Модернизация и повышение энергоэффективности трансформаторных подстанций за счёт её цифровизации

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………. 8

1 Мероприятия по модернизации и повышению энергоэффективности трансформаторных подстанций.............................................................................. 9

1.1 Применение современного электротехнического оборудования......... 9

1.2 Компенсация реактивной мощности....................................................... 9

1.3 Регулирование напряжения.................................................................... 13

1.4 Снижение расхода электроэнергии на «собственные нужды» электроустановок............................................................................................. 14

1.5 Внедрение автоматизации дистанционного управления…………… 15

1.6 Выводы по первой главе……………………………………………… 20

2 Цифровая подстанция как средство повышения энергоэффективности распределительных сетей………………………………………………………21

2.1 Интеллектуальный трансформатор…………………………………… 21

2.2 Комплексное решение автоматизации подстанций………………….. 23

2.3 Цифровая трансформаторная подстанция……………………………. 27

2.4  Особенности проектирования цифровых подстанций……………….. 33

2.5 Принципы построения цифровой подстанции………………………… 44

2.6 Информационное взаимодействие и структура……………………….. 48

2.6 Типовая структура АСУТП подстанции……………………………….. 66

2.7 Выводы по второй главе………………………………………………… 72

3 Модернизация и цифровизация подстанции 110/10 кВ ПАО «ТатНефть»………………………………………………………………………. 73

3.1 Автоматика, управление, сигнализации, измерение и учет электроэнергии на подстанции…………………………………………….. 75

3.2 Система сбора информации для АСДУ……………………………….. 78

3.3  Телесигнализация………………………………………………………. 78

3.4  Телеизмерения…………………………………………………………... 79

3.5  Телеуправление…………………………………………………………. 80

3.6 Система сбора информации для управления системами релейной защиты и автоматики………………………………………………………... 80

3.7  Система сбора информации АСКУЭ………………………………….. 81

3.8 Средства связи и каналы передачи информации……………………… 82

3.9  Практическая реализация и организация мониторинга оборудования подстанции 110/10 кВ…………….………………………… 84

3.10 Выводы по третьей главе……………………………………………… 88

4  Анализ экономической эффективности функционирования цифровой подстанции 110/10 кВ ПАО «Татнефть» после модернизации ……………… 89

4.1  Экономический эффект от внедрения комплексной системы мониторинга силового трансформаторного оборудования ……………. 94

4.2 Выводы по четвертой главе…………………………………………….. 96

Заключение………………………………………………………………………... 97

Список использованных источников……………………………………………. 99

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Портнягин А.Л. Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. – 280 с.

2. Стафиевская В.В., Велентеенко А.М., Фролов В.А. Методы и средства энерго - и ресурсосбережения. – Красноярск: ИПК СФУ, 2008. – 430 с.

3. Белоусенко У.В., Шварц Г.Р. и др. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике нефтегазовой промышленности. – М.: Недра - Бизнесцентр, 2007. – 478 с.

4. Белов М.П. Технические средства автоматизации и управления. Учеб. пособие. – СПб: СЗТУ, 2006. – 184 с.

5. Безукладников И.И. Проектирование и эксплуатация автоматизированных систем диспетчерского управления объектами критической инфраструктуры современного города. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 175 с.

6. Портнягин А.В. Оперативно-диспетчерское управление в энергосистемах. – Чита: Изд-во ЗабГУ, 2012. – 184 с.

7. Чичев С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Информационно-измерительная система центра управления электрических сетей. – М.: Машиностроение, 2009. – 176 с.

8. Гавзов Д.В. и др. Системы диспетчерской централизации. – М.: Маршрут, 2002. – 407 с.

9. Пьявченко Т.А., Финаев В.И. Автоматизированные информационно-управляющие системы. – Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. – 271 c.

10. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб.: издательство «Невская жемчужина», 2004. – 584 с.

11. Втюрин В.А. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Основы АСУТП. – СПб.: Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая Академия имени С.М. Кирова, 2006. – 152 с.

12. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: проектирование и разработка. М.: Инфра-Инженерия, 2008 г. – 928 с.

13. Клочков Г.Л. Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебник. – Воронеж: ВИРЭ, 2005. – 320 с.

14. Назаров А.В. и др. Современная телеметрия в теории и на практике. Учебный курс. – СПб.: Наука и техника, 2007. – 627 с.

15. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: проектирование и разработка. – М.: Инфра-Инженерия, 2008. – 928 стр.

16. Пьявченко Т.А. Проектирование АСУТП в SCADA-системе. – Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. – 84 с.

17. Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Система контроля и управления электротехническим оборудованием подстанций. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011. – 140 с.

SADT-модель может дать полное, точное и адекватное описание системы, имеющее конкретное назначение. Это назначение, называемое целью модели, вытекает из формального определения модели в SADT: «М есть модель системы S, если М может быть использована для получения ответов на вопросы относительно S с точностью А».
Таким образом, целью модели является получение ответов на не- которую совокупность вопросов. Эти вопросы неявно присутствуют (подразумеваются) в процессе анализа и, следовательно, руководят созданием модели и направляют его. Это означает, что сама модель должна будет дать ответы на эти вопросы с заданной степенью точности. В основе IDEF0 лежит понятие блока, который отображает некоторый процесс. Четыре стороны блока играют разную роль: левая сторона имеет значение «входа», правая – «выхода», верхняя – «управления», нижняя – «механизма» (рисунок 2.4).На рисунке 2.5 приведен пример многопоточного распределения проектных работ, а на рисунок 2.6 – пример распределен