ARST - Instytut Energetyki Oddział Gdańsk

INSTYTUT ENERGETYKI Oddział Gdańsk
INSTYTUT BADAWCZY
ul. Mikołaja Reja 27, 80-870 Gdańsk
tel. (48 58) 349 82 00, fax: (48 58) 349 76 85
e-mail: [email protected] http://www.ien.gda.pl
ZAKŁAD AUTOMATYKI SYSTEMÓW ELEKTROENERGETYCZNYCH
tel. (48 58) 349 81 60; fax: (48 58) 349 81 64, e-mail: [email protected]
UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI
STACJI TRANSFORMATOROWEJ
ARST
PRZEZNACZENIE
Układy typu ARST to autonomiczne układy regulacji wieloparametrowej, które poprzez automatyczne
sterowanie przełącznikami zaczepów transformatorów, prowadzą regulację jednego z wybranych parametrów
stacji transformatorowo-przesyłowych NN. Jednocześnie stanowią one układ wykonawczy nadrzędnej, obszarowej regulacji napięcia i mocy biernej w systemie elektroenergetycznym.
Układy ARST przeznaczone są do automatycznego prowadzenia ruchu stacji transformatorowej najwyższych
napięć w następującym zakresie:
utrzymywanie zadanego poziomu napięcia na szynach zbiorczych stacji transformatorowej,
utrzymywanie zadanego poziomu mocy biernej przepływającej przez auto/transformatory,
sterowanie przekładnią auto/transformatorów (ustawianie zadanego położenia przełącznika zaczepu
transformatora).
Powyższe cele układ realizuje za pomocą nastawialnych kryteriów regulacji poprzez wykorzystanie możliwości
regulacyjnych zainstalowanych na stacji auto/transformatorów wyposażonych w podobciążeniowe przełączniki
zaczepów w dopuszczalnym obszarze pracy auto/transformatorów przy możliwie małej liczbie przełączeń zaczepów.
Układ ARST posiada możliwość pracy jako lokalny autonomiczny układ regulacji lub jako urządzenie wykonawcze nadrzędnego systemu regulacji napięć i mocy biernej w KSE (SORN). Zdalne sterowanie i nadzór nad działaniem ARST realizowany jest z poziomu ODM i KDM za pomocą systemu DYSTER, poprzez terminal o podobnej funkcjonalności w zakresie obsługi ARST, jak terminal lokalny w stacji. Na rys. 1 przedstawiono strukturę
systemu regulacji.
Rys. 1
ARST Układ Automatycznej Regulacji Stacji Transformatorowo-przesyłowych
ZAKRES STOSOWANIA
Układy ARST mogą być stosowane w stacjach transformatorowo - przesyłowych NN o dwóch lub większej liczbie poziomów napięć, dowolnej konfiguracji (jeden, dwa lub więcej transformatory, pracujące równolegle lub
indywidualnie).
OPIS TECHNICZNY
Podstawową wielkością regulowaną w układzie ARST jest napięcie strony niższej lub wyższej każdego z transformatorów stacji. Możliwy jest również automatyczny lub ręczny wybór innych parametrów regulacji, tj. mocy
biernej przesyłanej przez transformatory lub przekładni (numeru zaczepu).
Regulacja odbywa się z uwzględnieniem działania blokad napięciowych (nad- i podnapięciowej) oraz zabezpieczenia przed przeciążeniem prądowym. Również po osiągnięciu skrajnych położeń przełącznika zaczepów transformatora blokowana jest regulacja - w kierunku „wyżej” po osiągnięciu ostatniego zaczepu i odpowiednio, „niżej”, gdy osiągnięty został pierwszy zaczep. Układ z powodu nieciągłej regulacji posiada nastawianą strefę nieczułości, której przekroczenie powoduje zadziałanie przełącznika zaczepów z nastawianym, stałym lub zależnym
od odchyłki, opóźnieniem zadziałania.
Układ ARST zapewnia regulację transformatorów pracujących indywidualnie lub połączonych równolegle. Podczas regulacji równolegle pracujących transformatorów następuje automatyczne wyrównywanie ich przekładni.
Układ rozpoznaje rodzaj pracy transformatorów stacji. W podstawowej wersji układ ARST jest autonomicznym
układem regulacji w pełni zintegrowanym z Systemem Sterowania i Nadzoru stacji (SSiN) pod względem wymiany informacji, obejmującym odczyt danych o stanie obiektu z SSiN (pomiary napięć i mocy, stany wyłączników i odłączników stacji) oraz sterowania przełączaniem zaczepów poprzez SSiN.
