RU2552842C2 - Цифровая трансформаторная подстанция - Google Patents
Цифровая трансформаторная подстанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552842C2 RU2552842C2 RU2013146200/07A RU2013146200A RU2552842C2 RU 2552842 C2 RU2552842 C2 RU 2552842C2 RU 2013146200/07 A RU2013146200/07 A RU 2013146200/07A RU 2013146200 A RU2013146200 A RU 2013146200A RU 2552842 C2 RU2552842 C2 RU 2552842C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- equipment
- electrical
- substation
- control system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено при создании новых и модернизации существующих электрических подстанций в соответствии с концепцией цифровой подстанции. Технический результат состоит в автоматическом регулировании напряжения потребителей и дистанционном управлении коммутационной аппаратурой. Цифровая трансформаторная подстанция состоит из двух блоков оборудования, включающих в себя технологические системы управления, обеспечивающие автоматизированный мониторинг, защиту, управление и регулирование напряжения оборудования электрической подстанции, обмен данными между системами сетевого взаимодействия по сети Ethernet. Предложение позволяет повысить качество электроснабжения потребителей за счет наличия автоматического регулирования напряжения и системы управления. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть применено при создании новых и модернизации существующих электрических подстанций в соответствии с концепцией цифровой подстанции.
Цифровая трансформаторная подстанция состоит из двух блоков оборудования питания отдельных потребителей электрической энергии.
В группе аналогов известны электрические повышающие и понижающие подстанции, в т.ч. комплектные трансформаторные подстанции, трансформаторные подстанции киоскового типа, включающие вводное устройство, распределительное устройство, силовые трансформаторы. Например, подстанция трансформаторная комплектная (патент РФ на изобретение 2164049, Н02В 7/06, опубликованный 10.03.2001), подстанция двухтрансформаторная комплектная (патент РФ на полезную модель 61473, Н02В 5/00, опубликованный 27.02.2007), электрическая трансформаторная подстанция (патент РФ на полезную модель №100681, Н02В 5/00, опубликованный 20.12.2010), типовая схема двухтрансформаторной подстанции 6-10/0,4 кВ (Типовые схемы принципиальные электрических распределительных устройств напряжением 6-750 кВ подстанций и указания по их применению, ПИ и НИИ по проектированию энергетических систем и электрических сетей «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», Москва, 1993. С.22, 73-75).
Рассмотренные аналоги характеризуются низким уровнем автоматизации, что не позволяет производить оперативное регулирование качества электроснабжения потребителей.
Известны решения, направленные на автоматизацию работы трансформаторных подстанций: модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем (патент РФ на полезную модель №107411, Н02В 13/00, опубликованный 10.08.2011) и автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции (патент РФ на изобретение №2468407, G05B 19/00, H02J 13/00, опубликованный 27.11.2012).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции (патент РФ на изобретение №2468407, G05B 19/00, H02J 13/00, опубликованный 27.11.2012).
Приведена функциональная схема автоматизированной системы мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции, реализующая функции автоматического мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции.
Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции содержит датчики технических параметров оборудования электрической подстанции, преобразователи электрического сигнала в оптический, оптическую шину передачи данных, преобразователи оптического сигнала в электрический сигнал, устройство мониторинга, защиты, регистрации и управления оборудованием электрической подстанции, кластера серверов, компьютеров, внутренней информационной шины кластера, устройство управления оборудованием электрической подстанции, рабочее место оператора, отдельную шину команд управления устройствами исполнения команд управления оборудованием электрической подстанции, терминал удаленного доступа.
Недостатком данной автоматизированной системы мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции является отсутствие возможности автоматического регулирования напряжения у потребителей и дистанционного управления коммутационной аппаратурой.
Недостатки автоматизированной системы мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача - усовершенствование функций автоматизированной системы управления.
Технический результат - возможность автоматического регулирования напряжения у потребителей и дистанционного управления коммутационной аппаратурой.
Этот технический результат достигается тем, что в автоматизированную систему мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции вводятся элементы регулирования напряжения трансформаторного оборудования электрической подстанции и модернизируется устройство мониторинга, защиты, регистрации и управления оборудованием электрической подстанции.
