Научно-технический семинар«Электрические сети России 2010»

01.12.2010

-

Подготовлено: Hyundai Heavy

Industries

- 2 -

Умные Сети. Предпосылки развития.Умные Сети. Предпосылки развития.

Проблемы:- глобальные энергетические проблемы (выброс

парниковых

газов, потепление климата);- рост стоимости энергоресурсов;- старение инфраструктуры электрических сетей;- низкая эффективность электрических сетей;

- возможность масштабных аварий;

- потребность в сокращении расходов на техническое

обслуживание

Задачи:

- внедрение высокоэффективных технологий

генерации, передачи, распределения электрической

энергии;- применение первичного оборудования с улучшенными

энергетическими характеристиками ;- применение средств управления передачей и

распределением электроэнергии;- широкое внедрение автоматизированных систем:

диагностики оборудования, систем регулирования,

мониторинга, автоматического и ручного управления

сетью

- 3 -

Умные Сети. Предпосылки развитияУмные Сети. Предпосылки развития

Трансформатор:

-минимальные потери

- высокая динамическая прочность

Современное оборудование. Технические характеристики

КРУЭ и элегазовое оборудование

- низкие утечки элегаза

- минимальные размеры и вес

- 4 -

Общее: надежность, безопасность, низкие затраты на эксплуатацию, автоматизированная

оценка состояния

Общее: надежность, безопасность, низкие затраты на эксплуатацию, автоматизированная

оценка состояния

Задачи

• Необходимость создания, на основе ИТ, интеллектуального мониторинга и диагностики;

• Полная функциональность для обеспечения эффективного мониторинга состояния;

• Обеспечение системами связи

Мониторинг состояния и диагностики оборудования

- 5 -

Умные сети. Структура CMD и ее возможности. CMD : интегрированная система мониторинга и диагностики оборудования и внешней среды

- 6 -

- 7 -

Умные сети. Структура CMD и ее возможности.Умные сети. Структура CMD и ее возможности.

Умная сфера. Встроенные системы

- 8 -

Датчики

скорости и

направления

ветра, влажности.

угла

наклона провода

Измерение тока

нагрузки и КЗ до 50

кА, параметров тока

молнии

Камера внешне

го наблюдения

Измерение

температуры

провода и

внутри сферы

Датчики

скорости и

направления

ветра, влажности.

угла

наклона провода

Измерение тока

нагрузки и КЗ до 50

кА, параметров тока

молнии

Камера внешне

го наблюдения

Измерение

температуры

провода и

внутри сферы

Устройство

беспроводной связи с

выходом на оптоволоко

нную сеть или

GSM

Автономное питание от

тока, дневного света и

аккумуляторов

Рабочая температура от

-40 до 90 градусов С

Устройство

беспроводной связи с

выходом на оптоволоко

нную сеть или

GSM

Автономное питание от

тока, дневного света и

аккумуляторов

Рабочая температура от

-40 до 90 градусов С

Функции системы мониторинга ВЛ

- 9 -

Мониторинг перегрузочной способности линий

Мониторинг гололедообразования и плавки

гололеда

Мониторинг внешних воздействий – скорость и

направление ветра, температура и влажность воздуха

Раскачка и галлопирование проводов

Сближение с ВЛ и падение деревьев

Критический провес провода

Определение поврежденного участка и параметров тока

при ударе молнии

Система мониторинга ВЛ. Испытания

- 10 - - 10 -

Проверка на электромагнитную

совместимость при

номинальном напряжении

300 кВ

Проверка на устойчивость

при действии тока 50 кА

Проверка на электромагнитную

совместимость при

номинальном напряжении

300 кВ

Проверка на устойчивость

при действии тока 50 кА

• «Умная сфера» установлена на холостом участке 765 кВ ЛЭП в испытательном центре Кочанг компании KEPCO в 2009 г.• 2 системы, 1 год эксплуатации•Функции- ветер, наружный воздух, наклон провода, параметры молнии•Испытание подтвердило правильное функционирование всех подсистем

Умная сфера в испытательном центре Кочанг

- 11 -

Умная сфера в Чеджу, испытательный стенд умных сетей

- 12 -

Нагрузка до 200 А, 1 пролет, 2 системы, связь через устройство присоединения к

оптической линии связи. После завершения полевых испытаний HiTLMS планируется

вывести на рынок (середина 2011 г.)

