Лекция 1. Лекции по курсу раскрывают основные понятия
 Скачать 281.53 Kb.
|
|
1 Введение. Учебная дисциплина является базовой для бакалавров по направлению «Электроэнергетика». Лекции по курсу раскрывают основные понятия оперативно-диспетчерского управления, дают четкое представление о содержании и выполнении его основных функций, стратегиях действий в наиболее вероятных ситуациях и режимах работы энергосистем. Это позволяет студентам развить способности, получить навыки диспетчера, подготовить себя для работы в среде компьютерных автоматизированных систем диспетчерского управления. Помимо теоретического курса есть лабораторный комплекс, который представлен в виде компьютерного тренажера «Модус». Особенностью данной дисциплины является ее приближенность к производству, т.е. непосредственное взаимодействие преподавателя со студентом (инструктора с обучаемым) в процессе освоения материала. Это единственная дисциплина из всего учебного плана подготовки инженера- бакалавра, которая реализует все необходимые профессиональные компетенции, направленные на оперативно-диспетчерскую деятельность и деятельность, связанную непосредственно с эксплуатацией электроэнергетических объектов на всех уровнях электроэнергетики. Также планируется в процессе изучения проведение деловых игр с тренажером на лабораторных занятиях. В конце семестра – зачет с оценкой по дисциплине 2 Тема 1. Оперативно-диспетчерское управление энергосистемами России. Единая энергетическая система России. Акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» (АО «СО ЕЭС») - специализированная организация, единолично осуществляющая централизованное оперативно- диспетчерское управление в Единой энергетической системе России, 100% акций которого принадлежат государству. Системный оператор не имеет собственных коммерческих интересов на рынке электроэнергии. Единственным источником дохода Системного оператора является регулируемый тариф. Системный оператор осуществляет ведение всей оперативной деятельности энергообъединений и энергетических организаций на территории РФ и обеспечивает централизованное оперативно-диспетчерское управление технологическим режимом Единой энергетической системы России на территории 85 субъектов Российской Федерации (Крым и Севастополь добавились в 2014 году). К функциям Системного оператора относятся обеспечение функционирования рынков электроэнергетики и параллельной работы всех энергосистем России с энергосистемами зарубежных стран, координация и мониторинг исполнения инвестиционных программ отрасли. Кроме того, Системный оператор осуществляет мониторинг технического состояния объектов энергетики и проводит расследование нарушений, влияющих на системную надежность. В соответствии с принципами функционирования единой вертикали оперативно-диспетчерского управления, региональные подразделения Системного оператора организованы в трехуровневую иерархическую структуру: 3 1. Исполнительный аппарат - находится в Москве. 2. Филиалы ОДУ - Объединенных диспетчерских управлений (ОДУ): 1. ОДУ Востока 2. ОДУ Сибири 3. ОДУ Урала 4. ОДУ Средней Волги 5. ОДУ Юга 6. ОДУ Центра 7. ОДУ Северо-Запада 3. Филиалы РДУ - региональных диспетчерских управлений, управляющих 69 региональными энергосистемами 79 субъектов Российской Федерации (50 филиалов) Все энергосистемы соединены межсистемными высоковольтными линиями электропередачи напряжением 220-500 кВ и выше и работают в синхронном режиме (параллельно). Сетевое хозяйство ЕЭС России насчитывает более 10,5 тыс. линий электропередачи класса напряжения 110 – 1150 кВ Самой высоковольтной ЛЭП 1150 кВ в мире считается линия «Сибирь- центр» Экибастуз – Кокшетау (г. Итат – Барнаул – Экибастуз – Кокшетау – Костанай - Челябинск.), протяженность 2500 км. Трасса проходит в основном по Казахстану, (длина Казахстана 1421 км). Сейчас работает на 500 кВ. Параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы Азербайджана, Белоруссии, Грузии, Казахстана, Латвии, Литвы, Монголии, Украины и Эстонии. Через энергосистему Казахстана параллельно с ЕЭС России работают энергосистемы Центральной Азии - Киргизии и Узбекистана. 4 Через энергосистему Украины – энергосистема Молдавии. По линиям переменного тока осуществлялся обмен электроэнергией с энергосистемой Абхазии и передача электроэнергии в энергосистему Южной Осетии. От электросетей России, в том числе, через вставки постоянного тока, осуществляется передача электроэнергии в энергосистемы Китая, Норвегии и Финляндии. Кроме того, параллельно с энергосистемами Норвегии и Финляндии работают отдельные генераторы ГЭС Кольской и Ленинградской энергосистем, а также один из блоков Северо-Западной ТЭЦ. «СО ЕЭС», является также координатором параллельной работы энергосистем, обеспечивает регулирование частоты в энергообъединении стран. В рассматриваемом вопросе для нас особенно интересно остановиться на более глубоком рассмотрении энергосистемы Дальневосточного региона. Объединенная энергосистема Востока (ОЭС Востока) Объединенная