Автоматизация энергообъектов

Аsuelectro.ru: системы автоматизации, технологии автоматизации, автоматизация производственных процессов в электроэнергетике, комплексная автоматизация электроэнергетических объектов, АСДУ, системы АСУ ТП подстанции, автоматизация учета электроэнергии, АСКУЭ, оперативные переключения в электроэнергетике, компьютерные тренажеры, автоматика и телемеханика, системы телемеханики в энергетике
Главное меню
Основы
Полезное

 

   

Автоматизация энергообъектов » АСДУ РЭС

Состояние и направления развития автоматизированного диспетчерского управления электроэнергетическими системами

Состояние и направления развития автоматизированного диспетчерского управления электроэнергетическими системамиУправление режимами ЕЭС России, включая все ее звенья, подчинено единой цели - обеспечению надежной и экономич­ной работы при рациональном расходова­нии энергоресурсов и бесперебойном энергоснабжении потребителей электро­энергией требуемого качества.

Оно осуществляет­ся с помощью автоматизированной системы диспет­черского управления (АСДУ), которая со­стоит из средств вычислительной техники, связи, телемеханики, систем автоматики и комплексов программного обеспечения. Последние практически полностью разра­ботаны российскими организациями.

В составе АСДУ на всех уровнях ее иерархии созданы и эксплуатируются:

- системы автоматического управления режимами - системы релейной защиты, противоаварийной автоматики и автомати­ческого управления нормальными режима­ми по частоте и активной мощности (АРЧМ);

- оперативно-информационные и уп­равляющие комплексы (ОИУК), обеспечи­вающие в реальном времени дежурного диспетчера информацией о текущем режи­ме, управление диспетчерским щитом, ве­дение суточной диспетчерской ведомости и пр.;

- системы оперативного управления внутри суточного периода (советчик дис­петчера), обеспечивающие внутрисуточную коррекцию режима по активной мощности и напряжению, оперативную оценку надеж­ности;

- системы краткосрочного (сутки, неде­ля) и долгосрочного (месяц квартал, год) планирования энергетических и электри­ческих режимов;

- системы автоматизации коммерчес­кого учета и контроля электроэнергии и мощности (АСКУЭ);

- экспертные системы для информаци­онной помощи оперативному персоналу, а также интеллектуальной поддержки принятия решений;

- диспетчерские тренажеры.

Состав перечисленных подсистем АСДУ в ближайшие годы не изменится, хотя со­держание этих подсистем будет разви­ваться с учетом происходящих реформ в российской электроэнергетике, связанных с переходом к рыночным отношениям. Це­лью реформирования электроэнергетики является преодоление финансово- эконо­мического кризиса, выражающегося в том, что этот сектор народного хозяйства в его нынешнем виде не в состоянии мобилизовать средства для поддержания существу­ющих ресурсов в надлежащем техничес­ком состоянии, а тем более привлечь средства для их модернизации и развития. Как показывает международный опыт, переход к рыночным принципам функционирования в электроэнергетике повышает эффектив­ность хозяйственной деятельности и уве­личивает размер прибыли, искореняя затратные тенденции в электроэнергетике, снижая издержки, что ведет к существен­ному росту заинтересованности инвесто­ров во вложении средств в этот сектор. А одним из главных источников инвестиций в электроэнергетику руководство РАО ЕЭС считает средства негосударственного сектора, которые будут привлечены после ры­ночного реформирования  электроэнерге­тики.   В то же время ввиду того, что элект­роэнергетика является одним из крупных естественных монополистов, наряду с рынком должна обеспечиваться и регули­рующая роль государства.   Всеми этими факторами определяется программа реформирования российской электроэнергетики,  которая рассчитана на достаточно длительный предстоящий период времени и будет осуществляться поэтапно.  В про­грамме имеются следующие две части  -реструктуризация отрасли и переход на рыночные методы планирования и управ­ления режимами.

