балансировки, основным назначением которой является достижение допустимого режима за счет целенаправленной коррекции исходных данных. Как правило, противоречивость системы ограни- чений невозможно обнаружить без проведения оптимизационных расчетов и дополнительного анализа результатов. Поэтому решение задачи балансировки суточных режимов выполняется технологом итерационно в интерактивном режиме.

Сбалансированный режим может быть достигнут за счет изменения:

заявленных графиков заданной генерации; заявленных пределов генерации генераторных

групп; заявленных выработок генераторных групп.

В случае необходимости или при невозможности получения сбалансированного режима за счет изменения генерации предусмотрены возможности достижения сбалансированного режима за счет изменения внешних перетоков или потребления.

Для выявления причины небалансов мощности и энергии разработана функция (пофакторный анализ), позволяющая выполнять расчет суточного режима без учета отдельных ограничений по

выбору технолога. Использование данной функции позволяет существенно упростить анализ дефицитных режимов для схем большой размерности и с большим количеством ограничений.

Результаты внедрения и эксплуатации комплекса. С 1/VII 2003 г. на уровне планирования СОЦДУ комплекс используется для расчетов диспет- черских графиков (ПДГ и РДГ) ЕЭС. В 2003 г. комплекс ПРЭС-СУТКИ передан в опытную эксплуатацию в ОДУ Северного Кавказа, ОДУ Северо-За- пада, ОДУ Средней Волги, а в 2004 г. предполагается передача комплекса в ОДУ Центра, ОДУ Сибири, ОДУ Востока.

Список литературы

1.Àþåâ Á. È., Макаркин П. Ф., Левандовский А. В. Конкурентный сектор “5 – 15%” оптового рынка электроэнергии. – Электронный журнал “Новое в российской электроэнергетике”, 2003, ¹ 3.

2.Методы оптимизации режимов энергосистем / Под ред. Горнштейна В. М. М.: Энергоиздат, 1981.

3.Вигура А. Н. Конкурентное ценообразование в электроэнергетике США. – Энергетик, 2002, ¹ 3.

Интенсивное развитие рыночных отношений в электроэнергетике России требует не менее интенсивного развития методов и средств измерений параметров и характеристик электроэнергии и мощности и совершенствования существующей системы метрологического обеспечения (МО) электрических измерений.

В МО электрических измерений в электроэнергетике основными проблемами являются измерения электроэнергии и ее параметров, измерения метрологических характеристик и параметров средств учета электроэнергии. Данные измерения будем именовать энергометрией.

Под МО измерений обычно понимают установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства измерений. Конеч- ной целью при этом является обеспечение такого состояния измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и по-

грешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

В общем случае МО электрических измерений включает в себя многоплановую деятельность различного рода субъектов (организаций, предприятий, структурных подразделений и др.), виды которой показаны на ðèñ. 1. Рассматривая виды деятельности, можно сделать вывод, что МО требуемой точности измерений электроэнергии в целом является достаточно сложной проблемой, требующей системного подхода к решению многофакторных как общих, так и частных технических и организационных задач.

Длительное время системному подходу к обеспечению требуемой точности измерений электроэнергии не уделялось должного внимания, особенно в части создания портативной эталонной аппаратуры, вспомогательных средств измерений, разработки метрологических нормативных документов, правильного применения

средств учета электроэнергии и правильного применения метрологических правил и норм. Аналогичный вывод можно сделать и в отношении большинства других метрологических работ (ðèñ. 1).

Оценка современного состояния достоверности учета электроэнергии в электроэнергетике России. Настоящая оценка основана на результатах системного подхода к проблеме обеспечения требуемой точности измерений электроэнергии. Для получения оценки системный подход потребовал многостороннего анализа МО измерений электроэнергии и ряда других электрических величин по всем видам деятельности (ðèñ. 1).

