Журнал №4 (13) by РИЦ "СРЗАУ"

Ж У РН А Л Н ЕКО М М ЕРЧ Е С КО ГО П А Р Т Н ЕР С Т ВА « СОД ЕЙ С Т В И Е РА З В И Т И Ю Р Е Л Е Й Н О Й З А Щ И Т Ы , А В Т О М АТ И К И И У П РА В Л Е Н И Я В ЭЛ Е К Т Р ОЭ Н Е Р Г Е Т И К Е »

Н А У Ч Н О - П РА К Т И Ч Е С К О Е И З Д А Н И Е | НП «СРЗАУ» – 5 лет | Электроэнергетика глазами молодежи | Отечественные технические решения и инновации для реализации «Единой технической политики ОАО «Российские сети» | Проблема ДЗТ электродвигателей и ее решение | Оценка частоты сети в цифровых системах РЗА | Моделирование восстановления ЭЭС | Способ снижения уязвимости микропроцессорных устройств РЗА | «Требование на срабатывание» как показатель надежности | Точность – основной параметр проверочного оборудования | Собственные нужды энергообъектов | История создания и развития направленной фильтровой высокочастотной защиты в России | № 04 (13) | Декабрь| 2013

Узбекистан Украина

Казахстан Кыргызстан

Грузия

Таджикистан

Ирак

Бангладеш

Афганистан

Вьетнам

«Релейная защита и автоматизация» – научно-практическое издание. №04 (13), 2013 год, декабрь. Периодичность: 4 раза в год. Тираж: 4000 экз. Дата выхода в свет: 29.11.2013. Подписной индекс: 43141 (Объединенный каталог «ПРЕССА РОССИИ»). Цена: по каталогу. печать: ООО «ПК «НН ПРЕСС», 428031, Россия, г. Чебоксары, пр-д Машиностроителей, д. 1с. Учредители журнала: Некоммерческое партнерство «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике», Общество с ограниченной ответственностью «Рекламно‑издательский центр «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике», Белотелов Алексей Константинович. Издатель: ООО «Рекламно‑издательский центр «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» (ООО «РИЦ «СРЗАУ»). Адрес: 428003, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, пр-кт И. Яковлева, 3, www.srzau-ric.ru Редакция: Главный редактор: Белотелов Алексей Константинович, к.т.н., президент НП «СРЗАУ», тел.: (495) 627-10-57, добавочный 231, e-mail: info@srzau-np.ru Выпускающий редактор: Иванова Наталия Анатольевна, тел.: (8352) 226-394, 226‑395, e-mail: ina@srzau-ric.ru Учредители издательства: ООО НПП «ЭКРА», ООО «НПП Бреслер», ООО «НПП «Динамика», ЗАО «ОРЗАУМ», Белотелов Алексей Константинович.

Состав редакционной коллегии: Арцишевский Ян Леонардович, к.т.н., МЭИ (Технический университет); Дорохин Евгений Георгиевич; Журавлев Евгений Константинович, ОАО «Ивэлектроналадка»; Илюшин Павел Владимирович, к.т.н., ЗАО «Техническая инспекция ЕЭС»; Караулов Александр Александрович, ОАО «ВНИИАЭС»; Козлов Владимир Николаевич, к.т.н., ООО «НПП Бреслер»; Лачугин Владимир Федорович, к.т.н., ОАО «ЭНИН»; Левиуш Александр Ильич, д.т.н., профессор; Любарский Дмитрий Романович, д.т.н., ОАО «Институт «Энергосетьпроект»; Маргулян Александр Михайлович, ЗАО «НОВИНТЕХ»; Нагай Владимир Иванович, д.т.н., профессор, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова; Орлов Юрий Николаевич, ОАО «Фирма ОРГРЭС»; Петров Сергей Яковлевич, ЗАО «ОРЗАУМ»; Пуляев Виктор Иванович, ОАО «ФСК ЕЭС» – заместитель главного редактора; Тюделеков Павел Георгиевич; Шевцов Виктор Митрофанович, к.т.н., профессор, член СИГРЭ, Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова; Шуин Владимир Александрович, д.т.н., профессор, Ивановский государственный энергетический университет. Редакция не несет ответственности за достоверность рекламных материалов. Рекламируемая продукция подлежит обязательной сертификации и лицензированию. Перепечатка, цитирование и копирование размещенных в журнале публикаций допускается только со ссылкой на издание.

Регистрационное свидетельство ПИ № ФС77-44249, выданное Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).

научно‑практическое издание

Уважаемые читатели журнала! Представляю очередной, завершающий трехлетний цикл, номер журнала. В отличие от предыдущих номеров с определенной тематической направленностью, тематика этого номера обширна и разнообразна. Как всегда, осень богата на события, поэтому мы публикуем информацию о самых значимых, среди которых можно выделить 5-летие НП «СРЗАУ», Форум UPGrid и молодежую конференцию в Новочеркасске. Думаю, что у читателей журнала могут вызвать неоднозначную реакцию и полемику публикации двух постоянных оппонентов на тему надежности функционирования микропроцессорных устройств РЗА. Известные компании, работающие в области автоматизации электрических сетей, делятся на страницах журнала своими представлениями о путях внедрения инноваций. Интересны публикации и на другие темы, касающиеся отдельных проблем разработки, внедрения и эксплуатации систем РЗА, ПА и АСУ ТП. Традиционно завершает номер историческая публикация. На этот раз статья, подготовленная постоянным ведущим исторической рубрики А.И. Левиушем, посвящена истории создания отечественной направленной фильтровой высокочастотной защиты. В заключение хочу поздравить Вас с наступающими праздниками – Днем энергетика и Новым годом! До встречи в новом 2014 году!

С уважением, Главный редактор Алексей Белотелов.

Cодержание:

стр.

•  Колонка редактора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 01

1. События:

•  Некоммерческому партнерству «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» – 5 лет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Выставки и конференции •  IX Всероссийская научно-практическая конференция «Комплексные решения при проектировании новых и реконструкции действующих электрических станций и подстанций 6-220 кВ с использованием новых разработок ЗАО «Радиус Автоматика» и ООО «НПФ «Радиус» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 •  IV Международная научно-практическая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи» прошла в Новочеркасске . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 •  Форум UPGrid-2013: все инновации на одной площадке . . . . . . . . . . 14 •  Калейдоскоп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2. Наука:

Релейная защита: •  Пирогов М.Г., Михалев С.В. Реализованный способ решения проблемы излишнего действия ДЗТ электродвигателей при повреждении токовых цепей . . . . . . . . . . . . . 18 •  Иванов Н.Г., Солдатов А.В., Наумов В.А., Антонов В.И. Оценка частоты сети в цифровых системах РЗА по переходу через нуль: характеристики точности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Моделирование: •  Успенский М.И., Зарубин Ю.В. Моделирование восстановления ЭЭС после погашения с использованием искусственных нейронных сетей . . . . . . . . . . . . . . 26 Ограничение ТКЗ: •  Афанасьев И.В., Петров М.И. Физическое моделирование и исследование сдвоенного токоограничивающего электромагнитного устройства с бифилярной обмоткой и стержневым магнитопроводом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3. Практика:

Релейная защита: •  Гуревич В.И. Снижение уязвимости микропроцессорных устройств релейной защиты к преднамеренным дистанционным деструктивным воздействиям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 научно‑практическое издание

Cодержание:

стр.

•  Захаров О.Г. О показателях надежности, связанных с «требованием на срабатывание» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 •  Применение микропроцессорных устройств релейной защиты 4-го поколения серии HighPROTEC® производства компании Woodward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Испытания: •  Зайцев Б.С., Григорьева А.В. Требования к проверочному оборудованию. Точность, необходимая и достаточная . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Система собственных нужд энергообъектов: •  Шаварин Н.И., Волков И.В., Семенов Д.А. Микропроцессорная система АВР с явным резервированием трансформаторов собственных нужд на подстанциях и электростанциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 •  Шаварин Н.И., Семенов Д.А. Типовые шкафы переменного тока 0,4 кВ серии ШНЭ8350 для щитов собственных нужд подстанций и электростанций . . . . . . 58 •  Быков К.В., Быков С.В., Шаварин Н.И. Шкафы оперативного тока ШОТЭ производства НПП «ЭКРА» . . . . . . . . 61 АСУ: •  Дроздова Т.В., Елов Н.Е. Внедрение новых технологий как способ эффективной модернизации в электроэнергетике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 •  Орлов Л.Л., Сергеев К.А. Обзор требований единой технической политики ОАО «Российские сети» и возможных технических решений по автоматизации распределительных сетей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 •  Данилов Н.В. Резервирование системы синхронизации времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4. История:

•  Левиуш А.И. Из истории создания направленной фильтровой высокочастотной защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

5. Требования к оформлению статей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

04 / Декабрь 2013

События

Некоммерческому партнерству «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» – 5 лет 19 декабря 2013 года исполняется пять лет общественной организации «Некоммерческое партнерство «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» – НП «СРЗАУ». Рождение Партнерства прошло в нелегкие времена реформирования РАО «ЕЭС России», и необходимость его создания была продиктована сложившимися к этому времени условиями разобщенности субъектов электроэнергетики. Сама идея создания НП «СРЗАУ» стала ответом на запрос от профессионального сообщества, и основными целями Партнерства стали: • Содействие членам Партнерства в эффективной работе релейной защиты и автоматики (РЗА), противоаварийной автоматики (ПА) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) как составной части системы противоаварийного управления в Единой энергетической системе России (ЕЭС России). • Содействие всем заинтересованным лицам и организациям в развитии теории и практики РЗА, ПА и АСУ ТП как областей научно-технических знаний в Российской Федерации. Исходя из основных целей, перед Партнерством были поставлены следующие задачи: • Организация обмена информацией между членами Партнерства для формирования единого информационного пространства. • Организация научно-технических дискуссий по актуальным проблемам РЗА, ПА и АСУ ТП, семинаров, конференций и выставок. • Подготовка предложений и участие в формировании нормативно-технической базы разработки, проектирования, внедрения и эксплуатации систем РЗА, ПА и АСУ ТП. • Организация экспертизы и приемки но6

04 / Декабрь 2013

вых видов устройств и систем РЗА, ПА и АСУ ТП зарубежного и отечественного производства. • Организация мониторинга функционирования систем РЗА и ПА в ЕЭС России. Учредители НП «СРЗАУ» прекрасно понимали, что достижение указанных целей и решение поставленных задач возможно только коллегиально, на основе соблюдения баланса интересов всех организаций и специалистов, работающих в обозначенной области, и признания общей ответственности за работу систем РЗА, ПА и АСУ ТП. За прошедшие пять лет численный состав Партнерства стабилизировался, и в настоящее время его членами являются 20 достаточно известных и авторитетных организаций, представляющих компании-производители устройств РЗА, ПА, систем управления, ВЧ-аппаратуры и испытательных установок, инжиниринговые и проектные компании, а также системные интеграторы. География этих компаний такова: города Екатеринбург, Иваново, Москва и Московская область, Нижний Новгород, Санкт-Петербург, Чебоксары. В нашем Партнерстве вполне мирно уживаются конкурирующие организации, которые сознательно выбрали путь здоровой конкуренции. Пять лет не такой большой срок для общественной организации, чтобы подводить итоги. Однако хочется поделиться с читателями журнала о проделанной работе и планах на будущее. В рамках Партнерства сформированы две рабочие группы: рабочая группа по МЭК 61850, задачей которой является обобщение теории и практики применения настоящего стандарта; рабочая группа

