Цифровое устройство передачи потоков

МЭК 61850-9-2 (SV) с функцией автоматического выбора цепей

напряжения для синхронного включения гидрогенератора в сеть

В декабре 2013 года ПАО «РусГидро» приступило к реализации

проекта по опытному внедрению оптических трансформаторов

тока и напряжения с целью создания нормативно-технической

базы для перехода к построению распределительных устройств

и вторичных систем нового поколения.

В 2014 году были проведены лабораторные испытаниякомплекса, выполнена установка оборудования на блоке

генератор-трансформатор №6 Нижегородской ГЭС.

В 2015 году произведено расширение комплекса (добавлены

МПРЗА различных производителей).

В октябре 2015 года были проведены полевые испытания

расширенного комплекса.

2

В 2017 году произведено новое расширение комплекса.

В результате проведенных испытаний был сформирован перечень

вопросов, требующих особого внимания при промышленном

внедрении технологии.

Реализация проекта продемонстрировала уровень развития и

перспективы применения технологий «цифровой подстанции».

3

4

Применение технологии

«Цифровой подстанции» на

гидроэлектростанциях

должно учитывать

особенности объекта:

1. Большая протяженность

объекта.

2. Большое количество

режимов работы

оборудования.

Большая протяженностью объекта делает применение

цифровых технологий особенно целесообразным

именно на ГЭС.

При реализации проекта по опытному внедрению

оптических трансформаторов тока и напряжения с целью

создания нормативно-технической базы для перехода к

построению распределительных устройств и вторичных

систем нового поколения возникла задача обеспечить

синхронное включение генератора в сеть с

использованием цифровых потоков напряжений от секций

шин и генераторного напряжения.

Дополнительной сложностью при решении поставленной

задачи является определение рабочей системы шин, так как

для выполнения синхронного включения генератора в сеть

необходимо измерять напряжение рабочей системы шин.

5

6

На традиционных станциях задача определения

рабочей системы шин определяется с помощью РПР

(реле повторителей положения разъединителей).

В связи с вышеперечисленным, Устройства должно

обладать функцией цифрового РПР с

автоматическим выбором цепей напряжения, как

при нормальном положении разъединителей, так и

при переходе с основной системы шин на

резервную.

Определение рабочей системы шин для

выполнения синхронного включения генератора

было возложено на Устройство передачи потоков

МЭК 61850-9-2 (SV) с функцией автоматического

выбора цепей напряжения для синхронного

включения гидрогенератора в сеть (далее –

Устройство) на базе контроллера

многофункционального NPT (ООО

«ЭнергопромАвтоматизация).

7

Устройство передачи потоков МЭК 61850-9-2 (SV) с функцией

автоматического выбора цепей напряжения для синхронного

включения гидрогенератора в сеть.

Выносное УСО на распределительном устройстве высокого

класса напряжения.

Merging Unit на генераторном напряжении.

Синхронизатор.

Решение задачи обеспечения синхронного включения генератора в

сеть осуществляется с помощью следующих устройств:

8

Шкаф

ТН-110кВ

Шкаф

Выносного УСО

Шкаф контроллеров

уровня присоединения

9

В шкафу установлено устройство передачи потоков МЭК

61850-9-2 (SV) с функцией автоматического выбора цепей

напряжения для синхронного включения гидрогенератора в

сеть на базе контроллера NPT microRTU (ООО

«ЭнергопромАвтоматизация»).

10

Шкаф выносного УСО установлен на ОРУ 110 кВ.

В шкафу установлен контроллер NPT microRTU (ООО

«ЭнергопромАвтоматизация») для сбора данных о

положении коммутационных аппаратов и выдачи команд

управления на коммутационные аппараты

присоединения.

Измерение напряжения генератора

(РУ 13,8 кВ) и выдача SV потока

выполняются посредством

преобразования данных от

традиционных ТН устройством

Merging Unit, выполненным в одном

конструктиве с контроллером

присоединения NPT BAY (ООО

«ЭнергопромАвтоматизация»).

Контроллер присоединения NPT Bay

выполняет функции управления,

оперативной блокировки и

измерения. Команды управления КА

выдаются на УСО посредством

GOOSE-сообщений.

11

12

Синхронизатор

Шина процесса

Поток напряжения

рабочей системы

шин (SV)

Поток генераторного

напряжения (SV)

Изм

ерен

ие

нап

ряж

ени

я с

ТН

GOOSE GOOSE

Команда

включить

13

14

Объединенное устройство NPT

Выносное УСО и устройство передачи потоков МЭК 61850-9-2 (SV) с функцией автоматического выбора цепей напряжения для синхронного включения гидрогенератора в сеть разработаны на одной платформе, что позволяет объединить два устройства в едином корпусе.

15

16

Крейт «Евромеханика» 6U.

5 слотов.

Ethernet (2 порта) –

коммуникационных.

Ethernet (2 порта PRP) – для потоков SV;

Токовые входы.

Входы напряжения

Разъемы питания 220В (переменный

ток/ постоянный ток).

Индикация наличия питания.

Индикация обмена данными по

сети.

Индикация работы платы.

17

Модуль процессора M6-CPU-A1-ST:

Обмен данными по протоколу МЭК 61850-8-1(MMS+GOOSE).

Конфигурация контроллера.

Синхронизация контроллера.

Модуль ввода сигналов от ТТ и ТН M6-3VT-3CT:

Преобразование аналоговых сигналов от ТН во внутренние потоки

напряжения.

Модуль вывода потока SV M6-SV-OUT:

Принятие внутренних потоков напряжения от аналоговых модулей.

Выбор нужного потока.

Выдача потока по протоколу МЭК 61850-9-2 (SV).

Модуль питания M6-2PWR40-220.

18

CT-VT2SV-OUT

Шина контроллера

CT-VT1A1

Си

нхро

ни

зац

ия

Ком

анд

ы у

прав

лен

ия

Пото

к н

апряж

ени

я 2

Пото

к н

апряж

ени

я 1

SV

ТН

-1

ТН

-2

GO

OSE

19

Для конфигурации устройства

используется разработанное

ПО SCADA Studio.

20

Большая протяженность гидроэлектростанций делает применение

технологии «Цифровой подстанции» наиболее целесообразным

для ГЭС.

Разработанное устройство позволяет обеспечить синхронное

включение генератора в сеть с использованием цифровых потоков

напряжений от секций шин и генераторного напряжения при

реализации технологии «Цифровая подстанция» на электростанции.

Устройство является универсальным и может применяться для любых

видов электростанций.

Разработанное устройство отвечает всем современным

требованиям, предъявляемым к устройствам цифровой

подстанции.

Разработанное устройство реализовано на одной платформе c

выносным УСО. В связи с этим, разработанное устройство можно

объединить с выносным УСО в едином корпусе для получения

универсального компактного устройства.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !

21