Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления Российский патент 2020 года по МПК H02B7/00 H02J13/00 

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к трансформаторным подстанциям 10/0,4 кВ и предназначено для применения в активно-адаптивных электрических сетях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является цифровая трансформаторная подстанция, содержащая силовое оборудование, коммутационные аппараты с возможностью дистанционного управления и систему управления оборудованием электрической подстанции (патент РФ 2552842, МПК H02J13/00, H02B7/00, опубл. 10.06.2015, Бюл.№16).

Недостатком известной цифровой трансформаторной подстанции являются ограниченные функциональные возможности в связи с отсутствием возможности регулирования реактивной мощности, адаптивного автоматического регулирования напряжения, осуществления автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения, осуществления сигнализации и блокировки от обратной трансформации, учёта электроэнергии с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей цифровой трансформаторной подстанции.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность регулирования реактивной мощности, адаптивного автоматического регулирования напряжения, осуществления автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения, осуществления сигнализации и блокировки от обратной трансформации, учёта электроэнергии с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемая цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления, содержащая силовое оборудование, коммутационные аппараты с возможностью дистанционного управления и систему управления оборудованием электрической подстанции, согласно изобретению, содержит датчики напряжения, соединённые с силовыми сетями трансформаторной подстанции и с блоком контроля напряжения, осуществляющие контроль напряжения в точках их установки и передачу данных о значениях напряжения в блок контроля напряжения, блок контроля напряжения, соединённый с датчиками напряжения и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий первичную обработку данных с датчиков напряжения, выявляя отклонения напряжения, не соответствующие заданным, выявляя исчезновения, прерывания, искажения напряжения, несимметрию по напряжению и выполняющий передачу информации об этом и о точке, в которой произошёл данный факт, а также значения напряжения во всех контрольных точках в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, датчики тока, соединённые с силовыми сетями трансформаторной подстанции и с блоком контроля тока, осуществляющие контроль значений тока в точках их установки и передачу информации о значениях тока в блок контроля тока, блок контроля тока, осуществляющий первичную обработку полученных данных о значениях тока, выявляя точки, в которых произошло превышение заданных значений тока, появился ток короткого замыкания однофазного, двух- или трёхфазного, выявляя факты несимметрии по току на вводе трансформаторной подстанции или в отходящих линиях и выполняющий передачу информации об этом и о точке, в которой произошёл данный факт, а также значения тока во всех контрольных точках в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, датчики положения коммутационных аппаратов, соединённые с коммутационными аппаратами трансформаторной подстанции и с блоком контроля положения коммутационных аппаратов, осуществляющие контроль положения коммутационных аппаратов и передачу данных в блок контроля положения коммутационных аппаратов, блок контроля положения коммутационных аппаратов, соединённый с датчиками положения коммутационных аппаратов и блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий обработку данных с датчиков положения коммутационных аппаратов и передачу информации в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок бесперебойного питания, соединённый с силовыми сетями трансформаторной подстанции, с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, устройством сбора, приёма и передачи данных, обеспечивающий бесперебойное питание блока контроля и управления трансформаторной подстанцией, устройства сбора, приёма и передачи данных, устройство сбора, приёма и передачи данных, соединённое с блоком бесперебойного питания и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющее сбор, приём и передачу данных, команд, поступающих от блока контроля и управления трансформаторной подстанцией и от диспетчера сети, датчики параметров режимов работы потребителей, соединённые с силовыми сетями отходящих от трансформаторной подстанции линий электропередачи в точках присоединения потребителей, осуществляющие контроль значений тока, напряжения, потребления электроэнергии в точках присоединения потребителей и передачу данных в устройства сбора, приёма и передачи данных потребителей, устройства сбора, приёма и передачи данных потребителей, соединённые с датчиками параметров режимов работы потребителей и осуществляющие сбор, приём и передачу данных о значениях тока и напряжения в точках присоединения потребителей по каналу связи в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок регулирования напряжения, соединённый с устройством регулирования напряжения под нагрузкой и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий активно-адаптивное регулирование напряжения с учётом значения напряжения на шинах подстанции и напряжения в точках присоединения потребителей по алгоритмам, сформированным в блоке контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок регулирования реактивной мощности, соединённый с блоком конденсаторов переменной ёмкости и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий активно-адаптивное регулирование реактивной мощности с учётом значения напряжения на шинах подстанции и напряжения в точках присоединения потребителей, значения реактивной мощности в сети по алгоритмам, сформированным в блоке контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, соединённый с блоком контроля напряжения, блоком контроля тока, блоком контроля положения коммутационных аппаратов, коммутационными аппаратами с возможностью дистанционного управления, блоком регулирования напряжения, блоком регулирования реактивной мощности, блоком бесперебойного питания, устройством сбора, приёма и передачи данных, осуществляющий обработку информации, получаемой с блока контроля тока, блока контроля напряжения, блока контроля положения коммутационных аппаратов, получаемой по каналам связи информации от устройств сбора, приёма и передачи данных потребителей, информации и команд, поступающих от устройства сбора, приёма и передачи данных и на основании этой информации и команд формирующий сигналы управления коммутационными аппаратами с возможностью дистанционного управления, блоком регулирования напряжения, блоком регулирования реактивной мощности, выполняя алгоритмы активно-адаптивного регулирования напряжения, активно-адаптивного регулирования реактивной мощности, сигнализации и блокировки от обратной трансформации при несанкционированной подаче напряжения со стороны низкого напряжения трансформаторной подстанции, в том числе со стороны отходящих линий, алгоритмов автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения в необходимых случаях, осуществляющий учёт потребляемой электроэнергии по отходящим линиям и на вводах высокого и низкого напряжения трансформаторной подстанции с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях, учёт количества и продолжительности отключений по отходящим линиям и по трансформаторной подстанции, а также другие заложенные в него алгоритмы контроля, мониторинга, учёта и управления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема предлагаемой цифровой трансформаторной подстанции, содержащей силовое оборудование, коммутационные аппараты с возможностью дистанционного управления и систему управления оборудованием электрической подстанции.

Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления содержит датчик напряжения (ДН 1), коммутационный элемент для создания видимого разрыва на напряжение 10 кВ (КЭ10кВ 2), датчик положения (ДП 3), датчик положения (ДП 4), вакуумный коммутационный элемент с возможностью дистанционного управления на напряжение 10 кВ (ВКЭ 10 кВ 5), датчик напряжения (ДН 6), датчик тока (ДТ 7), блок регулирования напряжения (БРН 8), силовой двухобмоточный трансформатор с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (Т 9), датчик напряжения (ДН 10), датчик тока (ДТ 11), коммутационный элемент для создания видимого разрыва на напряжение 0,4 кВ (КЭ 0,4 кВ 12), датчик положения (ДП 13), датчик напряжения (ДН 14), датчик положения (ДП 15), вакуумный коммутационный аппарат с возможностью дистанционного управления на напряжение 0,4 кВ (ВКЭ 0,4 кВ 16), датчик напряжения (ДН 17), датчик тока (ДТ 18), вакуумный коммутационный аппарат с возможностью дистанционного управления на напряжение 0,4 кВ (ВКЭ 0,4 кВ 19), датчик напряжения (ДН 20), коммутационный элемент для создания видимого разрыва на напряжение 0,4 кВ (КЭ 0,4 кВ 21), датчик положения (ДП 22), датчик положения (ДП 23), датчик тока (ДТ 24), вакуумный коммутационный элемент с возможностью дистанционного управления на напряжение 0,4 кВ (ВКЭ 0,4 кВ 25), датчик напряжения (ДН 26), датчик положения (ДП 27), коммутационный элемент для создания видимого разрыва на напряжение 0,4 кВ (КЭ 0,4 кВ 28), датчик положения (ДП 29), датчик тока (ДТ 30), вакуумный коммутационный аппарат с возможностью дистанционного управления на напряжение 0,4 кВ (ВКЭ 0,4 кВ 31), датчик напряжения (ДН 32), коммутационный элемент для создания видимого разрыва на напряжение 0,4 кВ (КЭ 0,4 кВ 33), датчик положения (ДП 34), датчик положения (ДП 35), датчик параметров режимов работы потребителя (ДПРРп 36), устройство сбора, приема и передачи данных потребителя (УСППДп 37), потребитель (Потр. 38), датчик параметров режимов работы потребителя (ДПРРп 39), устройство сбора, приема и передачи данных потребителя (УСППДп 40), потребитель (Потр. 41), блок регулирования реактивной мощности (БРРМ 42), вакуумный коммутационный аппарат с возможностью дистанционного управления на напряжение 0,4 кВ (ВКЭ 0,4 кВ 43), блок контроля положения коммутационных аппаратов (БКПКА 44), блок контроля тока (БКТ 45), блок контроля напряжения (БКН 46), блок контроля и управления трансформаторной подстанцией (БКиУТП 47), блок бесперебойного питания (ББП 48), устройство сбора, приема и передачи данных (УСППД 49), батарея конденсаторов с переменной ёмкостью (БКПЕ 50).

ДН 1 соединен с вводной силовой цепью и с БКН 46. КЭ 10 кВ 2 установлен в вводной силовой цепи и соединен с ДП 3. ДП 3 соединен с КЭ 10 кВ и с БКПКА 44. ДП 4 соединен с ВКЭ 10 кВ 5 и с БКПКА 44. ВКЭ 10 кВ 5 установлен в силовой цепи между КЭ 10 кВ 2 и Т 9, соединен с ДП 4 и БКиУТП 47. ДН 6 соединен с силовой цепью между ВКЭ 10 кВ 5 и Т 9, соединен с БКН 46. ДТ 7 соединен с силовой цепью между ВКЭ 10 кВ 5 и Т 9, соединен с БКТ 45. БРН 8 соединен с Т9 и с БКиУТП 47. Т 9 установлен в силовой цепи между ВКЭ 10 кВ5 и КЭ 0,4 кВ 12, соединен с БРН 8. ДН 10 соединен с силовой цепью между Т 9 и КЭ 0,4 кВ 12, соединен с БКН 46. ДТ 11 соединен с силовой цепью между Т 9 и КЭ 0,4 кВ 12, соединен с БКТ 45. КЭ 0,4 кВ 12 установлен в силовой цепи между Т 9 и ВКЭ 0,4 кВ 16, соединен с ДП 13. ДП 13 соединен с КЭ 0,4 кВ 12 и с БКПКА 44. ДН 14 соединен с силовой цепью между КЭ 0,4 кВ 12 и ВКЭ 0,4 кВ 16, соединен с БКН 46. ДП 15 соединен с ВКЭ 0,4 кВ 16 и с БКПКА 44. ВКЭ 0,4 кВ 16 установлен в силовой цепи между КЭ 0,4 кВ 12 и КЭ 0,4 кВ 21, КЭ 0,4 кВ 28, КЭ 0,4 кВ 33, ВКЭ 0,4 кВ 43, соединен с ДП 15. ДН 17 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 16 и КЭ 0,4 кВ 21, КЭ 0,4 кВ 28, КЭ 0,4 кВ 33, ВКЭ 0,4 кВ 43, соединен с БКН 46. ДТ 18 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 19 и КЭ 0,4 кВ 21, соединен с БКТ 45. ВКЭ 0,4 кВ 19 установлен в силовой цепи после КЭ 0,4 кВ 21, соединен с ДП 22 и с БКиУТП 47. ДН 20 соединен с силовой цепью после ВКЭ 0,4 кВ 19 и с БКН 46. КЭ 0,4 кВ 21 установлен в силовой цепи между ВКЭ 0,4 кВ 16 и ВКЭ 0,4 кВ 19, соединен с ДП 23. ДП 22 соединен с ВКЭ 0,4 кВ 19 и с БКПКА 44. ДП 23 соединен с КЭ 0,4 кВ 21 и с БКПКА 44. ДТ 24 соединен с силовой цепью между КЭ 0,4 кВ 28 и ВКЭ 0,4 кВ 25, соединен с БКТ 45. ВКЭ 0,4 кВ 25 установлен в силовой цепи после КЭ 0,4 кВ 28, соединен с ДП 27 и БКиУТП 47. ДН 26 соединен с силовой цепью после ВКЭ 0,4 кВ 25 и с БКН 