Schneider Electric для управления распределительными ......сервера передачи данных с метками времени (реализованной,

Система SE ADMS – решение

Schneider Electric для управления

распределительными сетями

Техническое описание системы

SE ADMS – систем Schneider Electric для управления распределительными сетями

2

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 3

2. Обзор архитектуры системы SE ADMS…………………………………………………… 4

2.1 Общая структура SE ADMS ........................................................................................................ 5

2.2 Приложения графического интерфейса пользователя ........................................................ 5

2.3 Служба сервера приложений DMS ........................................................................................... 6

2.4 Архивные службы ......................................................................................................................... 7

2.5 Web-сервер .................................................................................................................................... 7

2.6 Развертывание системы ............................................................................................................. 7

3. Построение модели распределительной сети в системе Network Builder .................... 8

4. ДИНАМИЧЕСКАЯ МНЕМОСХЕМА .......................................................................................... 8

5. СИСТЕМА АНАЛИТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ SE ADMS ......................................................... 10

5.1 Модель сети ............................................................................................................................... 11

5.2 Функции опретивного управления сетью ............................................................................ 14

5.3 Планирование и оптимизация работы сети ....................................................................... 20

5.4 Анализ работы сети .................................................................................................................. 21

5.5 Планирование развития сети ................................................................................................. 24

5.6 Обучение ..................................................................................................................................... 26

6. Оптимизация в замкнутом цикле ........................................................................................... 29

8. Почему электросетевые компании выбирают систему SEADMS?! .............................. 29

9. Список реализованных проектов .......................................................................................... 29


3

1. ВВЕДЕНИЕ Настоящий документ является кратким техническим описанием системы SE ADMS (Schneider Electric Advanced Distribution Management System) и предназначен для компаний, заинтересованных в приобретении интегрированной системы управления распределительными сетями. Мы уверены в том, что на сегодняшний день система Schneider Electric ADMS может смело считаться уникальным продуктом на рынке диспетчерского управления, основной задачей которого является в первую очередь обеспечение эффективного выполнения всех эксплуатационных и аналитических задач на объектах распределения электроэнергии. Данный документ содержит три основных раздела: 1. Обзор архитектуры системы SE ADMS. В данном разделе Вы можете ознакомиться с основными компонентами решения SE ADMS. Ключевой особенностью данного решения является полная интеграция пяти абсолютно синхронизированных между собой систем на базе единой информационной платформы с единым пользовательским интерфейсом: Системы управления распределением энергии (DMS Distribution Management System), Системы управления аварийными и плановыми отключениями (OMS Outage Management System), Системы анализа режимов работы сетей высокого напряжения (EMS Energy Management System) и Системы диспетчерского управления и сбора данных (Supervisory Control and Data Acquisition SCADA OASyS), Геоинформационной системы GIS (Geographic information system GIS) 2. Построение сетевой модели. Построение модели сети в системе SE ADMS происходит через систему «Network Builder». Данное приложение предоставляет из себя удобную среду для графического построения сетевой модели с ее последующими изменениями, добавлениями. Сетевая модель, построенная при помощи DNB используется в качестве графического представления сети для пользователей системы SE ADMS. 3. Система аналитических функций SE ADMS. Система аналитических функций SE ADMS является «интеллектом» системы управления распределительными сетями SE ADMS, состоящим из современного программного обеспечения и набора алгоритмов для обеспечения наиболее эффективной работы и управления распределительными сетями. Система аналитических функций SE ADMS – это более чем 50 функций, которые могут легко компоноваться в произвольный набор, исходя из требований и потребностей Заказчика. В заключительной части настоящего документа, Вы можете найти информацию по реализованным проектам и отличительным особенностям системы, а также контакты и координаты российских офисов Schneider Electric.


4

2. ОБЗОР АРХИТЕКТУРЫ SE ADMS

При построении системы используется сервисо-ориентированный (Service-oriented Architecture SOA) подход, который заключается в модульном построении самого программного обеспечения, основанном на использовании распределённых, заменяемых компонентах, оснащённых стандартизированными интерфейсами для взаимодействия по стандартизированным протоколам. Данный подход обеспечивает поддержку нескольких систем (Технологической системы, Система диагностики, Системы сбора данных, Обучающей системы и Системы резервного копирования), работающих параллельно, где каждая система состоит из набора сервисов, необходимых для успешной работы всей системы в целом. Поэтому технические комплексы состоят из нескольких групп серверов, компьютеров и сетевого оборудования: серверов сбора данных, серверов приложений, серверов баз данных, рабочих мест пользователей, резервной сети, системы синхронизации, принтеров, сетевых устройства и т. д.

Важным архитектурным аспектом является масштабируемость системы, поддерживаются различные варианты развертывания: от единой серверной машины до множества резервируемых серверов. Для соответствия требованиям безопасности, различные составляющие системы могут быть поделены в соответствии с требуемым уровнем безопасности и защиты от возникновения аварий или попыток взлома. При наличии соответствующих инструментов данные системы могут быть доступны для внешних приложений предприятия.

Систему SE ADMS можно рассматривать в качестве одного из основных блоков среды интеллектуальных сетей, предоставляющего сервисы интеграции на основе стандартов (например, веб-сервисы), для обеспечения обмена данных с другими корпоративными системами предприятия, такими как геоинформационная система (Geographic information system GIS), система информации о потребителях (Customer Management System CIS), система планирования ресурсов предприятия (Enterprise Resource Planning ERP), усовершенственная система измерения, сбора и анализа данных (Advanced Measurement Infrastructure AMI) и другие.

Система SE ADMS подобна «интеллектуальному» центру, в котором происходит обработка и анализ данных, по результатам которого создаются новые функциональные возможности и повышается эффективность работы сети. На рисунке 1 представлена общая архитектура системы SE ADMS.

Основными особенностями этой системы с функциональной и архитектурной точки зрения являются:

• Масштабируемость; • Высокая производительность; • Безопасность (система разработана на безопасном

межплатформенном программном обеспечении); • Поддержка различных версий схемы сети и графических данных

(данных отображения); • Возможность реализации распределенной архитектуры; • Поддержка интерфейсов на базе стандартов IEC 61970 и IEC 61968,

которые подходят для сценариев интеграции на основе сервис-ориентированной архитектуры;

• Обеспечение полноценного функционала архивирования данных, т.е. возможности хранения, как телеметрических данных, так и результатов вычислений функций DMS с анализом трендов;


5

• Поддержка как “толстых”, так и “тонких” клиентов, например, веб-клиентов.

Рисунок 1 – Общая архитектура системы SE ADMS

2.1 Общая структура SE ADMS

Система SE ADMS состоит из трех основных системных компонентов (подсистем) (рисунок 2):

• Приложений графического интерфейса пользователя (Graphical User Interface GUI) на уровне представления;

• Приложений системы управления распределением энергии (Distribution Management System –– DMS) и службы реального времени распределенной системы диспетчерского управления и сбора данных (Distributed Supervisory Control and Data Acquisition – DSCADA) на прикладном уровне;

• Служб архивирования на уровне базы данных. При помощи соответствующих адаптеров корпоративных сервисных шин,

различные службы системы SE ADMS могут интегрироваться с внешними приложениями заказчика.

2.2 Приложения графического интерфейса пользователя

Приложения графического интерфейса пользователя (клиенты) подключаются к

службе приложений в целях получения информации для отображения, выдачи команд, выполнения расчетов, изменения модели сети, мониторинга и администрирования всей системой. Некоторые клиенты напрямую подключаются к службам архивирования, например, для предоставления отчетов.

Клиентские приложения системы SE ADMS предоставляют пользователю


6

графическое отображение всей распределительной сети. На экран выводится практически вся информация, собранная с сервера. Для оптимизации использования доступных ресурсов (пропускная способность сети, производительность сервера и сетевого клиента и оперативная память) используются различные графические технологии, такие как:

• Уровни;

• Пространственная группировка элементов;

• Механизм создания символов.

