Разработки и исследования

 

Компания ведет изыскательскую деятельность силами собственного R&D департамента.

Мониторинг технического состояния и диагностика оборудования электроэнергетических систем

Обеспечение электрической станции или подстанции измерительными и диагностическими системами (устройствами синхронизированных векторных измерений, комплексами контроля температуры, вибрации, системами исследования состояния изоляции и др.) позволяет внедрять системы автоматизации, обеспечивающие критически необходимые инструменты эксплуатации:

  • оценку состояния оборудования в ходе эксплуатации и выявление нештатных ситуаций в реальном времени;

  • упреждающее выявление неисправностей синхронных генераторов, вспомогательных систем (питательные насосы и пр.), силовых трансформаторов, высоковольтных выключателей и измерительных трансформаторов.

 

Разрабатываемые специалистами нашей компании алгоритмы и методы обработки информации от измерительных и диагностических систем с последующей их реализацией в различных программно-аппаратных комплексах позволяют реализовать такие инструменты и существенно повышать экономическую эффективность работы оборудования электроэнергетических систем.

Мгновенные параметры электрического режима

Для исследования динамических переходных процессов в электроэнергетических системах необходимо решить задачу определения параметров электрического режима с высокой плотностью данных – например, с частотой дискретизации первичных измерений (10–50 кГц).

 

Однако в переходных режимах применяемые в настоящее время методы не позволяют определять параметры с достаточными скоростью и точностью для последующего использования вычисленных значений в аналитических задачах.

В настоящее время нашими специалистами выполняется сравнительное тестирование нескольких алгоритмов, разработанных с учетом требований к возможности работы в режиме реального времени при переходных процессах. Планируется реализация алгоритмов в виде специализированного устройства - регистратора динамических процессов.

 

Достоверизация технологической информации

Для решения задач управления и анализа в электроэнергетических системах необходимо повышение качества исходных данных, для чего в настоящее время ведется разработка интегрированной системы трехуровневой достоверизации технологической информации. Формирование такой системы позволит повысить наблюдаемость системы за счет агрегирования данных, получаемых от разнотипных измерительных устройств.

Повышению управляемости электроэнергетической системы будет способствовать общее улучшение качества технологической информации, достигнутое методами достоверизации. Повышение наблюдаемости и управляемости, в свою очередь, обусловят переход к более экономичной и экологически чистой энергетике благодаря повсеместному внедрению генерации на основе возобновляемых источников энергии и активно-адаптивных сетевых устройств, позволяющих максимально использовать потенциал как существующего, так и вводимого в ближайшей перспективе оборудования.

 


Адаптивные модели электротехнического оборудования

Внедрение и всё более широкое применение технологии синхронизированных векторных измерений (СВИ) параметров электрического режима в ЕЭС России открывают широкие перспективы для повышения качества применяемых в задачах управления режимами расчетных моделей элементов ЭЭС.

 

На сегодняшний день более чем на 130 объектах ЕЭС России установлены 829 устройства СВИ (УСВИ). В основном это мощные электростанции и крупные узловые подстанции 220 кВ и выше. Полученные с помощью УСВИ данные можно использовать для оценки параметров динамических моделей элементов ЕЭС.

 

Современные технологии дают возможность выполнять такую оценку в режиме реального времени во время переходных процессов. Определение параметров динамического эквивалента ЭЭС на начальной стадии переходного процесса позволяет получить количественную оценку характеристик оборудования ЭЭС, соответствующую текущему состоянию системы, режиму и характеру возмущения, делая модели адаптивными.

 

При таком подходе не требуется применение сложных моделей, характеризующихся большим числом параметров. Точность модели обеспечивается за счет определения ее фактических параметров в текущем режиме на основе реальных измерений, а не за счёт усложнения. Более того, упрощение моделей приводит к ускорению расчёта, что актуально для задач управления в реальном времени.

 

Мы ведем разработку адаптивных моделей синхронных машин, узлов нагрузки и электросетевого оборудования – ЛЭП и силовых трансформаторов.

