечения средств, с помощью которых данные могут передаваться между центральными серверами главного компьютера и полевыми удаленными терминалами. Коммуникационная сеть относится к оборудованию, необходимому для передачи данных с разных сайтов. Используемая среда может быть кабельной, телефонной или радио.

   Использование кабеля обычно осуществляется на заводе. Это непрактично для энергосистем, охватывающих большие географические районы, из-за высокой стоимости кабелей, трубопроводов и больших трудозатрат при их установке.Использование телефонных линий (т. Е. Арендованных или коммутируемых) является более экономичным решением для систем с большим покрытием. Выделенная линия используется для систем, требующих on-line соединения с удаленными станциями. Это дорого, поскольку на каждую площадку потребуется одна телефонная линия.

   Использование радио предлагает экономичное решение. Радиомодемы используются для подключения удаленных сайтов к хосту. Оперативная работа также может быть реализована в радиосистеме. В местах, где прямая радиосвязь не может быть установлена, для связи этих сайтов используется ретранслятор.

   Исторически сети SCADA были выделенными сетями. Однако с увеличением числа офисных локальных и глобальных сетей в качестве решения для межофисных компьютерных сетей существует возможность интеграции локальных сетей SCADA в повседневные офисные компьютерные сети. Главное преимущество такой схемы состоит в том, что нет необходимости вкладывать средства в отдельную компьютерную сеть для операторских терминалов SCADA.

   Кроме того, существует простой способ интеграции данных SCADA с существующими офисными приложениями, такими как электронные таблицы, системы управления работой, базы данных истории данных, системы географической информационной системы (ГИС) и системы моделирования распределения воды.

   Было бы хорошо прочитать следующую техническую статью, поскольку в ней описаны наиболее важные вещи в автоматизации подстанций,

   Пять терминов, с которыми вы ДОЛЖНЫ быть знакомы: SCADA, DCS, PLC, RTU и Smart Instrument

   Центр управления связь также может быть достигнута с помощью интеллектуальных электронных устройств (IED), таких как цифровые реле, через последовательную связь, связанную с RTU или с самим мастером SCADA. Основным преимуществом этого является то, что данные событий, точки индикации и управления, доступные в IED, могут быть доступны удаленно через SCADA.

   Вернуться к таблице содержания ↑

   
   

   2.3 IEC 61850

   В конце мы должны упомянуть стандарт IEC 61850. Совместное использование данных в реальном времени становится доминирующей задачей для любой последующей системной операции. На подстанции данные в реальном времени должны быстро и точно распределяться между устройствами подстанции, а также с другими энергетическими подсистемами.

   Эта концепция вызвала потребность в интеграции и консолидации IED. Эта задача может потребовать стандартизированного языка связи между устройствами, чтобы облегчить интерфейсы, поскольку существующие решения достигли своих пределов.

   В настоящее время стандарт IEC 61850 стал одним из наиболее многообещающих и эффективных решений существующих ограничений электроэнергетики и, как ожидается, будет поддерживать развитие энергетических систем. Ключевым моментом является то, что он обеспечивает единую структуру для всех связанных системных уровней .

   IEC 61850 рассматривает различные аспекты, которые являются общими для подстанции, такие как модели данных, коммуникационные решения, проектирование и соответствие по каналу. Несмотря на организацию данных в терминах приложений с помощью синтаксиса и семантики в устройствах, они не указали это.

   Рисунок 7. Шина процесса МЭК 61850

   Основной аспект, принятый в МЭК 61850, — это связанная архитектурная конструкция, « абстрагирует » определения объекта данных и его услуг. Эти объекты данных и связанные с ними службы абстрагируются независимо от любого базового протокола, который поддерживает полный набор функций подстанции и предоставляет надежные службы для облегчения связи энергосистемы.

   Абстрактные определения объекта данных позволяют его сопоставить с любым протоколом, который может удовлетворить наилучшие требования к данным и услугам, , поскольку стандарты IEC 61850 не определяют какой-либо протокол .

   Таким образом, спецификация МЭК 61850 может быть инкапсулирована в соответствии с тремя основными проблемами:

   Проблема № 1 — Стандартизация доступной информации (модель объекта данных), функций подстанции (функциональная модель) и имени ИЭУ, таким образом обеспечение IED общим словарем, поддерживающим предполагаемое семантическое значение.