Графический клиент разработан с использованием среды разработки NET. Framework. На клиентских компьютерах устанавливается операционная система Microsoft Windows 7 Professional 32bit/64bit или Windows XP Professional 32bit SP3/SP3.

Рисунок 2 – Архитектура системы SE ADMS

2.3 Служба приложений DMS

Служба приложений DMS состоит из ряда независимых программных служб, которые взаимодействуют друг с другом и реагируют как на запросы пользователей, так и на изменение состояния полевых устройств. Каждая из этих служб автономна и имеет своё специальное внутреннее представление физической системы со строго определенным внешним открытым интерфейсом взаимодействия с другими службами.

В центральной части сервера приложений DMS находится вычислительный модуль, обрабатывающий данные, как из всех составляющих самой системы, так и данные, полученные из сторонних систем. Вычислительный модуль является «сердцем» системы SE ADMS, которое управляет жизненным циклом всей системы в целом. Сервисные службы с различными функциями системы развертываются на группе серверов, с операционными системами Windows 2003 или 2008, что делает систему SE ADMS полностью масштабируемой.

Приложения GUI

Службы реального времени DSCADA

Служба архивирования

Данные ‐

реального времени

Хранилище сетевой модели

Служба приложений DMS

Инструмент расчетов

Управление сетевой моделью

БД сетевых моделей

Data

DMD

NetworkBuilder

MS SQL

MS SQL

WCF (DAL)

WCF

WCF

РAДАР

I

PI API

Pub/Sub

Шина реального времени ( SCADA AMI, OMS ...)

Адаптер

Версии и дополненияя модели

Архивныеданные

OASyS DNA Realtime (в реальном времени) RTDB

DataДанные

DMS RT

ADO. NET / ODBC/ ...Комплексные ESB (ERP, CIS , CRM ...)

Адаптер WCF

WCF


7

2.4 Служба архивирования

Служба архивирования используется для хранения и восстановления архивных данных. Система архивации данных состоит из сервера реляционной базы данных (реализованной, например, на Microsoft SQL Server 2008) и высокоскоростного сервера передачи данных с метками времени (реализованной, например, на OSIsoft PI Server 2010) с уровнем абстракции, который позволяет управлять доступом к базам данных и доступностью сервера. Компонент архивной службы используется для сбора изменений всех динамических данных. Такие данные с привязкой ко времени можно использовать как для анализа (например, трендов), так и для обеспечения начальных условий для расчетов на модели.

Приложение службы архивирования показывает статистику показателей работы и ретроспективу событий в электрической сети. В системе фиксируется вся деятельность пользователей и временные метки событий. Архивная база данных формируется из баз данных DMS с информацией о пользователях и метках времени. Цель системы архивации заключается в создании истории изменений. История изменений – это набор действий, которые необходимо выполнить, чтобы перейти от начального состояния сети к конечному состоянию. Таким образом, система архивации формирует хронологию изменений данных в системе DMS.

2.5 Web-сервер

При помощи web-сервера осуществляется доступ к сервисам и к данным системы

SE ADMS. Web-сервер выводит данные, полученные из вычислительных служб и служб сетевой модели на экраны web-браузера.

2.6 Развертывание системы

С целью повышения безопасности системы стандартная система SE ADMS

используется в трех зонах:

• Безопасная или производственная зона используется для операций реального времени. Доступ имеет ограниченное количество пользователей (диспетчеров).

• Зона поддержки принятия решений используется для отслеживания работы системы и анализа без влияния на реальную систему.

• Зона тестирования и переноса данных для обкатки обновлений ПО и сети перед применением их на реальной системе.

Зона аварийного восстановления используется при существенных сбоях и обычно располагается отдельно от основной системы.

3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ В NETWORK BUILDER

Приложение “Distribution Network Builder” (DNB) (Отвечает за построение модели распределительной сети) является приложением системы SE ADMS для ввода и редактирования базы данных сетевой модели. Данное приложение предоставляет из


8

себя удобную среду для графического построения сетевой модели с ее последующими изменениями, добавлениями. Сетевая модель, построенная при помощи DNB используется в качестве графического представления сети для пользователей системы SE ADMS.

Система DNB состоит из следующих приложений:

• Редактор отображения сетевой модели (Network view editor) – приложение, для создания схемы сети, которая в дальнейшем будет использована в качестве интерфейса системы SE ADMS. В рамках системы SE ADMS, вся распределительная сеть может быть представлена в виде однолинейной схемы, в виде схемы с географической привязкой к местности, также и в более детальном виде на уровне подстанции. При помощи редактора отображения сети пользователь может импортировать, создавать, чертить и выстраивать элементы распределительной сети. Одной из основных задач редактора отображения сети является присвоение графических данных (координат) внутренней сетевой модели, в которой содержатся все данные по сетевой топологии, статусам распределительных устройств и элементам сети. В результате получается сеть, идентичной той, которая изображена в динамической мнемосхеме.

Панель инструментов редактора сетевой модели является частью системы DNB

и состоит из следующих приложений:

• Редактор данных (импортирование физических данных элемента подразумевает, что в то же время будет сгенерирован его графический образец).

• Редактор графических данных (графическое представление элемента означает, что у него уже имеются данные о его атрибутах).

• Редактор каталога – это средство, позволяющее создавать, копировать, удалять и редактировать каталоги. Каталоги используются для ввода данных (атрибутов) касательно электрооборудования, полученных от клиента. В каталогах общие атрибуты данных электрооборудования могут быть сгруппированы в субъекты. Проверка диапазона данных и валидации осуществляются автоматически. Также в редакторе каталога можно установить исходные данные, например, исходное напряжение.

• Редактор символов – это приложение, используемое для создания символов элементов распределительной сети (DN). Это приложение позволяет пользователю создавать и изменять (полностью по заказу клиента) обозначения элементов сети. Для конфигурации различных частей SE ADMS используется приложение «Опции».

Данное приложение позволяют устанавливать параметры для функций системы SE ADMS. Также оно позволяет провести полные индивидуальные настройки вида отображения (упорядочение, отображение символов, текста и т. д.), включая определенные пользователем установки видимости и вида клиентских атрибутов.

У каждого из упомянутых приложений имеется доступ к сервисам SE ADMS, чтобы

управлять определенной группой данных в базе данных.

4. ДИНАМИЧЕСКАЯ МНЕМОСХЕМА (Dynamic Mimic Diagram – DMD)


9

Динамическая мнемосхема (Dynamic Mimic Diagram – DMD) является единым пользовательским интерфейсом системы SE ADMS, который применяется не только для визуализации всех составляющих распределительной сети, а также для эффективного контроля, анализа, управления, оптимизации и планирования распределительными сетями в режиме реального времени и имитации. В системе SE ADMS распределительная сеть может быть представлена в виде однолинейной схемы, в виде схемы с географической привязкой к местности, также и в детализированном виде на уровне подстанции. В системе предусмотрена поддержка навигации, поиска и выбора интересующих участков сети. Например, при помощи всего лишь двух кликов мышки пользователь может получить данные о полном сопротивлении короткого замыкания трансформатора с привязкой к географической карте города. Также в состав DMD входит ”Генератор отчетов”, который производит подробные отчеты со всеми техническими данными, полученными из сети.

Система DMD может использоваться как в режиме реального времени (при помощи DMD диспетчер управляет распределительной сетью в режиме реального времени), так и в режиме симуляции (используется для анализа работы сети, планирования, обучения). Таким образом, система DMD – это специализированный инструмент для мониторинга, контроля и анализа распределительной сети, а также для запуска “Системы аналитических функций SE ADMS”.

Число открытых окон приложений DMD может быть произвольным. Несколько окон приложений можно использовать для лучшего отображения сети и удобства работы диспетчеров. Окна системы можно переносить с одного экрана на другой, открывать несколько раз с различной степенью детализации отображения и т.д. Каждый пользователь может задать и сохранить свои собственные настройки работы приложения DMD.

