1

Тема: Опять Смарт Грид

На форуме нередко упоминается словосочетание Смарт Грид (Smart Grid).
Я решил поискать, что это такое в интернете. Мне показалось, что упоминание Смарт Грид и релейной защиты встречается только на русскоязычных ресурсах. На англоязычных ресурсах Smart Grid - это не централизованная релейная защита, не интеллектуальное КРУЭ,не цифровая подстанция, не цифровой (оптический) ТТ или ТН, не микропроцессорная релейная защита.
Мне показалось, что Смарт Грид ближе к телемеханике ТМ (ТУ, ТИ, ТС).

Согласно разным источникам Смарт Грид - это комплекс мероприятий, который:

1.  Позволяет отключать второстепенные нагрузки потребителей энергии во время пиковых нагрузок в энергосистеме
Например: в часы пиковых нагрузок в офисных зданиях могут отключаться фонтаны в фойе, часть лифтов или эскалаторов, часть освещения, посудомоечные и стиральные машины, зарядка аккумуляторов и т.п. Это еще называется "зеленый генератор" (генератор с нулевым уровнем выбросов).
Поставщику электроэнергии это позволяет не вводить новые источники энергии, то есть отказаться от расходов на ввод и эксплуатацию нового оборудования. Потребителям это дает возможность заработать обратно свои расходы на электроэнергию или использовать более дешевый тариф.
Осуществляется это так: при недостатке мощности в каком то районе участники программы получают запрос от диспетчера электроснабжающей организации (эл. почта, тел. звонок, СМС или непосредственный сигнал в систему управлением зданием). Некоторые программы включают только добровольное участие, т.е. потребитель может принять или отклонить запрос на ограничение нагрузки. Другие программы включают запрос, обязательный к исполнению. Это еще называется demand response - управление спросом.

2. Позволяет управлять пердачей электроэнергии с наименьшими потерями, т.е. компьютерная программа производит расчет и дает подсказку диспетчеру как лучше организовать сеть в данный момент времени, например на двухтрансформаторной подстанции отключить один из трансформаторов или где то включить установку компенсации реактивной мощности. Такая система может учитывать различные факторы, например: прогноз погоды.
Это решение вполне подошло бы для сетей среднего напряжения города или завода, а так же там где появляются объекты малой распределенной генерации и так называемые Microgrid.

3. Помогает анализировать подключение к сети новых объектов генерации, потребителей, Energy Storage (накопителей энергии), устройств компенсации реактивной мощности и т.п.

2 (2014-09-20 23:02:02 отредактировано Mendosa)

Re: Опять Смарт Грид

И да и нет!
Для себя сохранил следующую цитату (не помню с какого ресурса):
"Суть энергетической системы, построенной на принципах Smart Grid, состоит в том, что она передает не только энергию, но и информацию. В этом случае потребитель, помимо энергии, получает ряд возможностей по взаимодействию с энергосистемой, в частности более гибко выбирать тарифы, планировать свое энергопотребление и, как следствие, снижать затраты на электроэнергию."

Но это с организационной точки зрения.
С точки зрения реализации - это комплекс (именно комплекс) программных и технических средств, в том числе и РЗА и Счетчики и серверы обработки данных и первичка и ТТ и ТН (необязательно оптические) и потребители и д.т.

Хочется так же отметить тот факт, что многие ошибочно связывают Smart Grid с комплексом стандартов МЭК 61850, фактически приравнивая их. МЭК 61850 это лишь малая часть Умных сетей. По сути - это инструмент, но при строгом выполнении его требований. Это был комментарий к пункту 3.

3

Re: Опять Смарт Грид

Да вы сохранили лишь небольшой кусочек. Вся статья, например, здесь http://www.smartgrid.ru/smart-wiki/slovar/smart-grid/

Вот цитата оттуда же:
Итак, в самом общем смысле понятие Smart Grid можно определить, как некую концепцию организации энергетической системы нового поколения. В работе такой системы задействованы компьютерные и другие современные технологии для сбора и обработки информации, например, информации о поведении поставщиков и потребителей энергии. Это система, работающая в автоматическом режиме, способная повысить эффективность, надежность энергопоставок, улучшить экономическую составляющую, а также наладить устойчивое производство и распределение электроэнергии.

Суть энергетической системы, построенной на принципах Smart Grid, состоит в том, что она передает не только энергию, но и информацию. В этом случае потребитель, помимо энергии, получает ряд возможностей по взаимодействию с энергосистемой, в частности более гибко выбирать тарифы, планировать свое энергопотребление и, как следствие, снижать затраты на электроэнергию.

