Способ резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ Российский патент 2024 года по МПК H02J13/00 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ.

Известен способ контроля отключений выключателей и последующего успешного включения пункта АВР в кольцевой сети, заключающийся в контроле тока в контрольных точках сети и определении, на основании его изменений, фактов отключений выключателей в электрической сети, приводящих к отключениям потребителей, и фактов успешных включений выключателей, установленных в электрической сети (патент РФ № 2214667, МПК Н02J 13/00, опубл. 20.10.2003, Бюл. №29).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения причин отключения потребителей секционированной линии электропередачи (патент РФ № 2767519, МПК H02J 13/00, H02J 3/06, G06Q 50/06, опубл. 17.03.2022, Бюл. № 8).

Недостатком известного способа является недостаточная функциональность, связанная с тем, что способ и устройство не применимы для резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональной возможности за счёт резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ, заключающемся в контроле напряжения и тока в контрольных точках электрической сети, определении причин отключения, согласно изобретению, осуществляют мониторинг напряжений и токов в контрольных точках электрической сети, фиксируют появление токов короткого замыкания в части контрольных точек, выявляют участок сети, на котором произошло повреждение и причину данного повреждения, отключают коммутационные аппараты, защищающие данный участок, фиксируют исчезновение напряжения на данном участке, а также на других участках сети, получающих напряжение через повреждённый участок, сообщают о выявленных фактах диспетчеру сети через оперативно-информационный комплекс автоматизированной системы технологического управления для принятия решения о необходимости и виде ремонта, оперативного направления ремонтных бригад, отключают коммутационные аппараты, установленные на границе повреждённого участка и других, неповреждённых участков, выделяя, таким образом, повреждённый участок, включают соответствующие коммутационные аппараты, соединяющие неповреждённые участки, подлежащие резервированию, с источником, или источниками резервного электроснабжения – мобильными энергетическими платформами, подключают мобильные энергетические платформы к резервируемым неповреждённым участкам сети через специально предназначенные для этого коммутационные аппараты таким образом, что каждая мобильная энергетическая платформа осуществляет резервирование выделенных для неё участков сети, осуществляют резервное электроснабжение резервируемых неповреждённых участков сети от мобильных энергетических платформ, при необходимости выполнения плановых обслуживаний и ремонтных работ отключают коммутационные аппараты, установленные на границах обслуживаемого, или ремонтируемого участка, фиксируют исчезновение напряжения в контрольных точках на данном участке, а также на других участках сети, получающих напряжение через обслуживаемый (ремонтируемый) участок, сообщают об этом диспетчеру сети через оперативно-информационный комплекс автоматизированной системы технологического управления, включают соответствующие коммутационные аппараты, соединяющие не обслуживаемые (не ремонтируемые) участки, подлежащие резервированию, с источником, или источниками резервного электроснабжения – мобильными энергетическими платформами, подключают мобильные энергетические платформы к резервируемым участкам сети через специально предназначенные для этого коммутационные аппараты таким образом, что каждая мобильная энергетическая платформа осуществляет резервирование выделенных для неё участков сети, осуществляют резервное электроснабжение резервируемых участков сети от мобильных энергетических платформ.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема реализации способа.

Блок-схема реализации способа содержит вывод В1 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, вывод В2 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, вывод В3 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, вывод В4 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, коммутационный аппарат, установленный между выводами В1 и В2 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, коммутационный аппарат, установленный между выводами В2 и В3 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, коммутационный аппарат, установленный между выводами В3 и В4 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, коммутационный аппарат, установленный между выводами В4 и В1 мультиконтактной коммутационной системы МКС9, устройство секционирования - мультиконтактная коммутационная система МКС9, вывод В10 устройства секционирования с функцией автоматического включения резерва СПАВР13, вывод В11 устройства секционирования с функцией автоматического включения резерва СПАВР13, коммутационный аппарат, установленный между выводами В10 и В11 устройства секционирования с функцией автоматического включения резерва СПАВР13, устройство секционирования с функцией автоматического включения резерва СПАВР13, мобильная энергетическая платформа МЭП14, мобильная энергетическая платформа МЭП15, источник электроснабжения ИЭ16; 17 - участок линии электропередачи Л17, участок линии электропередачи Л18; 19 - участок линии электропередачи Л19, участок линии электропередачи Л20, участок линии электропередачи Л21, коммутационный аппарат на вводе источника электроснабжения КА22, коммутационный аппарат на вводе источника электроснабжения КА23, коммутационный аппарат подключения мобильной энергетической платформы МЭП15 КА24, потребитель П25, потребитель П26, потребитель П27, потребитель П28, потребитель П29, устройство мониторинга УМ30, устройство мониторинга УМ31, устройство мониторинга УМ32, канал связи КС33, канал связи КС34, канал связи КС35, оперативно-информационный комплекс автоматизированной системы технологического управления ОИКАСТУ36, контрольная точка К37, контрольная точка К38, контрольная точка К39, контрольная точка К40, контрольные точки К41, К42, К43, К44, К45, коммутационный аппарат КА46 подключения мобильной энергетической платформы МЭП14.