Состояние и направления развития автоматизированного диспетчерского управления электроэнергетическими системами

В части реструктуризации отрасли предполагается разделение существующих структур ЕЭС РФ по основным видам дея­тельности (рис.1.1.), а именно:

-     Выделение генерирующих источников и создание на их основе ряда независимых генерирующих компаний (оптовых и терри­ториальных) с акционерным капиталом, ко­торые конкурируют между собой на общем рынке электроэнергии, что создает стиму­лы для увеличения эффективности производства электроэнергии, в первую очередь путем снижения затрат. Эффективная рабо­та генерирующих компаний на конкурент­ном рынке с ликвидными платежами резко повысит их инвестиционную привлекательность.

-     Создание ряда оптовых энергоснаб­жающих компаний, выходящих на конкурен­тный рынок со своими стоимостными заяв­ками и покупающих электроэнергию по ми­нимально возможным ценам. На базе опто­вых энергоснабжающих компаний создают­ся розничные рынки потребителей электро­энергии. Крупные потребители электро­энергии могут выходить на рынок самосто­ятельно, минуя посредников в лице энергоснабжающих компаний.

-     Создание на базе магистральных электрических сетей Федеральной сетевой компании (ФСК), работающей под эгидой государства и обеспечивающей свободный недискриминационный выход на рынок ге­нерирующих и энергоснабжающих компа­ний с фиксированной оплатой своих затрат. Помимо ФСК будут создаваться и местные компании распределительных сетей.

-     Сохранение независимой единой си­стемы диспетчерского управления ЕЭС России, что позволяет и после реструктуризации отрасли сохранить известные пре­имущества функционирования Единой энергосистемы страны.

Реструктуризация отрасли и переход к рыночным отношениям в электроэнергети­ке вызывают структурные преобразования в системе управления и изменения функции и взаимоотношении предприятий и органи­заций. Наибольшие изменения относятся к этапу суточного планирования режимов. Решение этой задачи будет выполняться на основе конфиденциальных ценовых заявок поставщиков и потребителей электроэнер­гии, которые будут определять место в графике этих потребителей и поставщиков с вытеснением из графика наименее эффек­тивных участников рынка.

Внутри суток будет работать балансирущий ежечасовой рынок, в котором внепла­новые отклонения в электропотреблении распределяются между участниками рынка по тем же ценовым заявкам, которые были получены при суточном планировании.

Долгосрочные договоры между участни­ками рынка определяются на основе решения задач долгосрочного (год, квартал) и среднесрочного (месяц) планирования.

Полный переход на управление режима­ми ЕЭС России в условиях конкурентного оптового рынка электроэнергии планирует­ся на первый квартал 2004 г. Однако для уп­рощенных условии (т.н. схема 5-15%) ры­нок должен начать работать с 2002 г.

Для решения рыночных задач создается новый орган - Администратор торговой си­стемы (АТС), а на базе ЦДУ и ОДУ органи­зуется Системный оператор (СО).

Функциями АТС являются торговые, эко­номические и финансовые задачи:

-     организация торговли (включая сбор ценовых заявок);

-     определение финансовых обяза­тельств участников рынка и мониторинг рынка в целом.

Состояние и направления развития автоматизированного диспетчерского управления электроэнергетическими системами

Первоочередными функциями СО явля­ется:

  • обеспечение надежного энергоснаб­жения и непрерывное оперативно-техноло­гическое управление режимами работы ЕЭС России;
  • формирование (совме­стно с АТС) и реализация графиков работы ЕЭС по результатам торгов;
  • работа с сис­темными ограничениями;
  • управление ре­зервами и балансирующим рынком;
  • управ­ление нормальными и аварийными режима­ми, в том числе ликвидация системных ава­рий и диспетчерское управление в особых условиях;
  • расчеты и задание настройки ре­лейной защиты и противоаварийной авто­матики;
  • согласование и реализация графи­ков ремонта оборудования электростанций и электрических сетей;
  • управление теле­коммуникационной сетью технологической и коммерческой информации;
  • представле­ние информации всем участникам и субъектам рынка.