В рамках функций ВНИИЭ подобный системный подход оказался возможным, что позволило, проведя ряд исследований, дать последовательный анализ:

НД (государственные стандарты, отраслевые РД, технические документы и др.), научных публикаций, отчетов о НИОКР, рекламно-справочных материалов и др.;

практического опыта организации системы электрических измерений в электроэнергетике России;

состояния разработки и серийного производства средств учета электроэнергии (ТТ, ТН, счетчи- ки) в России и за рубежом;

результатов проектирования и создания измерительных комплексов, в том числе автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИС);

процедур сдачи-приемки в эксплуатацию измерительных систем, в том числе АИИС (АСКУЭ);

условий эксплуатации средств учета электроэнергии на энергообъектах;

операций при выполнении измерений электроэнергии (мощности) и параметров контролируемой сети, в том числе по аттестованным методикам выполнения измерений (МВИ) согласно ГОСТ Р 8.563 [1];

состояния средств измерений параметров нагрузки вторичных цепей ТТ и ТН;

процедур и периодичности контроля точности получаемых результатов измерений электроэнергии; организации и порядка метрологического обслуживания средств учета электроэнергии, в том числе состояния поверки (калибровки), ремонта средств учета, диагностирования погрешностей вы-

соковольтных ТТ и ТН на местах их эксплуатации. Определенную роль для проведения анализа

сыграли выполненные во ВНИИЭ или с участием ВНИИЭ экспериментальные исследования точностных характеристик электронных счетчиков, а также измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН) с литой изоляцией [экспериментальные исследования проводятся в ОАО “Свердловский завод трансформаторов тока” (СЗТТ)]. Кроме того, важным источником информации для проведения анализа послужил опыт, накопленный ВНИИЭ при разработке ряда МВИ электроэнергии и мощности, в том числе с использованием АИИС (АСКУЭ) [2 – 4], опыт метрологической экспертизы материалов по разработке МВИ, теоретического и практического исследования МВИ, разработанных рядом энерго- и промпредприятий, а также опыт энергетических обследований ряда предприятий электроэнергетики.

На основе полученных результатов системного подхода в области энергометрии наиболее важной оценкой современного состояния достоверности учета электроэнергии может являться следующий вывод: существующее в настоящее время состояние средств учета электроэнергии, их неправильное применение, а также неправильное применение метрологических правил и норм обусловливают существенный недоучет электроэнергии в электроэнергетической отрасли России. Экспертная оценка показывает, что в наихудшем случае недоучет электроэнергии может достигать минус 10 – 25% при его среднем значении по отрасли минус 4 – 7%.

Основной причиной недоучета является преобладающее влияние отрицательных систематических погрешностей средств учета (ТТ, ТН, счетчики).

В отдельных случаях систематические погрешности могут иметь и знак “плюс”.

Факторы, приводящие к искажению результатов измерений электроэнергии за счет системати- ческих погрешностей и диапазоны возможных значений погрешностей (рассмотрены наихудшие случаи), приведены далее.

ричной цепи трансформатора, малом рабочем токе и малом значении cos , а также угловой погрешностью ТН

Кроме того, отрицательные систематические погрешности измерений могут возникнуть по следующим причинам:

неправильное подключение вторичных обмоток ТТ;

неправильное подключение счетчиков; наличие температурной погрешности счетчиков; влияние на счетчики постоянного или пере-

менного магнитных и высокочастотного электромагнитного полей;

малое значение коэффициента мощности вторичной нагрузки cos (менее 0,5);

неравномерность нагрузки ТТ и ТН по фазам; недостаточная чувствительность бытовых

счетчиков в режиме нагрузки менее 0,5% номинального рабочего тока (измерения электроэнергии в

режиме покоя, например, в ночное время), а также в других случаях.

Актуальные направления совершенствования систем и средств метрологического обеспечения измерений и учета электроэнергии. Основные направления совершенствования систем и средств МО электрических измерений и учета электроэнергии представлены в таблице.

В настоящее время наиболее актуальными направлениями совершенствования МО измерений и учета электроэнергии при ее производстве, передаче, распределении и потреблении являются:

1.Разработка, аттестация и утверждение в установленном порядке типовых МВИ вторичной нагрузки ТТ и мощности нагрузки ТН в условиях эксплуатации, потерь напряжения в линиях соединения счетчиков с ТН, а также типовой и местных МВИ электроэнергии и мощности с введением поправок в результат измерений на действие систематических погрешностей.

2.Оснащение энергопредприятий и применение специализированных для энергетики портативных средств измерений параметров сети, метрологических характеристик и параметров ТТ и ТН, необходимых для инструментального метрологического обеспечения измерений и учета электроэнергии (для паспортизации измерительных комплексов, ревизии средств учета, энергетиче- ских обследований энергопредприятий).

3.Внедрение АИИС на энерго- и промпредприятиях, а также у бытовых потребителей.