К основным функциональным возможностям пользовательского интерфейса DMD

относятся:

• Панорамирование, масштабирование, прокрутка и навигация по сети с помощью окна отображения;

• Уровни упорядочивания – механизм, когда видимость графических элементов (размер и уровень деталей) зависит от уровня масштабирования;

• Легкий и быстрый поиск сетевых элементов по идентификационному номеру, общекорпоративному номеру и типу. Подсвечивание найденных элементов и представление их в центре экрана;

• Отображение и просмотр дерева сети;

• Управление окнами: На одном мониторе могут быть открыты и использоваться несколько окон;

• Сохранение/восстановление конфигурации окон;

• Способность визуально различать зоны подстанций или интересующие группы линий передач (режим выбора линии передачи);

• Выделение цветом зоны сети в соответствии с заданными критериями;

• Детальный обзор всех сетевых элементов: базовый, динамический, каталожный и графический обзор сложных объектов в отдельном окне;

• Печать отчетов и диаграмм;

• Экспорт диаграмм в формат метафайла;

• Адаптиция интерфейса под нужды пользователя.

Управление динамическими данными обеспечивает:


10

• Соединение с общим сервером доступа к данным в режиме онлайн и постоянное уведомление об изменениях статусов дистационно контролируемых/управляемых переключателей и значений данных телеизмерений, используемых подсистемами SCADA. Отображение обновленных результатов аналитических функций DMS при каждом изменении состояния сети;

• Выдача команд управления оборудованием при помощи интегрированных окон SCADA;

• Обзор информации, полученной из SCADA;

• Управление динамическими данными: переключение, ручной ввод, метки диспетчера и т. д.;

• Управление ”сохраненными событиями“ – загрузка и сохранение специального набора значений динамических данных в режиме симуляции;

• Журнал событий.

5. СИСТЕМА АНАЛИТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ SE ADMS

Система аналитических функций SE ADMS является «интеллектом» системы

управления распределительными сетями SE ADMS, состоящим из современного

программного обеспечения и набора алгоритмов для обеспечения наиболее

эффективной работы и управления распределительными сетями. Система

аналитического приложения SE ADMS позволяет выполнить практически все

технические и эксплуатационные задачи на объектах распределения электроэнергии

систем распределения и включает в себя свыше 50 функций, которые могут быть

поделены на пять основных направлений функционала:

1. Управление работой сети,

2. Оптимизация работы сети,

3. Анализ работы сети,

4. Планирование развития сети,

5. Обучение.

Все аналитические функции системы работают на базе алгоритмов, специально разработанных для распределительных сетей, что позволяет проводить как анализ, так и оптимизацию работы и развития больших радиальных или слабозамкнутых сетей.

Работа всей системы аналитических функций SE ADMS основана на четырех

базовых функциях: «Модель сети» «Анализ топологии», «Потокораспределение»,

«Оценка состояния». В основном, эти функции редко используются самостоятельно,

но результаты работы этих функций, задействованы во всех прочих функциях

системы SE ADMS.

Система аналитических функций SE ADMS состоит из определенного количества

взаимно сочетаемых функций, организованных по типу модульных библиотек. Такая

организация обеспечивает проведение очень простой независимой модернизации при

помощи новых функций и корректировки в соответствии с любыми новыми


11

требованиями клиентов.

На рисунке 3 представлена часть функций системы SE ADMS.

Рисунок 3. – Аналитические функции SE ADMS

5.1 Базовые функции Вся сеть в SE ADMS представляется в виде единой Модели сети (Network Model −

NM), которая является единым интерфейсом для всех составных частей системы (SCADA, DMS, OMS, EMS, GIS). Модель сети является основой, необходимой для работы всех функций системы SE ADMS. Модель сети представляет всю распределительную сеть, начиная от высоковольтных питающих линий и заканчивая низковольтной (вторичной) стороной распределительных трансформаторов. Данные модели сети формируются на основании информации, вводимой вручную (через систему Network Builder) или импортированной из статических источников информации с использованием соответствующих инструментов.

Модель сети обновляется вручную и в ней отражаются обновления только модифицированных элементов. Когда обновление утверждено, инициируется запрос на все службы SE ADMS. Некоторые службы считывают данные только по измененным элементам и соответствующим образом корректируют свои модели. При успешном завершении обновления об этом сообщается координатору передачи, который, в свою очередь, отправляет сообщение на все службы для начала использования новой модели клиентами. Это определяется как успешное обновление модели. Если какая-то из служб выдает сообщение об ошибке, все другие службы просто отменяют изменения и продолжают пользоваться старой моделью.

На рис. 4 представлена пример модели распределительной сети.


12

Рисунок 4 – Пример модели распределительной сети Функция «Анализ топологии» (Topology Analyzer – TA) обеспечивает полную

и наглядную информации о топологии сети, основываясь на данных о состоянии коммутационного оборудования и связности улов в сети. Данные обработанные функцией «Анализ Топологии» используются в других приложениях SE ADMS. TA является основным средством подготовки удобной навигации и наглядного представления сети на экране диспетчера в DMD. Например, TA производит поиск и маркировку заданного элемента сети (см. рис. 5); линий электроснабжения выбранного элемента; элементов после выбранного элемента (по направлению потока энергии); кольцевых участков сети. Кроме того, TA выполняет цветовое обозначение элементов сети в соответствии с уровнем напряжения; наличием заземления; принадлежностью к определённой части сети или зоне ответственности.

Рисунок 5 – Маркирование относительно выбранного центра питания


13

Функция «Оценка состояния» (State Estimation – SE) преобразует данные измерений, поступающие с устройств телемеханики в режиме реального времени, и сгенерированные псевдо-измеренные величины в согласованный набор состояний сети (в соответствующие им наборы переменных состояния), которые затем используются другими функциями DMS. Алгоритм такого преобразования предусматривает периодическую корректировку выходных данных с учётом результатов реальных измерений и изменений топологии сети.

Существуют две модели работы функции SE: одна основана на использовании значений тока и сдвига фаз между током и напряжением (I–cosφ модель), другая – на использовании значений активной и реактивной мощности (P–Q модель).

Также SE определяет нагрузки всех узлов сети и все другие параметры состояния (фазоры тока всех участков сети и трансформаторов, потери активной и реактивной мощности на всех участках сети и трансформаторах и т. д.). Кривые нагрузки определяются на основе статистических данных, которые подразделяются на две группы: 1) кривые суточной нагрузки по активной и реактивной мощности (P-Q) в относительных единицах, зависящие от погоды и 2) весовые коэффициенты нагрузки по пиковым значениям (кВт, кВар), поставляемой энергии (кВтч, кВарч) или номинальной мощности оборудования (кВА).

Результаты работы функции SE можно посмотреть в виде отчета, пример которого представлен на рис. 6.

Рисунок 6. – Отчет по работе функции «Оценка состояния» Функция «Расчет потокораспределения» (Load Flow – LF) выполняет расчет

установившегося режима распределительной сети. Состояние сети описывается следующими параметрами: комплексными напряжениями, токами, перетоками активной и реактивной мощности, падениями напряжений, потерями и т. д. Обычно вектор состояния представляется в виде множества комплексных напряжений всех узлов сети. Для расчета любого другого параметра состояния сети достаточно знать значение вектора состояния.

Для симметричного и несимметричного состояний используются различные вычислительные модули. Как правило,LF используется не самостоятельно, а в


14

качестве компонента при работе других функций. Пример результатов расчета потокораспределения для выделенного участка сети

и выпадающее меню для выбора отображаемых значений показан на рисунке 7.

Рисунок 7. – Пример результата работы функции «Расчет потокораспределения» для выделенного участка сети и выпадающее меню для выбора отображаемых значений

5.2 Функции оперативного управления сетью

Трассировка (Tracing – Tr) является дополнительным средством анализа

топологии сети, использует те же методы, что и Анализатор Топологии. Данная функция позволяет сделать трассировку до и после элемента, а также расширенную трассировку, позволяющую более гибко выбрать пределы (“от” и “до”). Поскольку Tr взаимодействует с другими функциями DMS аналогично TA и может считаться его расширением. Пример отслеживания заданного элемента показан на рис. 8.

