КОНФЕРЕНЦИЯ ПО РАЗВИТИЮ РЗА ЭНЕРГОСИСТЕМ
Интеллектуальные возможности релейной защиты

Вторая Международная конференция «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем» состоялась в Москве 7–10 сентября 2009 года. Конференция прошла под патронатом ОАО «СО ЕЭС» при поддержке Российского национального комитета СИГРЭ и ОАО «ВНИИР». Цель конференции – анализ и обобщение мирового опыта в создании и эксплуатации релейной защиты и автоматики электрических систем, по общему мнению присутствующих, была достигнута.
В конференции приняли участие более 270 специалистов из 14 стран, представлявших структуры управления электроэнергетическими системами, научные коллективы, фирмы, разрабатывающие и производящие средства РЗА и другие заинтересованные организации. По просьбе журнала рассказ о работе тех секций, на которых рассматривались вопросы релейной защиты, подготовил Александр Витальевич Булычев, принимавший участие в работе конференции от ОАО «ВНИИР». В следующем номере журнала мы планируем осветить проблемы работы систем противоаварийной автоматики, которые поднимались на секции «Современные тенденции развития систем противоаварийного и режимного управления».

Подготовил Александр Булычев, д.т.н., профессор, заместитель генерального директора по науке ОАО «ВНИИР», г. Чебоксары

В приветственной речи генеральный секретарь СИГРЭ Ж. Коваль отметил успехи России в области разработки новых средств релейной защиты и автоматики электрических систем и вызванный этим значительный интерес к российским разработкам со стороны европейских специалистов.
На пленарном заседании ведущие ученые выступили с обзорными и концептуальными докладами. Первый сопредседатель конференции А.В. Жуков (ОАО «СО ЕЭС», Россия) изложил общие требования к РЗА с позиций обеспечения надежности и живучести электроэнергетических систем в сложившихся условиях. В выступлении второго сопредседателя Х. Амантеги (CIGRE Study Committee B5 / Iberdrola Distribucion Electrica, S.A.U., Испания) были всесторонне освещены результаты деятельности, цели и задачи исследовательского комитета СИГРЭ B5 «Релейная защита». Доклад Г.С. Нудельмана (ОАО «ВНИИР», Россия) и Я. Закончека (ABS Holdings, Россия) содержал инженерно-философский анализ интеллектуальных возможностей современных устройств РЗА, обоснование достоинств вновь создаваемых интеллектуальных средств РЗА и ряд проблем, требующих решения в рамках теоретических научных исследований и опытноконструкторских работ.
Тематика докладов охватывала все актуальные направления совершенствования релейной защиты. По научному содержанию они были разделены на три секции:
1. Современная идеология построения и концептуальные вопросы развития систем РЗА.
2. Современные тенденции развития систем противоаварийного и режимного управления.
3. Регистрация аналоговых и дискретных сигналов при аварийных нарушениях в электроэнергетических системах. Экспертные системы анализа аварийных ситуаций.
Следует отметить, что рассказать обо всех выступлениях в рамках журнального материала попросту невозможно. Они будут представлены на сайте конференции, а здесь приведены лишь те доклады, которые еще широко не обсуждались, но представляют интерес для специалистов.

Секция 1. Современная идеология построения и концептуальные вопросы развития систем РЗА

«Обновленная связь защиты линии электропередачи»
Р. Моксли, К. Фодеро, Г. Альтува (Schweitzer Engineering Laboratories, Inc., США)
Проблемы обеспечения связи между отдельными устройствами РЗА сегодня заняли важное место в тематике научных исследований. Их актуальность неоспорима, а решение требуется незамедлительное и неординарное. Авторы представили результаты всестороннего сравнительного анализа практически реализованных каналов связи для целей РЗА. Они выделили наиболее важные критерии оценок – скорость передачи данных, безопасность и надежность. По мнению авторов, ни один из имеющихся вариантов связи не может быть абсолютно приемлемым для всех нуждающихся в связи защит. Препятствием на пути всеобъемлющего применения высокочастотной цифровой связи по линиям электропередачи является необходимость безошибочной передачи данных на фоне повреждений в электрической системе. Преимущества независимых от электрических систем каналов связи (например, радиосвязь, оптико-волоконная связь и т.п.) в ряде случаев становятся неочевидными из-за их уязвимости при воздействиях внешних факторов.

«Опыт применения дифференциальной защиты пятиконцевой линии 400 кВ с продольной компенсацией»
З. Гаич, И. Брнчич (ABB AB, SA Products, Швеция), Ф. Риос (Svenska Kraftnat, Швеция)
В докладе дан анализ возможностей дифференциального принципа применительно к многоконцевым линиям с продольной компенсацией. Представлен достаточно полный перечень проблем построения дифференциальной защиты и сформированы подходы к их решению. Так, для повышения чувствительности алгоритмом защиты предполагается вычислять значение дифференциального тока небаланса за предшествующий период времени установившегося режима и вычитать его из значений, измеренных в текущий момент. Таким образом, по мнению авторов, можно построить достаточно чувствительную защиту без дополнительного измерения напряжений на концах контролируемых линий. Задачу обмена данными между отдельными элементами защиты, расположенными на значительных расстояниях, предлагается решать с помощью телекоммуникационной сети SDH/PDH с произвольной маршрутизацией, а для синхронизации дифференциальных реле по времени использовать систему GPS.