Для реализации своих функции в новых условиях должна быть разработана автома­тизированная система Системного оператора (АС СО), которая по своим функциям аналогична АСДУ, но ориентирована на новые рыночные условия.

Указанные в начале данного обзора задачи АСДУ сохраняются и в АС СО, но  содержание многих из них меняется. В частности, задачи оптимизации долгосрочных, краткосрочных  оперативных режимов приобретают новое содержание (ценовые заявки, взаимодействие АТС и системного оператора и др.), однако методы оптимизации сохраняются. Эти задачи и методы должны охватывать три основных уровня: ЦДУ, ОДУ и РДУ (последнее - региональные диспетчерские управления) при их иерархическом взаимодействии по информации.

Важной задачей на пути реализации рыночных методов управления режимами является задача формирования единой иерархической расчетной схемы ЕЭС РФ для всех трех уровней иерархии диспетчерского управления. При решении этой задачи должны учитываться требования вывода на рынок большого числа электростанций, учета реально действующих сетевых ограничений, взаимной преемственности схе­м на разных уровнях иерархии, обеспечения расчетных схем телеинформацией по критерию «наблюдаемости» и пр. Наряду с определением схем должны формироваться базы данных и сети передачи оперативно-технологической информации между центрами диспетчерского управления, базируясь на современных технологиях.

АС СО (в прежней терминологии АСДУ) будет состоять из отдельных подсистем,  реализующих комплексные функции диспетчерского управления. В качестве одной из подсистем могут рассматриваться указанные задачи формирования расчетных схем и их информационного обеспечения. Другой важной подсистемой является разрабатываемая в настоящее время система ИНСОР - интегрированная система оптимизации режимов.

Основной целью создания ИНСОР явля­ется обеспечение единого информацион­но-технологического пространства для вза­имоувязанного решения всех задач оптими­зации режимов для года, квартала, месяца, недели, суток, часа на уровнях ЦДУ, ОДУ и РДУ.

При этом предусматривается развитие задач оптимизации за счет более совер­шенных оптимизационных методов, учета новых условий и влияющих факторов в ра­боте ЕЭС России и ее звеньев, учета новых возможностей вычислительной техники и общесистемного программного обеспече­ния, а также информационных технологий.

В состав ИНСОР включены подсистемы долгосрочных, среднесрочных, краткосроч­ных и оперативных энергетических режи­мов, режимов ГЭС, электрических режимов.

 Помимо задач планирования и управле­ния в дальнейшем в ИНСОР войдут и задачи анализа режимов, включая контроль за исполнением запланированных диспетчерских графиков, а также экономические за­дачи оценки режимов.

В реализации непрерывного оператив­но-технологического управления режимами работы ЕЭС России большую роль играет оперативно-информационный и управляю­щий комплекс (ОИУК), являющийся важной подсистемой АС СО.  Этот комплекс, осно­ванный на использовании текущей телеинформации и результатов решения задачи оценки состояния, имеет два вида назначе­ний:  текущее обслуживание диспетчеров ЕЭС и ее звеньев, а также формирование массивов информации для задач оператив­ного управления и планирования режимов. Наиболее важным видом ин­формации является автоматически форми­руемая в ОИУК суточная ведомость.   К на­стоящему времени разработаны и исполь­зуются множество систем ОИУК, причем их авторы выступают как независимые разра­ботчики, и по этой причине системы не уни­фицированы и даже не снабжены протоколами обмена данными. Поэтому важнейшими задачами в этом направлении являются унификация, отбор лучших систем для разных уровней иерархии управления.

Унификация должна касаться многих ас­пектов - как унификации информационно­го описания объектов, так и использования унифицированных баз данных, унифициро­ванных средств отображения информации (например, на основе технологий Internet), используемых операционных систем в тех­нологии клиент-сервер, сетевых протоко­лов, средств доступа к данным и человеко-машинного интерфейса.