Нагрузка до 200 А, 1 пролет, 2 системы, связь через устройство присоединения к

оптической линии связи. После завершения полевых испытаний HiTLMS планируется

вывести на рынок (середина 2011 г.)

13

Система мониторинга и диагностики трансформатора

- 13 -

Основная

изоляция

Обмотки

Цепи

управления

РПН

Др. причины

Основные сбои в трансформаторе

Решени

е

Система мониторинга и диагностики трансформаторов. Функции системы.

- 14 -

Динамическое

управление

системой

охлаждения

(вентиляторы,

насосы)

Уровень масла

Контроль

состояния и

ресурса РПН

Скорость

старения и

контроль

ресурса

изоляции

ЖК монитор:

визуализация, тренды

Контроль и расчет

температуры

Контроль

изоляции и

давления

вводов

Контроль

состава

растворенных

газов

Контроль

частичных разрядов

Контроль

частичных разрядов

HiPDS-T опытные испытания и сертификация

- 15 -

Системы производятся с 2004 г.Системы производятся с 2004 г.

Проблемы

• Тенденция к миниатюризации оборудования

• Совершенствование конструкции системы

изоляции

• Старение и механический износ

• Условия эксплуатации и окружающие среды

Система HiPDS-G

- 16 -

Мониторинг и диагностика оборудования КРУЭ

Частичный разрядЧастичный разряд

In-/Ex-ternal UHF couplers

Мониторинг в реальном времени

Идентификация и локализация дефектов

– Q – t анализ

– Q – n (PRPD) анализ

Анализ событий и трендов

ГрозозащитаГрозозащита

ТТ с высокой чувствительностью к ВЧ токам

Ток утечки-

-3-я гармоника,- активная составляющая тока

-Счетчик циклов

- Анализ трендов

SFSF66 ЭЛЕГАЗЭЛЕГАЗ

плотность

Сигнал утечки

Скорость утечки-мес/год

Анализ трендов

ВыключательВыключатель

Время дуги при включении и отключении

Ток КЗ через главный контакт

Состояние контакта

Скорость и время движения контакта

Ток управляющей катушки

Счетчик циклов срабатывания

- 17 -

Конфигурация системы HiPDS-G

- 18 -

Легкий поиск неисправностей

Сложные диагностические алгоритмы для

КРУЭ

Оценка рисков (предупреждающая

информация)

Он-лайн мониторинг и регистрация данных

Локализация неисправностей

Пользователи могут получить удаленный

доступ в систему (Отдельные ПК)

Преимущества HiPDS-G

- 19 -

Умная передача инф

Умная Энергосеть

Умноепотребление

Умные возобновл.Источ. энергии

1. Продукты - Умный трансформатор и КРУЭ - Расширенный CMD - Цифровые подстанции - Распределительная сеть пост.

тока2. Ключевые технологии - Высокоэффективный

инвертер - WEB, Беспроводная сеть (Zigbee, WiFi, WCDMA, etc.) - Управление распределительных

сетей

2. Ключевые технологии - AMI приложения - Большой объем данных хранения и работы -системы зарядки аккумуляторов электромобилей

- Обратная связь с потребителем

2. Ключевые технологии - Энергоаккумулирующая система-Диспетчеризация возобновляемых ист.

энергии - Соединение ресурсов электроэнергии - Стандартизация коммуникаций и

интерфейса

2. Ключевые технологии - Преобразование

(STATCOM)- Интеллектуальная подстанция - - Изоляция Высокого

напряжение - коммутационные устр. пост.

тока

1. Продукты - быстрый EV и V2V загрузчик - загрузка системы управления

инфраструктуры

1. Продукты - Умная система хранения энергии- Microgrid IED - система управления потреблением

энергии

1. Продукты - Умный счетчик и DCU - AMI система

оперирования - домашняя система

управления потреблением энергии

Большая картина HHI Умные Сети

- 20 -

Обзор Чеджу, пилотный проект умной сети

- 21 -