Функция «Расчета показателей работы сети» (Performance Indices – PI)

используется для определения нарушений, аварийных режимов, отчетов об общих показателях состояния сети в целом или отдельных её частей и элементов по пяти группам показателей:

общая информация (активные и реактивные мощности, длина сети и т.д.); экономические показатели (например, потери); показатели стабильности (например, баланс нагрузки); параметры восстановления энергоснабжения (например, запас

трансформаторов по мощности, запас фидеров по току); показатели качества (например, по напряжению).

Функция PI также предназначена для определения состояния сети и для объективной оценки необходимости улучшения работы сети. Результаты работы функции PI можно посмотреть в виде отчета, пример которого представлен на рис. 9.


15

Рисунок 8 – Отслеживание от заданного элемента

Рисунок 9 – Отчет об уровне напряжений Комплексная функция определение места неисправности, изоляции

неисправности и восстановления электроснабжения (Fault Location, Isolation and Supply Restoration – FLISR) формирует оптимальный план действий при повреждении фидера в распределительных сетях. Точнее, FLISR является


16

оболочкой, обеспечивающей работу комплекта приложений (вспомогательных функций) для поиска, обнаружения, локализации повреждения, изоляции повреждённого элемента, и восстановления электроснабжения потребителей, обесточенных в результате данной аварии, восстановление предыдущей конфигурации сети после устранения повреждения:

• Определение Места Повреждения (Fault Location – FL), • Локализация Повреждения (Fault Localization – FLL), • Изоляция Элемента (Element Isolation – EI), • Восстановление Электроснабжения (Supply Restoration – SR), • Возврат к Нормальному Состоянию (Return to Normal state – RN). Все пять перечисленных приложений могут также работать как независимые

приложения. Они могут быть использованы при возникновении повреждений, а некоторые из них (EI, SR и RN) также используются в сети без повреждений, например, при плановом обслуживании.

Существуют следующие режимы работы FLISR: • Автоматический режим – FL, EI и SR выполняются последовательно без участия

диспетчера. • Полуавтоматический режим – FL и EI выполняются автоматически, а SR – по

запросу диспетчера. • Ручной режим – все приложения (FL, FLL, EI, SR и RN) выполняются по запросу

диспетчера. Ограничения на использование того или иного режима связаны с наличием

детекторов повреждений и дистанционно управляемых выключателей; для участков с кольцевой топологией необходимо наличие направленных детекторов повреждений.

Сигнал размыкания выключателя без команды на отключение, сигнал срабатывания релейной защиты и исчезновение сигнала наличия напряжения (поступают с подстанций через устройства телемеханики) служат командой запуска FLISR в автоматическом и полуавтоматическом режимах.

Результаты работы функции FLISR можно посмотреть в виде отчета, пример которого представлен на рис. 10.

Функция “Определение Места Повреждения” (Fault Location – FL) используется для поиска повреждений в фидерах, для которых установлены детекторы повреждений. Исходными данными для поиска повреждения служат сигналы Указателей тока короткого замыкания (УТКЗ) или других типов детекторов повреждения и сигналы срабатывания релейной защиты, передаваемые с подстанций устройствами телемеханики

Функция Локализация повреждения (Fault Localization – FLL) используется для поиска повреждений в фидерах, для которых не установлены детекторы повреждений. Исходными данными для поиска повреждения служат факты отключения выключателя под действием релейной защиты в ответ на тестовую последовательность переключений коммутационных аппаратов, которая подготовлена FLL.

Функция Изоляция элемента (Element Isolation – EI) используется для определения оптимальной последовательности переключений с целью изоляции выбранного элемента. Это может потребоваться для повреждённых в результате аварии элементов или для элементов, подлежащих обслуживанию. Пример работы функции представлен на рисунке 11.


17

Рисунок 10 Отчет о неисправном участке

Рисунок 11 – Рекомендации по переключению для изоляции выбранного элемента

Функция «Восстановление энергоснабжения» (Supply Restoration – SR)

используется для определения оптимальной последовательности переключений с целью восстановления питания обесточенной части распределительной сети. Такие действия могут потребоваться после изоляции повреждённых в результате аварии элементов или в ходе планового обслуживания элементов распределительной сети.

SR выявляет все варианты подачи электропитания на обесточенную часть сети, для каждого варианта составляет список переключений и рассчитывает значения критериев: количество переключений; резерв нагрузки фидеров и трансформаторов; качество напряжения; потери мощности; количество потребителей, для которых питание не будет восстановлено. Далее SR сортирует варианты, применяя предварительно заданные весовые коэффициенты каждого критерия. Выбор лучшего варианта выполняет диспетчер.

Функция «Восстановление электроснабжения на больших участках» (Large Area Restoration – LAR) формирует план восстановления электроснабжения больших районов распределительной сети, которые были обесточены после повреждения питающего силового трансформатора (ВН/СН) или короткого замыкания на сборных шинах СН питающей подстанции (ВН/СН) или после изоляции элемента питающей подстанции в целях его технического обслуживания.


18

Функция “Возврат к Нормальному Состоянию” (Return to Normal state – RN) используется для определения оптимальной последовательности переключений с целью перевода сети в определённое состояние, которое называется нормальным. Есть два толкования этого понятия: состояние при нормальных условиях работы сети (хранится в базе данных модели сети) и состояние, предшествовавшее отключению питания (плановому или аварийному). Выбор производит диспетчер. RN запускают в случае, если повреждение устранено или работы по обслуживанию завершены.

В алгоритм работы RN заложен ряд правил, касающихся очерёдности замыкающих и размыкающих переключений, для минимизации перебоев питания, при этом возможен учёт ограничений, вытекающих из результатов моделирования LF для каждого промежуточного шага.

Аналитическая функция «Управление процедурами переключений» (Work Order Management – WOM) предназначена для управления процедурами переключения и всеми процессами, связанными с плановыми работами по обслуживанию, действующими документами по технике безопасности и эксплуатационными документами, хранением данных и требуемыми отчетами и отображением информации.

Функция «Управление последовательностью переключений» (Switching Order (Sequence) Management – SOM) применяется для формирования команд управления коммутационными аппаратами на основе списка переключений, созданного другой функцией DMS или диспетчером вручную, с предварительной проверкой корректности (валидацией) этого списка, а также для документального оформления Распоряжений на переключение. SOM состоит из широкого набора инструментов для создания, отображения, модификации, технического обслуживания, подтверждения, выполнения и распечатки списка порядка переключений (Switching Orders – SO). Порядок переключений включает набор соответствующих атрибутов и список переключений, подготовленных для выполнения в режиме реального времени или имитации наиболее координированным и предпочтительным способом. SO предопределяет процедуру выдачи команд элементам сети, такими как отключение/включение различных типов коммутационных аппаратов, размещение/удаление отметок, изменение уставок локальной автоматики, выполнение разрывов и установка перемычек, блокировка, заземление и т. д. Также SO предоставляет возможность проверить влияние всех процедур из списка переключений на сеть, известная также под названием подтверждение переключения. Подтверждение переключения доступно на протяжении всего цикла SO и может стартовать автоматически перед ее выполнением. Функция SOM взаимодействует с другими функциями DMS (TA, PI, LF) и с диспетчером для подтверждения порядка переключений и отслеживания выполнения команд. SO также представляет собой официальный документ со всей необходимой информацией для выполнения требуемого переключения, выдаваемый ответственному за работы на месте.

Пример формы последовательности переключений с добавлением обрыва линии представлен на рис. 12.


19

Рисунок 12 – Пример формы последовательности переключений с добавлением обрыва линии Функция «Временные элементы» (Temporary Elements – ТЕ) позволяет

пользователям вносить ограниченное количество временных изменений в электрическую модель с целью временного изменения ее конфигурации. Например, выполнение разрывов одной или нескольких фаз воздушных линий, или установка перемычек, представляющих собой короткие линии, временно соединяющие разъединенные по тем или иным причинам узлы линий передач. Как правило, временные элементы вводятся на несколько дней для временной изоляции ремонтируемой части сети, или временной запитки потребителей, питание которых невозможно восстановить другими средствами (реконфигурацией сети). По окончании ремонта изменения легко отменить и вернуть модель сети в исходное состояние.