В отличие от прототипа обеспечивается местное, дистанционное, автоматическое и ручное цифровое управление регулированием напряжения трансформаторного оборудования электрической подстанции.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой цифровой трансформаторной подстанции.
Цифровая трансформаторная подстанция содержит два блока оборудования питания отдельных потребителей электрической энергии 1 и 2, каждый из которых включает в себя: датчики технических параметров 3, подключенные одними выводами к оборудованию электрической подстанции 4, другими выводами - к преобразователям электрического сигнала в оптический 5, оптическую шину передачи данных 6 из преобразователя 5 в преобразователь 7 оптического сигнала в электрический сигнал, поступающий на информационные входы технологической системы управления 8, а именно системы управления 9, распределяющей информационные потоки между подсистемами: анализа диагностических параметров 10; управления 11 устройствами исполнения команд управления 12; учета действующих значений токов и напряжений 13; защиты 14, выходные цепи которых объединяются на входах системы сетевого взаимодействия 15, дополнительно соединенной с системой управления 16 оборудованием электрической подстанции, оптическая шина команд управления 17 устройства исполнения команд управления одними концами подключена к системе управления 9, а другими - к устройству исполнения команд управления 12. Причем оба блока 1 и 2 соединены посредством шины сетевого взаимодействия 18, подключенной к системам сетевого взаимодействия 15 блоков 1 и 2.
В отличие от прототипа содержит: два блока оборудования питания отдельных потребителей электрической энергии 1 и 2, в которых устройство мониторинга, защиты, регистрации и управления оборудованием электрической подстанции заменено на технологическую систему управления 8, включающую в себя систему управления 9, подсистему анализа диагностических параметров 10, подсистему управления 11 устройствами исполнения команд управления 12, подсистему учета действующих значений токов и напряжений 13, подсистему защиты 14, систему сетевого взаимодействия 15, систему управления оборудованием электрической подстанции 16; устройство исполнения команд управления 12, дополненного функциями регулирования напряжения оборудования электрической подстанции; шину сетевого взаимодействия 18, осуществляющую обмен данными между системами сетевого взаимодействия 15 блоков 1 и 2 по сети Ethernet.
Устройство работает следующим образом. Датчики технических параметров 3 осуществляют формирование сигналов, пропорциональных мгновенным значениям токов и напряжений каждого блока оборудования электрической подстанции 4. Полученные электрические сигналы преобразуются в оптические преобразователем 5. Оптическая шина передачи данных 6 передает информацию с высокой степенью помехозащищенности на преобразователь 7 оптического сигнала в электрический, который формирует электрические сигналы технических данных, подаваемых на вход программируемой технологической системы управления (ТСУ) 8. Система управления 9 ТСУ в соответствии с запрограммированными в ней алгоритмами выполняет функции управления и обмена данными между подсистемами: анализа диагностических параметров 10; управления 11 устройствами исполнения команд управления 12; учета действующих значений тока и напряжения 13; защиты 14.
Подсистема учета действующих значений тока и напряжения 13 выполняет расчеты по определению величин действующих токов и напряжений питающей сети, нагрузки, силовых элементов, оборудования электрической подстанции 4, подсистема анализа диагностических параметров 10 выполняет функцию тестирования оборудования 4 и его элементов, подсистема управления 11 устройствами исполнения команд управления 12 выполняет формирование сигналов управления устройствами исполнения команд управления 12 трансформаторного оборудования электрической подстанции 4, подсистема защиты 14 обеспечивает синхронизацию работы элементов устройства исполнения команд управления 17 и контроль величин токов и напряжений аварийных режимов работы оборудования. Обобщение данных работы подсистем 10, 11, 13, 14 осуществляется в системе управления 9 и передается в систему сетевого взаимодействия 15, обеспечивающую обмен данными с устройством управления оборудованием электрической подстанции 16 блоков оборудования 1 и 2, а также с внешними дистанционными системами управления по сети Ethernet.