по нормативно-технической документации (НТД), которой поручено разработать структуру базы НТД и принципы систематизации и фильтрации информации. Надо сказать, что деятельность этих двух рабочих групп мы стараемся связать с Российским национальным комитетом МЭК (РосМЭК) – авторитетной организацией по разработке международных стандартов. Члены нашего Партнерства постоянно получают информацию о разрабатываемых стандартах соответствующими техническими комитетами ТК57, ТК93, ТК94 и ТК95. НП «СРЗАУ» наделено полномочиями Органа Системы добровольной сертификации Корпорации «ЕЭЭК» с широкой областью полномочий. Система добровольной сертификации Корпорации «ЕЭЭК» зарегистрирована и внесена в реестр зарегистрированных систем добровольной сертификации (№ РОСС RU.M584/04ЧУ00). Еще в процессе регистрации Партнерства мы поняли необходимость организации выпуска профессионального журнала, и уже в декабре 2008 года совместно с издательским домом «Вся электротехника» впервые успешно реализован проект по выпуску специализированного журнала «РЕЛЕЙЩИК». На выставке «Электрические сети России-2009» этот проект был отмечен дипломом. В течение полутора лет журнал выпускался при активной информационной и финансовой поддержке наших партнеров. Однако в середине 2010 года официальный учредитель журнала «РЕЛЕЙЩИК» – издательский дом «Вся электротехника» – решил переориентироваться на информационную поддержку Исследовательского комитета В5 РНК СИГРЭ.

События На ошибках учатся, и поэтому уже в июне 2010 года на общем собрании НП «СРЗАУ» было принято решение об организации выпуска собственного печатного органа – журнала «РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ». Это научно-практическое издание с более широкой тематикой ориентировано на специалистов, работающих в сфере разработки, производства, проектирования, инжиниринга и эксплуатации систем РЗА, АСУ и мониторинга. Журнал зарегистрирован как СМИ, а также в системе ISSN (International standard serial numbering) Международным центром ISSN в Париже под номером ISSN 2222-5269. Для издания этого журнала был учрежден многофункциональный Рекламно-издательский центр «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике» – РИЦ «СРЗАУ». По заведенной традиции, презентация первого номера журнала «РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ» была проведена 30 ноября 2010 года во время работы авторитетного форума электротехников – международной выставки «Электрические сети России - 2010». За три года выпуска журнал «РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ», благодаря продуктивному взаимодействию Издательства и Партнерства, приобрел авторитет и популярность среди специалистов-энергетиков. Наш журнал не обходит вниманием ни одно более-менее значимое событие в электроэнергетике. Подана заявка на включение журнала в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, в которых публикуются основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук (журнал ВАК). Издательство рассчитывает на широкую поддержку и участие в жизни журнала специалистов, работающих в сфере разработки, производства, инжиниринга и эксплуатации систем РЗА, ПА и АСУ ТП, научной общественности и аспирантов ВУЗов. Во взаимодействии с РИЦ «СРЗАУ» наше Партнерство проводит большую работу по организации выставок и научно-практических конференций. Начало было положено в 2009 году, когда

по инициативе и при непосредственном участии НП «СРЗАУ» в павильоне «Электрификация» была проведена Всероссийская конференция «Релейная защита и автоматика-2009» с участием специалистов предприятий и организаций России и ближнего зарубежья. Конференция прошла под лозунгом консолидации научнотехнической общественности и организаций, работающих в области развития, производства, проектирования, внедрения и эксплуатации систем РЗА, ПА и АСУ ТП в ЕЭС России. По окончании этой Конференции было принято Решение, которое практически полностью легло в основу плана работы нашего Партнерства на следующие годы. В 2010 году наше Партнерство приняло самое активное участие в организации и проведении юбилейной XX конференции и выставки «Релейная защита и автоматика энергосистем-2010». Первый успешный опыт позволил нам в дальнейшем, начиная с 2010 года, организовать и проводить на регулярной основе научно-практические конференции «Релейная защита и автоматизация энергосистем» в рамках международной выставки «Электрические сети России». Тематика обсуждаемых вопросов и проблем достаточно широка: от формирования основных направлений дальнейшего развития систем РЗА, ПА и автоматизации электрических сетей с использованием инновационных технологий до вопросов разумного сочетания процесса модернизации с обеспечением надежного и эффективного функционирования находящихся в эксплуатации систем РЗА. Кстати, последняя из организуемых нами конференций в рамках выставки «Электрические сети России-2013» посвящена основным результатам внедрения микропроцессорных устройств РЗА и систем управления в электрических сетях. И наконец, значимыми событиями явились прошедшие в 2012 и 2013 годах в столице Чувашской Республики – городе Чебоксары международные научно-практические конференции и выставки «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России» – форум «РЕЛАВЭКСПО».

научно‑практическое издание

Инициатором проведения «РЕЛАВЭКСПО» явилось НП «СРЗАУ». Эта инициатива нашла широкую поддержку у Правительства Чувашской Республики и основных субъектов электроэнергетики: ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «РусГидро», ОАО «Холдинг МРСК». Вся тяжесть организационных вопросов двух прошедших форумов легла на РИЦ «СРЗАУ». Оба форума «РЕЛАВЭКСПО» имели большой успех, предопределенный форматом их проведения – сочетание выставки, научно-практической конференции и рабочего совещания релейщиков сетевых компаний. В адрес нашего Партнерства поступают пожелания о ежегодном проведении форума «РЕЛАВЭКСПО». Видимо, профессиональным сообществом этот форум воспринимается как продолжение традиций проведения ежегодных, ранее – Всесоюзных, а ныне – Всероссийских совещаний релейщиков с показом достижений разработчиков и производителей в области релейной защиты и автоматизации. И наконец, наше Партнерство не остается в стороне от вопросов развития и внедрения инновационных технологий в электроэнергетике. НП «СРЗАУ» является участником Технологической платформы «Интеллектуальная Электроэнергетическая система России». Как видно, поле деятельности НП «СРЗАУ» довольно обширно, и решать поставленные задачи можно только коллегиально, общими усилиями компетентных организаций и специалистов. В нашей работе нам не хватает поддержки, своего рода административного ресурса таких авторитетных организаций, как «СО ЕЭС», «ФСК ЕЭС», «Россети», «Росэнергоатом», «РусГидро» и др. Надеюсь исправить это положение, договорившись о заключении Договоров о сотрудничестве. Наше Партнерство открыто для взаимодействия со всеми субъектами электроэнергетики. Информацию о Партнерстве и еще много интересного можно найти на сайте Партнерства: www.srzau-np.ru к.т.н. Белотелов А.К., президент НП «СРЗАУ» 7

События

Выставки и конференции

IX Всероссийская научно-практическая конференция «Комплексные решения при проектировании новых и реконструкции действующих электрических станций и подстанций 6-220 кВ с использованием новых разработок ЗАО «Радиус Автоматика» и ООО «НПФ «Радиус» В компании «Радиус Автоматика» стало хорошей традицией на ежегодно проводимой научно-практической конференции с емким названием «Комплексные решения при проектировании новых и реконструкции действующих электрических станций и подстанций напряжением 6-220 кВ» подводить итоги работы и представлять свои новые разработки. Не стала исключением девятая по счету конференция, прошедшая в период с 16 по 22 сентября 2013 года. В работе конференции приняли участие более 100 представителей инжиниринговых, проектных и эксплуатационных организаций. По заведенной традиции, целый день перед началом работы конференции был посвящен ознакомлению с технологией производства, образцами новой продукции и системой контроля качества выпускаемой продукции. На открытии конференции с обзорным докладом об итогах работы компании, планах по объему выпускаемой продукции и новых разработках выступил Генеральный директор компании Давыденко Юрий Николаевич. В своем докладе он отметил, что существующая производственная база, современная технология производства позволяют компании в полной мере удовлетворять потребности заказчиков при реконструкции и новом строительстве энергетических объектов ЕЭС России. Особое внимание при разработке и производстве уделяется обеспечению технического совершенства и качества выпускаемой продукции, а также взаимоотношению с заказчиками по обеспечению надежного функционирования поставляемой продукции на объектах электроэнергетики. Так, на предприятии действует эффективная система пооперационного контроля для выявления недобросовестных поставщиков комплектующих изделий. Налажена также обратная связь с эксплуатиру8

04 / Декабрь 2013

ющими организациями. Значительная часть доклада Ю.Н. Давыденко была посвящена новым и перспективным разработкам. Разработана модификация серийно выпускаемого терминала «Сириус-2» для подстанций на переменном оперативном токе со встроенным блоком питания от аварийных цепей, реализацией аварийного отключения по схеме «дешунтирования» или «от предварительно заряженного конденсатора». В специальной линейке терминалов присутствуют дифференциальная и резервная защиты силового трансформатора. Серия терминалов «Сириус-2» имеет вариант исполнения по типу канала связи «И4», которая предусматривает два оптических порта Ethernet с поддержкой протокола и модели данных в соответствии с МЭК 61850, редакция 2. Особое внимание в докладе было уделено вопросу подготовки серийного производства новой платформы для цифровых подстанций «Сириус-4». Благодаря применению унифицированной модульной конструкции в этих терминалах появились возможности наращивания функций и удобства технического обслуживания. В первый день работы конференции были представлены три доклада по тематике «Релейная защита и автоматика». Два доклада по новым шкафам серии «ШЭРА» для ПС 35-220 кВ и устройствам

РЗА для электрических сетей 110-220 кВ носили обзорный характер. Однако много внимания в этих докладах было уделено защитам трансформатора и автотрансформатора, вопросам выбора уставок и проверкам при вводе терминалов защит в эксплуатацию. Третий доклад касался особенностей проектирования вторичных схем ПС 6-35 кВ на переменном оперативном токе на базе терминалов «Сириус-2». Также рассмотрены вопросы выбора и расчета уставок защит. Во второй день работы конференции были показаны разработки, ранее не характерные для «Радиус Автоматика». Это новое исполнение шкафов собственных нужд ЩСН-РА одностороннего и двухстороннего обслуживания со сроком службы 25 лет и максимальным учетом требований безопасности обслуживания. Это также шкафы оперативного тока ШОТ-РА и щиты постоянного тока ЩПТРА, входящие в систему оперативного постоянного тока (СОПТ). Были представлены 6 вариантов схем СОПТ и устройство мониторинга на базе терминала «Сириус-2-МПТ». Завершили второй день конференции доклады по новым направлениям деятельности компании: конструкции и основные параметры КРУ МV R12, секционирующие пункты (реклоузеры) СП-РА и пункты коммерческого учета ПКУ-РА. Было доложено о конструкции и характеристиках КРУ, особенностях схем и