Функция «Переключение под нагрузкой» (Under-Load Switching – ULS) моделирует процесс перераспределения нагрузки в реконфигурируемой сети под нагрузкой и предлагает возможное решение такой операции. Цель реконфигурации состоит в перераспределении нагрузки с одной линии передач (или ее участка) на другую путем замыкания выключателя, не прерывая энергоснабжения потребителей на обеих линиях. Приложение ULS используется в ситуациях, когда конфигурация сети изменилась без прерывания энергоснабжения потребителей.

Функция «Сброс нагрузки» (Load Shedding – LS) используется для разъединения участков сети (нагрузок) в случае аварийных ситуаций и различного вида повреждений, которые могут происходить в связи с перерывами энергоснабжения или с перегрузкой элементов сети. Это комплексная функция, предназначенная для выполнения сбросов нагрузки при аварийных ситуациях, а также возобновления энергоснабжения после восстановления исходного состояния системы. Величина мощности нагрузки, необходимой для восстановления энергоснабжения, рассчитывается в соответствии с предварительно рассчитанными значениями мощности. Если пользователь обнаруживает, что превышено ограничение каких-либо контролируемых параметров, тогда он запускает процедуру сброса нагрузки. При выполнении процедуры сброса нагрузки, прерывание энергоснабжения может быть выполнено в приоритетном порядке. В настройках LS можно задать параметры нагрузки, и в каком приоритетной порядке необходимо сбрасывать.

Функция «Расчет динамических характеристик оборудования» (Dynamic Equipment Rating – DER) используется для мониторинга и прогноза теплового


20

состояния элементов сети. Данная функция применяется для расчета тепловых характеристик трансформаторов подстанции, воздушных линий и подземных кабелей, на основе фактических или прогнозных нагрузках и температуры окружающей среды. Эта функция дает возможность проводить мониторинг элементов распределительной сети путем расчета фактического состояния температур элементов сети и оценки их запасов по нагреву.

5.3 Планирование и оптимизация работы сети

Функция «Оптимизации напряжений» (Voltage optimization – VO) обеспечивает

контроль профиля напряжения или его поддержания во всех узлах сети в заданных пределах (нижних или верхних), а также проверку соответствия критериям оптимизации (минимизация ущерба при отклонении напряжений от номинальных значений). Для регулирования напряжения используются трансформаторы с регулировкой под нагрузкой (РПН), регуляторы напряжения, трансформаторы с переключением без возбуждения (ПБВ) и понижающие/повышающие трансформаторы.

Регулирование напряжения обеспечивает: расчет оптимального напряжения на питающих сборных шинах и

положения РПН трансформаторов в текущий момент; координацию положения РПН трансформаторов расположенных в разных

точках сети в текущий момент и в заданном интервале времени в будущем, или минимизацию отклонения напряжения от номинального.

Функция «Оптимизация реактивной мощности» (VAR optimization – VARO) позволяет снижать потери, перетоки реактивной мощности и потребляемую реактивную мощность из сети линий передачи. В ней рассматриваются батареи конденсаторов и реакторы, статические и синхронные генераторы и компенсаторы.

Функция «Оптимизация напряжения/реактивной мощности» (Volt/VAR

Optimization – VVO) является одной из базовых функций, которая используется для оперативного управления распределительной сетью, позволяющая регулировать напряжения и перетоки реактивной мощности. VVO, как часть DMS, предназначена в основном для централизованного управления рассматриваемой подсети (подсеть ВН или сеть, снабжаемая от трансформатора ВН/СН), в отличие от локального уровня, где управление по возможности обеспечивается локальными контроллерами.

Аналитическая функция «Понижение напряжения» (Voltage Reduction – VR) используется для снижения напряжения (мощности) в сети за выбранными питающими трансформаторами или во всей распределительной сети. Снижение осуществляется только через подключенные к SCADA трансформаторы с РПН. Результаты работы приложения обеспечивают оптимальные переключения РПН трансформаторов.

Функция «Реконфигурации сети» (Network Reconfiguration – NR) определяет оптимальную конфигурацию радиальной распределительной сети (расположение нормально-разомкнутых выключателей) в соответствии с критериями оптимизации (минимальная активная мощность и потери энергии; обеспечивает максимальную надежность; определяет наилучший баланс нагрузки или наилучшие профили напряжения) формирует отчеты о совершенствовании эффективности эксплуатации, снижении потерь и последовательности переключений для перехода от текущего состояния к оптимальному (в графическом и табличном виде); анализирует влияния каждого переключения, что позволяет выбрать ограниченное количество


21

переключений для улучшения характеристик сети. Функция «Оперативное прогнозирование» (Near Term Forecasting – NTF)

предназначена для составления кривых нагрузок на период от 15 минут до 24 часов. Прогноз формируется для всей сети (Прогнозирование общей нагрузки) или только для выделенной области, включая измерения в линиях передач.

Функция «Краткосрочное прогнозирование» (Short Term Forecasting – STF) формирует кривые нагрузки на период от 1 до 7 дней для всей сети (Прогнозирование общей нагрузки) или выделенной области, включая измерения в линиях передач.

Функция «Управление нагрузкой» (Load Management – LM) обеспечивает стратегию для снижения пиковой нагрузки в распределительной сети путем применения различных технологий регулирования нагрузки различных типов потребителей (коммунальных, коммерческого сектора и промышленности). Это функция обеспечивает оптимальное использование имеющихся регулируемых источников (водонагревателей, кондиционеров, электроотопительных приборов, тепловых аккумуляторов и т. д.) с учетом как ограничений/требований в отношении комфорта, технологии и экономии потребителей, так и смещения по ежедневной кривой нагрузки от пика к минимальной области.

Аналитическая функция «Совершенствование операций» (Operation Improvement – OI) работает в режиме реального времени и осуществляет периодическую и систематическую проверку возможностей улучшения рабочих характеристик сети (экономических, по безопасности, качеству и надежности). Достичь улучшения текущего состояния сети можно достичь путем реализации управляющих воздействий, предлагаемых функцией.

5.4 Анализ работы сети

Функция «Расчет потерь электроэнергии» (Energy Losses – EL) учитывает

ежедневные кривые нагрузок всех типов нагрузок и измерения каждого характерного дня в выбранном периоде. Расчет потерь электроэнергии распределительной сети (активные и реактивные потери на всех участках и во всех трансформаторах) осуществляется до всех сборных шин НН, для определенной конфигурации сети в определенный период времени, для части или всей сети.

Пример расчета представлен на рисунке 13. Расчет реальных эксплуатационных потерь мощности/электроэнергии

осуществляется для всей распределенной радиальной или слабозамкнутой, сбалансированной или несбалансированной сети или ее частей с учётом ее реального состояния и конфигурации в определенном периоде времени.

Функция «Расчет эксплуатационных потерь» (Operational Losses – OL) позволяет получить данные о получаемой сетью активной/реактивной энергии, потерях, генерации и потребления активной/реактивной электроэнергии сети в течение определенного периода времени. В целом, потери электроэнергии могут быть разделены на технические (потери в меди и железе) и коммерческие. OL рассчитывает только технические потери.

Функция «Анализ надежности» (Reliability Analysis – RA) предназначена для расчета показателей надежности в распределительной сети. При этом рассматриваются запланированные и незапланированные отключения электричества. Надежность распределительной сети базируется на трех базовых факторах: частоте повреждений/отказов элементов, длительности перерывов электроснабжения и наличия резервов мощности. Также показатели надежности распределительной сети зависят от: частоты отказов (количества отказов в течение рассматриваемого периода времени), времени устранения повреждения (время прерывания


22

электроснабжения потребителя, в течение которого ремонтируется поврежденный элемент) и времени на восстановление энергоснабжения.