   Проблема № 2 — Стандартизация различных способов доступа к схеме для интерфейса абстрактных коммуникационных сервисов доступных данных (ACSI).Эти способы определены как услуги. Кроме того, определение схемы отображения в соответствии с услугами связи и данных в соответствии с рядом протоколов.

   Проблема № 3 — Определен расширяемый язык разметки (XML) на языке , реализованный для описания всей информации о конфигурации, передаваемой между IED, сетью и энергосистемой.

   Дополнительная литература:

   IEC 61850 для систем автоматизации цифровых подстанций

   Вернуться к таблице содержания ↑

   Источники: IDAHO Power, Victorian Electric Supply Industry, Reliability and Performance of IEC 61850 by M.Mekkanen

   Реле защиты в энергосистеме

   Реле защиты

   
   
   

   Функции реле защиты

   Защитные устройства, которые используются для защиты электрических системы и оборудование обычно выполняют одну или несколько функций. Защитный реле обнаруживают неисправность и инициируют отключение автоматического выключателя обесточьте неисправное оборудование или цепи до того, как это может серьезно повредить.
   1. Оповещать обслуживающий персонал об аномальных или потенциально опасных опасные условия или к тому, что цепь отключения находится под напряжением.
   2. Автоматическое прерывание подачи тока к оборудованию, если возникает потенциально опасная неисправность.
   3. Автоматически включать резервное оборудование по мере необходимости поддерживать работу системы.

   Пример схемы реле защиты

   Общие характеристики реле защиты

   1. Надежность — Должны работать, когда должны.
   2. Скорость — должна быть в состоянии отреагировать на ошибку и изолировать поврежденное оборудование до того, как может произойти повреждение.
   3. Простота — важна как по экономическим, так и по экономическим причинам. для эффективности обслуживания.
   4. Чувствительность — способность обнаруживать неисправность, как только она возникает — Следует изолировать только поврежденный участок.
   
   

   Координация

   Координация реле относится к срабатыванию защитного реле в надлежащей последовательности или порядке в системе электроснабжения.Это необходимо для предотвращения отключения исправной ветви в системе. Координация реле требуется для изоляции неисправной части с минимальным срабатыванием реле и автоматического выключателя.

   Важность координации в схеме реле защиты

   Зоны защиты

   Охраняемые зоны устанавливаются для защиты определенных такие компоненты как:
   • Генератор
   • Трансформаторы
   • Автобусы
   • Двигатели

   Номера устройств ANSI

   Каждое реле в схеме защиты имеет определенные функции и реагирует на определенный тип неисправности, возникающей в энергосистеме.

   Номера устройств ANSI. При проектировании систем электроснабжения стандартные номера устройств ANSI (Стандарт ANSI / IEEE C37. 2 Стандарт для номеров функций устройств электроснабжения, сокращений и обозначений контактов) определяют характеристики защитного устройства, такого как реле или автоматический выключатель. .

   Образец обозначения устройства ANSI

   Базовая защита

   	Дифференциальное реле срабатывает когда есть разница между входящими и выходящими токами любой из трех фаз.	Защита от короткого замыкания генератора
   	Результат поломки изоляция в одной из фазных обмоток	Защита генератора от замыканий на землю
   	Может быть вызвано отключением поля выключателем или короткими замыканиями в обмотках возбуждения (ротора)	Генератор потери возбуждения поля
   	Может случиться, когда не хватит поток пара в турбину для привода генератора	Защита двигателя генератора
   	Реле отключает выключатель фидера, если возникает состояние перегрузки по току	Защита шины от перегрузки по току
   	Если возникает состояние пониженного напряжения, реле подключает автоматические выключатели к нагрузкам на шине, которые могут быть поврежден из-за пониженного напряжения.	Защита от пониженного напряжения шины
   	Если происходит заземление, реле определяет он и подает сигнал тревоги для оповещения обслуживающего персонала	Обнаружение и защита шинного заземления
   	Если неисправен трансформатор, ток через трансформаторы тока становится несимметричным.	Дифференциальная защита трансформатора Реле

   Электронные реле защиты

   В настоящее время большинство используемых реле защиты являются электронными из-за их большей точности и обеспечивают более тесную координацию системы.Кроме того, точность твердотельного реле выше, чем у электромеханических реле.