События

Выставки и конференции

конструкций релейного отсека КРУ с применением терминалов «Радиус Автоматики». Большой интерес участников конференции вызвал доклад «Конструктивные и схемные решения вторичных цепей оборудования среднего напряжения и ретрофита релейных отсеков». Третий день работы конференции был посвящен исключительно новым разработкам. В развитие докладов первого дня конференции была представлена новая разработка терминала резервной защиты и автоматики управления выключателем «Сириус-3-ЛВ-04» для трансформаторов и автотрансформаторов с высшим напряжением 220 кВ, выполненная с учетом технических требований ОАО «ФСК ЕЭС». Конечно, не обойдена вниманием тема ЦПС. Доклад «Новая программно-ап-

паратная платформа МПУ РЗА «Сириус-4» для ЦПС и система автоматизированного проектирования ЦПС» вызвал большой интерес, и по нему состоялась широкая дискуссия. Первая презентация этой разработки планируется на выставке «Электрические сети России-2013». Можно отметить глубокую и тщательную проработку, на базе новой программно-аппаратной платформы, современного устройства дифференциальной защиты линии (ДЗЛ) с цифровым каналом связи с интерфейсом IEEE с37.94. Данный терминал предусматривает работу как по выделенной оптоволоконной линии связи, так и через мультиплексоры. Последующие доклады по опыту наладки терминалов «Сириус-2», о стендах по обучению персонала работе с этими терминалами, новой программе про-

смотра осциллограмм и организации связи с удаленными подстанциями по каналам GSM, несомненно, были интересны представителям эксплуатационных организаций. По заслушанным в течение 3-х дней докладам можно сделать вывод о существенном прогрессе в развитии компании «Радиус Автоматика». Особенно это заметно по появлению разработок и изделий новых тематических направлений. Отрадно отметить, что формат конференции позволял задавать вопросы по каждому докладу и получать на них исчерпывающие ответы. Помимо этого было достаточно времени для живого общения и обсуждения насущных проблем участников конференции и специалистов компании «Радиус Автоматика». Эффективность проведения такой конференции довольно высока и взаимовыгодна как для производителя устройств РЗА, так и для заказчика. Остается пожелать компании «Радиус Автоматика» продолжения традиции проведения конференции на регулярной основе, способствующей, в итоге, надежному функционированию ЕЭС России в целом.

Во время работы конференции ЗАО «РАДИУС Автоматика» Главный редактор журнала «Релейная защита и автоматизация» Белотелов Алексей Константинович встретился с Генеральным директором этой компании Давыденко Юрием Николаевичем и задал ему ряд вопросов. Белотелов А.К.: 5 лет назад Вы активно поддержали идею создания НП «СРЗАУ». Поэтому первый вопрос как к одному из учредителей такой: как Вы оцениваете работу Партнерства, состав которого за прошедший период значительно пополнился компетентными организациями и специалистами? Давыденко Ю.Н.: Хорошего сделано много, особенно в плане организации конференций и выставок. Организация и проведение по инициативе

Партнерства международной научнопрактической конференции и выставки «РЕЛАВЭКСПО» в Чебоксарах в 2012 и 2013 годах – это несомненный плюс. В этом нельзя умалить успехов Партнерства. К успешному проекту Партнерства можно отнести и выпуск журнала «Релейная защита и автоматизация». Сотрудничество по информационному обмену с Российским национальным комитетом МЭК в целом полезно, но получение информации на английском язы-

научно‑практическое издание

ке (рассылки МЭК) создает некоторые трудности. Белотелов А.К.: Согласен, здесь наше упущение. Как минимум такую информацию надо пересылать с аннотацией на русском языке и создавать некий фильтр, чтобы до вас доходила дозированная, нужная вам информация. Мы надеялись, что роль такого фильтра будет выполнять сформированная в рамках Партнерства рабочая группа по стандарту МЭК 61850, но, к сожалению,

События

Выставки и конференции

она не очень активно работает. В связи с этим не могу не упомянуть проблему с нормативно-технической документацией. В рамках Партнерства была сформирована рабочая группа по НТД, которая активно начала свою деятельность, но в настоящий момент также испытывает некоторые трудности, связанные как с недостаточной административной поддержкой этой работы со стороны основных субъектов электроэнергетики, так и отсутствием финансирования. Я понял, что, несмотря на вышеперечисленные недостатки, работу нашего Партнерства Вы оцениваете положительно. Давыденко Ю.Н.: Да, конечно. Белотелов А.К.: Теперь вернемся к основному событию – конференции, она девятая по счету. Во многих я участвовал и вижу по результатам последних 2-х конференций, что «Радиус Автоматика» все время представляет какието новинки. Налицо значительный прогресс. Думаю, что читателям журнала будет интересна история создания вашей фирмы: вернемся в те времена, когда становление фирмы начиналось, при сотрудничестве с ОРГРЭС, с приборов ОМП и проверочных установок. Давыденко Ю.Н.: Действительно, без ОРГРЭС не было бы ничего. Так удачно все сложилось. На этих двух базовых приборах, созданных в сотрудничестве с ОРГРЭС, устройствах ОМП и проверочных установках для автоматов, мы закрепились и выросли. Белотелов А.К.: Как развивались события дальше? Ведь сейчас ваша фирма занимает одно из лидирующих положений по производству и поставке устройств РЗА. Давыденко Ю.Н.: Я уже говорил, с чего мы начинали, потом, с подачи того же ОРГРЭС, нам предложили освоить производство установок для проверки устройств РЗА, аналогичных установкам типа К500, выпускаемых Киевским заводом «Точэлектроприбор». Уж коль мы осмыслили ОМП по параметрам аварийного режима и установки для проверки устройств РЗА, следующим логичным шагом было вплотную заняться самими 10

04 / Декабрь 2013

устройствами РЗА и другими сопутствующими изделиями. Белотелов А.К.: По результатам последней конференции я вижу, что у вас значительно расширилась номенклатура выпускаемых изделий. Это, помимо классического набора устройств РЗА электрических сетей 6-220 кВ, щиты постоянного тока, щиты собственных нужд, ячейки КРУ и реклоузеры. Ясно, что расширение номенклатуры открывает перспективу осуществления комплексных поставок на энергообъекты ЕЭС России. Однако вернемся к РЗА, где у вас просматривается значительный прогресс. В чем секрет успеха? Может, в грамотной кадровой политике? Давыденко Ю.Н.: Да, это действительно так. Мы очень плотно работаем с Ивановским энергетическим университетом (ИГЭУ). У нас есть договоренность, что ежегодно мы отбираем студентов старших курсов, беседуем с ними, предлагаем пройти у нас оплачиваемую практику, после чего, как правило, предлагаем работу на постоянной основе. Белотелов А.К.: Так вот в чем секрет успеха! Можно сказать, что ИГЭУ является передовым в подготовке специалистов-энергетиков. Давыденко Ю.Н.: Да. К тому же подавляющее большинство работающих у нас выпускников ИГЭУ учатся в аспирантуре. Белотелов А.К.: Ловлю вас на слове и предлагаю вашим аспирантам публиковаться в нашем журнале. Тем более что полтора года назад мы подали заявку на включение журнала «Релейная защита и автоматизация» в перечень СМИ ВАК. В перечень рекомендуемых изданий для публикаций научно-технических статей наш журнал уже включен. Давыденко Ю.Н.: Будем иметь в виду. Белотелов А.К.: На каких из представленных на конференции разработках вы могли бы акцентировать внимание? Давыденко Ю.Н.: Конечно же, новая платформа для цифровой подстанции – «Сириус 4». Это выстраданное детище, результат напряженной трех-

летней работы. Проделан колоссальный объем работ. Подготовлена технология производства, проведен полный цикл испытаний. Даже не верится, что мы близки к окончанию работы. Хотелось бы еще подчеркнуть, что на базе этой платформы можно реализовать не только устройства РЗА, но и множество иных функциональных устройств: это система сбора информации, телемеханика, противоаварийная системная автоматика и т.д. Белотелов А.К.: Эта разработка соответствует духу времени. Многие работают в этом направлении. И здесь, конечно, большая конкуренция. Давыденко Ю.Н.: Да, конечно, многие, это практически все ведущие российские и зарубежные фирмы, выпускающие устройства РЗА. Но здесь есть, на мой взгляд, одна глобальная проблема – это отсутствие российских национальных стандартов, в соответствии с которыми должны создаваться системы РЗА. Разве сейчас можно приобрести ГОСТ Р, трактующий однозначно требования МЭК 61850? Белотелов А.К.: Да, действительно, отсутствие основополагающих нормативных документов – это большая проблема как для разработчика, так и для эксплуатации. Давыденко Ю.Н.: Вернемся к реализации в наших разработках стандарта МЭК 61850. Мы этим занимаемся, занимается этим же «ЭКРА», «Бреслер» и т.д. Но в силу того, кто как перевел, кто как понял и как трактовал этот стандарт, требования могут различаться. Т.е. опять возвращаемся к вопросу незамедлительной разработки национальных стандартов на базе стандарта МЭК 61850. Белотелов А.К.: Я удовлетворен нашей беседой и в заключение хочу пожелать успеха Вам и Вашим сотрудникам в благородном деле развития отечественной электротехнической отрасли. Надеюсь на наше дальнейшее сотрудничество в рамках Партнерства, особенно в части организации разработки национальных стандартов на базе стандарта МЭК 61850.