Рисунок 13 – Потери энергии – графическое отображение результатов в отчете по выбранной части сети

Для выбранного типа неисправности функция «Расчет токов короткого

замыкания» (Fault Calculation – FC) детально рассчитывает все параметры неисправности (напряжение, ток короткого замыкания), а также проводит всесторонний анализ сети в аварийном состоянии (моделирование выбранного типа неисправности во всех узлах сети, одновременные неисправности и т. д.). Возможен автоматический выбор типа повреждения (FC рассчитывает, какой из типов дает максимальную амплитуду тока). FC учитывает переходные процессы и установившееся состояние. Данная функция работает только в режиме моделирования.

Функция «Анализ релейной защиты» (Relay Protection – RP) используется для анализа работы и взаимодействия устройств защиты при заданном состоянии распределительной сети, заданной топологии, заданном месте и типе повреждения. Моделирование, выполняемое RP, позволяет выбрать тип и оптимальные уставки настраиваемых устройств защиты, характеристики предохранителей и рекомендовать места установки устройств защиты. Кроме того, RP обеспечивает проверку, допустима ли с точки зрения релейной защиты планируемая новая конфигурация, необходимая, например, для восстановления энергоснабжения после аварии, при плановом обслуживании или по другой причине. При анализе рассматриваются реле максимального тока и минимального напряжения, биметаллическое реле, предохранители и устройства АПВ в распределительной сети. Специальный модуль адаптивной релейной защиты обеспечивает изменение активной группы настроек микропроцессорных реле с дистанционным управлением в соответствии с топологией и состоянием сети. Адаптивная релейная защита посылает необходимые команды в микропроцессорные реле питающих подстанций после изменения топологии сети. Данная функция работает только в режиме моделирования. Пример работы функции RP показан на рисунке 14.


23

Рисунок 14. Анализ параметров релейной защиты для проблемных участков сети Функция “Расчет показателей надежности” (Reliability Indices – RI)

используется для вычисления трех основных, “классических”, показателей надежности распределительной сети и ряда дополнительных показателей.

Основные показателями являются: среднее количество отключений конкретной нагрузки за год; средняя продолжительность одного отключения; процент времени, когда питание присутствовало на клеммах нагрузки в

течение года. Свою очередь дополнительными показателями являются недопоставленная

электроэнергия, частота и длительность отключений для системы в целом и для отдельных потребителей (Energy Not Supplied Index – ENSI, System Average Interruption Frequency Index – SAIFI, System Average Interruption Duration Index – SAIDI, Customer Average Interruption Frequency Index – CAIFI, Customer Average Interruption Duration Index – CAIDI). Результаты расчета показателей надежности можно представить в графическом виде (см. рис. 15).

Рисунок 15 – Пример графического представление в соответствии со средней

частотой перерывов энергоснабжения системы (SAIFI)


24

Функция «Анализ отключающей способности выключателей/ пердохранителей» (Break/Fuse Capacity – BFC) осуществляется для проверки отключающей способности выключателей и предохранителей в распределительных сетях. Основная цель данной функции состоит в обеспечении простой и удобной проверки пользователем параметров коммутационных аппаратов (выключателей/устройств АПВ и предохранителей) для рассматриваемой топологии сети и заданного доварийного состояния. Проверка выполняется для выбранных (выключателей, устройств АПВ или предохранителей) или всех коммутационных аппаратов сети.

Функция «Оценки надежности» (SA – Security Assessment) служит для анализа

неисправностей и проверки возможности восстановления энергоснабжения на заданном участке сети. Результатом анализа является список критических неисправностей (в случае если энергоснабжение не может быть восстановлено для всех потребителей) и перечень необходимых мер для устранения этих проблем. Функция объединяет другие функции DMS в виде связанных между собой модулей (Устранение сбоев, Восстановление большой области, Релейная защита, Распределение нагрузки).

Аналитическая функция «Пуск двигателя» (Motor Start – MS) используется для

расчета состояния сети во время асинхронного (индукционного) пуска двигателя. Это приложение показывает динамическое состояние распределительной сети при пуске двигателя, представляемое напряжением, током, тепловой нагрузкой и частотой вращения двигателя.

Функция «Гармонического анализа» (Harmonic Analysis – НА) предназначена

для анализа работы сети СН и НН при гармонических воздействиях. На качество электроэнергии в сетях НН оказывают серьезное воздействие электронные устройства и различные переключения, являющиеся интенсивными источниками гармоник, интенсивность которых не демпфируется преобразовательными устройствами и нейтралью изолирующих трансформаторов.

5.5 Планирование развития сети

Функция «Долгосрочное прогнозирование» (Long-Term Forecasting – LTF)

формирует прогноз нагрузки (потребления электроэнергии) на период до семи лет, основываясь на накопленных годовых данных (по пиковым нагрузкам и потреблении электроэнергии) всей сети. Сформированный прогноз используется для долгосрочного планирования развития сети.

Прогноз, сформированный функцией среднесрочного прогнозирования (Medium-Term Forecasting – MTF), используется для среднесрочного планирования развития сети и оценки необходимых инвестиций с целью достижения требуемого качества электроэнергии в будущем. Среднесрочный прогноз используется для анализа последовательности пиковых нагрузок за год на больших участках или всей сети на период от нескольких месяцев до года.

Аналитическая функция «Планирование развития сети» (Network Development Planning – NDP) предназначена для определения оптимального плана развития сети на среднесрочный и долгосрочный периоды на базе многочисленных сценариев и возможности их сравнения. Приложение позволяет строить новые распределительные сети и планировать развитие существующей сети на основании


25

любого сохраненного состояния в прошлом с наиболее полным срезом данных реального времени и с учетом оптимальной динамики установки новых элементов.

Аналитическая функция «Автоматизации сети» (Network Automation – NA) позволяет планировать автоматизацию распределительной сети СН (удаленное и местное автоматизированное оборудование сети СН), необходимую для повышения надежности энергоснабжения. Задача состоит в нахождении оптимального решения по количеству и размещению выбранного оборудования для достижения поставленной цели (например, уменьшение среднего индекса прерываний электроснабжения в соответствии с определенным ограничением), с учетом анализа получения максимальной выгоды при минимальных затратах, доступного объема инвестиций, выбранного периода времени и т. д. Основная цель данной функции состоит в снижении времени прерывания энергоснабжения и уменьшения доли недополученной электроэнергии.

Функция «Размещение КРМ» (Capacitor Placement – СР) определяет оптимальное расположение, типы, размеры батарей конденсаторов и положения переключателей, которые необходимо установить в распределительной сети для того, чтобы:

компенсировать реактивную мощность; минимизировать потери активной мощности (энергии); снизить потребление реактивной мощности в сети высокого напряжения; корректировать коэффициента мощности; улучшить профиль напряжения.

Функция «Усиление сети» (Network Reinforcement – NR) позволяет планировать меры по усилению имеющейся распределительной сети. Функционал приложения включает себя:

планирование питающих подстанций (первичное распределение электроэнергии);

планирование сетей среднего напряжения (линий передач); планирование подстанций вторичного распределения электроэнергии; проверку технических критериев и критериев безопасности.


26

6. Обучение Функция «Тренажер диспетчера» (Dispatcher Training Simulator – DTS)

позволяет проводить обучение в интерактивном режиме путем симулирования оперативного управление в диспетчерском центре с использованием модели реальной распределительной сети. Тренажер обрабатывает данные и моделирует события прямо во время обучения. Обучаемые реагируют на моделируемые события (сгенерированные тренажером автоматически), а их действия потом проверяются и оцениваются, и, как следствие, совершенствуются.

7. Оптимизация в замкнутом цикле

Управление и оптимизация распределительной сети включает переход

распределительной сети из одного установившегося состояния в другое, осуществляемое эффективно и безопасно. SE ADMS выполняет эту функцию, отправляя последовательность команд переключений на полевые устройства распределительной сети.