Роль задач ОИУК постоянно возрастает по мере усложнения условий функциониро­вания  электроэнергетики. Если несколько лет назад ОИУК, в основном, применялись как средства приема, обработки и отобра­жения телемеханической информации, то сегодня перед ОИУК ставятся все новые и новые задачи по управлению электропот­реблением, обеспечению надежности и экономичности энергоснабжения, обеспе­чению функционирования рынка и т.п. В дальнейшем роль в ОИУК управляющих функций будет возрастать.

Все более значимую помощь диспетчеру начинают оказывать экспертные системы. Экспертные системы будут использоваться как консультанты диспетчера (например, в задаче ремонтных заявок), советчики дис­петчера (например, по управлению обору­дованием), для анализа ситуаций (опера­тивная диагностика «нештатных» ситуаций), для диспетчерского мониторинга (интеллектуальный анализ топологии электросе­тей) и как тренажеры.

Технологические тренажеры, широко используемые уже сейчас, будут пополнены эко­номическим тренажером диспетчера для подготовки персонала к работе в рыночных условиях.

В части задач управления диспетчером текущим режимом большой интерес пред­ставляет совершенствование диспетчерских щитов, в частности использование на щите управления всего пространства ото­бражения за счет видео-средств коллек­тивного пользования. Максимальный эф­фект использования указанных средств до­стигается в результате отображения наи­более характерных результатов ситуацион­ного анализа текущего режима и данных контроля диспетчерского графика. Основ­ными исходными данными для отображе­ния текущей ситуации являются результа­ты параметрического и топологического анализа текущей ситуации, по частоте, на­пряжению, перетокам, перегрузке основ­ных трансформаторов, отключению обору­дования, разрыву транзитов, разделению схемы и т.п.

Значительную роль играет автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), которая также является подсисте­мой АС СО. АСКУЭ предназначена для осу­ществления коммерческого учета балансов мощности и энергии субъектов рынка и обеспечивает получение данных о средних 30-минутных значениях мощности и об уч­тенной электроэнергии по зонам суток за каждые календарные сутки и накопительно за неделю, месяц, год. Приборы коммер­ческого учета устанавливаются на энергоообъектах и обеспечивают передачу накопленной информации по каналам связи на ближайший по иерархии диспетчерский пункт. Информация поступает в компьютер, обрабатывается (агрегируется) и передается на следующий уровень управления вплоть до верхнего, а также в ИВС энерго­сбыта. Система АСКУЭ пока что находится на начальной стадии разработки и внедре­ния.

Система АРЧМ также является подсисте­мой АС СО и обеспечивает автоматическое регулирование частоты и перетоков мощно­сти. Созданы центральная координирую­щая система АРЧМ и ряд региональных си­стем на основе привлечения для регулирования 16 крупных ГЭС. При последующем развитии будет возрастать число привлека­емых станций, обеспечиваться стыковка с задачами оперативного управлении (для оптимальной настройки параметров АРЧМ).

Противоаварийное управление является весьма действенном средством повыше­ния надежности работы ЕЭС РФ. В России, которая значительно опережает  другие страны в разработке теоретических основ и принципов ПА, уже создана развитая система противоаварийного управления, обес­печивающая значительное повышение на­дежности энергоснабжения потребителей и живучести ЕЭС России.

Противоаварийная автоматика предотв­ращает или прекращает нарушение устой­чивости параллельной работы энергосистем, что значительно сокращает число и вредные последствия наиболее тяжелых системных аварий.

Значительный качественный шаг развития может состояться за счет комплексирования отдельных под­систем в единую систему с единым информационным обеспечением.

доктор техн. наук, проф.  Фишов А. Г.



Популярные статьи


Архив статей
Октябрь 2009 (3)
Август 2009 (1)
Май 2009 (15)
Апрель 2009 (10)
Март 2009 (5)
Февраль 2009 (6)


Календарь
«    Сентябрь 2010    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

Copyright © 2008-2009. Аsuelectro.ru
При копировании информации с сайта ссылка на http://asuelectro.ru обязательна!!!

 
КартаКарта