Предлагаемая цифровая трансформаторная подстанция позволяет автоматизировать процессы преобразования, передачи и распределения электрической энергии, выполнять местное, удаленное дистанционное, автоматическое и ручное цифровое управление регулированием напряжения трансформаторного оборудования электрической подстанции.
Сравнение заявленного изобретения с прототипом позволило установить, что оно отличается от последнего составом системы управления, возможностью регулирования напряжения трансформаторного оборудования, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявленного изобретения с другими известными решениями в данной области техники показало, что идентичные признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, обеспечивают получение нового технического результата, и поэтому оно соответствует критерию «изобретательский уровень».
Применение заявленного изобретения в энергетике при организации автоматизированного местного и дистанционного регулирования величины напряжения обеспечивает его соответствие критерию «промышленная применимость».
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение 2164049.
2. Патент РФ на полезную модель 61473.
3. Патент РФ на полезную модель №100681.
4. Патент РФ на полезную модель №107411.
5) Патент РФ на изобретение №2468407.
Claims (1)
- Цифровая трансформаторная подстанция, содержащая датчики технических параметров оборудования, подключенные одними выводами к оборудованию электрической подстанции, другими выводами - к преобразователям электрического сигнала в оптический, оптическую шину передачи данных из преобразователя в преобразователь оптического сигнала в электрический сигнал, систему управления оборудования электрической подстанции, отличающаяся тем, что выходы преобразователя оптического сигнала в электрический сигнал подключены к информационным входам технологической системы управления, а именно системы управления, распределяющей информационные потоки между подсистемами: анализа диагностических параметров; управления элементами устройства исполнения команд управления; учета действующих значений токов и напряжений; защиты, выходные цепи которых объединены на входах системы сетевого взаимодействия, дополнительно соединенной с системой управления оборудованием электрической подстанцией, оптическая шина команд управления одними концами подключена к системе управления, а другими - к устройству исполнения команд управления, причем использованы два блока оборудования питания отдельных потребителей электрической энергии, которые соединены посредством шины сетевого взаимодействия, подключенной к системам сетевого взаимодействия блоков.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146200/07A RU2552842C2 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Цифровая трансформаторная подстанция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146200/07A RU2552842C2 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Цифровая трансформаторная подстанция |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013146200A RU2013146200A (ru) | 2015-04-27 |
| RU2552842C2 true RU2552842C2 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=53282878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013146200/07A RU2552842C2 (ru) | 2013-10-17 | 2013-10-17 | Цифровая трансформаторная подстанция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2552842C2 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2613130C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-03-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции |
| RU174357U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" | Цифровой трансформатор тока и напряжения |
| RU2650894C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-04-18 | ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU2734110C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления |
| RU2740075C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция |
| RU2766314C1 (ru) * | 2021-09-27 | 2022-03-15 | Валерий Павлович Бобров | Цифровая трансформаторная подстанция |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2050016C1 (ru) * | 1994-05-27 | 1995-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Финансово-промышленная корпорация "Люкон" | Устройство диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров |
| EP0769150A1 (en) * | 1995-05-02 | 1997-04-23 | Abb Research Ltd. | Monitoring of internal partial discharges on a power transformer |
| JP2003087974A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 分散形監視制御システムにおける変圧器タップ制御方法 |
| RU2237254C1 (ru) * | 2003-01-08 | 2004-09-27 | Вологодский государственный технический университет | Способ диагностики силовых трансформаторов |
| RU2242830C1 (ru) * | 2003-05-15 | 2004-12-20 | Александр Николаевич Рассальский | Устройство для мониторинга силовых трансформаторов |