Процедура замкнутого цикла (Сlosed loop – CL) заключается в непрерывной автоматической генерации последовательности переключений и выполнении их самой системой (без вмешательства человека). При возможности соединения автоматической генерации и последующего выполнения последовательности переключений, SE ADMS переходит в режим, в котором непрерывно происходят взаимосвязанные операции. При этом последовательность операций будет следующий: мониторинг распределительной сети, определение последовательности переключений, которые будут оптимизировать состояние сети или справляться с перебоями энергоснабжения, и выполнение последовательности переключений посредством выдачи команд на полевые устройства. Этот механизм будет непрерывно осуществлять управление и настройку электрической распределительной сети, основываясь на состоянии сети в текущий момент времени.

Существуют 2 замкнутых цикла:

• Управление электропотреблением со стороны потребителя (VVO CL), обеспечивающий автоматическую непрерывную (24 часа/7 дней в неделю) оптимизацию выбранных участков сети по разным критериям оптимизации (например, снижение потребления, снижение потерь мощности и т. д.) на основании введенных профилей.

• Автоматическое выполнение приложения FLISR (FLISR CL), которое обеспечивает самовосстановление сетей и автоматическое определение места повреждения, изоляцию и подачу напряжения на неповрежденную часть линии передачи. Обычно предполагается, что для этой цели используется коммутационный аппарат с дистанционным управлением. При выполнении команд переключения DMS взаимодействует с системой SCADA,

которая, в свою очередь, взаимодействует с полевым устройством. Система DMS будет отправлять команды и на подстанции, и на полевые устройства, и когда подстанции и полевые устройства среагируют на команды, система SCADA получить обновленные данные и отправить их обратно в DMS, которая будет использовать эти значения для определения того, успешно ли прошла текущая команда переключения, либо произошла ошибка при выполнении или она все еще выполняется.

Два независимых процесса замкнутого цикла (CL), VVO CL и FLISR CL, синхронизируются при выполнении операций в режиме реального времени, а


27

выполнение других приложений DMS (LF, SE) также координируется с процессами замкнутого цикла.

Возможна ситуация, что оба процесса замкнутого цикла VVO и FLISR активны в одно время на одной и той же линии передачи. В этой случае необходима координация между операциями замкнутого цикла. Если при работе VVO запускается FLISR, то текущий расчет VVO и выполнение SS прекращается, поскольку FLISR имеет приоритет перед VVO. Поэтому во время выполнения FLISR расчет VVO автоматически приостанавливается (т.е. VVO CL будет временно заблокировано) в участке сети (подстанции), где работает FLISR.

После завершения цикла FLISR работа на соответствующей подстанции VVO CL может быть возобновлена в ручном режиме Диспетчером или автоматически системой DMS. Эти функциональные характеристики могут быть сконфигурированы, но следует отметить, что DMS не различает удачный и неудачный завершенные циклы FLISR.

8. ПОЧЕМУ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫЕ КОМПАНИИ ВЫБИРАЮТ СИСТЕМУ SE ADMS?

Самовосстанавливающаяся сеть. Функции «Оптимизация реактивной

мощности/напряжения» и «FLISR» система SE ADMS позволяют выполнять операции в ручном, автоматическом, а также полуавтоматическом режиме. Также в данные функции можно интегрировать схемы автоматики распределительной сети, управляемой с полевого уровня. Использование SE ADMS позволяет энергосетевым компаниям повысить надежность, безопасность и эффективность распределительной сети за счет автоматизации и постановки и достижения целей по минимизации потерь, оптимизации нагрузки и уменьшения отклика на аварийные ситуации.

Распределенная генерация. Данное направление преобразования электроэнергии становится популярнее с каждым годом, однако возникает ряд вопросов связанных с надежностью энергоснабжения. Schneider Electric предлагает решение позволяющее вести полное моделирование, мониторинг, анализ и планирование распределенной генерации. Используя новейшие разработки в области оперативного планирования, энергокомпании могут планировать и управлять своей распределенной генерацией с использованием инструментов, позволяющих максимально использовать преимущества распределенной генерации.

Система сбора информации и диспетчерского управления распределительной сетью. Дополнительным преимуществом SE ADMS является объединение наиболее функциональной системы управления распределительной сетью с испытанной на практике системой сбора информации и диспетчерского управления. Эра интеллектуальных сетей сопровождается массовым внедрением интеллектуальных полевых устройств, однако архитектура традиционных систем сбора информации и диспетчерского управления не позволяет присоединить такое большое количество устройств телеметрии. Уже сейчас электросетевые компании имеют возможность решить данную проблему путем внедрения SE ADMS, имеющей самую современную систему сбора информации и диспетчерского управления распределительной сети, которая способна интегрироваться или полностью заменить их существующую систему.

Удаленный доступ. Система SE ADMS позволяет легко организовать и использовать Веб-клиент, как внутри, так и вне диспетчерского центра. Для “толстых” клиентов доступен безопасный доступ к широкому функционалу, выполняемому как в режиме реального времени, так и в режиме симуляции.


28

Использование метеоданных в режиме реального времени. Веб сервисы ориентированы на интеграцию с метеоданными, получаемыми в режиме реального времени. Особенно они важны для прогнозирования и управления нагрузкой сети, зависящей от температуры, облачности, скорости ветра и влажности. Метеоданные обеспечивают актуальную информацию о значениях параметров “комфорта”, таких как температура с учётом ветра и тепловой индекс, которые используются для точного прогнозирования погоды, оптимального управления нагрузкой и ретроспективного анализа. Получение метеоданных в режиме реального времени также важно при планировании работы нестабильных возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи и ветряки.

Система SE ADMS полностью отвечает ценностям инновационной концепции построения сети электроснабжения «Smart Grid» таким как:

Надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Возможность избегать прерывания электроснабжения, а в случае аварийных отключений, быстрое и эффективное восстановление работы сети. Внедрение системы SE ADMS является залогом для обеспечения безопасности и эффективности работы энергетической сети. Благодаря ее внедрению, повышается эффективность работы диспетчеров, уменьшается влияние человеческого фактора. В случае возникновения неисправности на сети, время обесточивания потребителей уменьшается до 2 раз.

Гибкость с точки зрения отклика на изменения потребления, например, за счет использования для этой цели локальной генерации и возобновляемых источников электроэнергии. При помощи системы SE ADMS энергопотребление можно регулировать путем снижения технических потерь, краткосрочного прогнозирования нагрузки и сглаживания пиковой нагрузки, путем укрупнения и управления распределенными энергоресурсами включая накопителями энергии.

Экономичность посредством внедрения инноваций, максимальная эффективность использования всех видов ресурсов, технологий и оборудования при производстве, передаче, распределении и потреблении электроэнергии. Благодаря внедрению системы SE ADMS электросетевые компании могут сократить свои эксплуатационные затраты за счет эффективного внедрения и использования технологического обслуживания и ремонта, а также достигнуть сокращения потерь электроэнергии на 10%.


29

9. СПИСОК РЕАЛИЗОВАННЫХ ПРОЕКТОВ

Система SE ADMS является новым инновационным решение, которое уже успели оценить в 28 странах мира. Одним из наиболее значимых проектов был реализован в Италии, совместно с компанией Enel. Реализация проекта заняла два года, было построено 28 диспетчерских центров, на базе системы ADMS, которые в сумме покрывали более 32 миллионов пользователей.

Исследованием, развитием и разработкой SE ADMS занимается подразделение Schneider Electric DMS NS, расположенное в Нови-Сад (столица области Воеводина, север Сербии), где сильны связи с Университетом и Электрокомпанией Воеводины. В компании работает около 1000 экспертов в области электроэнергетики и информационных технологий.

Решение SE ADMS использовалось более чем в 122 диспетчерских центрах в 50 предприятиях всего мира, обеспечивая электроснабжение 70 миллионов потребителей в Северной Америке (США, Канада), Европе (Италия, Венгрия, Испания, Словения, Россия, Сербия, Румыния, Македония), Азии (Китай, Индия, Индонезия), Латинской/Центральной Америке, Африке (Тунис) и Австралии.

