В последнее время все больше внимания уделяется надежности линий электропередачи.

Крупные энергоаварии в Европе и Северной Америке подтвердили необходимость повышения емкости и стабильности электросетей. При этом строительство новых линий требует немалого времени, и необходимо повышать стабильность работы существующих.

В современном диспетчерском управлении широко используется цифровое микропроцессорное оборудование. Один из приоритетов технологического развития энергосистем во всем мире – внедрение систем мониторинга переходных режимов (СМПР). За рубежом такие системы называют Wide Area Measurement Systems (WAMS). В WAMS-системах применяется хорошо изученный метод данных измерений фазоров (phasor – фазовый вектор) в различных географически удаленных сечениях линий электропередачи. При соответствующей программной обработке информация, поступающая от устройств измерения фазоров (phasor measurement units – PMU, по‑русски – регистраторы переходных процессов, РПП), позволяет:
• обеспечить диспетчерские центры данными о стабильности всей системы;
• обеспечить повышение надежности ведения режима энергосистем;
• получить экономический эффект за счет уменьшения или снятия ограничений по перетокам мощности в опасных сечениях в реальном времени;
• максимально использовать экономичные, конкурентоспособные электростанции, снизить объемы ограничений потребителей.

В июле этого года ООО «ПАРМА» запустило в промышленную эксплуатацию проект по созданию полнофункциональной системы WAMS Эстонии, включая программные и аппаратные средства проведения и обработки измерений, обмена, обработки и хранения данных, необходимых для обеспечения мониторинга переходных режимов в энергосистеме Эстонии. Основная задача, которую призвана выполнять данная система, – измерение переменных, характеризующих состояние энергосистемы, и определение режима работы энергосистемы в режиме реального времени.

Данные, полученные от системы WAMS, используются для проверки динамической модели Эстонской энергетической системы. Обмен данными с другими WAMS-системами осуществляется посредством программных модулей протоколов IEEE С37.118 и IEEE 1344, объем данных для обмена и их дискретность полностью настраиваемы и задаются системным оператором. Обмен данными со SCADA-системами производится по стандартным протоколам, таким, как IEC 60870‑5‑101/104, DNP3 и др. Анализ данных в режиме реального времени позволяет быстро обнаруживать аварийные ситуации в энергосистеме по настраиваемым уставкам и алгоритмам.

Компактность устройств 1133 A позволила на всех объектах установить PMU в существующие панели или 19»-шкафы. Питание всего оборудования системы WAMS на подстанциях организовывалось от цепей резервированного оперативного напряжения постоянного тока 220 В. Для питания каждого устройства (PMU, преобразователя интерфейса) устанавливался отдельный автоматический выключатель.

По требованию заказчика данные от каждого PMU с помощью волоконно-оптических кабелей передавались посредством TCP/IP-соединений на сетевые коммутаторы подстанций. Преобразователи интерфейсов установили для преобразования выходного интерфейса 1133 A – 10 Base TX в интерфейс сетевых коммутаторов 10/100 Base FX.

Программное обеспечение WAMS WAProtector позволяет организовать сбор и обработку данных по протоколам IEEE С37.118 и IEEE 1344 от большого количества PMU различных типов, как вновь устанавливаемых, так и существующих, и выполнить обработку собранной информации в режиме online по настраиваемым пользователем алгоритмам.

База данных измеренных и вычисленных величин обеспечивает хранение всей информации в течение 14 суток с последующей циклической записью новых данных на место более ранней информации.

База данных событий обеспечивает хранение до 10 000 записей о различных событиях в энергосистеме, обнаруженных ПО WAProtectorTM.

База данных осциллограмм позволяет регистрировать параметры аварийных процессов с полным разрешением, обеспечиваемым PMU, и хранить эти записи в отдельной базе. Для этого настроены пороги и алгоритмы обнаружения аварийных состояний и задано время старта – завершения записи до начала и после завершения этих процессов.

Данный проект – пример решений, предлагаемых ООО «ПАРМА» в области создания современных полнофункциональных систем WAMS. Разработки соответствуют требованиям стандартов в области измерений требуемых параметров, передачи информации для обработки и обмена данными.

Параметры устройств PMU позволяют обеспечить системного оператора информацией о параметрах электрических режимов, а также данными учета мощности по перетокам, по параметрам качества электроэнергии и эталонному учету энергии собственников объектов энергетики.
Аналогичная WAMS-система может быть реализована в энергетике России и любого другого государства. Это позволит системному оператору в сжатые сроки, на базе современного оборудования и мощного программного обеспечения организовать online мониторинг переходных процессов как в операционных зонах отдельных РДУ, так и в масштабах всей энергосистемы. Одновременно собственники объектов генерации, распределительных сетей, крупных промышленных комплексов смогут получить новые возможности высокоточного учета и оценки качества электроэнергии.