sustainНадежностьDependability1729-26462500-3909RAMS Journal Limited liability company10.21683/1729-2646-2021-21-4-47-52sustain-446Research ArticleФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЖИВУЧЕСТЬ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКАFUNCTIONAL SAFETY AND SURVIVABILITY. THEORY AND PRACTICEСпособ проверки релейной защиты и автоматики при каскадном воздействии для повышения надежности электроснабжения и устойчивости электроэнергетических системA method of testing relay protection and automation involving exposure to cascading effects for improved power supply reliability and electric power system stabilityКонюховА. М.KoniukhovA. M.

Александр Михайлович Конюхов – кандидат технических наук, научный сотрудник

Москва

Alexander M. Koniukhov, Candidate of Engineering, Researcher

Moscow 

kam90@mail.ruХлебновА. В.KhlebnovA. V.

Александр Викторович Хлебнов – кандидат технических наук, доцент, докторант

Москва

Alexander V. Khlebnov, Candidate of Engineering, Associate Professor, doctoral student

Moscow 

xlebnovav@mail.ruТимановВ. А.TimanovV. A.

Виталий Анатольевич Тиманов – ведущий инженер по электротехническому оборудованию Дивизион ЕРС Управление инженерного сопровождения

Москва

Vitaly A. Timanov, Lead Electrical Engineer, EPC Division, Engineering Support Department

Moscow 

vitaliy@timanov.ruВУНЦ СВ «ОВА ВС РФ»РоссияMilitary Education and Research Centre of the Land Troops Combined Arms Academy of the AFRFRussian FederationАО «Силовые машины»РоссияPower MachinesRussian Federation2021281220212144752Copyright © Конюхов А.М., Хлебнов А.В., Тиманов В.А., 20212021Конюхов А.М., Хлебнов А.В., Тиманов В.А.Koniukhov A.M., Khlebnov A.V., Timanov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.dependability.ru/jour/article/view/446

Цель статьи – показать, что повышение надежности электроснабжения и устойчивости электроэнергетических систем производится путем применения новых способов проверки релейной защиты и автоматики (РЗиА). Возникновение крупных каскадных аварий в электроэнергетических системах является следствием каскадного воздействия, т.е. воздействия, включающего в себя несколько последовательных воздействий различной природы. Каскадное воздействие позволяет расширить функционал при проверке РЗиА и учесть временной фактор при воздействиях различной природы. Метод. Предложен способ проверки релейной защиты и автоматики, учитывающий каскадное воздействие, который применяется при разработке, калибровке и установке приборов защиты для работы при заранее определенных режимах с целью повышения надежности электроснабжения и сохранения устойчивости электроэнергетической системы. Результат. Каскадное воздействие с интервалами времени не позволяет релейной защите и автоматике вывести электроэнергетическую систему из послеаварийного режима, снижая уровень динамической устойчивости до критического. Схема воздействия на релейную защиту и автоматику позволяет учесть воздействие внешней среды при проверке релейной защиты и автоматики. Вывод. Предложенный способ каскадного воздействия при проверке релейной защиты и автоматики может быть применен при разработке, калибровке и установке защиты электроэнергетических систем и позволит повысить устойчивость электроэнергетических систем и надежность электроснабжения.

The Aim of the paper is to show that improved power supply reliability and electric power system stability are achieved by applying new methods of testing relay protection and automation (RPaA). Major cascading failures in electric power systems are caused by cascading effects, i.e., effects involving several successive effects of various nature. Cascading effects allow extending the functionality while testing RP&A and taking into account the time factor in the context of effects of various nature. Method. A method is proposed for testing relay protection and automation taking into account the cascading effect that is used in the process of development, calibration and installation of protection devices for operation in predefined modes for the purpose of improved power supply reliability and unfailing stability of electric power systems. Result. Intermittent cascading effects do not allow the relay protection and automation recover the electric power system from the post-emergency mode, thus reducing the dynamic stability to the critical level. The diagram of relay protection and automation exposure allows taking into consideration the environmental effects in the process of testing the relay protection and automation. Conclusion. The proposed method of cascading exposure as part of testing relay protection and automation can be used in the process of development, calibration and installation of electric power systems protection and will enable improved stability of electric power systems and reliability of power supply.

