+7 (499) 703 30 08
Все статьи

Работа ЛИЭС в параллельном и островном режимах

В статье рассмотрим требования технические и эксплуатационные требования к функционированию локальных интегрированных энергосистем (ЛИЭС) в параллельном и островном режимах.

Технические и эксплуатационные требования к функционированию локальных интегрированных энергосистем (ЛИЭС) в параллельном и островном режимах

Активное развитие распределённой генерации и растущая интеграция локальных электросетевых объектов в централизованную сеть требуют формирования единых подходов не только к автоматизации ЛИЭС, но и к их режимам работы и эксплуатации. В компании «ТЭСС» данные аспекты регламентируются внутренним стандартом организации, который устанавливает обязательные требования к обеспечению надежности, устойчивости и технологической совместимости локальных энергосистем при их включении в параллельную работу с централизованной системой энергоснабжения (ЦСЭ). Этот документ направлен на унификацию правил эксплуатации оборудования, организации оперативно-технологического управления и соблюдения предельно допустимых параметров режимов. Подробнее о принятии стандарта можно узнать в нашем новостном материале, а в этой статье мы рассмотрим основные требования к режимам параллельной и островной работы локальных интегрированных энергосистем (ЛИЭС), территориально-интегрированных локальных интеллектуальных энергосистем (ТИЛИЭС) и самобалансирующихся энергорайонов (СбЭР).

Нормы и требования к параметрам и процессам ЭР при осуществлении режима параллельной работы ЛИЭС, ТИЛИЭС, СбЭР с внешней сетью ЦСЭ

При осуществлении режима параллельной работы ЛИЭС, ТИЛИЭС, СбЭР с внешней сетью ЦСЭ руководствоваться нормами и требованиями к параметрам и процессам энергорайона (ЭР), представленными в таблице 1.

Таблица 1 – Нормы и требования к параметрам и процессам ЭР при осуществлении режима параллельной работы ЛИЭС, ТИЛИЭС, СбЭР с внешней сетью ЦСЭ.

Наименование параметра

(процесса)

Условие (объект) применения

Требование

(норма)

 

Синхронизация источников в электрической сети (на разделяющем выключателе)

 

1. Разница частот

Рном = (500 – 1500) кВт

0,2 Гц

Рном = (1500 – 10000) кВт

0,1 Гц

Рном = (10000 – 25000) кВт

0,1 Гц

 

2. Разница напряжений

Рном = (500 – 1500) кВт

5 %

Рном = (1500 – 10000) кВт

3 %

Рном = (10000 – 25000) кВт

2 %

 

3. Разница фазовых углов

Рном = (500 – 1500) кВт

15°

Рном = (1500 – 10000) кВт

10°

Рном = (10000 – 25000) кВт

 

Разрешение на включение источников для параллельной работы с внешней сетью

 

4. Отклонение частоты от номинального значения

Рном = (500 – 5000) кВт

1 %

Рном = (5000 – 25000) кВт

0,5 %

 

5. Отклонение напряжения от номинального значения

Рном = (500 – 5000) кВт

5 %

Рном = (5000 – 25000) кВт

3 %

6. Разрешение

АПВ со стороны внешней сети

При отключенных генераторах

7. Ток, активная и полная мощности

Загрузка сетевого оборудования

Без превышения

8. Отключение/включение

Генераторы

Без циклической работы автоматики

 

Отделение источников от внешней сети по напряжению и частоте

 

9. Время отделения

U < 50 %

< 0,16 c

50 % < U < 88 %

< 2 c

110 % < U < 120 %

< 1 c

U > 120 %

< 0,16 c

10. Регулируемая уставка

47 < f < 49,8 Гц

0,16 < Т < 300 с

11. Время отключения

f < 47 Гц

0,16 с

 

Непреднамеренное отделение

12. Режим параллельной работы ЛИЭС с ЦСЭ

Непреднамеренное отделение ЛИЭС

Автоматический переход в островной сбалансированный режим

 

Непреднамеренное питание отделившегося пассивного района от внешней сети

13. Режим параллельной работы ЛИЭС с ЦСЭ

Непреднамеренное питание от ЛИЭС отделившегося пассивного района внешней сети

Подпитка района внешней сети недопустима

 

Участие энергоблоков в ОПРЧ при параллельной работе

14. Мертвая полоса

СЧХ

< ±75 мГц

15. Статизм

СЧХ

От минус 3 %

до 5 %

16. Процесс при сбросах/набросах

 

Динамика при расчетных возмущениях

Апериодический

17. Время ввода 50 % резервной мощности

< 15 c

18. Время ввода 100 % резервной мощности

< 30 c

19. Ток замыкания на землю

Объединенная сеть с изолированной нейтралью

< 20 А

 

Регулирование напряжения и реактивной мощности

20. Регулирование напряжения на генераторных шинах

Регулирование возбуждения в автономном режиме

U = Uуст

21. Регулирование tg(ϕ) обменного перетока

Регулирование возбуждения в режиме параллельной работы

tg(ϕ)обм = tg(ϕ)уст

22. Процесс затухающий, время завершения

Динамика при расчетных возмущениях

t < 15 c

 

Рном – номинальная мощность источника.