География распространения SE ADMS представлена на рисунке 16.

Рисунок 16 – Проекты SE ADMS Список реализованных проектов:

• ED "Elektrosrbija", ED "Jugoistok", ED "Centar", ED " Leskovac", ED

"Belgrade", "Elektrovojvodina" Сербия;

• “Elektrobijeljina”, Босния и Герцеговина;

• “Elektrokrajina”, Босния и Герцеговина;

• “Elektrostopanstvo” Maкедония;


30

• ENEL, проект Ломбардия, Италия;

• ENEL, 29 контрольных центров, Италия;

• ELSAG, Пилотный проект, Италия;

• STEG, Тунис;

• CFE, зона города Пуэбло, Meксика;

• PT.PLN Bisnis Distribusi Jawa Barat&Banten, Бандунг, Индонезия; • Light Services de Electricitade SA, Рио-де-Жанейро, Бразилия;

• ANDE, Асунсьон, Парагвай;

• EDENOR, Буэнос-Айрес, Аргентина;

• EMCALI, Колумбия;

• EDELNOR, Лима, Перу;

• CNFL, Сан-Хосе, Коста-Рика;

• ELECTRA, Панама-сити, Панама;

• NIH, Вашингтон ДС, США;

• Железнодорожный проект, Испания;

• PT-PLN, Банда-ачех, Индонезия;

• Progress Energy Каролина, США;

• EMASZ и ELMU, Венгрия;

• Университет Мичиган, США;

• МРСК Центра, Белгород, Россия;

• BC Hydro, Ванкувер, Канада;

• Guizhou Power Electric Corporation, Китай;

• Maхараштра, Индия;

• Hydro One, Toронто, Канада;

• PECO, Филадельфия, США;

• Elektro Celje, Словения;

• ActewAGL, Канберра, Австралия;

• EDEN, Аргентина;

• EVN Болгария;

• Makkah, SEC, Саудовская энергетическая компания, Королевство Саудовская Аравия;

• BWP, Burbank Water and Power Corporation, Калифорния, США;

• DONG Energy, Дания;

• ETSA Utilities, Аделаида, Австралия;

• Unison, Новая Зеландия;

• ИЭСК, Иркутск, Россия.

По результатам исследования, проведенного в 2012 году исследовательским

центром «Gartner» среди компаний, предлагающих решения на базе концепции Smart Grid, компания Telvent со своей системой ADMS (в настоящее время компания Telvent входит в состав Schneider Electric) получила «твердую положительную оценку», наивысшее место в рейтинге. Результаты исследования представлены на рисунке 17.


31

РЕЙТИНГ

Твердый

отрицательный

Слабый отрицательный

Многообещающий

Положительный

Твердый положительный

Alstom Grid X Efacec ACS X GE Energy X Intergraph X OpenSystems International (OSI)

X

Oracle X Siemens X Telvent X

Рисунок 17 – Отчет Компании Gartner


32

Список терминов

В таблице ниже приведены термины и сокращения, используемые в данном документе.

Термин Описание

SE ADMS Schneider Electric Advanced Distribution Management System – Cистема управлением распределительными сетями

AMI Advanced Measurement Infrastructure – Усовершенственная система измерения, сбора и анализа

BFC Breaker/Fuse Capacity – Анализ отключающей способности выключателей/предохранителей

CAIDI Customer Average Interruption Duration Index – Средняя длительность отключений потребителей

CAIFI Customer Average Interruption Frequency Index – Средняя частота отключений потребителей

CIS Customer Management System – Система информации о пользователях

CRM Customer Relationship Management – Управление взаимодействием с клиентами

DAL - Data Access Layer – Уровень доступа к данным

DTS Dispatcher Training Simulator – Тренажер диспетчера

DMD Dynamic Mimic Diagram – Динамическая мнемосхема

EI Element Isolation – Изоляция элемента

EL Energy Losses – Расчет потерь электроэнергии

ERP Enterprise Resource Planning – Система планирования ресурсов предприятия

ESB Enterprise Service Bus Cервисная шина предприятия

FC Fault Calculation Fault Calculation – Расчет токов короткого замыкания

FLISR Fault Location, Isolation and Supply Restoration – Локализации неисправности, изоляции неисправности и восстановления электроснабжения

LF Load Flow – Расчет потокораспределения

LS Load Shedding – Сброс нагрузки

NA Network Automation – Автоматизации сети

RP Relay Protection – Анализ релейной защиты

SO Switching Orders – Порядок переключений


33

VVO Volt/VAR Optimization – Оптимизация напряжения/реактивной мощности

OASyS DNA Realtime – Службы реального времени DSCADA компании Schneider Electric;

СР Capacitor Placement – Размещения КРМ

DSCADA Distributed Supervisory Control and Data Acquisition – Распределенная система диспетчерского управления и сбора данных

DMS Distribution Management System – Система управления распределением энергии

DNB Distribution Network Builder – Система для построения модели сети

DER Dynamic Equipment Rating – Расчет динамических характеристики оборудования

EMS Energy Management System

Energy Management System – Система анализа работы сетей высокого напряжения

ENSI Energy Not Supplied Index – Объем недопоставленной электроэнергии

FLL Fault Localization – Локализация повреждения

FL Fault Location – Определение места повреждения

GUI Graphical User Interface – Графический интерфейс пользователя

НА Harmonic Analysis – Гармонический анализ

IEC International Electrotechnical Commission Международная электротехническая комиссия

LAR Large Area Restoration – Восстановление энергоснабжения на больших участках

LM Load Management – Управления нагрузкой

LTF Long-Term Forecasting – Долгосрочноепрогнозирование

MTF Medium-Term Forecasting – Среднесрочное прогнозирование

MS Motor Start – Пуск двигателя

NTF Near Term Forecasting – Оперативного прогнозирование

NDP Network Development Planning – Планирование развития сети

NM Network Model Модель сети

NR Network Reconfiguration – Реконфигурации сети

NRI Network Reinforcement – Усиления сети

ODBC Open Database Connectivity – Открытый интерфейс взаимодействия с базами данных


34

OI Operation Improvement – Совершенствование операций

OL Operational Losses – Расчет эксплуатационных потерь

OMS Outage Management System – Система управления аварийными отключениями

PI Performance Indices – Расчет показателей работы сети

PI API PI Application Programming Interface – набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами для написания всевозможных приложений компании OSIsoft PI.

RTDB Real Time Data Base – База данных реального времени

RA Reliability Analysis – Анализ надежности

RI Reliability Indices – Расчет показателей надежности

RN Return to Normal state – Возврат к нормальному состоянию

SA Security Assessment – Оценка надежности

SOA Service-oriented Architecture Cервис-ориентированная архитектура

STF Short Term Forecasting Краткосрочное прогнозирование

SE State Estimation – Оценка состояния

SQL Structured Query Language – Язык структурированных запросов

SCADA Supervisory Control and Data Acquisition – Система диспетчерского управления и сбора данных

SR Supply Restoration – Восстановление электроснабжения

SOM Switching Order (Sequence) Management – Управление последовательностью переключений

SAIDI System Average Interruption Duration Index – Средняя длительность отключений в энергосистеме

SAIFI System Average Interruption Frequency Index – Средняя частота отключений в энергосистеме

ТЕ Temporary Elements – Временные элементы

TA Topology Analyzer – Анализ топологии

Tr Tracing – Трассировка

ULS Under-Load Switching – Переключение под


35

нагрузкой

VARO VAR optimization – Оптимизация реактивной мощности

VO Voltage optimization – Оптимизация напряжений

VR Voltage Reduction – Понижение напряжения

WCF Windows Communication Foundation – Программное обеспечение для обмена данных системы Windows

WOM Work Order Management – Управление процедурами переключений

КРМ Конденсаторные установки компенсирующие реактивную мощность

Pub/Sub Механизм веб поиска реального времени данных со сводным содержимым

CL Сlosed Loop – Замкнутый цикл


36

Documents

Schneider Electric для управления распределительными ......сервера передачи данных с метками времени (реализованной,