релейная защита и автоматикакаскадное воздействиеэлектроэнергетическая системаустойчивостьнадежностьнормальный режимаварийный режимпослеаварийный режимаварийный режим с потерей устойчивостиrelay protection and automationcascading effectelectric power systemstabilitydependabilitynormal modeemergency modepost-emergency modeemergency mode with loss of stabilityReferencesKundur P. Power System Security in the New Industry Environment: Challenges and Solutions // IEEE Toronto Centennial Forum on Reliable Power Grids in Canada, October 3, 2003.Kundur P. Power System Security in the New Industry Environment: Challenges and Solutions. In: Proceedings of the IEEE Toronto Centennial Forum on Reliable Power Grids in Canada. October 3, 2003.Отчет по расследованию аварии в ЕЭС России, происшедшей 25 мая 2005 года // Комиссия ОАО РАО «ЕЭС России», назначенная приказом № 331. Москва, 18 июня 2005 г.[Report on the investigation of the May 25, 2005 accident in the UES of Russia. Commission of OAO RAO UES appointed by order no. 331]. Moscow; June 18, 2005. (in Russ.)Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985. 536 с.Venikov V.A. [Transient electromechanical processes in electric systems]. Moscow: Visshaya shkola; 1985. (in Russ.)Хорольский В.Я., Таранов М.А. Надежность электроснабжения. Ростов-на Дону: «Терра Принт», 2007. 128 с.Khorolsky V.Y., Taranov M.A. [Reliability of power supply]. Rostov-on-Don: Terra Print; 2007. (in Russ.)Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. М.:Энергоатомиздат, 1990. 390 с.Gurevich Yu.E., Libova L.E., Okin A.A. [Calculations of the robustness of emergency automation in power supply systems]. Moscow: Energoatomizdat; 1990. (in Russ.)Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. М.: Энергия, 1979. 456 с.Zhdanov P.S. [Matters of electric system robustness]. Moscow: Energia; 1979. (in Russ.)ГОСТ Р 55438-2013. Оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика. Взаимодействие субъектов электроэнергии и потребителей электрической энергии при создании (модернизации) и эксплуатации. М.: Стандартинформ, 2014. 24 с.GOST R 55438-2013. United power system and isolated power systems. Operative-dispatch management. Relay protection and automation. Interaction of actors, consumers of electrical energy in creating (modernization) and the exploitation. General requirements. Moscow: Standardinform; 2014. (in Russ.)Патент 2355090. Российская Федерация, МПК Н02Н 3/08. Способ быстродействующей максимальной токовой защиты электрических цепей: № 2007134556/09: заявл. 17.09.2007: опубл: 10.05.2009 Бюл. № 13 / Г.Н. Гапоненко, А.С. Кобозев, В.В. Омельченко.Gaponenko G.N., Kobozev A.S., Omelchenko V.V. Patent 2355090. Russian Federation, IPC H02H 3/08. [Method of fast maximum current protection of electric circuits]: no. 2007134556/09; claimed 17.09.2007; published 10.05.2009; bulletin no. 13. (in Russ.)А.с. 1675964. СССР, МПК G01R 31/08. Способ проверки уставки срабатывания релейной защиты высоковольтных присоединений: № 4679319/21: заявл. 14.04.1989: опубл. 15.09.1991 Бюл. № 34 / А.П. Кузнецов, В.Г. Гловацкий, А.К. Белотелов.Kuznetsov A.P., Glovatsky V.G., Belotelov A.K. Certificate of authorship 1675964. USSR, IPC G01R 31/08. [Method for testing the action setting of the relay protection of high-voltage connections]: no. 4679319/21; claimed 14.04.1989; published 15.09.1991; bulletin no. 34. (in Russ.)Заявка на изобретение №2020126824 от 11.08.2020. Способ проверки релейной защиты и автоматики при каскадном воздействии. / Д.Н. Удинцев, А.В. Хлебнов, С.А. Смоголев, А.М. Конюхов.Udintsev D.N., Khlebnov A.V., Smogolev S.A., Koniukhov A.M. Application for invention no. 2020126824 of 11.08.2020. [Method for testing the relay protection and automation in the presence of cascading effects]. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.