энергетическая система Востока располагается на территории Дальневосточного Федерального округа и четырех субъектов Российской Федерации: Амурской области, Приморского и Хабаровского краев, Еврейской автономной области, а также южной части республики Саха (Якутии). В ее состав входят три региональные энергетические системы: Амурская, Приморская, Хабаровская. При этом Хабаровская энергосистема объединяет Хабаровский край и Еврейскую автономную область. По территориально-технологическим причинам энергосистемы 5 субъектов Российской Федерации, находящихся в регионе, работают изолированно от ЕЭС России: 5 Республика Саха (Якутия), Камчатский край, Сахалинская область, Магаданская область, Чукотский автономный округ. ОЭС Востока связана с ОЭС Сибири тремя высоковольтными линиями электропередачи 220 кВ и граничит с энергосистемой Китая. С территории Амурской области по линиям электропередачи 500 кВ осуществляется переток в северную часть Китайской Народной Республики. Наиболее значимые энергообъекты ОЭС Востока 1. Бурейская ГЭС 2. Приморская ГРЭС 3. Зейская ГЭС 4. Хабаровская ТЭЦ-3 5. Хабаровская ТЭЦ-1 6. Владивостокская ТЭЦ-1 7. Владивостокская ТЭЦ-2 8. Артемовская ТЭЦ 9. Комсомольская ТЭЦ-3 10. Амурская ТЭЦ-1 Диспетчерское и технологическое управление. Это проводимые оперативным персоналом по определенной программе изменения рабочих положений коммутационных аппаратов первичной схемы (выключатели, разъединители, рубильники) и вторичной схемы (переключатели, накладки и пр.), совершаемые с целью изменения схемы и режима работы электроустановки. 6 Оперативное обслуживание включает в себя: - систематический надзор за состоянием и режимами работы всего комплекса подстанционного оборудования и сооружений; - обнаружение дефектов оборудования, принятие мер по их устранению; - выполнение мероприятий, обеспечивающих безопасность ремонтных и профилактических работ; - выполнение переключений в распределительных устройствах; - предупреждение и ликвидацию аварий на подстанциях; - передачу информации о работе вышестоящим звеньям и осуществление их указаний. - Оперативный персонал – дежурные работники объекта электроэнергетики (потребителя электрической энергии), уполномоченные на осуществление операций по изменению его технологического режима работы или эксплуатационного состояния (в том числе с использованием средств дистанционного управления). К оперативному персоналу относятся: - диспетчеры ЦУС – центр управления сетями, (ПМЭС, РЭС), выполняющие операционные функции; - начальник смены электростанции, начальник смены цеха электростанции, дежурный персонал структурных подразделений потребителя электрической энергии, выполняющий операционные функции в отношении всех частей объектов электросетевого хозяйства, находящихся в эксплуатации данного потребителя; - дежурный персонал электростанций, подстанций, энергопринимающих установок потребителей электрической энергии, дежурный электромонтер подстанции, дежурный электромонтер главного щита управления, персонал оперативно-выездных бригад (ОВБ). 7 Организация переключений в электроустановках. Переключения в электроустановках осуществляются в соответствии с инструкциями по производству переключений. Указанные инструкции разрабатываются для каждого диспетчерского центра, а также объекта электроэнергетики и должны учитывать особенности нормальных и ремонтных схем электрических соединений электроустановок, конструкцию и состав оборудования, особенности исполнения устройств РЗА, распределение ЛЭП, оборудования и устройств РЗА по способу оперативно- диспетчерского и оперативно-технологического управления. ДЦ разрабатывают и утверждают инструкции по производству переключений в электроустановках своих операционных зон в соответствии с требованиями ГОСТа и действующих стандартов по оперативным переключениям. В состав инструкции по производству переключений в электроустановках должны быть включены: 1) перечень сложных переключений, выполняемых по типовым программам переключений; 2) перечень ЛЭП, оборудования и устройств РЗА, типовые бланки переключений на вывод в ремонт (ввод в работу), которые должны быть согласованы с диспетчерским центром; 3) перечень ЛЭП под наведенным напряжением, находящихся в диспетчерском управлении диспетчерского центра; 4) перечень отклонений от типовых программ переключений, при которых программу самостоятельно разрабатывает диспетчерский персонал; 5) перечень подстанций, РУ подстанций/электростанций, к которым подключены ЛЭП, находящихся в диспетчерском управлении ДЦ и относящиеся к подстанциям нового поколения. 