Page 33 - EI _11_2018_demo

automatyka
automatyka

symulacyjne metody analizy

funkcjonowania układów

automatyki elektroenergetycznej

dr inż. Piotr Pierz – Politechnika Wrocławska

Warunki, w jakich współcześnie pracują sieci i systemy elektroenergetyczne, mimo du-
żego postępu technologicznego, jaki niewątpliwie dokonał się na przestrzeni ostatnich
kilkunastu lat, wcale nie uległy poprawie. Paradoksalnie, można zaryzykować stwierdze-
nie, że ów postęp technologiczny, jaki obserwujemy we wszystkich dziedzinach techni-
ki, po części sam się przyczynił do tego stanu.

oraz ostrzejsze wymagania stawia- tów, które każdorazowo swoim zasię- głównie systemy kontrolne typu SCA- ƒ ƒ czułość i selektywność,
Cne dostawcom energii elektrycznej giem obejmują ogromne obszary oraz DA, ale coraz częściej także układy au- ƒ ƒ dyspozycyjność.
przez odbiorców w zakresie pewności dotykają niestety coraz większą liczbę tomatyki zabezpieczeniowej, poprzez Zadaniem projektanta zabezpiecze-
i jakości zasilania, stale rosnące zapo- odbiorców. Takie awarie są wyjątkowo łącza teleinformatyczne wykorzystu- nia, a później projektanta układu za-
trzebowanie na energię elektryczną, uciążliwe dla konsumentów, ale rów- ją do pracy informacje i pomiary roz- bezpieczeń konkretnego już obiektu/
rosnący poziom zakłóceń w sieci, poja- nież dla operatorów i spółek dystrybu- proszone z wielu obiektów rozlokowa- obiektów jest, aby te podstawowe wy-
wienie się nowych technologii np. sie- cyjnych, gdyż usuwanie ich jest często nych często na dużych obszarach. Bez magania były spełnione zawsze, gdyż
ci inteligentnych, upowszechnienie się bardzo kosztowne i zabiera dużo cza- przesady można stwierdzić, że to właś- tylko wtedy zabezpieczenie będzie
alternatywnych źródeł energii rozpro- su. Sytuacje takie zdarzają się na całym nie od poprawnej pracy układów auto- skutecznie spełniało swoją funkcję.
szonej, pojawienie się licznej grupy pro- świecie, równie często, może nawet matyki elektroenergetycznej zależy to Oprócz powyższych podstawowych
sumentów oraz cały szereg innych częściej w krajach wysoko rozwinię- czy sieci elektroenergetyczne będą do- wymagań, zabezpieczeniom stawia
czynników, które w połączeniu z cią- tych, gdzie konsumpcja energii elek- brze pracować, i w efekcie czy odbiorcy się też wymagania dodatkowe, do
głym niedofinansowaniem istniejącej trycznej w przeliczeniu na obywatela w niezakłócony sposób będą mieć do- których należą elastyczność, łatwość
infrastruktury energetycznej, powodu- jest wielokrotnie większa niż w krajach starczaną energię elektryczną o odpo- obsługi, dopasowywalność, testowal-
ją, że efektywny nadzór i sterowanie biedniejszych. Nie dziwi więc, że rów- wiednich parametrach. Przy czym rola ność, ekonomiczność, ale te wymaga-
pracą sieci elektroenergetycznych jest nież w Polsce kwestia zapewnienia lep- automatyki elektroenergetycznej jest nia są raczej w gestii ich producenta.
trudne i rodzi konieczność wprowadza- szych warunków pracy sieciom elektro- równie istotna na wszystkich etapach, Wymóg spełnienia wymagań pod-
nia nowych rozwiązań w tym zakresie. energetycznym jest problemem coraz począwszy od wytwarzania, poprzez stawowych w każdych warunkach
O tym, że jest to realny problem, obok ważniejszym, którego skuteczne roz- przesył i dystrybucję, na lokalnej kon- jest banalny i oczywisty, ale w prak-
pomniejszych lokalnych awarii, świad- wiązanie wymagać będzie zapewne co sumpcji energii skończywszy, ale tak- tyce często trudny do precyzyjnego
czy najlepiej zwiększająca się liczba po- najmniej zweryfikowania rozwiązań że w zakresie diagnostyki i monitorin- zdefiniowania, a następnie zweryfi-
ważnych awarii systemowych, w tym stosowanych obecnie m.in. w zakresie gu urządzeń i sieci, oraz ich centralne- kowania. Po pierwsze, każde zabez-
również wielkoobszarowych blackou- kontroli i sterowania. go sterowania. pieczenie jest przeznaczone do rea-
Kluczowym elementem, który spra- Systemy i układy automatyki elek- lizacji tylko wybranych funkcji, i to
streszczenie wia, że praca sieci i systemów elektro- troenergetycznej są rozwijane już od w warunkach, jakie zostały założone
W artykule przedstawiono sposo- energetycznych jest w ogóle możliwa są dziesiątek lat. Obecnie dominują roz- na etapie projektowania urządzenia
by analizy poprawności działania ukła- układy automatyki elektroenergetycz- wiązania cyfrowe, które umożliwia- – to powinien gwarantować produ-
dów automatyki elektroenergetycznej,
ze szczególnym uwzględnieniem me- nej. Różnorodność i szybkość przebiegu ją ogromną swobodę w budowaniu cent. Jak jednak takie zabezpiecze-
tod wykorzystujących metody symulacji procesów, jakie w nich występują oraz i konfigurowaniu systemów kontrol- nie będzie się zachowywało w real-
komputerowych do modelowania prze-
biegu procesów zachodzących w rzeczy- konieczność niezawodnego reagowa- no-pomiarowo-decyzyjnych, tak aby nym układzie, to już inna sprawa.
wistych sieciach elektroenergetycznych. nia i podejmowania poprawnych decy- możliwie dobrze uwzględniały cha- W rzeczywistości istnieje wiele czyn-
Opisano podstawowe zasady tworzenia
takich modeli. Wyniki uzyskane z tego zji w możliwie krótkim czasie, powodu- rakterystykę fragmentu sieci, którą ników, które mogą rzutować na wy-
typu badań symulacyjnych można z po-
wodzeniem wykorzystać do weryfikacji je, że ręczna kontrola i sterowanie nie mają nadzorować oraz wymagania jej nik działania zabezpieczenia, a któ-
poprawności już obecnie stosowanych al- miały racji bytu w sieciach i systemach właściciela. Układy muszą być zbu- rych projektant mógł nie uwzględnić
gorytmów, jak i do dokładnego testowa-
nia nowych metod przeznaczonych dla właściwie już od momentu wprowadze- dowane w taki sposób, aby spełnia- w wystarczający sposób. Do najważ-
układów automatyki elektroenergetycz- nia ich do użytkowania na przełomie ły cztery podstawowe wymagania: niejszych należą: zmiana parame-
nej, co zostało zilustrowane na przykła-
dzie testów nowego szybkiego algorytmu XIX i XX wieku. Co więcej, układy au- ƒ ƒ pewność i niezawodność, trów elementów sieci, zmiana kon-
zabezpieczenia linii dwutorowej.
tomatyki elektroenergetycznej, w tym ƒ ƒ szybkość działania, figuracji sieci, zmiana mocy zwarcio-

www.elektro.info.pl nr 11/2018
70