События

Выставки и конференции

IV Международная научнопрактическая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи» прошла в Новочеркасске В 2013 году Международная научно-практическая конференция (МНПК) проводилась в стенах Южно-Российского государственного политехнического университета (ЮРГПУ) и была приурочена к 80-летию профессионального энергетического образования на Юге России. Конференцию традиционно организует ОАО «СО ЕЭС», в этом году – совместно с энергетическим факультетом, кафедрой «Электрические станции и электроэнергетические системы» и рядом других кафедр ЮРГПУ. МНПК получила поддержку крупнейших российских компаний: научно-проектного комплекса электроэнергетики ОАО «ЭНЕКС» (г. Ростов-на-Дону) и научно-производственного предприятия «ЭКРА» (г. Чебоксары), на котором трудится немало выпускников этого вуза разных лет. Генеральный директор ОДУ Юга Сергей Шишкин сообщил, что выбор ЮРГПУ в качестве площадки для проведения конференции был не случайным: «ЮРГПУ старейший и крупнейший технический вуз на Юге России. Именно здесь 80 лет назад был образован первый энергетический факультет в южном регионе. Кроме того, СО ЕЭС и ЮРГПУ связывают многолетние партнерские отношения: совместно разработаны программы дополнительной специализированной подготовки студентов 4-5 курсов и программа стажировок. С 2007 по 2013 годы дополнительное обучение в группах спецподготовки прошли 30 студентов ЮРГПУ, 17 из которых в настоящее время работают в ОАО «СО ЕЭС». Напомним, что впервые молодежная конференция прошла в Екатеринбурге в 2010 году на базе Уральского федерального университета им. Б.Н. Ельцина. Там же в 2012 году прошла и третья конференция. Вторая конференция проводилась в Самаре на базе Самарского государственного технического университета в 2011 году. В работе конференции этого года приняли участие свыше 350 делегатов: студенты, магистранты и аспиранты ведущих технических вузов России, Украины, Белоруссии, Узбекистана, Таджикистана, Латвии, Болгарии, Ирака и Вьетнама, молодые энергетики – работники СО ЕЭС, ведущих российских сетевых и генерирующих компаний. научно‑практическое издание

Основными целями конференции являются развитие научного и творческого потенциала молодых исследователей в области электроэнергетики, активизация процесса обмена новыми идеями и разработками, стимулирование творческого мышления среди молодежи. Одна из задач конференции – формирование кадрового резерва для ОАО «СО ЕЭС» и предприятий отрасли. На торжественной церемонии закрытия сопредседатель организационного комитета конференции, доктор технических наук, профессор, советник заместителя Председателя Правления ОАО «СО ЕЭС» Петр Ерохин поблагодарил всех делегатов за активное участие. «Наш проект продолжает развиваться и по качеству докладов, и по уровню исследуемых проблем. Увеличивается и количество участников. Некоторые молодые исследователи приняли участие во всех четырех конференциях, за это время они показали серьезный профессиональный рост, некоторые из них стали обладателями научных степеней. Значительная часть докладчиков – это наиболее талантливые и целеустремленные молодые специалисты, входящие в кадровый резерв энергетической России», – подчеркнул Петр Ерохин. Работа конференции проходила с 14 до 18 октября. Участники представили свои доклады в рамках 8 секций: «Системная автоматика, релейная защита и противоаварийное управление электроэнергетических систем», «Моделирование и оптимизация режимов электроэнергетических систем», «Эксплуатация и инновационное развитие электроэнергетических систем», «Мониторинг, диагностирование электрооборудования и информационные технологии для управления ЭЭС в реальном времени», «Энергоэффективные технологии в электроэнергетических системах», «Проблемы распределенной генерации», «Реализация рыноч11

События

Выставки и конференции

ного механизма в электроэнергетике», «Технологии управления персоналом и проблемы подготовки специалистов для электроэнергетики». По результатам секционных выступлений 34 наиболее ярко проявивших себя молодых участников мероприятия были отмечены Дипломами «За лучший доклад» I, II и III степени. После окончания конференции редакция нашего журнала обратилась к одному из организаторов и участникам конференции с просьбой ответить на интересующие нас вопросы. В.И. Нагай, д.т.н., профессор (ЮРГПУ(НПИ)) – сопредседатель Организационного комитета и председатель Программного комитета конференции: 1. Как опыт трех предыдущих конференций помог в организации конференции в вашем вузе? Что нового было привнесено в 2013 году? Накопленный опыт проведения предыдущих конференций, безусловно, был учтен при проведении конференции на Донской земле. В частности, методическую поддержку оказала кафедра «Автоматизированные электрические системы» УрФУ. Стандарт проведения конференции определялся ее постоянным организатором – Системным оператором ЕЭС. Новым элементом в проведении данного мероприятия явилась форма принятия докладов на сайте конференции и удаленная экспертиза докладов ведущими учеными и специалистами в Москве, Екатеринбурге, Пятигорске, Новочеркасске, Ставрополе, Краснодаре и других городах России 12

04 / Декабрь 2013

с возможностью оперативного общения с авторами докладов. При очень плотном графике работы секций конференции участники совершили экскурсию по столице Донского казачества – городу Новочеркасску, ознакомились с Вознесенским войсковым кафедральным собором, вошедшим в 2013 году в число известнейших мест России, музеем истории донского казачества, Атаманским дворцом, посмотрели спектакль «Бабий бунт» по мотивам произведений нашего земляка – всемирно известного писателя М.А. Шолохова в Казачьем драматическом театре. 2. Как Вы оцениваете научный потенциал сделанных в этом году докладов и их прикладной характер? В целом уровень докладов данной конференции достаточно высок, что отмечено было на заключительном заседании Программного комитета. Безусловно, что уровень докладов молодых специалистов – сотрудников энергетических компаний, СО ЕЭС, проектных и научно-производственных предприятий, аспирантов и преподавателей вузов, имеющих опыт научно-исследовательской работы, выше, чем у студентов. Но это позволяет последним увидеть профессиональный рост своих старших коллег и получить опыт научно-исследовательской работы и защиты ее результатов перед требовательной аудиторией. 3. Какие вузы России выступили на конференции наиболее активно и какие проблемы в подготовке специалистов в области электроэнергетики Вы считаете необходимым отметить?

Наиболее многочисленные и активные команды представили: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Самарский государственный технический университет, Ивановский энергетический университет имени В.И. Ленина, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, НИУ «Томский технический университет», Северо-Кавказский федеральный университет, Казанский государственный энергетический университет, Южно-Уральский государственный университет (НИУ) и ряд других вузов. Это нашло отражение и в оценке уровня докладов их представителей. Необходимо также отметить высокий уровень докладов представителей ОАО «СО ЕЭС», проводящего селективный отбор выпускников вузов через систему дополнительной подготовки. Главной проблемой высшего образования стал отказ от подготовки специалистов и переход на подготовку бакалавров и магистров. Четырехлетняя подготовка бакалавров не отвечает требованиям отечественной энергетики, а выпуск магистрантов, составляющий не более 25% от выпуска бакалавров, не обеспечит потребности в выпускниках. И. Кошельков (НПП «ЭКРА», г. Чебоксары) награжден Дипломом I степени «За лучший доклад», сделанный им на тему «Исследование зависимости поведения дискретных входов микропроцессорных устройств РЗА от процессов в сетях оперативно-

События

Выставки и конференции

го постоянного тока с традиционной схемой контроля изоляции»: 1. Иван! Ты не впервые участвовал в научных мероприятиях. Чем особым, потвоему, отличается прошедшая в г. Новочеркасск конференция? Первой примечательной для меня особенностью мероприятия стала форма принятия докладов. Возможность заранее отправить работу на рецензирование ведущим специалистам отрасли мне показалась очень полезной. Приятно удивила оперативность, с которой я получил замечания по своей статье, что позволило так же оперативно внести поправки. Порадовал тот факт, что, несмотря на большой объем работ, которые необходимо было заслушать в краткие сроки, организаторами было немало внимания уделено вопросам культурно-массовой программы. Участникам удалось не только познакомиться с Новочеркасском – городом с удивительно красивой архитектурой, но и попасть в Казачий драматический театр. Положительные эмоции вызывает и организация горячего питания и кофе-пауз для участников конференции. Приятно было в перерывах работы секции не просто размяться, но и съесть пару «орешков» и пообщаться с молодыми специалистами из других организаций. 2. Какие новые тенденции развития в изучаемой тобой области науки ты открыл для себя из выступлений и общения на этой конференции? Я приехал в ЮРГПУ уже в третий раз, ранее я являлся участником традиционной для ЮРГПУ научной конференции «Кибернетика энергетических систем». В этом году география докладов оказалась гораздо шире: удалось даже встретиться с коллегами из Казани, с которыми мы познакомились на одной из конференций в Татарстане несколько ранее. Было немало докладов, так или иначе связанных с математическим моделированием процессов в первичных и вторичных цепях электрооборудования. Причем результаты, описанные в этих работах, представляют для меня непосредственный интерес. Я немного удивлен отсутствием каких-либо докладов по

тематике стандарта МЭК 61850 - было бы любопытно узнать, как на практике, на реальных объектах, используются преимущества протоколов этого перспективного для РЗА стандарта. В.М. Шевцов, к.т.н., профессор (Чувашский государственный университет), выпускник ЮРГПУ (НПИ) (ранее – НПИ) 1961 года: 1. Какие знания, полученные в студенческие годы этом вузе, стали для Вас базовыми по жизни? Как Вы оцениваете современное состояние учебной базы, уровень преподавания и в целом положение дел в этом вузе? Большую роль в моей судьбе и трудовой биографии сыграли знания по математике и дисциплинам электротехнического профиля, полученные мной за годы учебы в НПИ. С благодарностью и, несмотря на давность лет, восхищением вспоминаю факультативные лекции по математике профессора Наталевича. Лекционная аудитория всегда набивалась битком студентами с самых различных факультетов, даже тех, на которых математика не была основным (профильным) предметом. Каждая встреча с ЮРГПУ, а я бываю в нем ежегодно на традиционной научной конференции «Кибернетика энергетических систем» последние 3 года, производит на меня при каждой поездке очень хорошее впечатление: начиная с отреставрированного фасада главного здания вуза, кстати, в точности воспроизводящего здание Варшавского университета, прекрасно оборудованы современными техническими средствами лекционные аудитории. Кроме того, вуз расширяется и в плане строительства новых зданий: конференция проходила в только что отстроенном учебно-библиотечном корпусе, замыкающем четкий ансамбль зданий. В хорошем состоянии поддерживается стадион, спортплощадки, зеленые насаждения. 2. Что из опыта работы этого вуза оценивается Вами как положительный и значимый результат? Как я уже говорил выше, но еще раз хочу подчеркнуть, это – существенное улучшение учебной базы, включая дизайн помещений, и увеличение пло-

научно‑практическое издание

щадей вуза с одновременным сохранением своих академических традиций. Например, до сих пор ученики «школы профессора Дроздова» поддерживают высокие стандарты образовательной деятельности и, к слову сказать, не только в этом вузе. В ЮРГПУ удалось сохранить и связь науки с производством – здесь не прекращал свою научно-исследовательскую деятельность НИИ электроэнергетики, работая на договорных началах с крупнейшими предприятиями разных отраслей Юга России и других регионов. О таких структурах в других российских вузах я практически не слышал и не знаю. 3. В 2013 году на форуме РЕЛАВЭКСПО-2013 впервые прошла секция молодых специалистов «Инновации в автоматизации электроэнергетики». В чем конкретно Вы видите сходство задач и отличия этих двух мероприятий? Над чем необходимо работать организаторам чебоксарского форума 2015 года? Я приветствую и всячески стараюсь поддерживать организацию подобных форумов, на которых молодежь может оценить собственный уровень и полученный объем знаний и пробует себя как профессионал в выбранной им сфере деятельности или будущей профессии. Несомненно, цели и задачи у этих двух форумов схожи. Они кардинально отличаются только широтой тематики и географией аудитории – конференция «Электроэнергетика глазами молодых» проводилась уже в четвертый раз, а в рамках чебоксарского форума это был первый опыт. Хотя уровень студенческих работ в целом в обоих форумах можно назвать слабоватым. Но это связано, и ни для кого не секрет, с общей ситуацией в российском высшем техническом образовании. Но зато на конференции в Новочеркасске я был приятно обрадован высоким уровнем докладов и прекрасным знанием предмета своего выступления у молодых специалистов энергокомпаний, особенно молодежи из структур ОАО «СО ЕЭС». И это вселяет надежду, что в российской электроэнергетике примет эстафету надежная смена молодых профессионалов. 13

События

Выставки и конференции

Форум UPGRID-2013: все инновации на одной площадке Стремительное развитие электросетевого комплекса требует инноваций, и в свете этих событий UPGrid приобретает особое значение. Сегодня это не только площадка для прямого диалога между специалистами, но и важный ресурс для анализа и выбора наиболее эффективных разработок, подчас опережающих время. Форум-2013 был организован ОАО «Россети» при поддержке Министерства энергетики РФ.