8 На рабочем месте оперативного персонала объекта электроэнергетики должна быть следующая документация по производству переключений: 1. местная инструкция по производству переключений (для объекта или группы объектов); 2. перечень сложных переключений; 3. нормальная схема электрических соединений объекта электроэнергетики; 4. оперативная схема электрических соединений объекта электроэнергетики (состояние нормальной схемы на текущий момент времени); 5. типовые бланки переключений; 6. незаполненные, пронумерованные экземпляры бланков переключений; 7. типовые программы переключений ДЦ, ЦУС (центр управления системой на примере АО ДРСК – это ЦСТУ – центр систем технологического управления) на вывод в ремонт и ввод в работу оборудования объекта, находящегося в диспетчерском управлении ДЦ, технологическом управлении ЦУС; 8. список работников, допущенных к ведению оперативных переговоров и производству переключений на данном объекте электроэнергетики; 9. списки диспетчерского персонала и оперативного персонала, допущенного к ведению оперативных переговоров и производству переключений, 10. список лиц из числа административно-технического персонала объекта, имеющих право контролировать переключения; 11. список персонала субъекта электроэнергетики, уполномоченного выдавать разрешение на деблокирование при неисправности оперативной блокировки на объекте электроэнергетики; 9 12. перечень электроустановок, не оборудованных блокировочными устройствами или имеющих неисправные блокировочные устройства. Переключения в электроустановках, направленные на изменение технологического режима работы или эксплуатационного состояния ЛЭП, оборудования, устройств РЗА (кроме переключений, выполняемых с целью предотвращения развития и ликвидации нарушений нормального режима), производятся при наличии разрешенных заявок. Все изменения, выполненные в процессе производства переключений, отображаются в полном объеме диспетчерским и оперативным персоналом ЦУС на оперативных схемах в части ЛЭП, оборудования и устройств РЗА, находящихся в их управлении и ведении. В ОРУ для исключения отказов в работе оборудования (повреждений фарфоровой изоляции разъединителей, отделителей, воздушных выключателей и пр.) не рекомендуется производить переключения, не связанные с ликвидацией нарушения нормального режима при резких (в течение суток) колебаниях температуры окружающего воздуха (более 15 °С), при грозе и ветре скоростью более 20 м/ с. Минимальная отрицательная температура окружающего воздуха, при которой возможно выполнение плановых переключений в электроустановках, расположенных в той или иной климатической зоне, указывается в местных инструкциях по производству переключений. Особенности переключений при других неблагоприятных погодных условиях в зависимости от конкретного типа оборудования и РУ определяются субъектом электроэнергетики (потребителем электрической энергии) в местной инструкции по производству переключений и доводятся до сведения соответствующего ДЦ. Для возможности производства переключений в темное время суток должна быть обеспечена освещенность РУ (для безошибочного определение положения коммутационных аппаратов, прочтение надписей на оборудовании и переключающих устройствах). 10 Персонал, осуществляющий переключения в электроустановках. В производстве переключений принимает участие персонал: 1. отдающий команду, разрешение на производство переключений; 2. выполняющий переключения; 3. контролирующий переключения. Выдачу команд, разрешений осуществляют работники из числа диспетчерского персонала ДЦ, знающие: 1. схему электрических соединений соответствующего объекта электроэнергетики и прилегающей электрической сети; 2. режим работы оборудования; 3. инструкцию по управлению режимами работы энергосистемы своей операционной зоны (для персонала ДЦ); 4. назначение и принцип действия всех устройств РЗА, находящихся в его диспетчерском (технологическом) ведении или управлении; 5. инструкции по обслуживанию устройств РЗА согласно перечню инструкций для его рабочего места, 6. обученные правилам выполнения операций с коммутационными аппаратами и ясно представляющие последовательность переключений, прошедшие проверку знаний в установленном порядке, допущенные к ведению оперативных переговоров и производству переключений. Выполняют переключения, работники из числа оперативного и оперативно-ремонтного персонала, знающие схему и т.д. Контролирует переключения на объекте электроэнергетики административно-технический или оперативный персонал субъекта электроэнергетики, знающий схему электрических соединений соответствующего объекта, расположение его оборудования и устройств РЗА, обученный правилам выполнения операций с коммутационными аппаратами и ясно представляющий последовательность переключений, прошедший проверку знаний в установленном порядке и допущенный к 11 осуществлению контроля за выполнением переключений в качестве контролирующих лиц. Все переключения в электроустановках, выполняемые оперативным персоналом, производятся с участием контролирующего лица. Но есть случаи, когда переключения на объекте производятся единолично (без участия контролирующего лица): 1. единичные операции, выполняемые по команде диспетчерского персонала, оперативного персонала ЦУС, НСО; 2. переключения, не отнесенные к категории сложных, при наличии исправной оперативной блокировки; 3. переключения при ликвидации нарушений нормального режима работы электроустановки; 4. переключения, выполняемые дистанционно с АРМ оперативного персонала. При наличии в смене двух и более лиц из числа оперативного персонала, допущенного к производству переключений, контролирующим лицом назначается старшее по должности. Лица, выполняющие и контролирующие переключения, в равной степени несут ответственность за правильность производства переключений. Во время переключений не допускается изменение распределения обязанностей между лицами, выполняющими переключения, и контролирующим лицом. Не допускается во время производства отвлекать персонал, кроме случаев ликвидации нарушений нормального режима. 