| RU2389117C2 (ru) * | 2005-06-21 | 2010-05-10 | Сименс Лтда. | Система и способ централизованного мониторинга и управления режимом работы силовых трансформаторов, установленных на разных подстанциях и в центрах мониторинга |
| RU2402139C2 (ru) * | 2005-06-21 | 2010-10-20 | Сименс Лтда. | Система и способ мониторинга и управления режимом работы силового трансформатора |
| RU2468407C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория интеллектуальных сетей и систем" (ООО "ЛИСИС") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
-
2013
- 2013-10-17 RU RU2013146200/07A patent/RU2552842C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2050016C1 (ru) * | 1994-05-27 | 1995-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Финансово-промышленная корпорация "Люкон" | Устройство диагностирования состояния объекта, имеющего электронную систему мониторинга функциональных параметров |
| EP0769150A1 (en) * | 1995-05-02 | 1997-04-23 | Abb Research Ltd. | Monitoring of internal partial discharges on a power transformer |
| JP2003087974A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 分散形監視制御システムにおける変圧器タップ制御方法 |
| RU2237254C1 (ru) * | 2003-01-08 | 2004-09-27 | Вологодский государственный технический университет | Способ диагностики силовых трансформаторов |
| RU2242830C1 (ru) * | 2003-05-15 | 2004-12-20 | Александр Николаевич Рассальский | Устройство для мониторинга силовых трансформаторов |
| RU2389117C2 (ru) * | 2005-06-21 | 2010-05-10 | Сименс Лтда. | Система и способ централизованного мониторинга и управления режимом работы силовых трансформаторов, установленных на разных подстанциях и в центрах мониторинга |
| RU2402139C2 (ru) * | 2005-06-21 | 2010-10-20 | Сименс Лтда. | Система и способ мониторинга и управления режимом работы силового трансформатора |
| RU2468407C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория интеллектуальных сетей и систем" (ООО "ЛИСИС") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2613130C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-03-15 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции |
| RU2650894C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-04-18 | ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU174357U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Цифровые измерительные трансформаторы" | Цифровой трансформатор тока и напряжения |
| RU2734110C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления |
| RU2740075C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция |
| RU2766314C1 (ru) * | 2021-09-27 | 2022-03-15 | Валерий Павлович Бобров | Цифровая трансформаторная подстанция |
| WO2023048598A1 (ru) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Валерий Павлович БОБРОВ | Цифровая трансформаторная подстанция |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013146200A (ru) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2552842C2 (ru) | Цифровая трансформаторная подстанция | |
| KR20220062116A (ko) | 전기적 부하를 관리하는 시스템 및 방법 | |
| WO2011098873A3 (en) | A method and system for power management in substations | |
| US20190027962A1 (en) | Facility for monitoring a portion of a high-voltage electrical power transmission network | |
| CN105762811A (zh) | Statcom与高压直流输电系统的控制系统及方法 | |
| CN109119903B (zh) | 配电网同步相量测量系统 | |
| CN106207844A (zh) | 开关柜智能显控装置 | |
| CN115833306A (zh) | 一种配电网储能电池浮充电压管理方法及系统 | |
| CN101707333A (zh) | 以现场总线为基础的新型低压开关柜 | |
| CN201887554U (zh) | 智能变压器测控系统 | |
| CN204302385U (zh) | 一种设备绝缘性能的测量装置 | |
| CN106462134B (zh) | 用于配置开关电源的方法 | |
| RU168355U1 (ru) | Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции | |
| Zavoda et al. | The ideal IED for smart distribution applications | |
| CN206481106U (zh) | 一种具有智能配电系统的消防通信指挥车 | |
| CN101414763A (zh) | 一种变电站直流监控系统 | |
| RU210953U1 (ru) | Контроллер управляемого пункта секционирования электрических сетей среднего напряжения | |
| CN103997124A (zh) | 一种双向控制智能监控配电系统 | |
| RU2650894C1 (ru) | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции | |
| CN203674803U (zh) | 用于多路用户供电的电力输配电装置 | |
| RU149837U1 (ru) | Центральный сервер релейной защиты и автоматики подстанции | |
| RU169145U1 (ru) | Устройство интеллектуальной релейной защиты электрической сети | |
| DE102011089588A1 (de) | Einrichtung zur Ermittlung einer elektrischen Größe, insbesondere eines elektrischen Netzes | |
| KR101490624B1 (ko) | 전력계통의 이용률 및 효율을 표시한 수배전반 | |
| RU186995U1 (ru) | Исполнительное устройство преимущественно для автоматизированной системы сбора данных с приборов учета и управления ресурсами в жилищно-коммунальном хозяйстве |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161018 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191025 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201018 |