4.Обеспечение нормированных условий применения средств измерений, в том числе:

разделение цепей учета с цепями РЗА и телеметрии;

исключение недогрузки или перегрузки ТТ и ТН; защита счетчиков от температурных перепадов; разгрузка линий соединения счетчиков с ТН; проверка правильности схем включения вто-

ричных цепей ТТ, ТН и счетчиков; обеспечение своевременной поверки (калиб-

ровки) ТТ, ТН и счетчиков.

5.Паспортизация измерительных комплексов, инвентаризация средств измерений, замена физи- чески и морально устаревших, установка дополнительных приборов учета электроэнергии повышенных классов точности (счетчиков, ТТ и ТН).

6.Повышение точности измерений электроэнергии в режимах малых нагрузок за счет:

установки счетчиков прямого включения в сетях 0,4 кВ при токах нагрузки 60 – 100 А;

замены ТТ на трансформаторы с меньшим коэффициентом трансформации;

замены индукционных счетчиков на электронные с более высоким порогом чувствительности и линейной нагрузочной характеристикой.

7. Установка приборов учета электроэнергии на вводах 0,4 кВ ТП 6 – 10/0,4 для повышения точ- ности учета отпуска электроэнергии в электриче-

скую сеть 0,4 кВ и точности расчета технических потерь в сети.

8. Принятие мер по предотвращению несанкционированного доступа к приборам учета электроэнергии, по их защите от хищений и вандализма, в том числе:

совершенствование конструкций счетчиков по защите от различных способов хищений;

вынос приборов учета электроэнергии в сельской местности на опоры ВЛ 0,4 кВ за границу ча- стных владений, перенос расчетного учета из ТП (КТП) в выносные щиты учета;

маркирование шкафов учета знаками визуального контроля;

установка ТТ с устройством для пломбирования вторичных цепей;

замена свинцовых пломб на современные номерные пластмассовые пломбы с повышенным уровнем защиты от вскрытия;

замена неизолированных ответвлений к зданиям на изолированные, в том числе кабельные и др.

Деятельность ВНИИЭ как базовой организации метрологической службы (БОМС) РАО “ЕЭС России” по электрическим измерениям. Деятельность ВНИИЭ по МО электрических измерений направлена на решение наиболее острых проблем, связанных с измерениями электроэнергии и ее параметров, определением точностных характеристик и параметров учета электроэнергии. При этом основной целью исследований является определение условий, разработка мероприятий и рекомендаций для обеспечения требуемой точности измерений электроэнергии в реальных условиях работы измерительных комплексов (каналов) на энергообъектах.

Функции ВНИИЭ, определенные “Положением о базовой организации метрологической служ-

бы по электрическим измерениям” (1997 г.), показаны на ðèñ. 2.

В рамках выполнения описанных функций проведены следующие работы:

1.Выполнен анализ состояния электрических измерений в электроэнергетической отрасли России.

2.Разработано 10 отраслевых и межотраслевых НД по МО измерений электроэнергии, в том числе:

РД 34.09.104-94. Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении;

РД 34.11.321-96. Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций;

РД 34.11.333-97. Типовая МВИ количества электрической энергии;

РД 34.11.334-97. Типовая МВИ электрической мощности;

РД 34.11.114-98. АСКУЭ. Основные нормируемые метрологические характеристики. Общие требования;

РД 153-34.0-11.209-99. АСКУЭ. Типовая МВИ электроэнергии и мощности;

Циркуляр РАО “ЕЭС России” от 23/II 1999 г. ¹ 01-99(Э). О повышении точности коммерческого и технического учета электроэнергии;

ПУЭ, 7-е изд-е, глава 1.5. Учет электроэнергии; ПУЭ, 7-е изд-е, глава 1.6. Измерение электри-

ческих величин; ведены рекомендации по организации согласо-

ванного расчетного учета электроэнергии между энергоснабжающей организацией и энергоемким потребителем приказом Минэнерго РФ от 27/III 2002 г. ¹ 96 по согласованию с Минюстом РФ от 18/IV 2002 г.

3. ВНИИЭ, аккредитованное Госстандартом России на право аттестации МВИ и проведения

Функции ВНИИЭ как базовой организации метрологической службы по электрическим измерениям

Анализ состояния электрических измерений в электроэнергетической отрасли России

Разработка отраслевых и межотраслевых НД по МО измерений электроэнергии

Разработка и аттестация методик выполнения измерений электроэнергии и других электрических величин

Метрологическая экспертиза НД, КД и ТД

Участие в разработке технических требований, средств и методов электрических измерений, создании эталонов единиц электрических величин, необходимых для МО электрических измерений

Участие в энергетических обследованиях энергопредприятий

Экспертиза средств учета электроэнергии на соответствие требованиям энергетики и электрификации

Информационное обеспечение в области МО электрических измерений

Взаимодействие с Госстандартом России, органами Государственной метрологической службы, головной метрологической службой энергетики и электрификации

'! : ##, % " 7 " :

3 7 ! %$ 3 "

метрологической экспертизы документов, аттестовало более 40 МВИ, из них 17 МВИ, разработанных в ВНИИЭ.