   Одна из замечательных особенностей твердотельных реле — это сохранение истории работы. А когда реле объединены в сеть, они могут быть синхронизированы с главными часами, и все важные события могут быть записаны.

   Связь

   Реле электронной защиты может быть подключено с помощью соединений RS232 или RS 485 с локальным компьютером. Их можно использовать для настройки реле, мониторинга и поиска неисправностей.В частности, реле теперь предоставляют возможность подключения к сети Ethernet. Связь между реле в энергосистеме позволяет обмениваться входами и выходами через канал связи, тем самым уменьшая количество проводных соединений.

   Связь реле защиты

   Принципы организации релейной защиты в микросетях с распределенными источниками энергии 1

3. 1.

   S.Чоудхури, С. П. Чоудхури и П. Кроссли, Микросети и активные распределительные сети , Институт инженерии и технологий. Серия возобновляемых источников энергии 6 (2009 г.).

4. 2.

   Ильюшин П.В., Музалев С.Г. Подходы к созданию систем управления микроэнергетическими системами // Вып. Защ. Автомат. , № 3, 39 — 45 (2016).

5. 3.

   Х. Дж. Лааксонен, «Принципы защиты для будущих микросетей», IEEE Trans. Силовая электроника , 25 , 2910 — 2918 (2010).

   Артикул Google Scholar

6. 4.

   М. Девадаса, Р. Маджумдер, А. Гош и Г. Ледвич, «Управление и защита микросети с микроисточниками, сопряженными с преобразователем», in: Int. Конф. Power Systems (ICPS’09) (2009), стр. 1–6.

7. 5.

   Х. Никхаджои и Р. Х. Лассетер, «Защита микросетей», в: Общее собрание энергетического общества IEEE (2007), С. 1 — 6.

8. 6.

   Ильюшин П.В. Подходы к решению задач ПЗА и релейной защиты при подключении источников распределенной электрической генерации к электрической сети // Релейщик , 2014, №4 (20), 52-59.

9. 7.

   П. Анил Кумар, Дж. Шанкар и Ю. Нагараджу, «Вопросы защиты в микросетях», Int. J. Appl. Contr. Электр. Электроника Engin. , 1 (1), 19 — 30 (2013).

   Артикул Google Scholar

10. 8.

    Влияние возобновляемых источников энергии и распределенной генерации на защиту и автоматизацию подстанций, Рабочая группа СИГРЭ, отчет B5.34 (2010).

11. 9.

    Г. С. Нудельман, О. А. Онисова, «Релейная защита и автоматическое управление при развитии низкораспределенной энергетики», Электроэнергетика. Перед. Распред. , № 4, 106 — 114 (2014).

12. 10.

    Онисова О.А. Особенности работы направленных максимальных токовых защит в электрических сетях с распределенной генерацией // Энергетика , №1, 17 — 21 (2015).

13. 11.

    С. Брахма и А. Гиргис, «Разработка адаптивной схемы защиты для распределительных систем с высоким уровнем проникновения распределенной генерации», IEEE Trans. Энергоснабжение , 19 (1) (2004).

14. 12.

    А. Гиргис и С. Брахма, «Влияние распределенного генератора на координацию защитных устройств в распределительной системе», в: Большие инженерные системы. Конференция по энергетике (2001), с. 115 — 119.

15. 13.

    Н. Эль Найли, С. М. Саад, А. Эльхаффар, Т. Хусейн и Ф. А. Мохамед, «Снижение воздействия распределенного генератора на распределительную сеть среднего размера с помощью адаптивной схемы защиты», в: Renewable Energy Congress ( March, 2017) , стр. 1-6.

16. 14.

    С. Фавуцца, М.Г. Ипполито и Ф. Массаро, «Проверка влияния распределенных генераторов на профиль напряжения, потери мощности и систему защиты в радиальном распределении. сетей », в: Энергетика, энергетика и электрические сети (POWERENG) (2013), с.1044 — 1049.

17. 15.