Год, прошедший с момента предыдущего форума UPGrid, стал очень важным в истории развития российской электроэнергетики: была утверждена стратегия развития электросетевого комплекса и принято решение о создании ОАО «Россети». В своем приветственном обращении к участникам и гостям форума глава ОАО «Россети» Олег Бударгин отметил: «Мы стоим на пороге серьезных изменений и масштабных проектов. Здесь у нас большие надежды на наших ученых и проектировщиков, поиск новых форм сотрудничества и оборудования, чтобы в дальнейшем повышать энергоэффективность и доступность сетей, снижать потери». На Международном электроэнергетическом форуме UPGrid «Электросетевой комплекс. Инновации. Развитие», который прошел в Москве с 29 по 31 октября в МВЦ «КрокусЭкспо», 75 компаний из 15 стран представили новейшие технологии и современное оборудование для электросетевого комплекса. Выставочные экспозиции посетили более 14

04 / Декабрь 2013

5,5 тысяч человек. Крупные российские и зарубежные компании продемонстрировали свои инновационные разработки и новые технологии: ALSTOM GRID, HYUNDAI HEAVY INDUSTRIES Co., TOSHIBA, SIEMENS, ABB, ОАО «Электрозавод», ЗАО «РТСофт», ЗАО «ГК Таврида Электрик» и другие. В форуме заметным было и участие компаний из состава НП «СРЗАУ»: ООО «ИЦ «БРЕСЛЕР», ООО НПП «ЭКРА», ООО «НПП «Динамика», ООО «Прософт-Системы», ООО «ЭнергопромАвтоматизация». В рамках Форума-2013 был заключен ряд соглашений о сотрудничестве. Одним из основных событий Форума стало подписание соглашения о сотрудничестве между ОАО «Россети» и ГК «Внешэкономбанк» по вопросу совместной реализации проекта Федерального испытательного центра на территории РФ. Планируется, что новый испытательный центр появится в России до конца 2017 года и станет ключевой площадкой для проведения испытаний нового и разрабатываемого оборудования, соответствующих международным стандартам. Генеральный директор ОАО «Россети» О. Бударгин наградил победителей конкурса инновационных проектов. Поздравив участников и финалистов конкурса с высокими наградами, он отметил безусловную важность инноваций для движения вперед и в обычной жизни, и в развитии отраслей экономики. «Российские сети» – это компания, которая должна идти на шаг впереди всей промышленности и экономики. И мы к этому постоянно стремимся. В этом процессе мы тесно взаимодействуем с производителями. В любом движении есть лидеры, которых мы сегодня определили. С большим удовольствием поздравляю наших партнеров с высокими наградами!» – сказал О. Бударгин на торжественной церемонии.

События

Выставки и конференции

Всего на участие в отборе было подано 86 заявок от 59 российских и иностранных компаний-экспонентов, в том числе производителей оборудования, предприятий и организаций различных форм собственности, включая образовательные учреждения и научно-исследовательские институты. Победителей конкурса определила экспертная группа ОАО «Россети», в состав которой вошли руководители профильных Департаментов. По итогам конкурса первое место в номинации «Перспективный инновационный проект» присуждено ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» за проект создания Федерального испытательного центра, в номинации «Реализованный инновационный проект» финалистом стала компания «Евроконтракт – Высоковольтное оборудование» с проектом «Типовая модульная комплектная цифровая подстанция 10-35 кВ». В этой номинации также были награждены «ЭнергостройМН» за проект создания высокоэффективной энергетической инфраструктуры в Северо-Кавказском федеральном округе и «Таврида Электрик». В номинации «Реализованный инновационный проект» наградой были отмечены: «ЗЭТО» за «Комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией КРУЭ – 110 кВ» и «Лисис» – «ПТК защиты и управления цифровой подстанцией». В рамках деловой программы представители крупных международных компаний, руководство «Россетей» и отраслевые эксперты стали участниками панельной дискуссии «Международная и российская практики создания интел-

лектуальной сети: эффект синергии», где обсудили практику создания интеллектуальных сетей за рубежом и направления развития Smart Grid в России. Открывая дискуссию, Первый заместитель Генерального директора по технической политике ОАО «Россети» Роман Бердников отметил, что в настоящее время перед группой компаний «Россети» стоит серьезная задача – выработать единый вектор развития Smart Grid в России. «В разных странах – разные векторы развития. В Европе – кратчайшие расстояния и сильное развитие ВИЭ. В Китае – дефицит топлива. В России дефицита в углеводородах пока нет. Однако необходимо определить эффекты, которые мы хотим получить от интеллектуальной сети, создать архитектуру интеллектуальной энергосистемы в современных условиях функционирования компании», – пояснил Роман Бердников. Он также отметил, что в данный момент количество пилотных проектов в России уступает международному опыту. В этой связи участники дискуссии сошлись во мнении, что необходимо создать открытую площадку для обсуждения проблем стандартизации и реализации пилотных проектов. В ходе дискуссии ее участники постарались ответить на ряд актуальных вопросов: каким путем в области «умных» сетей должна идти Россия, что мешает внедрению в отечественный сетевой комплекс современных технологий, в том числе и разработанных на Западе, и какой эффект можно получить от построения интеллектуальной сети в России для всех участников: от генерации до потребления.

научно‑практическое издание

Особое внимание участники дискуссии уделили обсуждению основных различий в подходах по внедрению технологий Smart Grid в магистральных и распределительных сетях, а также проблем, возникающих при импорте зарубежных технологий в российскую электроэнергетику. Состоялось 15 круглых столов, ключевыми темами которых стали: развитие интеллектуальных сетей, привлечение молодых специалистов к инновационной деятельности и внедрение новых технологий в электросетевой комплекс. Признанные международные эксперты по вопросам формирования архитектуры интеллектуальных энергетических систем и ее стандартизации поделились опытом построения «умных» сетей и создания перспективных электроэнергетических технологий и решений. В этом году в работе Форума приняли участие представители федеральных и региональных законодательных и исполнительных органов власти, научных организаций, общественных объединений, руководители крупнейших сетевых и генерирующих компаний, производители оборудования и технологий, российские и зарубежные эксперты в области электроэнергетики. Инновационный форум UPGrid – это уникальное место для диалога государства, науки, проектных институтов и промышленности с целью активизации сотрудничества в сфере построения в России интеллектуальной электрической сети на базе современных разработок и технологий. 15

События

Калейдоскоп

ОАО «Россети» Принято Положение о единой технической политике в электросетевом комплексе 23 октября 2013 года Совет директоров ОАО «Россети» утвердил Положение о Единой технической политике в электросетевом комплексе, в разработке которого принимали участие ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», ОАО «СО ЕЭС», ОАО «НИИЦ МРСК», ОАО «ЦИУС» и ряд других компаний. Разработка нового документа была вызвана необходимостью решения важнейшей задачи – централизации управления магистральными и распределительными сетями. Он определяет основные направления технического и технологического развития дочерних и зависимых обществ ОАО «Россети», базовые характеристики применяемого оборудования и материалов, устанавливает типовые требования к энергообъектам с учетом самых современных достижений российской и мировой науки и техники. В нем сформированы основные приоритеты технического развития энергосистемы, объединяющей магистральные и распределительные электросети. В политике отражен современный подход к оценке эффективности исходя из минимизации стоимости владения активами в течение всего жизненного цикла, а также учтено снижение удельных затрат (капитальных и операционных) на единицу обслуживаемого оборудования. Одним из наиболее важных этапов технического развития сети является применение энергоэффективного необслуживаемого оборудования. Это стремление проявляется во всех сферах деятельности и технологических процессах компании и тесно связано со стремлением построить интеллектуальную энергетическую систему с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС). Положение о Единой технической политике прошло рецензирование в ведущих научно-исследовательских и проектных институтах, генерирующих компаниях и у других заинтересованных участников энергетического рынка. 16

04 / Декабрь 2013

ООО НПП «ЭКРА» РОССИЙСКАЯ ЦИФРОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ НПП «ЭКРА» – Бронзовый Партнер UPGrid – представило на стенде этого форума рабочий макет «Цифровой подстанции» (ЦПС) на основе всего спектра оборудования собственной разработки. В составе ЦПС: терминалы РЗА серии БЭ2704 и БЭ2502А, терминалы ПА и контроллер присоединения (КП) на базе микропроцессорных устройств серии ЭКРА 200. Передача аналоговой и дискретной информации между терминалами РЗА, ПА и КП осуществлялась в соответствии с МЭК 61850-8-1 и МЭК 61850-9-2LE при отсутствии контрольных кабелей между устройствами и источником тока и напряжения. Еще одна новая разработка НПП «ЭКРА» – независимое объединяющее устройство (SAMU), также построенное на базе терминала серии БЭ2704. Оно устанавливается в непосредственной близости от измерительных ТТ и ТН (в шкафах наружной установки) и предназначено для преобразования электрических параметров в цифровую форму для их дальнейшей передачи в шину процесса по МЭК 61850-9-2LE. Эта разработка позволит использовать новые цифровые технологии на старых энергообъектах. В рамках представления комплексной реализации проекта ЦПС впервые был показан терминал УСО серии БЭ2006 для сбора и передачи дискретной информации о присоединении в подстанционную шину и управления первичным оборудованием посредством передачи команд по цифровым каналам связи в соответствии с МЭК 61850-8-1. Работу НПП «ЭКРА» в направлении АСУ ТП демонстрировал сервер точного времени также собственной разработки с возможностью работы в системе GPS или ГЛОНАСС с точностью синхронизации до 10 мкс. Побывавший на стенде НПП «ЭКРА» Генеральный директор ОАО «Россети» О. Бударгин отметил актуальность представленных разработок и выразил намерение применять их на объектах электросетевого комплекса России.