46. ДП 27 соединен с ВКЭ 0,4 кВ 25 и с БКПКА 44. КЭ 0,4 кВ 28 установлен в силовой цепи между ВКЭ 0,4 кВ 16 и ВКЭ 0,4 кВ 25, соединен с ДП 29. ДП 29 соединен с КЭ 0,4 кВ 28 и с БКПКА 44. ДТ 30 соединен с силовой цепью между КЭ 0,4 кВ 33 и ВКЭ 0,4 кВ 31, соединен с БКТ 45. ВКЭ 0,4 кВ 31 установлен в силовой цепи после КЭ 0,4 кВ 33, соединен с ДП 35 и с БКиУТП 47. ДН 32 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 31 и Потр. 38, Потр. 41, соединен с БКН 46. КЭ 0,4 кВ 33 установлен в силовой цепи между ВКЭ 0,4 кВ 16 и ВКЭ 0,4 кВ 31, соединен с ДП 34. ДП 34 соединен с КЭ 0,4 кВ 33 и с БКПКА 44. ДП 35 соединен с ВКЭ 0,4 кВ 31 и с БКПКА 44. ДПРРп 36 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 31 и Потр. 38, соединен с УСППДп 37. УСППДп 37 соединен с ДПРРп 36 и с БКиУТП 47. Потр. 38 установлен в силовой цепи после ВКЭ 0,4 кВ 31. ДПРРп 39 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 31 и Потр. 41, соединен с УСППДп 40. УСППДп 40 соединен с ДПРРп 39 и с БКиУТП 47. Потр. 41 установлен в силовой цепи после ВКЭ 0,4 кВ 31. БРРМ 42 соединен с БК ПЕ 50 и с БКиУТП 47. ВКЭ 0,4 кВ 43 установлен в силовой цепи между ВКЭ 0,4 кВ 16 и БК ПЕ 50, соединен с ДП 51. БКПКА 44 соединен с ДП 3, ДП 4, ДП 13, ДП 15, ДП 22, ДП 23, ДП 27, ДП 29, ДП 34, ДП 35, ДП 51 и БКиУТП 47. БКТ 45 соединен с ДТ 7, ДТ 11, ДТ 18, ДТ 24, ДТ 30 и БКиУТП 47. БКН 46 соединен с ДН 1, ДН 6, ДН 10, ДН 14, ДН 17, ДН 20, ДН 26, ДН 32 и БКиУТП 47. БКиУТП 47 соединен с ВКЭ 10 кВ 5, БРН 8, ВКЭ 0,4 кВ 19, ВКЭ 0,4 кВ 25, ВКЭ 0,4 кВ 31, УСППДп 37, УСППДп 40, БРРМ 42, БКПКА 44, БКТ 45, БКН 46, ББП 48, УСППД 49. ББП 48 соединен с силовой цепью между ВКЭ 0,4 кВ 16 и КЭ 0,4 кВ 21, КЭ 0,4 кВ 28, КЭ 0,4 кВ 33, ВКЭ 0,4 кВ 43, соединен с БКиУТП 47 и с УСППД 49. УСППД 49 соединен с БКиУТП 47 и с ББП 48. БК ПЕ 50 установлен в силовой цепи после ВКЭ 0,4 кВ 43, соединен с БРРМ 42. ДП 51 соединен с ВКЭ 0,4 кВ 43 и с БКПКА 44.

Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления работает следующим образом.

Датчики напряжения ДН1, ДН6, ДН10, ДН14, ДН17, ДН20, ДН26, ДН32 контролируют напряжения в точках их установки и передают в цифровом виде данные о значениях напряжения в блок контроля напряжения БКН46, который осуществляет первичную обработку этих данных, выявляя отклонения напряжения, не соответствующие заданным, выявляя исчезновения, прерывания, искажения напряжения, несимметрию по напряжению и передавая сведения об этом и о точке, в которой произошёл данный факт, значения напряжения в БКиУТП47. Датчики тока ДТ7, ДТ11, ДТ18, ДТ24, ДТ30 передают в цифровом виде информацию о значениях тока в контрольных точках в БКТ45, который производит первичную обработку полученных данных, выявляя точки, в которых произошло превышение заданных значений тока, появился ток короткого замыкания однофазного, двух- или трёхфазного, определяет факты несимметрии по току на вводе ТП или в отходящих линиях, передаёт информацию в БКиУТП47.

Датчики положения коммутационных аппаратов ДП3, ДП4, ДП13, ДП15, ДП22, ДП23, ДП27, ДП29, ДП34, ДП35, ДП51 контролируют положение соответствующих коммутационных аппаратов и передают данные в блок контроля положения коммутационных аппаратов БКПКА44, который их обрабатывает и передаёт данные в БКиУТП47. Блок бесперебойного питания обеспечивает питание БКиУТП 47 и УСППД 49. ДПРРп36 и ДПРРп39 осуществляют контроль режимов работы потребителей 38 и 41, передавая с помощью устройств УСППД37 и УСППД40 данные о напряжении, токе, потреблении электроэнергии и положении коммутационных аппаратов потребителей в БКиУТП47.

В блоке БКиУТП47 происходит обработка информации, получаемой от БКН46, БКТ45, БКПКА44, ДПРРп36 и ДПРРп39. На основе информации от указанных блоков блоком БКиУТП47 выявляются аварийные режимы, несоответствие качества электроэнергии заданным значениям, вырабатываются команды на управление коммутационными аппаратами с возможностью дистанционного управления, команды на регулирование напряжения, регулирование реактивной мощности.

Возможность регулирования реактивной мощности обеспечивается за счёт того, что информация, поступающая с датчиков тока и напряжения, установленных в контрольных точках трансформаторной подстанции, позволяет определить потребляемую реактивную мощность. Также осуществляется контроль напряжения. При достижении определённых пороговых значений реактивной мощности блоком БКиУТП47 формируется сигнал управления, передаваемый на блок БРРМ42, который осуществляет необходимые переключения, управляя ёмкостью БКПЕ50.

Адаптивное автоматическое регулирование напряжения осуществляется следующим образом. Анализируются значения напряжения, измеренные ДН17, ДПРРп36, ДПРР39, выявляется отклонение напряжения в точках установки данных датчиков напряжения, определяется необходимость регулирования напряжения (в том случае, если отклонение напряжения выше допустимого) и значение, на которое необходимо выполнить регулирование. Вырабатывается блоком БКиУТП47 сигнал управления и передаётся на БРН8, который осуществляет управление устройством регулирования под нагрузкой. В необходимых случаях формируется сигнал управления и передаётся на БРРМ42 Таким образом, регулирование осуществляется с адаптацией к значениям напряжения в точках присоединения потребителей.

Автоматическое повторное включение коммутационных аппаратов отходящих линий осуществляется за счёт подачи команд, сформированных БКиУТП47 на ВКЭ-04кВ19, ВКЭ-04кВ25, ВКЭ-04кВ31 после их отключения вследствие короткого замыкания в соответствующих отходящих линиях, а также после отключений в связи с исчезновением напряжения на шинах низкого напряжения трансформаторной подстанции. В случае отключения вследствие короткого замыкания в отходящих линиях повторное включение производится на основании анализа значения тока произошедшего короткого замыкания. Если ток короткого замыкания превышал заданное пороговое значение, повторное включение не производится. Повторное включение ВКЭ-04кВ16 осуществляется в случае, если отключение данного коммутационного аппарата произошло вследствие исчезновения напряжения на высокой стороне трансформаторной подстанции, или вследствие отключения тока короткого замыкания в отходящей линии при отказе ВКЭ-04кВ19, или ВКЭ-04кВ25, или ВКЭ-04кВ31. При коротком замыкании на шинах низкого напряжения трансформаторной подстанции повторное включение ВКЭ-0,4кВ16 не производится.

Сигнализация и блокировка от обратной трансформации реализуются следующим образом. Блоком БКН анализируется последовательность появления сигналов о наличии и значении напряжения с датчиков ДН14, ДН17, ДН20, ДН26, ДН32. При отсутствии сигнала с выхода датчика ДН 14 и при появлении сигнала с датчика ДН17, или (и) сигналов с одного или с нескольких датчиков ДН20, ДН26, ДН32 делается вывод, что напряжение на шины низкого напряжения трансформаторной подстанции, или в одну из отходящих линий подано несанкционированно. Эта информация передаётся в БКиУТП47, данным блоком формируется команда на блокирование возможности включения ВКЭ-0,4кВ16 для предотвращения возможности обратной трансформации. Информация о несанкционированной подаче напряжения передаётся диспетчеру с помощью УСППД49 и отображается средствами сигнализации на месте. Также с помощью ДТ11 и БКТ45 контролируется направление тока, протекающего через ввод низкого напряжения трансформаторной подстанции. Если ток будет направлен в сторону силового трансформатора, то делается вывод о наличии обратной трансформации. Сигнал об этом передаётся в БКиУТП47. Если такой режим не допускается на трансформаторной подстанции, то БКиУТП47 формирует сигнал на отключение ВКЭ-0,4кВ16, ВКЭ-0,4кВ16 отключается, для предотвращения возможности дальнейшей обратной трансформации. Информация о факте обратной трансформации передаётся диспетчеру с помощью УСППД49 и отображается средствами сигнализации на месте.