    Куликов А.П., Шарыгин М.В. Токовый дифференциально-логический принцип релейной защиты электрических сетей // Электр. Станции , № 3, 37 — 46 (2018).

18. 16.

    Куликов А.П., Шарыгин М.В. Определение уставок релейной защиты и автоматики управления на основе статистического байесовского метода проверки гипотез.

19. 17.

    Шарыгин М.В., Куликов А.П., Защита и автоматизация систем электроснабжения с активными промышленными пользователями, , НИУ РАНХиГС, Нижний Новгород (2017).

    Google Scholar

20. 18.

    Куликов А.П., Шарыгин М.В. Обеспечение селективности релейной защиты в системах электроснабжения на основе байесовского метода проверки гипотез // Электричество , 2017. № 9. С. 24-33.

21. 19.

    А.П. Куликов, М.В. Шарыгин, «Использование статистического подхода для адаптации пользовательского оборудования автоматического отключения к его реальной нагрузке», Электр. Станции , № 12, 36 — 40 (2016).

22. 20.

    А. П. Сакис Мелиопулос, Джордж Коккинидес, Чжэнью Тан, Сунгюн Чой, Юнхи Ли и Пол Мирда, «Защита без установки: технико-экономическое обоснование», в: Proc. 46-я ежегодная Гавайская международная конференция по системным наукам , Мауи, Гавайи (2013).

Релейная защита и защита энергосистем, лето 2021 г.

