Controlul sistemului de alimentare - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect
Termeni asociați:
Descărcați în format PDF
Despre această pagină
Noi scheme de protecție în rețelele electrice mai inteligente, cu o penetrare mai mare a sistemelor de energie regenerabilă
Payman Dehghanian,. Mohammad Tasdighi, în Pathways to a Smarter Power System, 2019
11.2.2.3 Schema de protecție coordonată ierarhic (HCP)
Metodele de control ale sistemului de alimentare sunt concentrate în primul rând ca răspuns la clasificarea stărilor de funcționare a sistemului de alimentare pentru atenuarea condițiilor predominante într-o rețea electrică (tensiune, tranzitorie, frecvență și instabilitate cu semnal mic) și menținerea acestora într-o stare de funcționare sigură. Viitoarele sisteme ierarhice de protecție și control se vor aștepta să beneficieze de caracteristici anticipative, care să permită protecția predictivă [26]. Funcțiile de perspectivă pot include:
Programe analitice de computer care pot utiliza multe măsurători noi și mai rapide ale sistemului pentru a recunoaște provocările reale și prezise ale sistemului și pentru a lua măsuri imediate, automat, pentru a preveni sau a atenua problemele. Acolo unde este cazul și când timpul permite, operatorilor de sistem li se oferă opțiuni și soluții de intervenție manuală a operatorului.
Analize de risc probabilist, care pot detecta amenințările sistemului în condiții normale de funcționare proiectate, precum și în timpul eșecurilor dintr-o singură comandă, eșecurilor în ordinea dublă și în intervalele de întreținere în afara serviciului.
Încărcați modele de prognoză care sunt îmbunătățite semnificativ și care încapsulează în general mai multe orizonturi de timp:
pe termen scurt - minute, ore și zile, în sprijinul deciziilor operaționale ale sistemului în timp real, cu o oră înainte și cu o zi înainte;
pe termen mediu - lunar, trimestrial și anual, pentru a sprijini planurile de operațiuni și întreținere (O&M); și
pe termen lung - orizonturi multianuale, în sprijinul investițiilor pe termen lung și al deciziilor de consolidare.
Simulare și modelare rapidă cu funcții și capabilități anticipate care permit predicția exactă a perturbărilor sistemului înainte de timp, asigurând în același timp o performanță optimizată a rețelei.
O abordare HCP, propusă în [27], se bazează pe trei straturi de protecție: (i) protecție predictivă, (ii) protecție adaptivă/fără setare și (iii) protecție corectivă în caz de declanșare neintenționată și alte condiții. Toate cele trei straturi sunt integrate și corelate analitic pentru a atinge întregul potențial al ideologiei prevăzute [27]. În timp ce este caracterizat și echipat cu module de înaltă precizie, instrumentul poate suferi o povară de calcul scumpă care poate impune o latență operațională inacceptabilă, în special pentru aplicații în timp real și luarea deciziilor. Prin urmare, acest modul ar trebui să fie declanșat în coordonare cu o schemă de protecție veche pentru a monitoriza și, dacă este necesar, a corecta performanța inițială a releului. La nivelul stației de stație, sunt folosiți algoritmi rapidi și exacți de localizare a defecțiunilor și arborele evenimentelor bazat pe eșantionare sincronizată pentru a detecta declanșarea falsă a liniei și, respectiv, funcționarea greșită a releului. În special, algoritmul de localizare a defecțiunii va fi declanșat imediat la un incident de declanșare a liniei, pentru a valida funcționarea releului. Dacă starea de defecțiune rămâne neconfirmată, linia declanșată va fi restabilită rapid.
Pe baza evoluțiilor menționate mai sus, ar trebui concepute și utilizate mai multe criterii eficiente pentru a evalua schemele de protecție ale viitorului. Proiectarea viitoarelor scheme de protecție ar trebui să urmeze pașii ilustrați în Fig. 11.4. Protecția predictivă ar trebui să detecteze stările de funcționare potențiale ale sistemului de alimentare și să lase timp suficient unui sistem de protecție pentru a regla setările releului și algoritmului, dacă este necesar. Acest lucru ar putea fi realizat prin coordonarea cu sistemele de gestionare a energiei și permiterea analizei de date mari și a exploatării datelor achiziționate de la sistemele de comunicații de suprafață largă. Algoritmul de protecție adaptivă ar trebui să ia decizia corectă de a declanșa releul și de a reacționa într-un timp scurt. Ar trebui adoptați algoritmi regionalizați și distribuiți pentru a obține un răspuns rapid și precis, dar cu mai puține cerințe de comunicare. Protecția corectivă la al treilea strat ar trebui să ia în considerare declanșarea incorectă a releului, erorile de măsurare și defecțiunile/întârzierile sistemului de comunicații cauzate fie de degradarea echipamentului, fie de atacuri cibernetice. Un astfel de design înainte ar permite fiecărui strat să ia în considerare și să conducă secvențial impactul straturilor înainte.