ООО «Аналитик-ТС» КОМПЛЕКСНАЯ ЭКСПЕРТИЗА ВЧ-СВЯЗИ Современные решения для комплексной экспертизы ВЧ-связи по ЛЭП, а также контроля РЗ и цифровых подстанций представит ООО «АналитикТС» (торговая марка «AnCom») на выставке «Электрические сети России2013». Она будет проходить с 3 по 6 декабря в Москве на ВВЦ в павильоне №75. На стенде А81 компании будут представлены: • л аборатория ВЧ-связи по ВЛ – мобильный измерительный комплект для контроля каналов, трактов, кабелей и оборудования присоединения цифровой и аналоговой ВЧ-связи, в составе которого: анализатор ВЧ-связи, измерительный генератор и имитатор затухания и шума в ВЧ-тракте; • в ольтамперфазометр для систем РЗ и ПА – для настройки и контроля фазочувствительных схем защиты электрических сетей; • анализатор качества передачи речи в каналах ВЧ-связи по ВЛ и VoIP – для экспертной оценки качества голосовой связи в каналах, образованных с использованием вокодеров, для измерения параметров в каналах ТЧ, а также ведомственных каналах связи ФСК ЕЭС, в т.ч. использующих технологию VoIP; • анализатор потоков E1, использующихся для передачи команд РЗ и ПА, голосовых сообщений по ведомственным каналам связи ФСК ЕЭС, данных телемеханики, телеметрии, АСКУЭ; • анализатор релейщика – цифровые подстанции, МЭК 61850 – для записи и анализа обмена GOOSEсообщениями: Sniffer, соответствие SCL-описанию, статистика ошибок GOOSE, статистика сети. Формирование потоков GOOSE-сообщений, имитация сетевого шторма. Плюс устройство синхронизации времени по сигналам GPS/ГЛОНАСС.

НАУКА

Релейная защита УДК 621.316.92

Авторы: Пирогов М.Г., Михалев С.В., ООО «НТЦ «Механотроника», г. Санкт-Петербург, Россия.

Pirogov M.G., Mikhalev S.V., Mechanotronika Ltd., Saint Petersburg, Russia.

Реализованный способ решения проблемы излишнего действия ДЗТ электродвигателей при повреждении токовых цепей Fulfilled Solution of Biased Differential Protection Incorrect Operation in Conditions of Current Circuits Injuries Problem Аннотация: в докладе представлен способ решения проблемы излишнего действия дифференциальной защиты с торможением при повреждениях в измерительных цепях трансформаторов тока.

Ключевые слова: дифференциальная защита, повреждения трансформаторов тока, измерительные цепи защиты. Abstract: the article is represented solution of biased differential protection incorrect operation in conditions of current measuring circuits injuries problem. Keyworlds: differential protection, current transformers injuries, measuring circuits of protection.

Пирогов Михаил Геннадьевич Окончил КТУ ТТИ (г. Фрунзе (ныне – Бишкек), Киргизия), кафедра «Электроснабжение», специальность «Инженер-электрик». В настоящее время работает заместителем генерального конструктора – начальником отдела РЗА в ООО «НТЦ «Механотроника».

04 / Декабрь 2013

Как известно, существует два варианта выполнения дифференциальной защиты с торможением (далее ДЗТ): • Д ЗТ с током срабатывания меньше номинального тока защищаемого объекта; • Д ЗТ с током срабатывания больше номинального тока защищаемого объекта. Первый вариант обеспечивает более высокую чувствительность, однако возможно излишнее (ложное) срабатывание защиты при неисправности измерительных токовых цепей (далее ТЦ) либо самих трансформаторов тока (далее ТТ). Второй вариант, наоборот, минимизирует возможность срабатывания при неисправности ТТ или ТЦ, однако приводит к снижению чувствительности ДЗТ и к потенциальному увеличению объема повреждений защищаемого объекта при коротких замыканиях (далее КЗ). В настоящее время разные производители РЗА предлагают различные варианты выявления неисправности ТТ и ТЦ, при этом не обеспечивая исключения ложного действия ДЗТ. В основе таких алгоритмов лежит принцип сопоставления симметричных составляющих, их производных и т.п. на границах зоны действия ДЗТ. Однако в настоящее время так и не существует единого общепринятого и эффективного метода выявления таких неисправностей с целью прямого блокирования дифференциальной защиты. Одним из важных требований к дифференциальной защите является высокое быстродействие, соответственно, выявить неисправность ТТ или ТЦ нужно без ущерба для быстродействия защиты. Другим важнейшим

требованием является правильность действия алгоритма блокировки во всех режимах. Выполнение этих требований является сложной задачей. Даже если и будет разработано решение, доверие к нему не будет высоким. В принципе, сама идея блокирования дифференциальной защиты – не лучшее решение. Авторы предлагают другой подход. Прежде всего, всегда необходимо выполнять ДЗТ с током срабатывания больше номинального тока защищаемого объекта. Для исключения недостатков этого принципа, используя возможности современной микропроцессорной техники, возможна реализация простого и эффективного способа выявления изменения режима работы электроустановки. По факту изменения режима и без ущерба для быстродействия возможно выполнять перевод работы ДЗТ на уставки с током срабатывания меньше номинального тока защищаемого объекта, повышая чувствительность. Данный подход является альтернативным решением проблемы и позволяет отказаться от блокирования. Рассмотрим более детально реализацию этого принципа на примере дифференциальной защиты двигателя напряжением 6-10 кВ. Характеристика срабатывания ДЗТ изображена на рис. 1. Дифференциальный ток вычисляется по формуле: А,

(2)

– вектор тока фазы со стороны вывогде дов питания, А; – вектор тока фазы со стороны выводов к нейтрали, А; х – обозначение фаз: А, В, С. Ток торможения (I T) рассчитывается как

НАУКА

Релейная защита

Дифференциальный ток IД, А

Дифференциальный ток IД , А Х арактеристика внутренних повреждений

Область срабатывания при работе по чувствительным уставкам

Kторм α

Область срабатывания

Область несрабатывания

IДЗТ , А

IДЗТ ГРУБ , А IДЗТ ГРУБ *KНБ , А

63º

Область несрабатывания

Т ок торможения IТ , А

IДЗТ ЧУВСТ , А

Область срабатывания tg α=KТОРМ Область несрабатывания Характеристика сигнализации небаланса Область несрабатывания Ток торможения IТ , А

Kторм = tgα Рис. 1. Характеристика срабатывания ДЗТ

Рис. 2. Характеристика срабатывания ДЗТ с очувствлением

действующее значение арифметической полусуммы токов со стороны питания и нейтрали двигателя по формуле: А,

(3)

– действующее значение тогде ка фазы А со стороны выводов питания, А; – действующее значение тока фазы А со стороны выводов к нейтрали, А. В режимах запуска (или самозапуска) электродвигателя в идеальном случае справедливо: , при этом: ; . В соответствии с рис. 1, в таком случае, при правильно выбранных уставках, точка попадает в область несрабатывания защиты. При внутреннем трехфазном коротком замыкании на вводах питания двигателя , при этом: ; .

Соответственно, характеристика внутренних повреждений двигателя может быть представлена прямой с углом наклона 63o, как это показано на рис. 1. Это подтверждает рекомендуемый в [2] принципиальный метод оценки чувствительности ДЗТ исходя из минимального тока срабатывания защиты (до начала торможения). При снижении уставки I дзт чувствительность защиты увеличивается. При этом очевидно, что в случае выполнения защиты с уставкой выше номинального тока электроустановки с целью предотвращения излишнего действия ДЗТ чувствительность существенно снижается (в 3-4 раза) по сравнению с исполнением с уставкой ниже номинального тока. Следует также отметить, что снижение чувствительности в цифровой РЗА может привести к снижению быстродействия (≈ + 5÷10 мс). Для устранения недостатков ДЗТ с током срабатывания больше номинального тока защищаемого объекта рассмотрим принцип алгоритма перевода защиты на более чувствительные уставки. Достоверным признаком изменения режима работы электроустановки, сопровождающимся резким увеличением тока, является признак аварийной составляющей:

Т.е. при внутреннем повреждении при идеальных условиях I дх=2I тх. научно‑практическое издание

где х – обозначение фазы: А, В, С; ix(k) – мгновенное значение тока фазы x на k-м отсчете; T – количество отсчетов за период сигнала. При отсутствии броска тока, измеряемого по ТТ, установленным со стороны питания электродвигателя, работа ДЗТ осуществляется со значением уставки I дзт выше номинального тока двигателя ( ), это позволяет избежать излишнего срабатывания защиты при неисправности в токовых цепях, при этом необходимости в блокировке ДЗТ нет. При возникновении короткого замыкания цифровое устройство РЗА без ущерба для быстродействия переводит ДЗТ на работу с уставкой I дзт меньше номинального тока двигателя ( ), что и повышает чувствительность защиты. Характеристика работы защиты приведена на рис. 2. Работа по чувствительным уставкам вводится на фиксированное время (100 мс). Это обеспечивает срабатывание ДЗТ по чувствительным уставкам без выдержки времени. Очувствление ДЗТ с учетом особенностей построения программного алгоритма выполняется без ущерба для быстродействия. Уставка по аварийной составляющей задается автоматически и фиксирована на уровне 3,5* . Уставка выбрана с боль19

НАУКА

Михалев Сергей Владимирович Окончил Томский политехнический университет, специальность «Электроника и автоматика физических установок». В настоящее время работает ведущим инженеромсистемотехником в ООО «НТЦ «Механотроника».

Релейная защита шим запасом исходя из максимально возможного нормального уровня технологической перегрузки. В то же время указанная уставка по аварийной составляющей позволяет избежать очувствления защиты, например, при обрывах ТЦ. Необходимо отметить, что при повреждении любого элемента измерительной цепи дифференциальной защиты эксплуатационный персонал будет своевременно оповещен об этом сигнализацией небаланса, уставка срабатывания которого выбирается 0,5-0,7I ном электродвигателя. Предложенный алгоритм позволяет: 1. Избежать отключения электродвигателя при обрывах в измерительных цепях (одного, двух или нескольких проводов). 2. Избежать отключения электродвигателя при различных видах замыканий в измерительных цепях. 3. Избежать отключения электродвигателя при повреждении одного или нескольких измерительных трансформаторов тока. 4. Обеспечить высокую чувствительность защиты. Необходимо отметить, что рассмотрен-

ный принцип требует дальнейшего совершенствования. Предложенный алгоритм не позволяет предотвратить излишнее действие ДЗТ при наличии повреждения ТЦ или ТТ и, например, пуске/самозапуске электродвигателя. Однако следует отметить, что вероятность возникновения такой ситуации невысока. При этом технологический персонал электроустановки по факту срабатывания сигнализации небаланса заблаговременно сможет использовать резервную технологическую электроустановку и избежать технологического ущерба, вызванного внезапной остановкой электродвигателя. Литература 1. Стандарт организации СТО ДИВГ-046-2011. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6-10 кВ. Методические указания по расчету уставок защит, 2011. 2. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1985. 3. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1998. 4. Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1992. 5. Правила устройства электроустановок.

ГЕНЕРАТОР ТЕХНИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ ГТЧ-03М ООО «Радиоэлектронные системы» производит генератор технической частоты ГТЧ-03М, предназначенный для испытания, наладки и технического обслуживания устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики. Генератор обеспечивает автоматизированное измерение частоты и времени срабатывания устройств защиты при плавном и скачкообразном изменении частоты. ГТЧ-03М внесен в реестр средств измерений и имеет сертификат соответствия РосТест.

