Разработка цифровой подстанции 110/10 кВ «Измайловская» в условиях цифровизации электроэнергетики и рыночной экономики

В научной работе выполнен анализ действующей подстанции 110/10 кВ «Измайловская», рассмотрена цифровая подстанция в условиях цифровизации электроэнергетики и рыночной экономики. При разработке цифровой подстанции 110/10 кВ «Измайловская», выполнен расчет электрических нагрузок потребителей подстанции, выбор числа и мощности трансформаторов, расчет токов короткого замыкания, выбор коммутационной и измерительной аппаратуры, токоведущих частей, трансформаторов собственных нужд, аккумуляторной батареи, а также расчет и обоснование выбора микропроцессорной РЗА.

Рассмотрен вопрос автоматизации цифровой подстанции 110/10 кВ «Измайловская», а именно организация и внедрение АСУ ТП и АСКУЭ.

В экономической части работы дано технико-экономическое обоснование реализации проекта цифровой подстанции 110/10 кВ «Измайловская», даны методы экономических оценок, выполнен расчет экономической эффективности капитальных вложений согласно выбранному методу экономических оценок.

Объем и состав работы:

• ПЗ - 118 стр.
• Доклад - 4 стр.
• Презентация - 22 слайда.
• Чертежей – 6 листов формата А1:

1. План действующей ПС-110/10 кВ «Измайловская».
2. Схема электрическая принципиальная ПС-110/10 кВ «Измайловская».
3. Структурная схема цифровой сети ПС-110/10 кВ «Измайловская».
4. Принципиальная схема РЗА ПС-110/10 кВ «Измайловская».
5. Схема автоматизации РУ-10 кВ ПС-110/10 кВ «Измайловская».
6. Структурная схема организации АСКУЭ на ПС-110/10 кВ «Измайловская».

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «ИЗМАЙЛОВСКАЯ»

1.1 Общая характеристика подстанции

1.2 Анализ схемы и оборудования ОРУ-110 кВ подстанции

1.3 Анализ схемы и оборудования ЗРУ-10 кВ подстанции

1.4 Электрические нагрузки потребителей подстанции

1.5 Существующая сеть электроснабжения потребителей в районе подстанции     

2 ЦИФРОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ В УСЛОВИЯХ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ И РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ

2.1 Цифровая трансформация (цифровизация) в электроэнергетике

2.2 Цифровая подстанция в современной электроэнергетике

2.2.1 Концепция цифровой подстанции

2.2.2 Эффективность и сравнение цифровых подстанций с традиционными подстанциями

2.2.3 Проблемы проектирования и эксплуатации цифровой подстанции

2.2.4 Будущее цифровых подстанций

3 РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «ИЗМАЙЛОВСКАЯ»

3.1 Расчет электрических нагрузок потребителей подстанции

3.2 Выбор числа и мощности трансформаторов

3.3 Расчет токов короткого замыкания

3.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры

3.5 Выбор токоведущих частей

3.6 Выбор трансформаторов собственных нужд

3.7 Выбор аккумуляторной батареи

3.8 Расчет и обоснование выбора микропроцессорной РЗА

4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «ИЗМАЙЛОВСКАЯ»

4.1 Организация и внедрение АСУ ТП

4.2 Организация и внедрение АСКУЭ

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ 110/10 КВ «ИЗМАЙЛОВСКАЯ»

5.1 Методы экономических оценок

5.2 Расчет экономической эффективности капитальных вложений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Симонов А.М., Паршин В.А., Нагиев А.Р. Цифровая подстанция и промышленные проблемы // Современные тенденции в науке, технике, образовании. 2018. № 2. С. 83-84.

2. Моржин Ю.И., Попов С.Г., Коржецкий Ю.В., Ильин М.Д. Этапы внедрения технологии «Цифровая подстанция» на объектах ЕНЭС // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем 2013. С. 36-43.

3. Программа инновационного развития ПАО «ФСК ЕЭС» на 2016-2020 годы с перспективой до 2025 года [Электронный ресурс]: Приложение 3 к протоколу № 370 заседания совета директоров ПАО «ФСК ЕЭС» 07.06.2017.

4. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС) [Электронный ресурс] // Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС». 2017. URL: http://www.fskees.ru/upload/docs/STO_56947007-29.240.10.248-2017.pdf (дата обращения 26.12.21).

5. РФ. Госстанадрт. ГОСТ 7746-2001. Межгосударственный стандарт. Трансформаторы тока. Общие технические условия: утв. постановлением            № 92 от 13.03.2002. М., 2001. 29 с.

6. РФ. Госстандарт. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия: утв. постановлением №91 от 13.03.2002. М., 2001. 29с.

7. Аношин А.О., Головин А.В. Стандарт МЭК 61850. Информационная модель устройства // Новости ЭлектроТехники, 2012. №5 (77). С. 1-12.

8. РФ. Госстандарт. ГОСТ Р МЭК 61850-9-2. Сети и системы связи на подстанциях. Назначение на определенный коммуникационный сервис – Передача мгновенных значений по интерфейсу МЭК 8802-3: утв. приказом № 1230 от 13.12.2011. М., 2011. 117с.

9. Ковцова И.О. Обработка и передача данных для классических и цифровых электроподстанций. М.: Прометей, 2016. 236 с.

10. Епифанов А.М. В цифровых подстанциях мы видим огромный потенциал // Электроэнергия. Передача и распределение, 2016. № 1 (34). С. 6-9.

11. Тетёкин А.А., Маряхин Е.В., Канаев Д.Г. Обзор Smart Grid в Великобритании // Современные тенденции в науке, технике, образовании. 2018. № 2. С. 60-61.

12. Цифровая подстанция МЭК 61850 [Электронный ресурс]: сайт электротехнического завода «Вектор». URL: http://etz-vektor.ru/products/buklet_MEK_61850.pdf (дата обращения 28.12.21).

13. Цифровая подстанция [Электронный ресурс]: электронный журнал. URL: http://digitalsubstation.com (дата обращения 05.01.22).

14. ABB group – ведущие цифровые технологии для промышленности [Электронный ресурс]: Сайт производителя компании ABB. URL: http://new.abb.com (дата обращения 15.01.22).

15. Цифровое проектирование [Электронный ресурс]: сайт

Акционерного общества НТЦ ФСК ЕЭС. URL http www ntc power ru / (дата обращения 15.01.22).

16. Цифровая энергетика [Электронный ресурс]: Первое отраслевое электронное СМИ. URL http://www.ruscable.ru/ (дата обращения: 16.01.22).

17. СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ПАО «РОССЕТИ» СТО 34.01-21-004-2019 «Цифровой питающий центр. Требования к технологическому проектированию цифровых подстанций напряжением 110-220 кВ и узловых цифровых подстанций напряжением 35 кВ» Стандарт организации.

18. Схема и программа перспективного развития электроэнергетики Челябинской области на 2018-2022 годы №372Р , утвержденной губернатором Челябинской области.

19. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография / М. А. Шабад. - 4-е изд., перераб. и доп. - СПб.: ПЭИПК, 2003 - 350 стр.