Данная концепция также не исключает возможность потребителя выступать в роли поставщика электроэнергии. Т.е. при соблюдении ряда условий он сможет сам продавать энергию, вырабатываемую его личными источниками энергии (ветряки, солнечные батареи и т.д.) в сеть.

Mendosa пишет:

С точки зрения реализации - это комплекс (именно комплекс) программных и технических средств, в том числе и РЗА и Счетчики и серверы обработки данных и первичка и ТТ и ТН (необязательно оптические) и потребители и д.т.

Да, я согласен с тем, что это комплекс средств, за исключением одного: при чем здесь Релейная защита и автоматика? В статье про это нет ни слова.
Цель релейной защиты - быстрое выявление (при повреждениях) и отделение от электроэнергетической системы повреждённых элементов этой электроэнергетической системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы. У Смарт Грид на мой взгляд другие задачи.

Возьмем для примера сеть 6(10) кВ какого-нибудь большого завода или небольшого города.
Имеем:
РЗА выполненную на электромагнитных реле и реле прямого действия.
Возможность управления всеми выключателями (телеуправление).
Информацию о состоянии всех коммутационных аппаратов (телесигнализацию).
Установлены необходимые преобразователи тока, напряжения, частоты, мощности и т.д. (телеизмерения).
Можно ли при данных условиях организовать Смарт Грид? Думаю, что можно.

Если речь идет об использовании микропроцессорных устройств релейной защиты в качестве устройства, при помощи которго будут управлять выключателями, узнавать положение выключателей и забирать результаты измерений для Смарт Грид, то я не возражаю. Но при условии что эти функции гарантировано не будут мешать надежности, быстродействию, селективности и чувствительности релейной защиты.
Кроме того, я не знаю, устроит ли систему Смарт Грид, то что её измерительные датчики тока и мощности будут сидеть на обмотках трансформаторов тока с классом точности 10Р (или 5Р)?

Mendosa пишет:

Хочется так же отметить тот факт, что многие ошибочно связывают Smart Grid с комплексом стандартов МЭК 61850, фактически приравнивая их. МЭК 61850 это лишь малая часть Умных сетей. По сути - это инструмент, но при строгом выполнении его требований. Это был комментарий к пункту 3.

На англоязычных ресурсах про Смарт Грид мне ен встретилось упоминание про МЭК 61850, но встретилось упоминание про протоколы IEC 60870-5-104 и DNP3. Получается, что Смарт Грид может существовать и без МЭК 61850.
Когда я писал

Sergei Shumkov пишет:

3. Помогает анализировать подключение к сети новых объектов генерации, потребителей, Energy Storage (накопителей энергии), устройств компенсации реактивной мощности и т.п.

я имел в виду сети, по которым передается электроэнергия. Какие сети имели в виду вы? Поясните, пожалуйста, как МЭК 61850 может помочь анализировать подключение к сети электроснабжения.

4

Re: Опять Смарт Грид

Спартак Молодцов пишет:

К сожалению, по всем этим концепциям РЗА есть часть подсистемы этой вшивой Смарт Грид. И что мы имеем в сухом остатке? ЦПС, работающую неизвестно как, РЗА с непонятными алгоритмами, неизвестно кем и как обслуживаемыми, непонятно, как обеспечена кибербезопасность. И самый простой вопрос, а нахера это всё нужно, повеселить некоего маловозростного детину Медведева, который от айпада оторваться не может?

Деньги правят миром _ и этот грид _ для увеличения доходов сетевой компании

5

Re: Опять Смарт Грид

смартом гридом называют сегодня все что шевелится.
продукт малпонятный, но все у нем усилено пишут и усилено продвигаютистему.

я его вижу как продвинутую систему управления сетями:
перетоки мощностей
уменьшение потерь
перетоки реактивной мощности
и подобное.

6

Re: Опять Смарт Грид

grsl пишет:

смартом гридом называют сегодня все что шевелится.
продукт малпонятный, но все у нем усилено пишут и усилено продвигаютистему.

Именно поэтому я и захотел разобраться, что это такое.
Например, раньше электроснабжение было строго централизованным, а сейчас появляется распределенная генерация.
Плюс к тому появляются объекты генерации энергии из возобновляемых источников (ветровые и солнечные электростанции). Поставка электроэнергии от таких источников не надежна. То есть в какой-то момент может появиться большой разрыв между потреблением и выработкой энергии. И тогда Смарт Грид в том виде как я его вижу очень бы пригодился.

Смарт Грид помог бы уменьшить затраты на электроэнергию, позволил снизить количество вредных выбросов, обеспечил более высокую надежность электроснабжения и позволил иметь больше информации о системе электроснабжения.

