Метод передачи информации по высоковольтным линиям

НОВЫЙ МЕТОД ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ЛИНИЯМ

          Разработан новый метод передачи информации по высоковольтным линиям, на основе которых реализованы патентованные инновационные приборы для электроэнергетики.

На основе данного метода реализованы макетные образцы для передачи сигнала по высоковольтным линиям 6-35 кВ, а также по грозотроссу линий 110 кВ и выше, где для связи низковольтной аппаратуры с высоковольтной линией (грозотросом) использованы впервые высоковольтные резисторы вместо традиционных конденсаторов и трансформаторов напряжения. Стоимость, весогабаритные параметры снижаются в 2-3 раза. 

     Номинальная потребляемая мощность разработанных макетных образцов передающих устройств не превышает 1 Вт, а их выходная мощность не превышает 0,1 Вт. Для передачи информации использовалось постоянное напряжение.      

     Устройства реагируют как на реальные, так и на самоустраняющиеся повреждения, т.е. диагностируют высоковольтные линии и относятся к «Умным сетям» (SMART GRID). 

       На устройства, основанные на новом методе получены 4 патента:

1.Фиксатор направления короткого замыкания – патент №2328752 

2.Система телеизмерения гололедно-ветровой нагрузки - патент №2332765

3.Фиксатор направления замыкания на землю - патент №2468377.

       Материалы, основанные на вышеприведенных патентах являются победителями конкурсов по программам СТАРТ – 2004, СТАРТ – 2010, СТАРТ – 2013 соответственно.

       4.Способ измерения расстояния до места короткого замыкания - патент №2468378.

       Преимущества:

       - малая потребляемая и отдаваемая мощность (1-2 Вт);

       - достаточно большая дальность передачи информации;

       - относительно небольшие вес, габариты и стоимость;

       - возможность питания схемы через используемые высоковольтные резисторы

        Уровень новизны предлагаемого метода определяется использованием впервые в мире высоковольтных резисторов для связи низковольтной аппаратуры с высоковольтной линией.

        1. По сравнению с аналогом в виде индикатора короткого замыкания (ИКЗ) фирмы «Антракс» предлагаемые устройства имеют преимущества:

        - Дальность передачи сигнала значительна.

        - Источником питания служит высоковольтная линия (у аналога-незаряжаемые батареи).

- Фиксирующий индикатор направления короткого замыкания (ФИНКЗ) может передавать информации об участке междуфазного короткого замыкания после отключения линии только  за счет накопленного заряда конденсатора. 

- Фиксирующий индикатор направления замыкания на землю (ФИНЗЗ) отличается большей чувствительностью за счет сравнения показаний устройств, установленных на различных участках линии.

         2. Система телеизмерения гололедной нагрузки (СТГН) в отличие от аналога (Информационные системы контроля гололедных нагрузок на ВЛ. Дъяков А.Ф., Левченко И.И., Засыпкин А.С., Аллилуев А.А., Сацук Е.И., Быткин А.И., Дъяков Ф.А., ОАО РАО «ЕЭС России», филиал ОАО РАО «ЕЭС России» - РП «Южэнерготехнадзор», Южно-Российский ГТУ (НПИ), филиал ОАО «ЮИЦЭ» - институт «Южэнергосетьпроект», ООО «СКБ приборов и систем автоматизации», филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Юга. Энергетик, 2005, №11) имеет малые вес, габариты и стоимость, различающиеся около 3-х раз.     

          Другой аналог в виде «Датчика обледенения» фирмы «Антракс» для измерения веса гололеда, где датчик устанавливается на фазном проводе, не реагирует на ветровые нагрузки, нет информации о погрешности измерения веса, обусловленной изменяющейся плотностью и неравномерностью обледенения вдоль провода, а использование незаряжаемых батарей и высокочастотной связи влечет за собой те же недостатки, что и ИКЗ.

          СТГН может быть использован для передачи сигнала о весе гололеда по грозотроссу высоковольтных линий всех классов напряжений.

3. Фиксирующий индикатор определения расстоянии до места короткого замыкания по сравнению с аналогом  «СИРИУС-2-ОМП» снижает погрешности до 50%, обусловленные влиянием нагрузок фидеров подстанции и насыщением трансформатора тока.

       4. Благодаря наличию общих функций все предлагаемые устройства могут быть объеденены в одно для снижения себестоимости.

        Уровень технологичности – простота конструкции, изготовления с использованием существующей элементной базы. 

        Ожидаемые цены предлагаемых устройств ниже, чем у аналогов.

Расчет стоимости патентов

            Поскольку предлагаемые устройства устанавливаются на опорах линии, в том числе для определения участка (направления) замыкания на землю или короткого замыкания, где по нормативам рекомендуется их установка через 2-5 км, то при расчетах примем среднее значение 3,5 км. 

           В России насчитывается более 1,5 млн. км воздушных линий 6-35 кВ и расчетное количество требуемых устройств получится - 1,5*106/3,5≈4,3*105 шт. С учетом стран СНГ (где сети аналогичны нашим) и ряда других стран удвоим это значение и получим требуемый общий объем рынка сбыта - 8,6*105 шт. Реальный объем рынка сбыта примем 20% - 1,7*105 шт.

           Данная цифра получена относительно одного патента и поэтому (при реализации 4-х патентов) рассматривается самая дорогая цена аналога СИРИУС-2-ОМП – 52706 руб./шт. (без НДС за 2014 г.). С учетом этих цифр объем реализации будет - 1,7*105 шт.* 52706 руб./шт. ≈ 9*109 руб. (без НДС). При нормативной оценке в 20 %, прибыль будет 1.8*109 руб. (без НДС).

          Оценка патента рассматривается обычно (1-5)% от прибыли и  мы запрашиваем среднее значение 3%, т.е. 54 млн. руб. с округлением до 60 млн. руб.

          Расчет проведен для одного патента на изобретение и за эту сумму 60 млн. руб. продаем 4 патента, основанные на новом методе передачи сигнала.