Выводы В1 – В4 мультиконтактной коммутационной системы МКС9 служат для подключения МКС9 к участкам линии электропередачи. Коммутационные аппараты 5-8 установлены между соответствующими выводами мультиконтактной коммутационной системы МКС9 и служат для дистанционной, автоматической и ручной коммутации. Устройство секционирования - мультиконтактная коммутационная система МКС9 установлено в линии электропередачи в точке соединения участков Л17, Л18, Л20 и Л21 и предназначена для дистанционного, автоматического и ручного секционирования линии электропередачи на эти участки; Выводы В10, В11 устройства секционирования с функцией автоматического включения резерва СПАВР13 служат для подключения СПАВР13 к участкам линии электропередачи. Коммутационный аппарат 12, установлен между выводами В10 и В11 СПАВР13 и служит для дистанционной, автоматической и ручной коммутации. СПАВР13 установлен в линии электропередачи между участками Л18 и Л19 и предназначен для дистанционного, автоматического и ручного секционирования линии электропередачи. Мобильные энергетические платформы МЭП14 и МЭП15 представляют собой каждая источник, или комплекс источников электрической, тепловой, гидравлической энергии, энергии сжатого воздуха, или их комбинации, размещённый на мобильной платформе. В качестве мобильной платформы могут рассматриваться: трактора, автомобили, специально разработанные мобильные средства. В способе они применяются в качестве мобильного источника электрической энергии. Источник электроснабжения ИЭ16 осуществляет основное электроснабжение потребителей, подключен к линии электропередачи. Л17-Л21 – участки линии электропередачи, получаемые при её секционировании с помощью МКС9 и СПАВР13. КА22 и КА23 коммутационные аппараты на вводе источника электроснабжения ИЭ16, служат для коммутации ввода и линии электропередачи в точке её подключения к ИЭ16. КА24 – коммутационный аппарат для осуществления подключения мобильной энергетической платформы МЭП15 к линии электропередачи. П25 - П29 – потребители электроэнергии, подключенные к участкам линии электропередачи. УМ30 - УМ32 – устройства мониторинга, осуществляющие мониторинг значений тока, напряжения, мощности в контрольных точках К37-К45. КС33 - КС35 – каналы связи, обеспечивающие передачу информации между устройствами мониторинга и ОИКАСТУ36. ОИКАСТУ36соединён по КС33-КС35 с УМ30-УМ32, получает и обрабатывает получаемую от них информацию. КА46 – коммутационный аппарат подключения мобильной энергетической платформы МЭП14 к линии электропередачи.

Способ реализуется следующим образом.

В нормальном режиме работы сети все коммутационные аппараты включены, все потребители получают питание. При возникновении, например, короткого замыкания на участке линии электропередачи Л17 за коммутационным аппаратом КА23 в контрольной точке К39 появится ток короткого замыкания, что зафиксируется устройством мониторинга УМ30 и будет передано в ОИКАСТУ36 по каналу связи КС33. Устройствами УМ31 и УМ32 в К40-К45 ток короткого замыкания зафиксирован не будет. Отключится коммутационный аппарат КА23, исчезнет напряжение после него в К39, при чём в К37 и К38 напряжение не исчезнет, что также зафиксируется устройством УМ30 и будет передано в ОИКАСТ36 для принятия диспетчером решения о необходимости и виде ремонта, скорейшем направлении бригад для его выполнения. Также при этом исчезнет напряжение в контрольных точках К40-К45, о чём информацию в ОИКАСТ36 передадут УМ31 и УМ32. На основании полученной информации в ОИКАСТУ36 будет сделан вывод о том, что повреждён участок Л17 и отключен с помощью КА23, а участки Л18 – Л21 не повреждены, но на них отсутствует напряжение. После этого диспетчером сети будут приняты меры по выделению повреждённого и неповреждённых участков, для чего будут отключены коммутационные аппараты 5 и 8 МКС9, включены коммутационные аппараты 6 и 7 МКС9, и, если резервирование будет осуществляться одной мобильной энергетической платформой МЭП14, или МЭП15, то будет также включен коммутационный аппарат 12 СПАВР13.

