ЦСПА нового поколения повысит надежность ОЭС Северо-Запада

В Филиале АО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Северо-Запада» (ОДУ Северо-Запада) введена в промышленную эксплуатацию Централизованная система противоаварийной автоматики (ЦСПА) Объединенной энергосистемы Северо-Запада. Разработка алгоритмов функционирования и программного обеспечения установленного в ОДУ программно-аппаратного комплекса ЦСПА велась АО «НТЦ ЕЭС».

Централизованные системы противоаварийной автоматики обеспечивают в автоматическом режиме сохранение устойчивости энергосистемы при возникновении в ней аварийных ситуаций. ЦСПА в реальном времени осуществляют расчет и изменение уставок (параметров настройки) в части объемов управляющих воздействий, соответствующих текущему электроэнергетическому режиму работы энергосистемы. Применение ЦСПА позволяет увеличить точность управляющих воздействий противоаварийной автоматики, расширить область допустимых режимов работы энергосистемы и тем самым повысить надежность электроснабжения потребителей.

ЦСПА – уникальная разработка отечественных энергетиков, ведущаяся со времени появления в отрасли первых ЭВМ в 1960-х годах. Идеологом создания и развития ЦСПА было Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы. Сейчас ЕЭС России под руководством Системного оператора оснащается централизованными системами уже третьего поколения. С 2014 года такая ЦСПА работает в ОЭС Востока, в опытной эксплуатации в настоящее время находятся системы в ОЭС Средней Волги, Юга, Урала и в Тюменской энергосистеме. Объединенная энергосистема Северо-Запада ранее не оснащалась централизованными системами противоаварийной автоматики предыдущих поколений.

ЦСПА имеют двухуровневую структуру, предусматривающую установку программно-аппаратных комплексов верхнего уровня в диспетчерских центрах филиалов АО «СО ЕЭС» объединенных диспетчерских управлений, а низовых устройств – на объектах электроэнергетики. В ЦСПА ОЭС Северо-Запада для установки низовых устройств выбраны подстанция 750 кВ Ленинградская и Ленинградская АЭС. Проект низового устройства на подстанции Ленинградская уже реализован, на Ленинградской АЭС оно появится в 2021 году.

Установленный в диспетчерском центре ОДУ Северо-Запада программно-технический комплекс верхнего уровня ЦСПА выполнен на базе мультисерверной системы и обеспечивает повышенное быстродействие и надежность его функционирования. На верхнем уровне ЦСПА в режиме реального времени происходит циклический сбор информации, расчет управляющих воздействий и выбор настроек низовых устройств. Обмен информацией между верхним и нижним уровнями ЦСПА осуществляется по взаимно резервируемым цифровым каналам передачи данных. При возникновении аварийной ситуации в энергосистеме микропроцессорные комплексы на энергообъектах обеспечивают реализацию управляющих воздействий в соответствии с принятыми от верхнего уровня настройками.

ЦСПА нового поколения обладает расширенным функционалом, включающим более совершенный алгоритм расчета статической устойчивости энергосистемы, а также алгоритм выбора управляющих воздействий по условиям обеспечения динамической устойчивости (устойчивости энергосистемы в процессе аварийных возмущений) и новый алгоритм оценки состояния электроэнергетического режима энергосистемы.

Основа алгоритма заключается в расчете управляющих воздействий с использованием подробной математической модели системообразующей сети. В модели учитывается текущий баланс энергосистемы и фактическое состояние ЛЭП и оборудования. В расчетном процессе поочередно моделируются аварийные возмущения для сложившейся схемы электрической сети и при необходимости для каждого из них выбираются наиболее эффективные и при этом минимально необходимые из доступных управляющих воздействий. Тем самым достигается адаптивность автоматики – самонастройка к любой ремонтной схеме сети.