7

Re: Опять Смарт Грид

Замена диспетчера?

8

Re: Опять Смарт Грид

имхо, идею всё ищут. это как нанотехнологии - штука сама по себе полезная, но изначально не предназначенная для решения в с е х проблем. главное - что бы название было непонятным. и выглядело бы умна.

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

9

Re: Опять Смарт Грид

Спартак Молодцов пишет:

где доход?

мне приводили пример:
- когда АЧР заходит внутрь предприятия, учреждения - и управляет отключением внутри предприятия - в результате в выигрыше остаются и потребители и сетевики

10

Re: Опять Смарт Грид

Спартак Молодцов пишет:

К сожалению, по всем этим концепциям РЗА есть часть подсистемы этой вшивой Смарт Грид.

Можно ссылку, я ничего подобного не нашел. Нигде РЗА не упоминается. Если вы внимательно почитаете сообщения в этой теме, то поймете, что получается, что РЗА и Смарт Грид решают разные задачи.

11

Re: Опять Смарт Грид

Пользователь пишет:

мне приводили пример:
- когда АЧР заходит внутрь предприятия, учреждения - и управляет отключением внутри предприятия - в результате в выигрыше остаются и потребители и сетевики

а гусями по 61850 эту схему реализовать нельзя ?

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

12

Re: Опять Смарт Грид

Да ладно, Smart Grid не является чем-то уникальным. Вспоминаю противоаварийную автоматику по нашей энергосистеме.САОН (специальная автоматика ограничения нагрузки). Тупо гасит по одной - двум командам ПА (или ВЧТО по-старому) несколько деревень или целый город. На смену в двух самых проблемных энергорайонах пришли две АПНУ (автоматика предотвращения нарушения устойчивости). Здесь уже идет отключение не целых районов, а отдельных фидеров с применением более сложных алгоритмов и большего количества каналов. Smart Grid - развитие этой же темы, которое на аппаратуре АНКА-АВПА, АКПА и даже их более современных аналогов невыполнимо. Мне кажется, что главное отличие - применение более совершенных каналов передачи информации. А так - противоаварийная автоматика и автоматика нормального режима в одном флаконе. В принципе, и релейную защиту сюда втиснуть можно, но в случае какой-то крупной аварии попробуй поделить ответственность между релейщиками, АСУшниками и связистами.
Дружба дружбой, но табачок все же лучше врозь.

13

Re: Опять Смарт Грид

doro пишет:

Да ладно, Smart Grid не является чем-то уникальным

Может быть уникальность Smart Grid, в том,что она сможет управлять сетями с распределенной генерацией, с ветро- или солнечными электростанциями, с накопителями энергии (Energy storage), со станциями для заправки электромобилей, с Microgrid и т. д.?

Спартак Молодцов пишет:

К сожалению, по всем этим концепциям РЗА есть часть подсистемы этой вшивой Смарт Грид.

.
К сожалению, действительно и в российских, и в иностранных источниках этому нашлось подтверждение. Это происходит от недопонимания функций РЗА.

Хорошим примером будет электрическая цепь, в которой есть автоматический выключатель, измерительный преобразователь и контактор. Smart Grid - это система, которая имеет информацию об эл.цепи от преобразователя и может управлять, воздействуя на контактор.
Автоматический выключатель должен действовать во время аварии (быстро, надежно, селективно), ему не нужна информация от преобразователя - это РЗ.
Они работают независимо, но нужны оба.

Другой пример: автоматизация промышленности.
В современной автоматизации промышленности широко применяются контроллеры для управления технологическими процессами. Но при этом электроприводы переменного тока управляются преобразователями частоты со встроенными контроллерами.
Таким образом обеспечивается во-первых: быстродействие управления.
Во-вторых при потере связи с центральным контроллером АСУТП локальные контроллеры могут продолжить работать с некоторыми ограничениями или автоматически аварийно завершить работу механизмов.

14

Re: Опять Смарт Грид

Ладно, поскольку в этих технологиях не силен, попробую разобраться по-простому, по деревенски.
Всякие

Sergei Shumkov пишет:

Может быть уникальность Smart Grid, в том,что она сможет управлять сетями с распределенной генерацией, с ветро- или солнечными электростанциями, с накопителями энергии (Energy storage), со станциями для заправки электромобилей, с Microgrid и т. д.?