Если же резервное питание потребителя П29 будет осуществляться от МЭП15, а резервное питание потребителей П26-28 – от МЭП14, то коммутационный аппарат 12 СПАВР13 будет отключен, как и коммутационные аппараты 5 и 8 МКС9, а коммутационные аппараты 6 и 7 МКС9 - включены. Если же резервное питание потребителя П26 будет осуществляться от МЭП14, а резервное питание потребителей П27-29 – от МЭП14, то коммутационный аппарат 12 СПАВР13 будет включен, коммутационные аппараты 5, 6 и 8 МКС9 будут отключены, а коммутационный аппарат 7 МКС9 включен. Будут направлены мобильные энергетические платформы МЭП14, или МЭП15, или МЭП14 и МЭП15 для резервирования электроснабжения потребителей П26-П29, подключенных к участкам Л18-Л21. Подключение МЭП14 к линии электропередачи осуществляется через коммутационный аппарат КА46, а МЭП15 – через КА24. После подключения МЭП14, или МЭП15, или и МЭП14 и МЭП15, ими осуществляется резервное электроснабжение потребителей выделенных участков.

Аналогично, при повреждениях каких-либо участков линии электропередачи, или источника электроснабжения, производится, посредством включения и отключения соответствующих коммутационных аппаратов, выделение повреждённого участка и участков, на которые должно быть подано резервное электроснабжение, направляются МЭП, подключаются к резервируемым участкам и осуществляют резервное электроснабжение.

При плановых обслуживаниях и ремонтах линии электропередачи, или источника электроснабжения, также за счёт включения части коммутационных аппаратов, установленных на вводе источника электроснабжения и в устройствах секционирования, а также отключения другой части коммутационных аппаратов, установленных на вводе источника электроснабжения и в устройствах секционирования, выделяют участки линии электропередачи, на которых не производятся работы по обслуживанию, или ремонту, направляют мобильные энергетические платформы для резервирования электроснабжения потребителей, подключают их к выделенным участкам линии электропередачи и осуществляют резервное электроснабжение потребителей, подключенных к выделенным участком посредством подачи электроэнергии от мобильных энергетических платформ. Приведём пример резервного электроснабжения потребителей при выводе в ремонт источника электроснабжения ИЭ16. При этом будет отключен КА22. Устройством мониторинга УМ30 будет зафиксировано исчезновение напряжения в К37, К38, К39 без предварительного наличия тока короткого замыкания, или тока перегрузки в этих контрольных точках. Информация от УМ30 будет передана в ОИКАСТУ36 по каналу связи КС33. Устройствами УМ31 и УМ32 в К40-К45 ток короткого замыкания зафиксирован не будет. Также при этом исчезнет напряжение в контрольных точках К40-К45, о чём информацию в ОИКАСТ36 передадут УМ31 и УМ32. На основании полученной информации в ОИКАСТУ36 будет сделан вывод о том, что отключен источник электроснабжения ИЭ16, а участки Л17 – Л21 не повреждены, но на них отсутствует напряжение. После этого будет определено какие участки линии электропередачи будут оснащаться резервным электроснабжением и от каких МЭП. При использовании одной МЭП, например, МЭП14, или МЭП15 будет отключен КА23, а коммутационные аппараты 5-8 МКС9 и коммутационный аппарат 12 СПАВР13 будут включены. Если же резервное питание потребителя П29 будет осуществляться от МЭП15, а резервное питание потребителей П25-28 – от МЭП14, то коммутационный аппарат 12 СПАВР13 будет отключен, а коммутационные аппараты 5-8 МКС9 - включены. Если же, например, резервное питание потребителей П25 и П26 будет осуществляться от МЭП14, а резервное питание потребителей П27-29 – от МЭП14, то коммутационный аппарат 12 СПАВР13 будет включен, коммутационные аппараты 6, 7 и 8 МКС9 будут отключены, а коммутационный аппарат 5 МКС9 включен. Будут направлены мобильные энергетические платформы МЭП14, или МЭП15, или МЭП14 и МЭП15 для резервирования электроснабжения потребителей П25-П29, подключенных к участкам Л17-Л21. Подключение МЭП14 к линии электропередачи осуществляется через коммутационный аппарат КА46, а МЭП15 – через КА24. После подключения МЭП14, или МЭП15, или и МЭП14 и МЭП15, ими осуществляется резервное электроснабжение потребителей выделенных участков при плановом ремонте ИЭ16.