Подготовительный курс	Лекция 2 Нет рукописных заметок или новых раздаточных материалов	Лекция 3 Дополнительные ссылки	Лекция 4
Лекция 5	Лекция 6 Справочный материал	Лекция 7 Справочный материал	Лекция 8 Справочный материал
Лекция 9 Ссылки на вариатор Учебник Даса, начиная с раздела 3.13 Разделы 6.2 и 6.3 в Alstom Grid NPAG Траншея (поставщик CCVT) Перемычка вариатора стр. Ссылка на статью GE Б. Кастенни, Д. Шарплса, В. Асара и М. Поццули, «Дистанционные реле и емкостные трансформаторы напряжения — балансировка скорости и Временное превышение охвата «, из 53-й ежегодной конференции по защите Требуется бесплатная регистрация Relay Engineers Ссылка на статью IEEE Xplore: А. Свитана, «Переходный отклик» Характеристики емкостных потенциальных устройств, IEEE Trans.по энергетическим аппаратам и системам. Vol. ПАС-90, №5, с. 1989-2001 гг., Июнь 1971 г. Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через UI Library) Обзор: ссылка на статью SEL «Емкостные трансформаторы напряжения: переходные процессы. Проблемы чрезмерного охвата и решения для дистанционной ретрансляции » (это приведет вас на веб-сайт SEL, требуется бесплатная регистрация)	Лекция 10 Справочный материал	Лекция 11 Справочный материал	Лекция 12
Лекция 13 Справочный материал	Лекция 14	Лекция 15	Лекция 16
Лекция 17 Справочный материал См. Раздел 13.3 в учебнике	Лекция 18 Справочные материалы по стандарту COMTRADE	Лекция 19 Справочный материал	Лекция 20 Справочный материал
Лекция 21	Лекция 22 Справочный материал Ссылка на статью Дж. Робертс, Х. Дж. Алтув, Д. Хау, «Обзор замыкания на землю» Защита заземленных, незаземленных и компенсированных распределительных систем » (это приведет вас на веб-сайт SEL может потребоваться бесплатная регистрация) Ссылка на статью: Д.Как и Н. Фишер, «Детерминированный высокоимпедансный Обнаружение неисправностей и выбор фазы в незаземленной распределительной сети », Представлено на 43-м ежегодном техническом мероприятии по промышленным и коммерческим энергосистемам. Конференция Эдмонтон, Канада, 6-11 мая 2007 г. (это приведет вас на веб-сайт SEL, может потребоваться бесплатная регистрация) Ссылка на статью: Д. Уайтхед и Н. Фишер, «Продвинутая коммерческая власть». Практика защиты системы, применяемая к морской силовой установке среднего напряжения Системы », симпозиум IEEE Electric Ship Technologies, июль 2005 г. (это приведет вас к Веб-сайт SEL, может потребоваться бесплатная регистрация) Ссылка на статью: Р.Лаворин, Д. Хау, Х. Дж. Алтуве, Н. Фишер, Ф. Калеро, «Выбор направленных элементов для распределительных систем с заземленным сопротивлением», Представлено на 34-й ежегодной Западной конференции по реле защиты Спокан, Вашингтон, 16-18 октября 2007 г. (это приведет вас на веб-сайт SEL, бесплатная регистрация может потребоваться)	Лекция 23	Лекция 24 Справочный материал
Лекция 25 Справочный материал	Лекция 26 Справочный материал Ссылка на статью: Л.Лоухед, Р. Гамильтон и Дж. Хорак, «Конфигурации обмоток трехфазного трансформатора и дифференциальное реле. Компенсация »60-я Ежегодная конференция по релейным защитным устройствам штата Джорджия, 2-5 мая 2016 г. (откроется веб-сайт Basler, требуется бесплатная регистрация) Ссылка на: Д.И. Тейлор, J.D. Law, B.K. Джонсон и Н. Фишер, «Однофазный Снижение пускового тока трансформатора с помощью предварительного флюкса, IEEE Сделки по энергоснабжению. Vol. 27, No. 1, 2012, pp. 245-252. Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через UI Library) Ссылка на стандарт IEEE C37.91: Руководство IEEE по защите силовых трансформаторов через IEEEXplore Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через UI Library) Ссылка на стандарт IEEE C57.12.00: Стандарт IEEE для общих требований к распределительным, силовым и регулирующим трансформаторам, погруженным в жидкость, через IEEEXplore Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через UI Library) Ссылка на статью: Б.Кастенни, М. Томпсон и Н. Фишер, «Основы защиты трансформаторов от короткого замыкания» (это приведет вас на веб-сайт SEL, требуется бесплатная регистрация)	Лекция 27 Справочный материал Ссылка на статью: С.Е. Зохолл, А. Гусман, Д. Хоу «Моделирование трансформаторов применительно к дифференциальной защите». (требуется бесплатная регистрация) Ссылка на статью Н. Стрингер, Л. Лоухед, Т. Вилкерсон, Дж. Биггс и ГРАММ.Д. Рокфеллер, «Тестирование и производительность Трансформаторные дифференциальные реле »через IEEEXplore. Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через UI Library) Ссылка на статью А. Гусман, Н. Фишер и К. Лабушан, «Улучшения в защите и управлении трансформатором» (это приведет вас на веб-сайт SEL, требуется бесплатная регистрация) Ссылка на статью М.Томпсон и Р. Фолкерс «Безопасное применение трансформаторных дифференциальных реле. для защиты автобусов » (это приведет вас на веб-сайт SEL, требуется бесплатная регистрация) Этот документ также можно бесплатно получить на сайте IEEEXplore по адресу: Обратите внимание: вам либо нужна цифровая библиотека IEEE / PES. подписку или используйте подписку пользовательского интерфейса (либо подключитесь из пользовательского интерфейса IP-адрес или настроить удаленный доступ через библиотеку пользовательского интерфейса) См. уравнение (7) для обсуждение в классе установки точки останова для элемента с двойным наклоном	Лекция 28 Справочный материал
Лекция 29 Справочный материал	Лекция 30 Справочный материал

Разработки средств защиты и управления энергосистемами | Защита и управление современными энергосистемами

Архитектура интегрированной глобальной системы защиты и управления

Предлагаемая интегрированная глобальная или региональная система защиты и управления (IWAPC) проиллюстрирована на рис.2. Как в сетях передачи, так и в распределительных сетях произошли быстрые изменения, например, последовательная компенсация в линиях переменного тока и высоковольтных линиях постоянного тока в системах передачи, распределенная генерация и хранение энергии в распределительных системах и т. Д. более сложные характеристики, чем у обычных систем. Следовательно, существующая система защиты и управления больше не будет эффективна для работы с новыми системами, и это привело к предложенной системе IWAPC.Как показано, система IWAPC состоит из разного оборудования на разных уровнях: снизу вверх находится интегрированное многофункциональное интеллектуальное оборудование на локальном уровне; сеть связи подстанции и интегрированная защита и управление подстанцией на уровне подстанции; глобальная сеть связи, интегрированная глобальная информационная платформа и интегрированная глобальная (региональная) защита и управление на глобальном уровне. Ключевыми частями системы являются высокоскоростная глобальная коммуникационная сеть и информационная платформа синхронизации в реальном времени.

Рис.2

Встроенная защита и управление на больших площадях

IWAPC дополнительно расширен до диспетчеризации для достижения интеграции диспетчерской автоматизации, защиты и управления энергосистемой, а также в соответствии с трехуровневой диспетчерской (страна, провинция, регион) архитектурой для реализации функций региональной защиты, управления и диспетчерские управления.

Многофункциональное интеллектуальное оборудование на локальном уровне

Как показано на рис. 2 Интеллектуальное оборудование на местном уровне представляет собой интегрированное многофункциональное вторичное оборудование на подстанции, которое в основном состоит из БУ, интеллектуального терминала, метрологического измерения, ПУП и местной защиты. Оборудование отвечает за выборку всех данных в режиме реального времени и отправку информации на интегрированные P&C подстанции и P&C в глобальном масштабе. Он также принимает и выполняет команды управления от интегрированной P&C подстанции и IWAPC.Оборудование может быть интегрировано в первичные силовые аппараты и обеспечивать локальную защиту 90% связанных с ним участков линии. Он имеет конфигурацию с резервированием для обеспечения надежности вместе с другими интегрированными функциями, такими как регистратор неисправностей, хранение данных, анализ сети и т. Д.

Интегрированная защита и управление подстанцией на уровне подстанции / завода

P&C подстанции объединяет функции линии, защита шины, трансформатора, отказ выключателя; автопереключение, автоматическое переключение шины, UFLS, UVLS, функция взаимного отключения при перегрузке и управление подстанцией и т. д.Он использует информацию со всей подстанции для обеспечения резервной защиты подстанции и автоматического управления безопасностью и т. Д. Автоматические выключатели используются в качестве блоков для настройки адаптивной резервной защиты, а дифференциальная защита по току используется для замены ступенчатой ​​максимальной токовой защиты, защиты от отказа выключателя и аварийного отключения. зонная защита в традиционной системе защиты.

Интегрированная глобальная / региональная защита и управление

IWAPC, специально разработанный для защиты и управления энергосетью, может предложить быструю защиту.Кроме того, они оба объединяют функции автоматического UFLS и UVLS, управления напряжением и частотой, обнаружения колебаний и разделения по шагам и т. Д. Кроме того, IWAPC также включает функцию P&C безопасности поперечного сечения передачи. В отличие от обычных средств защиты и управления, которые разделены как по конструкции, так и по эксплуатации, IWAPC объединяет защиту и управление в одну оптимальную комбинированную систему, которая эффективно координирует глобальную (региональную) защиту и управление для достижения значительных улучшений в защите и управлении. управление энергосистемами.

Синхронизированная сеть высокоскоростной связи

Одним из наиболее важных элементов системы IWAPC является сеть быстрой связи. В этом отношении последняя разработка в сети связи, пакетная транспортная сеть (PTN) может быть лучшим выбором для реализации такой задачи. Настоящая энергетическая сеть связи в основном используется в мультисервисной транспортной платформе, основанной на синхронной цифровой иерархии (SDH). Его преимущества заключаются в высокой эффективности передачи услуг TDM, низкой задержке, высокой надежности и возможностях конечного управления.Однако с появлением новых тенденций в развитии интеллектуальных сетей технология SDH постепенно выявила свои ограничения, такие как низкий КПД подшипников и низкая гибкость для услуг передачи данных. В отличие от этого, PTN может реализовать статистическое мультиплексирование и эффективную передачу пакетных услуг с использованием ядра с коммутацией пакетов, которое может преодолеть недостатки жесткой полосы пропускания SDH. Кроме того, он может обеспечить хорошее качество обслуживания, эксплуатации, администрирования и технического обслуживания. Самовосстанавливающаяся волоконно-оптическая сеть используется для соединения ряда подстанций в регионе, чтобы обеспечить полный обмен динамической и переходной информацией для всех электрических измерений, состояния выключателя и операций защиты; с использованием высоконадежной технологии IEEE-1588 для обеспечения синхронизации данных при совместном использовании, чтобы подтвердить данные для интегрированной глобальной защиты и управления.Тем не менее, SDH все еще остается вариантом для этой задачи, поскольку он широко применяется в электросетях.