За счёт данных, получаемых с датчиков ДН6, ДТ7, ДН10, ДТ11 определяются мощность и потребление электроэнергии на вводе высокого напряжения трансформаторной подстанции и на вводе низкого напряжения, и после сравнения их значений определяются потери мощности и потери электроэнергии в силовом трансформаторе.

Определяется потребление электроэнергии в начале отходящих линий за счёт обработки информации, поступающей в БКиУТП47 с датчиков ДН20, ДТ18, ДН26, ДТ24, ДН32, ДТ30 и сравнивается с суммарным потреблением электроэнергии потребителями на основании информации, поступающей в БКиУТП47 с датчиков параметров режимов работы потребителей, питающихся от соответствующих отходящих линий, например с ДПРРп36 и ДПРРп39. Разница между потреблением электроэнергии в начале отходящей линии и суммарным потребляемой электроэнергии потребителями, подключенными к данной отходящей линии определяется как потери электроэнергии в данной отходящей линии.

Также могут выполняться другие заложенные в БКиУТП47 алгоритмы управления оборудованием трансформаторной подстанции.

Информация о режимах работы трансформаторной подстанции, результаты срабатывания коммутационных аппаратов, другие события хранятся в памяти блока БКиУТП47 и по запросу диспетчера передаются ему с помощью УСППД49. Также с помощью УСППД49 диспетчером передаются команды управления оборудованием трансформаторной подстанции, включая регулирование напряжения, реактивной мощности, управление коммутационными аппаратами.

Предлагаемая цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления позволяет расширить функциональные возможности цифровой трансформаторной подстанции за счёт возможности регулирования реактивной мощности, адаптивного автоматического регулирования напряжения, осуществления автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения, осуществления сигнализации и блокировки от обратной трансформации, учёта электроэнергии с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях и осуществления других функций.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к трансформаторным подстанциям. Технический результат - возможность регулирования реактивной мощности, адаптивного автоматического регулирования напряжения, осуществления автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения, осуществления сигнализации и блокировки от обратной трансформации, учёта электроэнергии с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях. Предлагаемая цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления позволяет расширить функциональные возможности цифровой трансформаторной подстанции за счёт возможности регулирования реактивной мощности, адаптивного автоматического регулирования напряжения, осуществления автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения, осуществления сигнализации и блокировки от обратной трансформации, учёта электроэнергии с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях и осуществления других функций. 1 ил.

Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления, содержащая силовое оборудование, коммутационные аппараты с возможностью дистанционного управления и систему управления оборудованием электрической подстанции, отличающаяся тем, что активно-адаптивная система управления оборудованием электрической подстанции содержит датчики напряжения, соединённые с силовыми сетями трансформаторной подстанции и с блоком контроля напряжения, осуществляющие контроль напряжения в точках их установки и передачу данных о значениях напряжения в блок контроля напряжения, блок контроля напряжения, соединённый с датчиками напряжения и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий первичную обработку данных с датчиков напряжения, выявляя отклонения напряжения, не соответствующие заданным, выявляя исчезновения, прерывания, искажения напряжения, несимметрию по напряжению и выполняющий передачу информации об этом и о точке, в которой произошёл данный факт, а также значения напряжения во всех контрольных точках в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, датчики тока, соединённые с силовыми сетями трансформаторной подстанции и с блоком контроля тока, осуществляющие контроль значений тока в точках их установки и передачу информацию о значениях тока в блок контроля тока, блок контроля тока, осуществляющий первичную обработку полученных данных о значениях тока, выявляя точки, в которых произошло превышение заданных значений тока, появился ток короткого замыкания однофазного, двух- или трёхфазного, выявляя факты несимметрии по току на вводе трансформаторной подстанции или в отходящих линиях, и выполняющий передачу информации об этом и о точке, в которой произошёл данный факт, а также значения тока во всех контрольных точках в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, датчики положения коммутационных аппаратов, соединённые с коммутационными аппаратами трансформаторной подстанции и с блоком контроля положения коммутационных аппаратов, осуществляющие контроль положения коммутационных аппаратов и передачу данных в блок контроля положения коммутационных аппаратов, блок контроля положения коммутационных аппаратов, соединённый с датчиками положения коммутационных аппаратов и блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий обработку данных с датчиков положения коммутационных аппаратов и передачу информации в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок бесперебойного питания, соединённый с силовыми сетями трансформаторной подстанции, с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, устройством сбора, приёма и передачи данных, обеспечивающий бесперебойное питание блока контроля и управления трансформаторной подстанцией, устройства сбора, приёма и передачи данных, устройство сбора, приёма и передачи данных, соединённое с блоком бесперебойного питания и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющее сбор, приём и передачу данных, команд, поступающих от блока контроля и управления трансформаторной подстанцией и от диспетчера сети, датчики параметров режимов работы потребителей, соединённые с силовыми сетями отходящих от трансформаторной подстанции линий электропередачи в точках присоединения потребителей, осуществляющие контроль значений тока, напряжения, потребления электроэнергии в точках присоединения потребителей и передачу данных в устройства сбора, приёма и передачи данных потребителей, устройства сбора, приёма и передачи данных потребителей, соединённые с датчиками параметров режимов работы потребителей и осуществляющие сбор, приём и передачу данных о значениях тока и напряжения в точках присоединения потребителей по каналу связи в блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок регулирования напряжения, соединённый с устройством регулирования напряжения под нагрузкой и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий активно-адаптивное регулирование напряжения с учётом значения напряжения на шинах подстанции и напряжения в точках присоединения потребителей по алгоритмам, сформированным в блоке контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок регулирования реактивной мощности, соединённый с блоком конденсаторов переменной ёмкости и с блоком контроля и управления трансформаторной подстанцией, осуществляющий активно-адаптивное регулирование реактивной мощности с учётом значения напряжения на шинах подстанции и напряжения в точках присоединения потребителей, значения реактивной мощности в сети по алгоритмам, сформированным в блоке контроля и управления трансформаторной подстанцией, блок контроля и управления трансформаторной подстанцией, соединённый с блоком контроля напряжения, блоком контроля тока, блоком контроля положения коммутационных аппаратов, коммутационными аппаратами с возможностью дистанционного управления, блоком регулирования напряжения, блоком регулирования реактивной мощности, блоком бесперебойного питания, устройством сбора, приёма и передачи данных, осуществляющий обработку информации, получаемой с блока контроля тока, блока контроля напряжения, блока контроля положения коммутационных аппаратов, получаемой по каналам связи информации от устройств сбора, приёма и передачи данных потребителей, информации и команд, поступающих от устройства сбора, приёма и передачи данных, и на основании этой информации и команд формирующий сигналы управления коммутационными аппаратами с возможностью дистанционного управления, блоком регулирования напряжения, блоком регулирования реактивной мощности, выполняя алгоритмы активно-адаптивного регулирования напряжения, активно-адаптивного регулирования реактивной мощности, сигнализации и блокировки от обратной трансформации при несанкционированной подаче напряжения со стороны низкого напряжения трансформаторной подстанции, в том числе со стороны отходящих линий, алгоритмов автоматического повторного включения коммутационных аппаратов отходящих линий и ввода низкого напряжения в необходимых случаях, осуществляющий учёт потребляемой электроэнергии по отходящим линиям и на вводах высокого и низкого напряжения трансформаторной подстанции с выделением потерь электроэнергии в силовом трансформаторе и отходящих линиях, учёт количества и продолжительности отключений по отходящим линиям и по трансформаторной подстанции, а также другие заложенные в него алгоритмы контроля, мониторинга, учёта и управления.