«Применение систем искусственного интеллекта в дистанционной защите линии электропередачи»
Т.С. Камель, М.А. Мустафа Хассан, А. Эль-Моршеди (Cairo University, Египет)
Творческим коллективом предложено совместно использовать в системах РЗА возможности обучения, характерные для нейронных сетей, и преимущества, обусловленные гибкостью и адаптивностью нечеткой логики. Возможность построения более совершенной защиты с искусственным интеллектом на базе адаптивной нейронечеткой системы обработки данных показана на примере дистанционной защиты. Но всё же это пока этап университетских исследований. «Современная релейная защита с датчиками тока на базе катушки Роговского»;

«Опыт эксплуатации дифференциальной защиты силовых трансформаторов с использованием катушки Роговского»
Л.А. Кожович, М.Т. Бишоп (Cooper Power Systems, США) В этих двух выступлениях показана возможность применения катушек Роговского в качестве датчиков тока для токовых и дифференциальных защит объектов с большими первичными токами. Представлены примеры успешной реализации дифференциальной защиты трансформатора с РПН для электросталеплавильной печи и анализ ее действия при реальных повреждениях контролируемого трансформатора. Интерес специалистов к этому докладу вызвал дискуссию, в ходе которой выявлены еще не решенные в полной мере проблемы, обусловленные высокой чувствительностью катушек Роговского к внешним электромагнитным помехам.

«Продольно компенсированные линии в большинстве энергосистем требуют особого подхода в испытаниях защит в режиме реального времени»
Б.М. Бухгольц (NTB Technoservice, Германия), В. Хенн, Р. Кребс (Siemens AG, Германия), Г. Арруда (CHEFS, Германия), Р. Дутр (FURNAS, Германия), П. Кампос (ELEКTRONORTE, Германия)
Немало попыток создания защит, устанавливаемых на линиях с продольной компенсацией, закончилось в начале пути к желаемому результату. Эффект изменения характера эквивалентного сопротивления контролируемой линии при КЗ, которое измеряется некоторыми защитами, создает в ряде случаев непреодолимые трудности. Это направление обсуждается и рассматривается комитетом В-5 СИГРЭ. Поэтому рекомендуемое авторами решение использовать комбинацию измерительных органов для выявления повреждений можно рассматривать сегодня как промежуточное.

«О способах уменьшения влияния погрешностей трансформаторов тока в переходных режимах на работу релейной защиты электроэнергетических систем»
С.Л. Кужеков (ЮРГТУ, Россия), Г.С. Нудельман (ОАО «ВНИИР», Россия)
В выступлении продемонстрированы прагматичные решения всегда актуальной задачи повышения точности преобразования сигналов релейной защиты электромагнитными трансформато- рами тока.

«Новые алгоритмы определения мест повреждений ЛЭП 6–35 кВ с применением сложных зондирующих сигналов»
М.Ш. Мисриханов, А.Л. Куликов, А.А. Петрухин, Д.М. Кудрявцев (Филиал ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Центра, Россия)
Путем анализа реакции контролируемого объекта на тестовые сигналы авторы предлагают получать наглядную картину состояния линий электропередачи, несомненно полезную при поиске повреждений.

«Адаптивные измерительные органы аварийных составляющих резервных защит электрических распределительных сетей» В.И. Нагай (ЮРГТУ, Россия),
В.В. Нагай (филиал «Южный инженерный центр Энергетики» «Южэнергосетьпроект», Россия), И.В. Нагай (ЮРГТУ, Россия)
В выступлении убедительно показано, как найти и выделить комбинации наиболее значимых параметров, контроль которых позволяет резервным защитам селективно выявлять повреждения в сложных сетях магистрального типа с ответвлениями.

«Система РЗА фазорегулирующего устройства сверхвысокого напряжения» В.К. Ванин, Г.А. Евдокунин, Р.Н. Николаев, М.Г. Попов (СПбГПУ, Россия), А.К. Искаков (АО Батыс транзит, Казахстан), Б.К. Оспанов, Н.И. Утегулов (ИПК ZHERSU, Казахстан)
Сообщение о результатах уникальной работы по научнообоснованному проектированию системы релейной защиты, устанавливаемой на трансформаторном регулирующем комплексе (FACTS – Flexible AC Transmission System) ПС 500 кВ «Ульке» (Казахстан), дает основание для предположений, дискуссий и прогнозов по новейшей теме теории РЗА.

«Раньше и теперь: сравнение сложности полносхемных защит»
Б. Моррис, Р. Моксли, К. Куш (Schweitzer Engineering Laboratories, США)
Авторы выступления в необычном ракурсе показали современный процесс совершенствования РЗА. Они ставят под сомнение необходимость всё большего усложнения защит, аргументируя это сравнительными оценками надежности защит на основе простых электромеханических реле и многофункциональных микропроцессорных систем защиты. Путем расчетов выявлена тенденция снижения надежности систем релейной защиты, построенных на основе всё более усложняющихся микропроцессорных устройств.

Секция 2. Современные тенденции развития систем противоаварийного и режимного управления

Секция 3. Регистрация аналоговых и дискретных сигналов при аварийных нарушениях в электроэнергетических системах. Экспертные системы анализа аварийных ситуаций

«Анализ повреждений в системе при использовании осциллограмм от устройств релейной защиты и регистраторов аварийных событий – сегодня и завтра»
Х.-И. Херрманн (Siemens AG, Германия)
Доклад привлекателен тем, что в нем на конкретном примере анализа срабатывания дифференциальной защиты трансформатора показана практическая ценность данных, зафиксированных цифровыми регистраторами.

«Исследование динамических режимов функционирования токовых защит от замыканий на землю электрических сетей среднего напряжения»
В.А. Шуин, А.С. Лифшиц, О.А. Сарбеева, Е.С. Чугрова (ИГЭУ, Россия)
Авторами на основе зарегистрированных данных разработаны практические рекомендации по выбору параметров срабатывания защит от однофазных замыканий на землю.

Презентации

Круглый стол «Системы РЗА. Взгляд в будущее»