Интеллектуальная автоматизация распределения на средневольтных/низковольтных трансформаторных подстанциях в низковольтных сетях

Продвинутое управление качеством электроэнергии

В отличие от пассивных фильтров, активные фильтры не создают перенапряжений при подключении, так как заряд не удерживается в конденсаторах таким же образом. Типичная структура активных фильтров включает индуктор, то есть фильтрующую катушку, и преобразователь силовой электроники, то есть ключи и конденсаторы для накопления энергии.

Преобразователь активного фильтра обычно контролируется таким образом, чтобы генерировать гармонические формы сигнала противофазно, что позволяет снизить или устранить распространение гармоник. Помимо фильтрации гармоник, активные фильтры также могут использоваться для коррекции коэффициента мощности. В будущем функции активных фильтров, такие как фильтрация гармоник и коррекция коэффициента мощности, могут быть реализованы в сетевом управлении системами хранения энергии.

Рисунок 1 показывает системы управления и коммуникационную архитектуру трансформаторных подстанций СН/НН с системами хранения энергии.

Эта коммуникационная архитектура основана на общедоступном интернете и состоит из протоколов Ethernet и IP, шлюзов (GW) центра трансформаторов и локальной IP-сети внутри трансформаторных подстанций СН/НН и центров управления. IP-сеть позволяет использовать несколько протоколов, которые могут применяться в таких областях, как торговля энергией, конфигурирование управления хранением, удаленное управление, мониторинг качества электроэнергии и веб-сервисы.

При туннелировании трафика через общедоступную сеть может использоваться зашифрованная виртуальная частная сеть (VPN).
Стандартные протоколы IEC используются для управления распределенными ресурсами и фильтрами. Интеллектуальное логическое устройство для хранения энергии может быть смоделировано с использованием объектно-ориентированной структуры и архитектуры, определенных в стандарте IEC 61850 и его последующих поправках IEC.

Схема SCADA на рисунке 2 показывает трансформаторную подстанцию СН/НН, оборудованную активным фильтром. Она включает символы разъединителей кольцевого блока, разъединителей трансформатора, самого трансформатора, реле шины НН, предохранительных выключателей линий НН и реле линии для активного фильтра.
Кроме того, представлены активный фильтр (показан красным цветом) и возможные значения измерений и указания информации.

С помощью SCADA осуществляется обширный мониторинг процессов НН и показателей качества электроэнергии, который включает большое количество точек измерения и расчета.
Ценообразование продуктов SCADA зависит от количества необходимых точек. До сих пор это обеспечивало разумный способ для малых и крупных компаний по распределению электроэнергии, чтобы позволить себе модернизацию систем SCADA. Для обеспечения масштабного многопараметрического мониторинга НН требуются новые модели ценообразования для SCADA и NIS/DMS.
Новый подход к ценообразованию, не зависящий от числа точек, мог бы устранить ненужное виртуальное группирование, структуры и сжатие информации НН. Например, реляционные базы данных могут обрабатывать очень большие базы данных, а возможности обработки и хранения информации в информационных системах возросли экспоненциально.