Перейти к списку статей номера
Системы накопления электроэнергии: Перспективы и потенциал развития
Electric power storage systems: Prospects and development potential
Авторы: Д.А. Россихин, филиал ПАО «ФСК ЕЭС» —МЭС Центра, Т.В. Выприцкая, филиал ПАО «ФСК ЕЭС» —Волго-Донское ПМЭС, А.В. Сидорова, филиал ПАО «ФСК ЕЭС» —МