Механизмы окупаемости инвестиций в системы накопления электрической энергии при их использовании для снижения пиковых нагрузок и затрат на мощностьд.т.н. Илюшин П.В.,
ФГБУН «ИНЭИ РАН», г. Москва, Россия,
Шавловский С.В.,
АО «Электронмаш», г. Санкт-Петербург, Россия.
Аннотация: изменение структуры генерирующих мощностей в условиях массового внедрения объектов на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) требует повышения «гибкости» энергосистем. Показано, что эффективное применение систем накопления электрической энергии (СНЭЭ) позволяет отвечать на новые вызовы. Обоснована необходимость разработки и ввода в действие рыночных механизмов оплаты услуг СНЭЭ с целью создания необходимых условий для развития отрасли СНЭЭ и накопления производственного, проектного и эксплуатационного опыта. Представлены 13 видов услуг, каждая из которых может являться механизмом окупаемости СНЭЭ. Рассмотрены возможности применения СНЭЭ для снижения пиковых нагрузок и затрат на покупную мощность у потребителей электрической энергии с примером расчета окупаемости СНЭЭ на действующем предприятии. Показано, что при сегодняшних ценах на оборудование СНЭЭ, действующих тарифах на электроэнергию и покупную мощность возможно получить сроки окупаемости, находящиеся на границе привлекательности для инвесторов/собственников СНЭЭ. При удалении точки присоединения СНЭЭ от электроприемников конечного потребителя количество механизмов окупаемости СНЭЭ уменьшается. Обосновано, что корректный выбор параметров и алгоритма управления зарядом/разрядом СНЭЭ, устанавливаемых «за счетчиком», позволяет получить выгоды всеми субъектами электроэнергетики. Приведены способы повышения эффективности использования СНЭЭ и рекомендации по снижению сроков их окупаемости.
Ключевые слова: система накопления электрической энергии, потребитель электроэнергии, снижение пиковой нагрузки, минимизация затрат на электроснабжение, техникоэкономическое обоснование, окупаемость.
Return on investment mechanisms for energy storage systems deployed to reduce peak loads and power costsD.Sc. Ilyushin P.V., ERI RAS,
Moscow, Russia,
Shavlovskiy S.V., Electronmash JSC,
Saint-Petersburg, Russia.
Abstract: сhange in the structure of generation associated with a largescale adoption of renewable energy (RE) calls for more «flexible» power systems. This can be addressed by energy storage systems (ESS), research has shown. This paper substantiates the need to devise and adopt novel mechanisms of payment for ESS services so that the ESS industry could evolve further, and more production, design, and operation practices could emerge. The paper further presents thirteen services, each of which can drive return on ESS investment. The authors analyze how ESS’s could be used to reduce peak loads and costs of power purchasing from electricity consumers; for proof, the paper shows a projection of return on ESS investment for an existing company. This analysis shows that given the current ESS equipment prices, electricity rates, and power purchase rates, investment in ESS can pay off within timeframes that ESS owners/investors may find borderline attractive. The further an ESS connection point is located from the end user’s electricityconsuming equipment, the fewer return on investment (ROI) mechanisms are available. The paper shows that a properly configured charge/discharge algorithm for ‘behindthemeter’ ESS’s is a winwin. It therefore concludes with recommendations on how to use ESS’s more efficiently and generate ROI faster.
Keywords: energy storage system, electricity consumer, peak load reduction, power costs minimization, feasibility study, return on investment.
Сопутствующие эффекты компенсации токов однофазного замыкания на землюк.т.н. Козлов В.Н., д.т.н. Булычев А.В., к.т.н. Соловьев И.В.,
ООО «НПП Бреслер», г. Чебоксары, Россия.
Александров А.С.,
ПАО «Россети Волга», г. Саратов, Россия.
Аннотация: приведены особенности сетей среднего напряжения с компенсацией емкостного тока. Описана причина резонансного смещения нейтрали и показано влияние компенсации на величину перенапряжений. Показана низкая эффективность компенсации в сетях с большими токами замыкания на землю. Приведены способы решения сопутствующих компенсации проблем.
Ключевые слова: особенности сетей с компенсацией емкостного тока, перенапряжения, несимметрия, смещение нейтрали, остаточный ток замыкания на землю, компенсация полного тока.
Effects go with single-phase earth fault compensationPh.D. Kozlov V.N., D.Sc. Bulichev A.V., Ph.D. Solovyev I.V.,
«NPP Bresler» LLC, Cheboksary, Russia.
Alexandrov A.S.,
PJSC «Rosseti Volga», Saratov, Russia.
Abstract: the features of medium voltage networks with capacitive current compensation are given. The reason for the resonant displacement of the neutral is described and the effect of compensation on the magnitude of overvoltage is shown. Low compensation efficiency in networks with high ground fault currents is shown. Methods for solving related compensation problems are presented.
Keywords: features of networks with compensation for capacitive current, overvoltage, unbalance, residual earth fault current, full current compensation.
Принципы управления размерностью структурных моделей электрических сигналов интеллектуальной энергетикиВоробьев Е.С., д.т.н. Антонов В.И., к.т.н. Наумов В.А., Солдатов А.В., Иванов Н.Г.
ООО НПП «ЭКРА», ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Россия.
Аннотация: сигнал электрической системы распознается структурной моделью, если в ней формируется эффективное ядро, содержащее всю информацию о характеристических параметрах сигнала. Полином такого фильтра разделяется на полином эффективного ядра, корни которого согласуются с компонентами сигнала текущего режима электрической системы, и полином шума, корни которого формируют фильтр шума. В статье формулируются правила разделения множества корней первоначальной структурной модели, принципиально имеющей избыточный порядок, на подмножество корней эффективного ядра, используемое в компонентном анализе, и на подмножество корней, не участвующее на следующих этапах структурного анализа. Правила устанавливают, что на первом этапе структурного анализа необходимо разделить корни на физически реализуемые (каузальные) и некаузальные корни. Физически реализуемые корни, в свою очередь, подразделяются на корни, согласованные и не согласованные с сигналом. Среди каузальных корней присутствуют корни, которые в принципе невозможно отличить от корней затухающих слагаемых сигнала, поскольку они следуют одним и тем же правилам, хотя корнями свободного процесса и не являются. Приводится пример структурного анализа сигнала, иллюстрирующий принципы управления размерностью модели сигнала.
Ключевые слова: адаптивный структурный анализ, эффективная модель сигнала, фильтр эффективного ядра, фильтр шума, управление размерностью модели сигнала.
Principles of structural models dimension controlling of electrical signal of intellectual energy industryVorobyev E.S., D.Sc. Antonov V.I., Ph.D. Naumov V.A., Soldatov A.V., Ivanov N.G.
EKRA Research and Production Enterprise LTD Chuvash State University, Cheboksary, Russia.
Abstract: the electrical system signal is recognized by a structural model when it forms an effective core containing all the information about the characteristic parameters of the signal. The polynomial of such filter is divided into the effective kernel polynomial, whose roots are consistent with signal components of the electrical system mode, and the noise polynomial, whose roots form the noise filter. The article formulates the rules for dividing the roots set of the initial structural model which principally has the excessive order, into the roots subset of the effective kernel used in a component analysis, and into the roots subset that does not participate in the next stages of structural analysis. The rules state that at the first stage of structural analysis, it is necessary to divide the roots into causal and noncausal roots. Causal roots, in turn, are divided into roots that are consistent and not with the signal. Among the causal roots, some roots are inherently indistinguishable from the roots of the decaying components of the signal, since they follow the same rules, although they are not the roots of free process. An example of the signal structural analysis is given, illustrating the principles of controlling the signal model dimension.
Keywords: adaptive structural analysis, effective signal model, effective core filter, noise filter, signal models dimension controlling
Требования к метрологическим характеристикам преобразователей аналоговых сигналовПлакидин Р.С., Ульянов Д.Н., Попов Д.Н., Соснин А.С., д.т.н. Мокеев А.В.,
ООО «Инженерный центр «Энергосервис», Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Россия.
Аннотация: в статье рассматриваются современные требования к метрологическим характеристикам преобразователей аналоговых сигналов, определяемым в большинстве практических случаев преимущественно характеристиками промежуточных измерительных трансформаторов тока. Приведены результаты проведенных согласно требованиям стандарта IEC 61869-13 исследований промежуточных трансформаторов тока различных производителей и выполнен их сравнительный анализ. Приведена информация о практическом опыте применения преобразователей аналоговых сигналов.
Ключевые слова: цифровая подстанция, измерительные трансформаторы, преобразователи аналоговых сигналов, промежуточные трансформаторы тока, интеллектуальные электронные устройства, переходный процесс, частота среза, постоянная времени.
Accuracy requirements for merging unitsPlakidin R.S., Ulyanov D.N., Popov D.N., Sosnin A.S., D.Sc. Mokeev A.V.,
Engineering Center «Energoservice» LLC, Northern (Arctic) Federal University, Arkhangelsk, Russia.
Abstract: the article discusses the actual requirements for the accuracy of the merging units, which, in practice, is determined mainly by the metrological characteristics of the intermediate current transformers. The current transformers of various manufacturers were tested in accordance with the requirements of the IEC 61869-13 standard. The results of the tests and their comparative analysis are given in the article. The article provides information on the practical aspects of application of merging units.
Keywords: digital substation, instrument transformers, merging units, intermediate current transformers, intelligent electronic devices, transient process, cutoff frequency, time constant.
Системы мониторинга высоковольтного энергетического оборудования: мониторинг частичных разрядов во вращающихся электрических машинахРазумов Р.В., Соловьев М.Ю., Михайлов А.В.,
ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.
Аннотация: настоящая работа продолжает цикл статей1 , посвященных системам мониторинга высоковольтного энергетического оборудования. В статье предлагается проводить оценку, контроль и прогноз технического состояния оборудования средствами комплексной системы онлайнмониторинга, интегрирующей в себя локальные подсистемы диагностики. Рассматривается система мониторинга генераторов ПТК «ДиаМонт» НПП ЭКРА, включающая подсистемы мониторинга состояния статора, ротора, щеточноконтактного аппарата, тепловых и вибрационных параметров генератора. Согласно статистике, надежность генераторов и их остаточный ресурс во многом определяется техническим состоянием изоляции обмотки статора. В статье рассматривается способ контроля изоляции обмотки статора турбо и гидрогенераторов, основанный на регистрации активности частичных разрядов. Авторами работы приводится описание подсистемы мониторинга частичных разрядов генераторов MONGEMO (далее – MONGEMO), входящей в состав ПТК «ДиаМонт». Применяемые в MONGEMO конденсаторы связи повышенной емкости и настраиваемые параметры измерения повышают чувствительность при измерении частичных разрядов, а синхронные многоканальные измерения и диаграмма 3PARD позволяют подавлять фоновый шум и разделять наложенные сигналы от нескольких источников частичных разрядов. Автоматическая идентификация системой типа дефекта и его локализация облегчают анализ результатов измерения и позволяют выбрать оптимальный вариант технического обслуживания генератора, запланировать график, объем и финансирование ремонтных работ. В статье приводится опыт применения MONGEMO на различных турбо и гидрогенераторах, в том числе в филиале «СевероЗападная ТЭЦ им. А.Г. Бориса» АО «Интер РАО – Электрогенерация». Представленный опыт подтверждает эффективность и надежность методов и алгоритмов MONGEMO, демонстрирует возможность раннего обнаружения дефектов изоляции, мониторинга их развития и планирования проведения технического обслуживания генератора.
Ключевые слова: частичный разряд, онлайн мониторинг, генератор, ПТК «ДиаМонт», MONGEMO, 3PARD диаграмма, обслуживание по реальному состоянию.
Универсальное ПО РЕТОМ71/61/51: новые возможности модуля «COMTRADE»Микрюков Н.В.,
ООО «НПП «Динамика», г. Чебоксары, Россия.
Аннотация: в статье рассматриваются новые возможности модуля универсального програмного обеспечения испытательных комплексов РЕТОМ71/61/51, предназначенного для воспроизведения процессов, записанных в формате COMTRADE с целью последующего анализа работы устройств релейной защиты и автоматики.
Ключевые слова: COMTRADE, РЕТОМ, универсальное программное обеспечение, генератор последовательностей, авария, короткое замыкание, регистратор, релейная защита и автоматика, проверка.
Универсальное ПО РЕТОМ-71/61/51: создание автоматических сценариев тестирования с помощью программы «Генератор проверок» Морозов Д.В., Мохов Н. А.,
ООО «НПП «Динамика», г. Чебоксары, Россия.
Аннотация: в статье рассматриваются возможности программы «Генератор проверок» для создания автоматических сценариев тестирования устройств РЗА любой архитектуры.
Ключевые слова: генератор проверок, РЕТОМ, автоматизация, проверка РЗА, универсальное программное обеспечение.