Релейная защита

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ КОНЦЕПЦИИ SMART GRID

Александр Булычев, д.т.н., технический директор НПП «Бреслер», г. Чебоксары

Если говорить об интеллектуальной электрической сети, или Smart Grid, то прежде всего интеллект вкладывается в электроэнергетическую систему (ЭЭС) на стадии проектирования. Важное значение имеют все составляющие проектирования: анализ электрических нагрузок, выбор класса напряжения электрических сетей, выбор мест расположения электростанций и подстанций, выбор главных схем и основного оборудования, разработка алгоритмов управления ЭЭС в целом и отдельными объектами ЭЭС и многие другие проектные решения.

Функционирование ЭЭС характеризуется режимом, т. е. некоторым ее состоянием, определяемым составом включенных и готовых к включению основных элементов. Режим в свою очередь характеризуется схемой электрических соединений элементов ЭЭС и параметрами, определяющими процесс производства, передачи, распределения и преобразования электрической энергии в каждый момент (значения токов, напряжений, мощностей, частоты и др.).

Управление ЭЭС, по сути, сводится к непрерывному контролю параметров, определяющих режимы, и целенаправленному воздействию на отдельные элементы ЭЭС с помощью специальных методов и технических средств.

Управление ЭЭС, осуществляемое специальными средствами автоматики, действующими по заранее созданным алгоритмам без непосредственного участия персонала, принято называть автоматическим управлением. Оно осуществляется в условиях, где имеет преимущества перед оперативно-диспетчерским управлением по быстродействию, точности и многогранности функций. Прежде всего это управление ЭЭС в экстремальных аварийных режимах. При повреждениях отдельных элементов ЭЭС экстренные управляющие воздействия формирует релейная защита. Сегодня это самостоятельная сложная отрасль знаний со своей теорией и техникой.

Задачи, где, как и в релейной защите, необходима высокая скорость реакции, недоступная человеку, решает системная автоматика. Релейная защита и системная автоматика – это два вида автоматического управления в энергосистемах, взаимосвязанных и взаимодополняющих друг друга. Во многих случаях для них применяется и одинаковая аппаратура.

Однако между ними имеются достаточно четкие отличия. Первое из них состоит в том, что для системной автоматики, как правило, определяющими являются электромеханические переходные процессы, т. е. процессы, связанные с относительным движением роторов синхронных машин во время и после аварии. Второе отличие системной автоматики состоит в том, что ей присущ чаще всего глобальный характер действия и влияния на энергосистему с охватом большего числа присоединений и достаточно большого района энергосистемы. Действия релейной защиты, ограниченные одним или несколькими присоединениями, как правило, носят достаточно локальный характер и приводят к отделению от электрической системы лишь одного поврежденного элемента.

Резюмируя, необходимо отметить, что создание интеллектуальных ЭЭС – это чрезвычайно многогранная задача (точнее, концепция), решение которой требует последовательного вложения огромных интеллектуальных ресурсов во все сферы электроэнергетической отрасли – от подготовки профессионального технического персонала и проектирования до эксплуатации.

Поэтому могу только приветствовать публикацию материала Владимира Семеновича Фишмана, проектировщика с многолетним стажем, в которой он рассматривает необходимость оптимизации работы системы заземления нейтрали и действия РЗА.