Dwukierunkowa, redundantna komunikacja z wykorzystaniem standardowych protokołów IEC 60870-5-101, IEC
60870-5-104, DNP 3.0 oraz IEC 61850 pomiędzy układem ARST a centralnymi sterownikami systemu SSiN,
zapewnia:
odczyt z SSiN danych o stanie obiektu regulacji (np. pomiary, odwzorowanie stanu łączników),
sterowanie zmianą zaczepów poprzez SSiN (rozkazy sterujące zmianą zaczepów: „wyżej” i „niżej”),
dostęp dla SSiN do dodatkowych danych (stanów wewnętrznych urządzenia), wypracowanych przez
algorytm regulacji i potrzebnych do obsługi ARST za pośrednictwem terminala stacyjnego.
Układ ARST wyposażony jest w rejestrację zdarzeń, obejmującą informacje wejściowe pozyskiwane z SSiN oraz
zdarzenia generowane przez ARST (stany wewnętrzne układu), wbudowany serwer WWW/FTP, umożliwiający
zdalny dostęp do układu ARST, posiada również wbudowane następujące funkcje diagnostyczne:
diagnostyka poprawności działania sterownika i oprogramowania tworzących układ ARST oraz poprawności transmisji i weryfikacji danych przesyłanych pomiędzy sterownikiem a systemem SSiN,
diagnostyka związana z kontrolą poprawności danych wejściowych, (pomiary napięć na systemach
szyn, pomiary mocy itp.), w razie potrzeby zapewnia bezzakłóceniowe, automatyczne przełączanie na
rezerwowe źródła sygnałów pomiarowych,
diagnostykę procesu przełączania zaczepów oraz weryfikację poprawności pomiarów opartą o parametry transformatorów i numery zaczepów.
Układ ARST jest zbudowany na bazie sterownika przemysłowego, algorytm układu ARST zrealizowany jest w
oparciu o standardowy pakiet oprogramowania, pełniący rolę softwarowego sterownika PLC. Wykorzystywane
są w nim graficzne narzędzia wspomagające projektowanie, konfigurację i testowanie układu regulacjiSterownik
układu ARST odpowiedzialny jest za komunikację z SSiN, realizację algorytmów regulacji oraz wypracowanie
decyzji o realizacji sterowania.Komunikacja układu ARST z ośrodkami nadrzędnymi (dane i sterowanie zdalne)
realizowana jest poprzez kanały komunikacyjne systemu SSiN.
Wizualizacja procesu regulacji realizowanego przez sterownik ARST oraz wprowadzanie wartości zadanych
odbywa się na terminalu SSiN (HMI) w stacji oraz w nadrzędnych ośrodkach dyspozytorskich ODM/KDM.
Możliwe jest wykonanie układu ARST w wersji rozbudowanej, dla stacji NN nie wyposażonej w SSiN, obejmującej dodatkowo funkcje zbierania i przetwarzania danych niezbędnych dla procesów regulacyjnych bezpośrednio
z poszczególnych pól rozdzielni stacji.
KARTA INFORMACYJNA
Wydanie 10.2011
ARST Układ Automatycznej Regulacji Stacji Transformatorowo-przesyłowych
Na rys.2 przedstawiono schemat blokowy układu ARST dla przykładowej stacją NN wyposażonej w system
sterowania i nadzoru (SSiN).
Rys. 2. Schemat blokowy struktury układu ARST
PODSTAWOWE DANE TECHNICZNE
Napięcie zasilania:
110.....220V DC –20%/+15%
Parametry regulacyjne układu ARST
1. Zakres nastawianych wartości regulowanych parametrów:
napięcia zadane
zadany przepływ mocy biernej
80 -120% Un
100% Sn
2. Zakres nastawianych wartości blokad procesu regulacji:
blokady napięciowe
blokady przeciążeniowe
80 -120% Un
100% Sn
3. Minimalne szerokości stref nieczułości procesów regulacji:
napięcia
mocy biernej
0.1 kV
0.1 Mvar
4. Zakresy nastawianych wartości opóźnień regulacji:
napięcia
przepływu mocy biernej
10 s...99 min
10 s...99 min
KARTA INFORMACYJNA
Wydanie 10.2011