Передовые информационные технологии и методы анализа

Решению многих задач управления и анализа режимов электроэнергетических систем препятствует недостаток высококачественных средств непосредственных измерений и контроля первичных параметров режима.

 

Такие измерения должны выполняться на нижнем уровне управления (электростанция, подстанция, электропринимающие установки), реализуя технологию «Edge Computing» в соответствии с концепцией Промышленного Интернета Вещей на базе современной микропроцессорной техники и телекоммуникаций.

 

В настоящее время мы ведем разработку интеллектуального контроллера промышленного интернета вещей (ИК IIoT) нового поколения, выполняемого на уникальной отечественной аппаратно-программной платформе, адаптированной для решения широкого спектра задач промышленной автоматизации.

 

Благодаря отечественному происхождению устройства достигается надежность интеграции в существующую инфраструктуру, отличительной особенностью которой является совместное функционирование значительного разнообразия оборудования – как современного, так и устаревающего или устаревшего.

 

Ключевым преимуществом устройства являются инновационные алгоритмы обработки первичных измерений токов и напряжений, обеспечивающие повышенную точность определения параметров электрического режима в условиях переходных режимов. Высокоскоростная обработка первичных измерений и вычисление их производных позволяют реализовать качественно новые алгоритмы анализа качества производимых измерений, а также защит и автоматик (в том числе – противоаварийных).

 

Кроме того, на этой базе возможна реализация оперативного локального анализа данных в режиме реального времени не только индивидуально, но и в режиме объединения множества устройств в сеть («Fog Processing»). Сеть устройств на объекте электроэнергетики или в небольшом энергообъединении может решать задачи реализации алгоритмов мониторинга и создает базу для развития автоматик и защит.

 

Одновременно решаются задачи обеспечения отказоустойчивости средств автоматизации и балансировки их вычислительной нагрузки. Предлагается реализация решения для анализа больших данных, основой которого станет распределенная аналитическая база данных.

 

Передовые методы анализа, включая методы машинного обучения, позволят повысить качество мониторинга технического состояния и диагностики промышленного оборудования с целью повышения эффективности его использования и оптимизации затрат.

РЗА и ПА

Ведется разработка решения по мониторингу функций релейных защит и автоматик, противоаварийных автоматик, которое призвано обеспечивать автоматизацию технологических задач служб релейной защиты и автоматики - от расчета уставок до риск-ориентированного управления - и предназначено для энергокомпаний всех типов с оборудованием всех классов напряжений для снижения частоты и длительности аварийных отключений благодаря ранней диагностике скрытых отказов в устройствах РЗА.

 

Актуальна реализация следующих функций:

  • автоматический расчет уставок (проведение множества расчетов для всех условий по отстройке, согласованию и обеспечению чувствительности) защит всех классов оборудования на разные классы напряжения - ЛЭП, трансформаторов/автотрансформаторов, секций шин, шунтирующих и токоограничивающих реакторов, электродвигателей, генераторного оборудования, системы оперативного постоянного тока, оборудования собственных нужд,

  • анализ правильности работы устройств РЗА - автоматическая проверка селективности и контроль чувствительности работы устройств РЗА для тысяч вариантов схемно-режимных условий сетей и электростанций,

  • мониторинг состояния и диагностика РЗА - контроль состояния устройств РЗА на основе сигналов самодиагностики, сравнения значений сигналов нескольких устройств по присоединениям, контроль системы питания, коммуникации между устройствами и связи со SCADА,

  • оперативный ввод-вывод функций и переключение групп уставок, синхронизация времени устройств РЗА, контроль появления новых данных и оповещение персонала служб РЗА о фактах срабатывания устройств/систем РЗА и РАС и т.д.,

  • расширенный анализ аварии и контроль правильности пусков и срабатываний РЗА -  анализ и оценка правильности работы РЗА, определение мест повреждений в сети, формирование отчета,

  • библиотека знаний службы РЗА -  центральная база данных предназначена для хранения конкретных параметров управления производством, связанных с данными о подстанции и эксплуатационными требованиями,

  • интеграция с существующими системами.