САВС — высокоэффективное средство определения и самовосстановления аварийных участков сетей 6–20кВ. САВС входит в состав комплексной системы Smart Grid («Умные сети») и предназначено для автоматизации диспетчерского управления распределительными сетями 6/10/20 кВ в нормальных и аварийных режимах: междуфазных коротких замыканий и однофазных замыканий на землю. Система определяет поврежденный участок схемы, изолирует его и восстанавливает электроснабжение потребителей в течение 1 минуты.

Ключевые особенности системы

  • Универсальная гибкая архитектура, позволяющая адаптировать систему к любой топологии.
  • Автоматическое определение поврежденного участка в любых режимах работы нейтрали и автоматическое восстановление питания потребителей.
  • Уменьшение времени перебоя электроснабжения (недоотпуска электрической энергии) в случае аварийных ситуаций в системе, сокращение показателей SAIDI, SAIFI.
  • Сокращение эксплуатационных расходов и времени работы ремонтных бригад.
  • Предотвращение ошибочных действий персонала (алгоритмы оперативной блокировки).
  • Комплексная оценка состояния системы позволяет выполнять верификацию поступающих данных, исключая ложное срабатывание и восстанавливая недостоверные данные.
  • Простота расширения системы, при добавлении новых узлов нет необходимости в перенастройке контроллеров на действующих объектах.
  • Контроль пропускной способности линий и выбор наиболее приоритетных питающих узлов при восстановлении электроснабжения.
  • Тренажёр диспетчера для имитации работы системы в различных режимах.
  • Интеграция с любой SCADA системой.

Функции системы

  • Выявление междуфазных замыканий, однофазных замыканий на землю, обрывов.
  • Автоматическая локализация аварийного участка.
  • Автоматическое восстановление сети с учётом допустимости и оптимальности переключений.
  • Реконфигурация сети при исчезновении напряжения в питающих узлах.
  • Контроль и восстановление отсутствующих измерений.
  • Возможность работы в режиме советчика диспетчера.

Описание архитектуры

Система включает в себя три уровня. Общая архитектура системы представлена на рисунке 1.

Нижний уровень — уровень сбора данных. В состав оборудования на данном уровне входят: контроллеры присоединения ARIS-22xx, многофункциональные контроллеры ARIS-28xx, крейты расширения ARIS-2808E с модулями дискретного ввода-вывода, атчики температуры наружного воздуха, цифровые щитовые приборы, терминалы релейной защиты.

Функции оборудования данного уровня: контроль протекания токов междуфазных коротких замыканий и расчет электрических параметров для локализации однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной, эффективно заземленной либо компенсированной нейтралью. На данном уровне может выполняться резервирование оборудования.

Рекомендуется применение резервированных линий связи до оборудования среднего уровня. Опционально оборудованием данного уровня может выполняться функция устройства сбора и передачи данных (УСПД) системы АИИС КУЭ в соответствии с требованиями оптового и/или розничного рынка электроэнергии.

Средний уровень — уровень агрегации и обработки данных. В состав оборудования на данном уровне входят многофункциональные контроллеры ARIS-28xx при количестве контролируемых узлов до 50, либо контроллеры линейки ARIS-48xx при количестве контролируемых узлов от 50 до 1000. Функциями оборудования данного уровня являются:

  • сбор и агрегация данных по цифровым каналам связи с нижнего уровня;
  • обработка алгоритмов верификации данных, определения поврежденного участка;
  • формирование автоматических команд управления для восстановления электроснабжения в автоматическом режиме;
  • передача информационных сигналов на верхний уровень для контроля работы;
  • трансляция на верхний уровень сигналов для помощи принятия решений диспетчера в ручном режиме работы системы;
  • трансляция команд управления с верхнего уровня.

Рекомендуется применение надежных резервированных каналов с верхним уровнем. Для данного уровня рекомендуется применять резервированный комплект контроллеров и оборудования электропитания с ИБП.

Верхний уровень — уровень диспетчерского управления. В состав оборудования на данном уровне входят серверы с ПО SCADA. В качестве SCADA может быть использовано ПО любого производителя с поддержкой обмена данными в стандартных протоколах (МЭК60870‑5‑101/104, МЭК 61850‑8‑1 MMS и других). Функциями оборудования данного уровня являются: сбор, визуализация и долгосрочное хранение информации на АРМ пользователей, предоставление возможности формирования команд удаленного управления.

Рисунок 1.
Общая архитектура системы CАВС

Общая архитектура системы CАВС.

Дополнительные возможности

Оборудование, входящее в состав системы, является многофункциональным и совмещает в себе следующие функции:

  1. РП (ARIS-28xx):
    • контроллер телемеханики;
    • устройство сбора и передачи данных системы АИИС КУЭ/ТУЭ;
    • контроллер ОБР;
    • сервер точного времени;
    • сервер последовательных портов;
    • коммуникационный контроллер преобразования протоколов;
    • GSM/GPRS/3G коммуникатор.
  2. ТП (ARIS-22xx):
    • контроллер телемеханики;
    • микропроцессорный измерительный преобразователь;
    • счетчик электрической энергии кл. 0,2S;
    • измеритель параметров качества электроэнергии по ГОСТ Р 32144-2013;
    • индикатор токов КЗ;
    • GSM/GPRS/3G коммуникатор.

Возможности многокритериального выбора сценария восстановления.

Система САВС на базе ПТК ARIS позволяет применять систему в сетях со сложной и разветвленной топологией. Один из примеров работы САВС приведен на рисунках 2-4. В случае отключения части нагрузок в данной схеме возможны следующие сценарии восстановления электроснабжения:

  • восстановление путем подключения всей отключенной нагрузки к одному источнику питания, подключение производится через одну линию электропередачи;
  • восстановление путем подключения всей отключенной нагрузки к одному источнику питания, подключение производится через несколько линий электропередачи;
  • восстановление путем деления нагрузки и дальнейшего подключения к нескольким источникам питания, используя различные пути питания;
  • восстановление только наиболее приоритетной части нагрузок путем отключения неответственных потребителей, с подключением к нескольким источникам питания, используя различные пути питания.

Система позволяет учитывать такие критерии выбора оптимального сценария как: пропускную способность линий электропередач, ограничения мощности генерации питающих узлов, количество необходимых переключений, уменьшение потерь ЭЭ в режиме после восстановления, характеристики потребителей по надежности электроснабжения. По желанию заказчика могут быть включены дополнительные критерии для выбора оптимального сценария восстановления режима электроснабжения потребителя после изоляции поврежденного участка.

Условные обозначения

Условные обозначения

Рисунок 2.
Нормальное состояние сети

Нормальное состояние сети

Рисунок 3.
Аварийное состояние сети (короткое замыкание)

Аварийное состояние сети (короткое замыкание)

Рисунок 4.
Изоляция участка сети с коротким замыканием, восстановление питания потребителей по резервной схеме

Изоляция участка сети с коротким замыканием, восстановление питания потребителей по резервной схеме