Синхронизированная информационная платформа

Подстанция установлена ​​с широким спектром электрооборудования сложной конструкции и трудна в обслуживании. В связи с постоянным совершенствованием автоматизации энергосистемы и уровня интеллекта, сеть системы расширяется вместе с огромным объемом информации в области защиты и управления. Поскольку каждая часть информации собирается и хранится на разных устройствах в каждой отдельной системе, взаимодействие данных внутренней энергосистемы между системами оставляет желать лучшего, в то время как сложные протоколы связи имеют тенденцию создавать информационные островки.Следовательно, данные измерений и механизм управления защитой не могут использоваться совместно, что ограничивает интеграцию информации. Защита и управление интеллектуальной сетью требует работы с новыми требованиями ситуации, предъявляемыми приложением, с целью дальнейшего улучшения возможностей информационной платформы для будущего развития ключевых технологий, а также для того, чтобы сделать систему информационной платформы более открытой.

Платформа синхронизированной информации в реальном времени точно собирает обширную информацию и проводит интеллектуальный анализ данных для исследования логической взаимосвязи между информацией в реальном времени для повышения чувствительности, надежности и отказоустойчивости.Данные, полученные с платформы, включают статические, динамические, переходные измерения и состояния выключателей и т. Д. Ценная информация извлекается из данных и распределяется по различным специально разработанным алгоритмам вычислений в платформе для выполнения расширенных функций защиты и управления для электросеть. В платформе необходимо передавать наборы данных, и скорость их передачи зависит от приложения, например, низкая скорость для анализа непредвиденных обстоятельств, скорость почти в реальном времени для мониторинга, скорость в реальном времени для управления и высокая скорость для защиты обширной области; в частности, синхронизация времени.Информация также может включать в себя другие типы данных, такие как температура масла и окружающей среды трансформатора, скорость и направление ветра, интенсивность солнечного света и т. Д. С другой стороны, информация хранится иерархически, а не централизованно, который включает в себя иерархическую систему защиты и управления. Оснащенная новейшей технологией высокоскоростной синхронизированной связи, интегрированной с передовыми методами защиты и последними разработками в системе управления, система предлагает не только быструю защиту, но и полный контроль над всей энергосетью.

Передовые вычислительные технологии представлены для создания синхронизированной информационной платформы для защиты и управления на обширных территориях, для построения панорамной сети сбора данных о работе и техническом обслуживании, предоставления стандартизованного интерфейса для оконечного устройства, для формирования гибкого и интерактивного совместного использования ресурсов , открытая и упорядоченная информационная площадка. Таким образом, передовые вычислительные технологии используются для создания распределенной интеллектуальной информационной платформы для совместной работы, упрощения оконечного оборудования для сбора данных и преодоления барьеров между системами защиты и управления на различных подстанциях с помощью специально разработанной синхронизированной информационной платформы.

Глобальное облако энергии

Распределенная облачная система на основе упомянутой выше информационной платформы предназначена для реализации функций на уровне подстанции и региона, таких как определение локализации места повреждения на обширной территории, выбор линии повреждения, мониторинг качества электроэнергии, настройки защиты и т. Д. . Расширенные функции также включают в себя мониторинг оборудования, жизненный цикл и управление операциями, как показано на рис. 3.

рис. 3

Структура распределенного облака энергии

В настоящее время на каждой подстанции установлено множество видов вторичного оборудования, выполняющего различные функции, и увеличивающееся количество распределенных энергоресурсов малой мощности, добавленных к системе, значительно увеличивает количество оборудования.Для реализации этого оборудования сложные функции в специально разработанной распределенной «облачной» системе значительно сократят инвестиции в оборудование. Облако на уровне подстанции получает данные с уровня процесса, а региональное облако получает данные с информационной платформы, которая включает статические, динамические, переходные измерения и состояния выключателей, извлекая ценную информацию и распределяя ее для различных специально разработанных вычислений.

No related posts.