Опыт создания программной модели объекта электроэнергетической системы для исследования работы цифровых средств релейной защиты и автоматики

Статья посвящена моделированию участков и элементов электрических сетей для тестирования логики работы терминалов релейной защиты и автоматики с целью их проверки, настройки и дальнейшего ввода в эксплуатацию. При большом разнообразии устройств появляется проблема наладки их взаимодействия в реальных условиях. Авторами предлагается решение данной проблемы путем создания верифицированной модели на базе цифрового двойника участка электроэнергетической сети в программном комплексе MatLab и изучения функционирования исследуемых комплектов защит в номинальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных режимах работы оборудования. Для выбранной подстанции была создана модель, отображающая все требуемые для исследования свойства оригинала, и произведен анализ требований к работе основного и резервного комплектов защит для трехобмоточных трансформаторов. В качестве основного комплекта использована дифференциальная релейная защита трансформатора, а резервного – максимальная токовая защита в количестве трех комплектов на один защищаемый объект: в цепи высшего, среднего и низшего напряжений. Модель позволяет производить анализ селективности работы релейных защит путем проверки текущих уставок, загружая их из XML-документов, выгруженных из действующих терминалов, а также благодаря оценке правильности расчета новых уставок с возможностью их ручного ввода в модель. В результате моделирования для исследуемого объекта был проведен трехэтапный анализ работы дифференциальной и максимальной токовой защит, который показал их селективную работу как в случае номинальных, так и ненормальных режимов, в том числе и при неисправности основного комплекта защиты трансформатора. Данная методика может быть распространена на другие объекты электроэнергетической сети.