12 Команды и разрешения на производство переключений. Переключения в электроустановках производятся по команде или с разрешения диспетчерского персонала ЦУС, НСО. Перед началом переключений диспетчерскому персоналу необходимо выяснить: 1. готовность к производству работ по разрешенной диспетчерской заявке; 2. режим работы прилегающей сети, фактическую величину перетоков активной мощности контролируемых сечений, оценить возможность реализации режимных указаний разрешенной диспетчерской заявки; 3. информацию о состоянии схем объектов переключений и проверить возможность выполнения переключений в сложившейся на данный момент схеме; 4. готовность оперативного персонала к производству переключений; 5. наличие программы (типовой программы) переключений; 6. наличие бланка (типового бланка) переключений для ЛЭП, оборудования, устройств, находящихся в управлении ДЦ; 7. погодные условия. Диспетчерский персонал выдает команду (разрешение) на производство переключений непосредственно оперативному персоналу подстанции. Допускается передача команд (разрешений) через другой диспетчерский или оперативный персонал в случаях отсутствия связи. При этом содержание команды фиксируется в оперативном журнале и передается по назначению дальше. Содержание команды на производство переключений определяется выдающим ее диспетчерским (оперативным) персоналом с учетом сложности задания, необходимой координации действий соответствующего диспетчерского, оперативного персонала и согласованности изменений в схемах электроустановок. 13 В команде на производство переключений указывается последовательность выполнения операций в схеме электроустановок и устройствах РЗА. Оперативному персоналу объекта электроэнергетики одновременно может быть выдано не более одной команды (разрешения) на производство переключений. Персоналу ОВБ до начала переключений в случаях предполагаемого отсутствия всех видов связи допускается выдавать одновременно несколько команд (разрешений) на производство переключений с указанием очередности их выполнения. Команда на производство переключений должна быть ясной по содержанию и, по возможности, краткой. Персонал, получивший команду, должен четко представлять конечную цель переключений, последовательность выполнения намеченных операций и допустимость их выполнения по условиям безопасности, состоянию схемы, режиму работы оборудования и сети. Диспетчерский (оперативный) персонал, получив команду на производство переключений, дословно повторяет ее и получает подтверждение лица, отдавшего команду, что команда понята правильно. Команда на производство переключений обязательна к исполнению получившим ее персоналом. В случае если персоналу, получившему команду, она представляется ошибочной, он немедленно докладывает об этом лицу, выдавшему команду. При подтверждении команды персонал, получивший команду, обязан ее выполнить. 14 Команды на производство переключений не подлежат исполнению в случае, если это создает угрозу жизни людей, угрозу повреждения оборудования или может привести к нарушению условий безопасной эксплуатации атомных электростанций. О своем отказе выполнить команду персонал, получивший команду, докладывает персоналу, отдавшему команду, и своему техническому руководителю. Команда (разрешение) на производство переключений должна фиксироваться диспетчерским и оперативным персоналом в оперативном журнале: 1. время начала и окончания производства переключений; 2. номер программы (типовой программы) или бланка (типового бланка) переключений, по которому производятся переключения; 3. операции по включению (отключению) заземляющих разъединителей, наложению (снятию) переносных заземлений с указанием их номеров и мест установки. Все действия с коммутационными аппаратами производятся в строгой последовательности по определенному алгоритму: При выводе любого оборудования в ремонт очередность отключения: 1.АПВ или АВР 2. Выключатели 3. Линейные разъединители 4. Шинные разъединители 5. Устанавливается заземление. При вводе в работу любого оборудования все действия персонала выполняются в обратной последовательности. 15 При этом все действия с коммутационными аппаратами подлежат обязательной проверке на месте производства переключений. Этот алгоритм заносится в специальный бланк, который называется «Бланк переключений» |