- это не качественные, а количественные изменения. Все равно работаем с дискретными сигналами. Где-то что-то убавилось, где-то что-то должна добавиться. Любой дискрет имеет свою степень дискретизации, вплоть до меандра. Но в идеальном случае Smart Grid должна выйти на уровень аналоговых сигналов. То есть, стихает ветер в окрестностях Анапы (Геленджика), где предполагается установка ветряных электростанций, и настолько же открываются затворы гидротурбин на Ирганайской ГЭС в Дагестане. Реально ли такое исполнение? Да вряд ли. Никак инерционность гидрозатворов не соответствует степени изменения воздушных потоков. К тому же, при задании режимов у работников соответствующих служб (СЭР, СыРБОР ОДУ или РДУ) крыша слетит.

15

Re: Опять Смарт Грид

Я то же не силен. Просто пытаюсь разобраться.

doro пишет:

То есть, стихает ветер в окрестностях Анапы (Геленджика), где предполагается установка ветряных электростанций, и настолько же открываются затворы гидротурбин на Ирганайской ГЭС в Дагестане. Реально ли такое исполнение? Да вряд ли. Никак инерционность гидрозатворов не соответствует степени изменения воздушных потоков. К тому же, при задании режимов у работников соответствующих служб (СЭР, СыРБОР ОДУ или РДУ) крыша слетит.

Не думаю, что Smart Grid справится с такой задачей.
Я читал, что Smart Grid в зависимости от метеоусловий может подсказать, какие необходимо сделать переключения. Например при прогнозе сильного ветра рассчитывается риск и делаются необходимые переключения. На "рискованных" линиях оставляют какой-то минимум нагрузки.
Введение в эксплуатацию современных возобновляемых источников энергии предъявляет новые требования к принципам управления энергосистемой. Это связано, прежде всего, с поддержанием устойчивости работы в виду зависимости возобновляемых источников от текущих метеоусловий (солнечная активность для СЭС, наличие ветра для ВЭС, и.т.д.). Такая зависимость предполагает нестабильную генерацию мощности в узлах энергосистемы.
Для стабилизации графика загрузки в SmartGrid предусматривается активное использование накопителей энергии, таких как конденсаторных и аккумуляторных батарей, топливных водородных элементов.

16

Re: Опять Смарт Грид

Sergei Shumkov пишет:

Я читал, что Smart Grid в зависимости от метеоусловий может подсказать, какие необходимо сделать переключения. Например при прогнозе сильного ветра рассчитывается риск и делаются необходимые переключения. На "рискованных" линиях оставляют какой-то минимум нагрузки.
Введение в эксплуатацию современных возобновляемых источников энергии предъявляет новые требования к принципам управления энергосистемой. Это связано, прежде всего, с поддержанием устойчивости работы в виду зависимости возобновляемых источников от текущих метеоусловий (солнечная активность для СЭС, наличие ветра для ВЭС, и.т.д.). Такая зависимость предполагает нестабильную генерацию мощности в узлах энергосистемы.
Для стабилизации графика загрузки в SmartGrid предусматривается активное использование накопителей энергии, таких как конденсаторных и аккумуляторных батарей, топливных водородных элементов.

При грамотном подходе нужно проводить технико-экономическое обоснование внедрения SmartGrid. Как бы не вышло так, что дешевле линию от соседней системы протянуть, а не внедрять такую автоматику.

17

Re: Опять Смарт Грид

Спартак Молодцов пишет:

Я думаю, всё это красивая сказка. Звучит здорово, но работать не будет.

Естественно. Но почему бы не потрепаться, когда серьезных тем маловато.

18 (2014-10-11 19:51:27 отредактировано Andrey_13)

Re: Опять Смарт Грид

Sergei Shumkov пишет:

Плюс к тому появляются объекты генерации энергии из возобновляемых источников (ветровые и солнечные электростанции). Поставка электроэнергии от таких источников не надежна. То есть в какой-то момент может появиться большой разрыв между потреблением и выработкой энергии. И тогда Смарт Грид в том виде как я его вижу очень бы пригодился.

Правильно ли будет понимать, что поскольку в России таких источников генерации мало, то перспективы SmartGrid здесь в ближайшее время сомнительны?

19

Re: Опять Смарт Грид

Andrey_13 пишет:

Правильно ли будет понимать, что поскольку в России таких источников генерации мало, то перспективы SmartGrid здесь в ближайшее время сомнительны?

Андрей почитай пост #1,  в этой теме и ты увидишь, что там нет ни слова про такие источники генерации. О них речь зашла в посте #18

P.S. Если бы меня в 1998 году спросили о перспективах микропроцессорных устройств релейной защиты в России. Я бы назвал такие перспективы сомнительными. Если бы в том же году мне сказали, что через пять лет я буду ездить на наладку с двумя ноутбуками, то я бы не поверил.

20

Re: Опять Смарт Грид

Это ответ "Нет" на мой вопрос?
Все проблемы со Смартгридом из-за отсутствия внятного объяснения этого термина.