4.Проведена метрологическая экспертиза 154 документов общим объемом около 2800 листов (стандарты, технические требования, ТЗ, нормативные документы РАО “ЕЭС России” и др.).

5.В рамках создания эталонной базы ВНИИЭ совместно с ВНИИМС принимает участие в создании передвижной лаборатории для поверки высоковольтных ТТ и ТН на местах эксплуатации. В части разработки методов и средств измерений сотрудники ВНИИЭ участвовали в разработке косвенных методов определения погрешностей ТТ и ТН на местах их эксплуатации, а также определили перечень вспомогательных средств измерений, необходимых энергопредприятиям для паспортизации измерительных комплексов, контроля точ- ности измерений, проведения ревизии средств учета электроэнергии и проведения энергетиче- ских обследований энергообъектов.

6.В течение 5 лет ВНИИЭ принимает участие

âпроведении энергетических обследований энергопредприятий, предусмотренных Законом РФ “Об энергосбережении”. За это время было проведено обследование ряда энергосистем, предприятий электрических сетей Мосэнерго, крупных промышленных потребителей и энергосбытовых

компаний. В рамках обследования проводились ревизия систем учета электроэнергии и поэлементное инструментальное обследование средств уче- та, в том числе с диагностированием погрешностей ТТ и ТН на местах эксплуатации, измерениями параметров нагрузок вторичных цепей ТТ и ТН, калибровкой счетчиков; разрабатывались рекомендации по совершенствованию МО измерений электроэнергии.

7.Проведена экспертиза на соответствие приобретаемого оборудования отраслевым требованиям и условиям эксплуатации в ЕЭС и выданы экспертные заключения на 10 типов электронных счетчиков, четыре типа ТТ и два типа ТН.

8.В рамках информационного обеспечения в области МО электрических измерений во ВНИИЭ

ñ1997 г. проводится ежегодный научно-техниче- ский семинар “Метрологическое обеспечение электрических измерений в электроэнергетике”, получивший с 2001 г. статус научно-практической конференции “Метрология электрических измерений в электроэнергетике”. В конференциях принимают участие специалисты энергосистем и производителей средств учета электроэнергии из России, стран СНГ и дальнего зарубежья. Кроме этого, издается 1 раз в 2 года “Сборник нормативных и методических документов по измерениям, техническому и коммерческому учету электрической энергии и мощности”.

9.В рамках решения различных проблем МО электрических измерений в электроэнергетике России осуществляется тесное взаимодействие с Управлением метрологии Госстандарта России, ведущими государственными метрологическими научными центрами: ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (г. Санкт-Петербург), ВНИИМС (г. Москва), УНИИМ (г. Екатеринбург), РОСТЕСТ-Москва (г. Москва); ГОМС – ОАО “Фирма ОРГРЭС” и базовыми организациями метрологической службы ЕЭС России (около 50 служб метрологии, измерительных лабораторий АО-энерго); Госэнергонадзором Минэнерго РФ, территориальными управлениями Госэнергонадзора; вузами (МЭИ, МВТУ им. Баумана, УГТУ–УПИ, МГОУ и др.); приборостроительными предприятиями России (МЗЭП, ОАО “Концерн Энергомера”, НТЦ фирмы “Альбион”, СЗТТ, ОАО “ХК “Электрозавод”, ИТФ “Системы и технологии” и др.); энергопредприятиями Украины, Белоруссии и других стран СНГ; представителями приборостроительных фирм США, Германии, Швейцарии и других стран.

Список литературы

1.ÃÎÑÒ Р 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.

2.ÐÄ 34.11.333-97. Типовая методика выполнения измерений количества электрической энергии. М.: РАО “ЕЭС России”.

3.ÐÄ 34.11.334-97. Типовая методика выполнения измерений электрической мощности. М.: РАО “ЕЭС России”.

4.ÐÄ 153-34.0-11.209-99. АСКУЭ. Типовая методика выполнения измерений электроэнергии и мощности. М.: РАО “ЕЭС России”.