Взаимодействие централизованной сети с источниками генерации электроэнергии

В электрических системах необходимо выполнять различные задачи управления, включая регулирование напряжения и частоты, а также гашение качания мощности. Наблюдается высокий спрос на устойчивость сети и эффективную работу с целью обеспечения надежного и безопасного энергоснабжения. Подразделение PTI компании «Сименс» оказывает поддержку при разработке надежных решений по следующим аспектам:

• Замеры контроллеров и машин
• Высокоточное динамическое моделирование и анализ
• Определение оптимального расположения контроллеров или выявление контроллеров, которые необходимо модифицировать
• Анализ всех нелинейностей и демонстрация эффективности стратегий управления

При подключении новых генерирующих узлов необходимо соблюдать критерии объединения и правила технической эксплуатации электроустановок во избежание негативного влияния на показатели надежности энергосистемы. Подразделение PTI компании «Сименс» может помочь проанализировать сеть с целью подключения новых генераторов по следующим аспектам:

• Проверка соответствия правилам технической эксплуатации электроустановок перед подачей питания на электростанцию с учетом всех соответствующих сценариев эксплуатации
• Оценка взаимодействий с энергосистемой
• Определение мер по обеспечению устойчивости системы на основе выполненных анализов практических примеров (например, статическая и динамическая устойчивость, способность поддержания непрерывного электроснабжения при коротких замыканиях и провалах напряжения) 
• Теоретическое и практическое обучение рабочего персонала и повышение эффективности

Системы выравнивания потенциала, заземления и молниезащиты – это комплексные электрические системы, состоящие из компонентов, относящихся к строительной и машиностроительной сфере, высоко- и низковольтной электроэнергетике, а также из средств управления и связи. Подразделение PTI компании «Сименс» может оказать содействие во время монтажа новых установок или модификации системы по следующим аспектам:

• Разработка концепций заземления и молниезащиты с учетом технических и экономических требований, а также международных и государственных стандартов
• Оценка систем заземления и молниезащиты путем измерений и моделирования
• Измерение удельного сопротивления грунта
• Устранение коротких замыканий
• Минимизация рисков получения травм и аварийных отключений системы при коротком замыкании и при штатных условиях эксплуатации

Продольная компенсация на линиях электропередачи – экономичный способ увеличения пропускной способности, но он представляет риск возникновения подсинхронных резонансов для близлежащих подключенных электростанций. Это может привести к слабозатухающим, незатухающим или даже возникновению растущих колебаний на валу генераторов. Подразделение PTI компании «Сименс» предлагает: 

• Моделирование и анализ явления подсинхронных резонансов, например посредством анализа собственных значений, методик для определения частотных характеристик и анализа переходного момента.
• Оценка возможных контрмер, например:
  - исключение определенной топологии: шунтирующие конденсаторы, сниженная выработка электроэнергии и т.п.
  - замена компонентов вала, трансформатора, добавочных конденсаторов и т.п.
  - пассивное или активное управление, мониторинг напряжений вала

После аварийного отключения повторная подача питания в систему должна выполняться с учетом национальных и региональных организационных аспектов и технических требований. Генераторные блоки должны иметь возможность запуска в условиях отсутствия энергии от внешних источников питания, а также подавать питание на участки сети, к которым подключен генерирующий узел. Подразделение PTI компании «Сименс» оказывает поддержку по следующим аспектам:

• Разработка и оценка планов восстановления с целью обеспечения безопасного, эффективного и быстрого восстановления системы
• Проектирование и оценка контроллеров частоты и напряжения для пуска из обесточенного состояния
• Анализ активных нагрузок в сетях, требующих восстановления
• Исследования переходных процессов для подачи питания в оборудование (линии, трансформаторы и т.п.)

Кроме учета затрат на реализацию проекта оценка целесообразности любого крупного энергетического проекта требует проведения оценки прибыли и выявления неопределенностей и факторов риска. При определении количественных показателей и стоимости необходимо учитывать факторы конкуренции и продуктивности дополнительно к технологическим затратам на обслуживание генераторов и стоимости топлива. С целью повышения эффективности бизнеса вашей компании, подразделение PTI компании «Сименс» предоставляет:

• Услуги по оценке конъюнктуры рынка в контексте ключевых эксплуатационных показателей (например, локальные предельные цены, уровни диспетчеризации узлов, достаточность горячих и оперативных резервов, эксплуатационные расходы и т.п.)
• Усовершенствованные инструменты (например, PROMOD или AURORA) для составления планов расширения генерации электроэнергии
• Затраты и поступление денег обрабатываются с помощью экономических моделей для получения КПЭ; коэффициенты рентабельности используются для поддержки процесса принятия решений в рамках комплексного планирования ресурсов

Анализ интеграции ТЭЦ с целью оценки оптимальных параметров и безопасного подключения к сети.

Измерение и моделирование системы для понимания аварийных отключений энергосистемы, а также для определения подходящих мер по их устранению.

Анализ помех от систем электроснабжения, воздействующих на другие сети и системы, а также моделирование и расчет электромагнитных полей.

Моделирование и анализ перенапряжений и прочих переходных процессов, а также коммутаций и их влияния на эксплуатационные характеристики системы.

Улучшение автоматизированного совместного использования данных по энергосистеме для управления планированием, эксплуатацией, защитой и активами и т.п.

Разработка и проверка эксплуатационных характеристик альтернативных структур и конфигураций сети – от краткосрочного оперативного планирования до долгосрочного сводного планирования. 

Оценка влияния высокой степени питания от преобразователей в системах высокого напряжения постоянного тока, в особенности влияния на стабильность частоты и напряжения.

Определение параметров измерительных трансформаторов в подстанциях и распределительном устройстве, как то в трансформаторах тока в распределительном устройстве с газовой изоляцией (GIS).

Оценка нагрузок, создаваемых электрическим напряжением, а также определение соответствующих уровней изоляции и защитных устройств для оборудования и систем.

Определение влияния взаимного подключения станций, работающих на распределенных энергоресурсах/источниках возобновляемой энергии в электрических сетях с целью поддержания общих технических характеристик энергосистемы. 

Интеллектуальные решения по проектириванию системы, защите, автоматизации и интеграции источников возобновляемой энергии с целью реализации более экологичной концепции микросети.

Оценка провалов напряжения, тока и времени разгона во время пуска асинхронных машин, а также анализ влияния на прочие установки и устройства.

Измерение, оценка и непрерывный мониторинг явлений, относящихся к качеству энергоснабжения, во избежание выхода оборудования из строя.

Проектирование и мониторинг индивидуальной программы надзора за нормативно-правовым соответствием и оказание содействия при проведении аудитов во избежание денежных штрафов и последствий, наносящих ущерб репутации компании.