04 / Декабрь 2013

• Компактный, легкий – 3 кг. • Брызгозащитный ударопрочный корпус-чемодан. • Комплектуется длинными высококачественными силиконовыми проводами с изолированными клеммами и зажимами типа «крокодил». • Диапазон рабочих температур от -20оС до +50оС. • Межповерочный интервал – 3 года. • Гарантия – 3 года. 620137, г. Екатеринбург, ул. Июльская, 41 Тел.: 8(343)374-24-64, доб. 140 http://www.irsural.ru e-mail: z@irsural.ru

ПРАКТИКА

научно‑практическое издание

НАУКА

Релейная защита УДК 621.311.1.019

ООО НПП «ЭКРА»,

ОЦЕНКА ЧАСТОТЫ СЕТИ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ РЗА ПО ПЕРЕХОДУ ЧЕРЕЗ НУЛЬ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОЧНОСТИ

г. Чебоксары, Россия.

FREQUENCY ESTIMATION IN DIGITAL RELAY PROTECTION AND

Авторы: Иванов Н.Г., Солдатов А.В., Наумов В.А., Антонов В.И.,

AUTOMATION USING ZERO-CROSSING TECHNIQUE Аннотация: исследованы метрологические характеристики способа оценки частоты по переходу сигнала через нуль. Показано, что главными факторами, влияющими на точность оценки частоты, являются частота дискретизации и отношение сигнал/шум. Ключевые слова: частота электрической сети, метод оценки частоты по переходу через нуль, характеристики точности.

Ivanov N.G., Soldatov A.V., Naumov V.A., Antonov V.I. EKRA Ltd., Cheboksary, Russia.

Abstract: metrological characteristics of zero-crossing frequency estimation technique are studied. It is shown that main factors influencing the accuracy of frequency estimate are sampling rate and signal-to-noise ratio. Keywords: frequency of power network, zero-crossing frequency estimation technique, frequency measurement

Введение Оценка частоты широко используется в алгоритмах автоматики энергосистем (автоматическая частотная разгрузка, автоматический частотный ввод резерва, автоматическая синхронизация и т.д.), а также в алгоритмах определения ортогональных составляющих сигналов. Прецизионная оценка частоты является необходимым условием эффективной работы этих алгоритмов. Известно множество цифровых алгоритмов определения частоты [1], однако, в значительной части цифровых устройств РЗА продолжает использоваться классический метод оценки частоты по переходу сигнала через нуль. Целью данной работы является исследование метрологических характеристик этого метода. Составляющие погрешности оценки частоты Для оценки частоты определяется период сигнала по переходам через нуль. Цифровые системы РЗА работают с отсчетами сигналов, поэтому момент перехода

accuracy.

сигнала через нуль не определен. Эта неопределенность разрешается обычно с помощью линейной интерполяции. Тогда оценка периода сигнала (рис. 1) , где Ts – период дискретизации. Ошибка оценки периода ∆T = ∆Ti + ∆Tn

включает в себя ошибки, вызванные интерполяцией ∆Ti и наличием шумов ∆Tn, и сказывается на точности оценки частоты, приводя к погрешности частоты

04 / Декабрь 2013

(2)

Отметим, что искажение сигнала, вызванное наличием в сигнале высших гармоник или свободных составляющих, может вызвать ошибки в оценке частоты. Поэтому для оценки частоты обычно используется напряжение, в котором свободные составляющие, как правило, не появляются. Кроме того, кратные гармоники в напряжении представлены относительно невысоко [2], в связи с чем они не приводят к появлению «ложных» переходов сигнала через нуль, а значит, практически не влияют на точность оценки частоты. Рассмотрим влияние составляющих погрешности ∆T на точность определения частоты. Погрешность интерполяции Частота сети определяется как частота цифрового сигнала x(k) = Xm sin(kωTs + ψ),

Рис. 1. Оценка периода по переходам сигнала через нуль

(1)

полученного из непрерывного сигнала

(3)

НАУКА

Релейная защита

Наумов Владимир Александрович Окончил в 2001 г. электроэнергетический факультет Чувашского государственного университета по специальности инженер, в 2002 г. защитил магистерскую диссертацию. В 2005 г. защитил во ВНИИЭ кандидатскую диссертацию «Анализ и совершенствование продольных дифференциальных защит генераторов и блоков генератор-трансформатор». Директор по развитию ООО НПП «ЭКРА».

а)

б)

Рис. 2. Иллюстрация механизма возникновения погрешности интерполяции ∆ti : а) ∆t i<0, б) ∆t i>0

x(t) = Xm sin(ωt + ψ),

(4)

где Xm – амплитуда, ω = 2πf – циклическая частота, ψ – начальная фаза сигнала. Период сигнала (4) будем определять по переходу с отрицательной полуволны на положительную; тогда в цифровом сигнале (3) переход будет находиться между отсчетами разной полярности. Примем, что положительный отсчет будет иметь номер k = 0 (tk = kTs = 0), а номер отрицательного отсчета k = –1 (tk = –Ts). Тогда, как видно из рис. 2, момент перехода сигнала через нуль находится на полуинтервале (–Ts; 0], и согласно (4)

Знак «плюс» в (8) соответствует случаю перехода интерполяционной прямой через нуль правее точки перехода сигнала через нуль (рис. 2а), а знак «минус» – левее (рис. 2б). Возникновение событий в последовательности а) и б) рис. 2 приводит к уменьшению оценки периода (ΔTi < 0), а в последовательности б) и а) – к его увеличению (ΔTi > 0). Максимальная ошибка ΔTi будет равна ΔTi = 2∆ti,max. Удобно представлять максимальную ошибку интерполяции в виде нормированной зависимости (рис. 3, ΔTi > 0)

(5) (9)

Момент перехода через нуль интерполированного сигнала

(6) Погрешность, с которой определяется момент перехода через нуль, ∆ti = t x – ti. С учетом (5) и (6) погрешность (7) принимает максимальное значение ∆ti,max при .

(8)

Рис. 3. Зависимость максимальной нормированной погрешности интерполяции от относительной частоты (ΔTi > 0)

научно‑практическое издание

НАУКА

Релейная защита где от относительной частоты f * = f Ts.

Антонов Владислав Иванович Окончил в 1978 г. факультет электрификации и автоматизации промышленности Чувашского государственного университета. В 1985 г. защитил в Ленинградском политехническом институте кандидатскую диссертацию «Разработка и исследование новых принципов построе-

электропередачи». Доцент

(10)

Такая же максимальная ошибка, но с отрицательным знаком, будет иметь место в случае ΔTi < 0. Как видно из рис. 3, для обеспечения необходимой точности определения частоты нужно уменьшать f *, увеличивая частоту дискретизации. Влияние шумов Максимальная погрешность в оценке периода сигнала с шумом возникает при смещении отсчетов из-за шума в одну сторону (рис. 4): Δtn = ti – tn,

ния измерительных органов направленных защит линий

Рис. 4. Механизм влияния помехи на погрешность ∆t n

(11)

где (12)

кафедры теоретических основ электротехники и релейной защиты и автоматики Чувашского государственного университета, главный специалист отдела РЗА

момент перехода через нуль при линейной интерполяции сигнала по искаженным отсчетам. Из (11) с учетом (6) и (12) следует, что

станционного оборудования ООО НПП «ЭКРА».

, где RSNR = |Xm /δ| – отношение сигнал/шум. Погрешность Δtn достигает максимального значения

Солдатов Александр Вячеславович Дата рождения: 23.02.1984 г. Окончил в 2006 г. электроэнергетический факультет ЧГУ по специальности «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», кафедра ТОЭ и РЗА.

при начальной фазе ψ = 0. Составляющая ошибки определения периода ΔTn будет максимальной, если шум сдвигает интерполяционные прямые в окрестности переходов сигналов через нуль в разные стороны. Поэтому ΔTn = 2∆tn,max.

Наибольший вклад шумов в итоговую погрешность возникает, когда ошибки ΔTi и ΔTn имеют одинаковый знак. Анализ зависимости нормированной погрешности (рис. 5, ΔTn > 0)

Зав. сектором отдела РЗА станционного оборудования ООО НПП «ЭКРА».

04 / Декабрь 2013

(13)

Рис. 5. Зависимость максимальной нормированной погрешности, вызванной шумом, от относительной частоты (ΔTn > 0)

показывает, что повышения точности оценки частоты можно добиться путем увеличения частоты дискретизации и отношения сигнал/ шум. Пример расчета При реализации алгоритма оценки частоты возникают две задачи: прямая – определение точности оценки частоты Δf при известных параметрах сигнала, и обратная – определение необходимой частоты дискретизации сигнала при заданной точности оценки частоты. Для решения обеих задач можно использовать зависимости, приведенные на рис. 3 и 5. Рассмотрим решение прямой задачи для цифрового сигнала (3) с шумом, имеющего частоту f = 50 Гц, период дискретизации Ts = 1/2000 c и отношение сигнал/шум RSNR = 2000.

НАУКА

Релейная защита По относительной частоте сигнала (10) f * = 0,025

определяется максимальная нормированная погрешность интерполяции (рис. 3) ΔTi* = 1,95∙10-5

Иванов Николай Геннадьевич Дата рождения: 08.12.1989 г. Окончил кафедру ТОЭ и РЗА электроэнергетического факультета Чувашского

и максимальная нормированная погрешность, вызванная шумом (рис. 5) ΔTn* = 0,3195.     Тогда ошибка определения периода сигнала с учетом (9) и (13):

государственного университета в 2013 г., получил степень магистра

с.

техники и технологии по направлению «Электроэнергетика и электротехника». Инженер отдела РЗА станционного оборудования

Выводы Точность оценки частоты зависит, главным образом, от погрешности интерполяции и отношения сигнал/шум. Следовательно, главными путями повышения точности оценки частоты являются повышение частоты дискретизации сигнала и повышение отношения сигнал/шум. Литература 1. Антонов В.И., Наумов В.А., Шевцов В.М. Оценка частоты электрической сети: теоретические основы и практические алгоритмы. // Цифровая электротехника: проблемы и достижения: сборник научных статей. Выпуск 1. Чебоксары: РИЦ «СРЗАУ», 2012. 2. ГОСТ Р 54149-2010. Нормы качества электрической энергии в системах общего электроснабжения. М.: Стандартинформ, 2012.

Максимальная погрешность оценки частоты (2) достигается при отрицательном знаке ошибки ∆T : Δf = 0,0090 Гц.

ООО НПП «ЭКРА».

Гарантированное получение всех номеров журнала

Подписка на 2014 г. (4 номера) – 2800 руб. Стоимость подписки включает НДС и цену доставки.