Приведём пример резервного электроснабжения потребителей при выводе в ремонт участка Л18. При этом будут отключены коммутационные аппараты 6 и 7 МКС9, а также коммутационный аппарат 12 СПАВР13. Устройством мониторинга УМ31 будет зафиксировано исчезновение напряжения в К42 без предварительного наличия тока короткого замыкания, или тока перегрузки, а устройством УМ32 - исчезновение напряжения в К44 и в К45 без предварительного наличия тока короткого замыкания, или тока перегрузки в этих контрольных точках. Информация от УМ31 и УМ32 будет передана в ОИКАСТУ36 по каналам связи КС34 и КС35. На основании полученной информации в ОИКАСТУ36 будет сделан вывод о том, что отключен участок Л18, ИЭ16, участки Л17, Л19-Л21 не повреждены. На участках Л17, Л20 и Л21 присутствует напряжение, подаваемое от ИЭ16, а на Л19 напряжение отсутствует. После этого будет определено, что участок Л19 необходимо оснастить резервным электроснабжением. Будет направлена мобильная энергетическая платформа МЭП15, для резервирования электроснабжения потребителей П25-П29, подключенных к участкам Л17-Л21. Подключение МЭП14 к линии электропередачи осуществляется через коммутационный аппарат КА46, а МЭП15 – через КА24. После подключения МЭП14, или МЭП15, или и МЭП14 и МЭП15, ими осуществляется резервное электроснабжение потребителей выделенных участков при плановом ремонте ИЭ16.

Аналогично, при необходимости планового ремонта каких-либо участков линии электропередачи производится, посредством включения и отключения соответствующих коммутационных аппаратов, выделение ремонтируемого участка и участков, на которые должно быть подано резервное электроснабжение, направляются МЭП, подключаются к резервируемым участкам и осуществляют резервное электроснабжение.

Применение предлагаемого способа и устройства позволяет сократить время перерывов в электроснабжении потребителей за счёт оперативного выявления повреждений, осуществления резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ. Технический результат заключается в сокращении времени перерывов в электроснабжении потребителей. Технический результат достигается за счет осуществления резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ. 1 ил.

Способ резервирования электроснабжения потребителей, подключенных к секционированной линии электропередачи, с применением мобильных энергетических платформ, заключающийся в контроле напряжения и тока в контрольных точках электрической сети и определении причин отключения, отличающийся тем, что осуществляют мониторинг напряжений и токов в контрольных точках электрической сети, фиксируют появление токов короткого замыкания в части контрольных точек, выявляют участок сети, на котором произошло повреждение, и причину данного повреждения, отключают коммутационные аппараты, защищающие данный участок, фиксируют исчезновение напряжения на данном участке, а также на других участках сети, получающих напряжение через повреждённый участок, сообщают о выявленных фактах диспетчеру сети через оперативно-информационный комплекс автоматизированной системы технологического управления для принятия решения о необходимости и виде ремонта, оперативного направления ремонтных бригад, отключают коммутационные аппараты, установленные на границе повреждённого участка и других, неповреждённых участков, выделяя, таким образом, повреждённый участок, включают соответствующие коммутационные аппараты, соединяющие неповреждённые участки, подлежащие резервированию, с источником или источниками резервного электроснабжения - мобильными энергетическими платформами, подключают мобильные энергетические платформы к резервируемым неповреждённым участкам сети через специально предназначенные для этого коммутационные аппараты таким образом, что каждая мобильная энергетическая платформа осуществляет резервирование выделенных для неё участков сети, осуществляют резервное электроснабжение резервируемых неповреждённых участков сети от мобильных энергетических платформ, при необходимости выполнения плановых обслуживаний и ремонтных работ отключают коммутационные аппараты, установленные на границах обслуживаемого или ремонтируемого участка, фиксируют исчезновение напряжения в контрольных точках на данном участке, а также на других участках сети, получающих напряжение через обслуживаемый (ремонтируемый) участок, сообщают об этом диспетчеру сети через оперативно-информационный комплекс автоматизированной системы технологического управления, включают соответствующие коммутационные аппараты, соединяющие не обслуживаемые (не ремонтируемые) участки, подлежащие резервированию, с источником или источниками резервного электроснабжения - мобильными энергетическими платформами, подключают мобильные энергетические платформы к резервируемым участкам сети через специально предназначенные для этого коммутационные аппараты таким образом, что каждая мобильная энергетическая платформа осуществляет резервирование выделенных для неё участков сети, осуществляют резервное электроснабжение резервируемых участков сети от мобильных энергетических платформ.