U – напряжение на генераторных шинах.

Uуст – уставка регулятора напряжения.

f – частота напряжения на шинах.

Т – время отделения источников от внешней сети по частоте.

t – время завершения регулирования напряжения и реактивной мощности

ϕ – угол между векторами напряжения и тока.

tg(ϕ)обм – тангенс угла между векторами напряжения и тока обменного перетока.

tg(ϕ)уст – уставка тангенса угла между векторами напряжения и тока обменного перетока.

Нормы и требования к осуществлению режима островной работы ЛИЭС

1. Схема выдачи мощности и состав генерирующего оборудования должны соответствовать критерию надежности N – 1.

2 Должна быть обеспечена допустимость:

  • частоты и напряжения в сети;
  • токовой загрузки оборудования;
  • тока замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью;
  • динамическая устойчивость параллельной работы генераторов электростанции;
  • успешность пусков крупных асинхронных двигателей (АД) или предотвращение нарушений устойчивости режима при пусках АД;
  • недопустимые аварийные повышения и понижения частоты;
  • самовосстановление нормального режима.

Нормы и требования к противоаварийным и оперативным переходам из режима островной работы в параллельный и обратно

1. Переход от регулирования частоты и напряжения к регулированию обменного перетока при возникновении режима параллельной работы с внешней энергосистемой должен осуществляться автоматически.

2. Выделение электростанций ЛИЭС, ТИЛИЭС, СбЭР на сбалансированную нагрузку не должно ограничиваться по времени существования островного режима.

Эргономические требования к рабочим местам персонала, использующего ПТК ЛИЭС

1. Рабочие местам персонала, использующего программно-технический комплекс (ПТК) ЛИЭС, должны соответствовать ГОСТ Р 50923-96, СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

2. Звуковые сигналы автоматизированного рабочего места (АРМ) должны соответствовать эргономическим требованиям к сигнализаторам звуковых первичных сообщений по ГОСТ 21786-76.

3. Интерфейс пользователя должен:

  • обеспечивать выполнение всех функций системы управления и быть единообразным в применении для ее подсистем;
  • масштабироваться при изменении разрешения экрана, либо размера используемого шрифта;
  • кнопки и элементы управления должны быть доступны пользователю при любых доступных пользователю разрешениях экрана и размерах шрифтов.

4. Все формы отображения информации должны иметь единообразную компоновку и не противоречащие друг другу правила. Это требование должно касаться, как стандартных, так и не стандартных форм отображения.

5. Каждая форма отображения должна быть единообразной в том, что касается использования графики, команд, меню, цветов, активных элементов и ввода данных с тем, чтобы схожие по виду данные имели единообразное значение во всей системе управления.

6. Все формы отображения должны быть основаны на единых библиотеках стилей. Свойства выводимых значений (формат, шрифт) должны также быть основаны на единых библиотеках стилей.

Представленные требования к режимам работы, организации эксплуатации оборудования и управлению ЛИЭС, ТИЛИЭС и СбЭР в параллельном и островном режимах определяют комплексный подход к обеспечению надежности и устойчивости локальных интеллектуальных энергосистем. Их соблюдение позволяет обеспечить корректные перетоки мощности, поддержание допустимых параметров напряжения и частоты, а также безопасный переход между различными состояниями сети. При этом ключевое значение имеют эргономика рабочих мест, уровень подготовки персонала и надежность информационно-технологической инфраструктуры (ПТК). В совокупности данные требования формируют основу безопасного и предсказуемого функционирования распределённой генерации в современных условиях развития электроэнергетики. Соблюдение утвержденного стандарта компании «ТЭСС» гарантирует технологическую совместимость локальных объектов с централизованной энергосистемой на всех этапах их жизненного цикла.

Обозначения и сокращения:

ЛИЭС - локальная интеллектуальная энергосистема;

ТИЛИЭС - территориально интегрированные локальные интеллектуальные энергосистемы;

СбЭР - самобалансирующийся энергорайон;

АД - асинхронный двигатель;

ЦСЭ - централизованная система энергоснабжения;

ПТК - программно-технический комплекс;

АРМ - автоматизированное рабочее место;

ЭР - энергорайон; энергоузел.

ДРУГИЕ СТАТЬИ

Требования к СУ ГПЭ и особенности интеграции ЛИЭС

Требования к режимам ЛИЭС при работе с ЦСЭ

Требования к управлению и релейной защите ЛИЭС