Вы можете оформить подписку на журнал «Релейная защита и автоматизация» через редакцию с любого месяца и приобрести отдельные номера, отправив заполненную Заявку удобным для Вас способом (по e-mail: ina@srzau-ric.ru, на сайте: www.srzau-ric.ru или почтовому адресу: 428003, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, пр-кт И. Яковлева, д. 3). А также в любом почтовом отделении России по Объединенному каталогу «Пресса России», подписной индекс 43141.

научно‑практическое издание

НАУКА

Моделирование УДК 621.318.435

Авторы: Успенский М.И., ИСЭиЭПС КНЦ УрО РАН,

Зарубин Ю.В., Коми РДУ,

Моделирование восстановления ЭЭС после погашения с использованием искусственных нейронных сетей

г. Сыктывкар, Россия.

Power system restoration modeling after blackout with ANN use Uspensky M.I., ISE&EPN KSC UD RAS, Zarubin J.V., Komi RDU, Syktyvkar, Russia.

Аннотация: в работе изложен подход к обеспечению нагрузок ЭЭС на основе ИНС с учетом их приоритета. Выполнено и оценено имитационное моделирование функционирования программного комплекса по определению последовательности операций при восстановлении ЭЭС после крупной аварии.

Ключевые слова: восстановление ЭЭС, приоритет нагрузки, искусственные нейронные сети. Abstract: in paper, the approach to maintenance of power system loads on the ANN basis taking in-to account their priority is stated. Imitating modeling of program complex functioning by detec-tion of operation sequence on power system restoration after blackout is executed. Keywords: power system restoration, a loading priority, artificial neural networks.

04 / Декабрь 2013

Проблемы автоматизации послеаварийного управления всегда были и остаются одной из важнейших задач эксплуатации ЭЭС. Сложности в решении этих проблем мы рассмотрели в работе [1], где предложили программный комплекс для их решения. Он выполняет сопровождение пусковых режимов генерирующих агрегатов и определение величины их мощности в функции от времени, на основе которых решается задача обеспечения нагрузок по приоритетам потребителей с выбором схемы электрической сети на основе искусственных нейронных сетей (ИНС). Нейронные сети, по существу, имитируют явления и процессы, позволяя воспроизводить сложные нелинейные зависимости. В этой статье на примере небольшой тестовой системы показана реализация ее восстановления по предложенным нами алгоритмам. Определение последовательности операций восстановления проводилось на схеме автономной ЭЭС с 31 узлом, 10 генераторами, 12 линиями электропередачи, 9 трансформаторами и 7 узлами нагрузки (рис. 1). Характеристики узлов и ветвей приведены в табл. П1-П3 Приложения. Собственные нужды (СН) генераторов выделены в отдельные узлы. Значения нагрузок по узлам и внутри узлов разбиты по приоритетам (табл. П2). Приоритеты нагрузок отражают категории по надежности электроснабжения, не являясь непосредственно ими, и определяются экспертным путем. Более высокая категория соответствует большему значению приоритета. В процессе восстановления ЭЭС запускаемые генераторы с течением времени начинают выдавать мощность и постепенно наращивают ее. Различные потребители в разной степени определяют требования к срочности восстановления нагрузки. Очевидно, что в первую очередь необходимо обеспечить собственные нужды генератора. Такая степень

срочности определяется приоритетом нагрузки. Как происходит такое обеспечение нагрузок? В случае с алгоритмом определения графов (АОГ) [2] для обеспечения нагрузок с учетом их приоритетов такая задача легко решается в силу последовательности нахождения путей для обеспечения нагрузок электроэнергией. Для этого достаточно построить ряд номеров узлов в порядке убывания приоритетов, и тогда поиск связей источников с потребителями будет выполняться с учетом приоритета последних. При использовании ИНС такая задача становится сложнее в связи с параллельностью поиска схемы для обеспечения нагрузок. В отсутствие приоритета нагрузок их обеспечение на основе ИНС выполняется согласно методике, изложенной в [2]. В этом случае оперативным ограничением на выключатель является запрет на его включение (ремонт, ревизия и т.п.). В общем случае это ограничение определяет запрет на изменение состояния выключателя при поиске схемы. Такой подход позволяет использовать ИНС при поиске схемы обеспечения нагрузок с учетом их приоритетности. При обеспечении нагрузок высшего приоритета в качестве исходных данных используются их значения и располагаемые мощности в соответствующих узлах сети, данные по выключателям, запрещенным к изменению состояния (в данном случае запрет на включение), если таковые имеются, и нулевые нагрузки во всех прочих узлах. Определяется схема обеспечения нагрузок высшего приоритета, что и запоминается в обучающей выборке уровня высшего приоритета. Далее все включенные на этом этапе выключатели сети ставятся под ограничение «запрет на изменение состояния». В узлах добавляются нагрузки второго уровня приоритета, и выполняется поиск схемы обеспечения нагрузок, включая

Моделирование

НАУКА

300 у з.18

Г5

у з.48

J186

Г6 100 J62

у з.19

17 + J13 у з.49

у з.15 3.7 + J2.5

Г2 100 J62

Г1 J124

у з.16

12 + J9 у з.46 у з.45 у з.10

у з.2 250 + J70

200

у з.2

4 J3 Г7

у з.1

200 у з.17

Г3

3.7 + J2.5 у з.47

J124

4 у з.12

Г4

12 + J9 T9 у з.11 T2

500 + J100

Выбор схемы сети на основе алгоритма определения графа и ИНС с самообучением [2]

у з.13

Определение во времени последовательности включения и загрузки генераторов ЭЭС [5]

у з.8 у з.6

Определение во времени последовательности включения и загрузки генераторов ЭЭС [5]

у з.4

у з.7

Расчет режима предлагаемой схемы с учетом приоритетов нагрузок блоком расчета режимов (RUStab) [4]

100 + J40

200 + J30

200 + J60

у з.9 150 + J90

Оценка допустимости режима с определением обобщенного в ектора ошибок и необходимости синхронизации отдельных узлов [2,5]

у з.5 100 + J25

у з.3

T6 у з.51

T7 29 + J21 у з.52

17 + J13 у з.53

у з.21

у з.22

у з.23

500 J310 300 J186 Г9 Г8

0.2 J0.1 Г11 T10

0.2 + J0.1

~ 50 J38 Г10

Рис. 1. Схема модели тестовой ЭЭС. Черный выключатель – нормально включен, белый – выключен. Во втором варианте добавлены Г11 и Т10

второй уровень приоритета. Переход к следующему уровню приоритетов производится по наличию располагаемой мощности источников после решения схемы для уровня с высшим приоритетом. Найденное новое решение запоминается в обучающей выборке второго приоритета. Эти операции повторяются для нагрузок каждого приоритета, пока не будет исчерпана располагаемая мощность источников или обеспечен уровень самого низкого приоритета. Таким образом, на каждом уровне приоритета образуется своя обучающая выборка, позволяющая поставить в однозначное соответствие исходные данные с

получаемым решением, что было показано для случая одного уровня приоритета при оценке сходимости решения на базе ИНС [3]. Последовательность восстановления ЭЭС с нуля выполняется программным комплексом (ПК) по алгоритму расчета приемлемости режима, приведенному в [1], с использованием программы расчета режимов. При моделировании такая функция выполнялась программой RUStab [4]. Алгоритм восстановления укрупненно отражен на рис. 2, где в квадратных скобках приведена ссылка на работу с подробной детализацией подалгоритма указанного блока.

научно‑практическое издание

Вся необходимая нагрузка обеспечена Нет

Да

Стоп

Следующий шаг

Рис. 2. Укрупненный алгоритм восстановления ЭЭС

Генерируемая мощность, в первую очередь, обеспечивает СН генераторов, как узлы с наивысшим приоритетом, определяемые блоком ИНС поиска схемы и программой расчета режимов [2], входящими в ПК восстановления. Причем учитываются возможности подключения по наличию мощности, генерируемой в конкретный момент времени в конкретных узлах. Шаг комплекса по просмотру состояния ЭЭС при моделировании восстановления системы, согласно методике [1], принят равным 6 мин., по времени пуска дизель-генераторов. Важной задачей является выявление момента синхронизации запущенного генератора с системой. Он определяется по алгоритму, предложенному в статье [5], с проверкой условий отсутствия самовозбуждения при включении. 27

Моделирование

НАУКА

Табл. 1. Порядок и операции восстановления тестовой ЭЭС Шаг

Время

Схема

Описание режима

00:00

Все отключено

Пуск ДГ-4000 в узлах 12 и 20

00:06

+(12-11-10-46);

Подключение и пуск оборудования СН (уз. 46 и 49) и тепловой части генераторов узлов 16 и 19

+(20-49) 21

02:06

Пуск электрической части генераторов узлов 16 и 19

02:12

+(46-16); +(49-19)

02:18

+(49-2-48); +(10-45)

Подключение и пуск оборудования СН (уз. 45, 47, 48, 52 и 53) и тепловой части генераторов узлов 15, 17, 19, 22 и

–(12-11); –(20-49)

23. Перевод СН (уз. 46 и 49) на свои генераторы. Отключение ДГ-4000

+(2-7-3-53); +(3-52)

(Pрасп.Г2, Г6 по 40 МВт)

Синхронизация генераторов узлов 16 и 12 и узлов 20 и 19 (Pрасп.Г2, Г6 по 20 МВт)

02:24

+(1-4-7); +(3-51)

Подключение и пуск оборудования СН (уз. 51) и тепловой части генератора узла 21. Синхронизация узлов 1 и 2.

02:36

+(2-6-3); +(53-23)

Подключение с синхронизацией генератора уз. 23 (ГТУ)

Обеспечение нагрузки 20+j10 в уз. 7. (Pрасп.Г2, Г6 по 60 МВт) Обеспечение нагрузки 70+j40 в уз. 6, 40+j20 в уз. 4 (Pрасп.Г2, Г6 по 100 МВт; Pрасп.Г10 = 10 МВт) 27

02:42

03:48

03:54

+(3-5)

Обеспечение нагрузки 40+j20 в уз. 5. (Pрасп.Г10 = 50 МВт)

+(15-45); +(17-47);

Синхронизация и подключение генераторов узлов 15, 17, 18 и 22

+(18-48); +(22-52)

Обеспечение нагрузки 25+j7 в уз. 2, 90+j50 в уз. 6 Обеспечение нагрузки 35+j15 в уз. 2, 120+j70 в уз. 6, 20+j10 в уз. 7

Пуск электрической части генераторов узлов15, 17, 18 и 22

(Pрасп.Г1, Г3 по 13 МВт; Pрасп.Г5, Г9 по 15 МВт) 40

04:00

+(1-2)

04:06

+(11-13-8); +(13-9-5);

Обеспечение нагрузки 60+j25 в уз. 5, 30+j10 в уз. 8

+(1-13); –(10-11)

(Pрасп.Г1, Г3 по 39 МВт; Pрасп.Г5, Г9 по 45 МВт)

+(6-7)

Обеспечение нагрузки 60+j30 в уз. 9

(Pрасп.Г1, Г3 по 26 МВт; Pрасп.Г5, Г9 по 30 МВт)

04:12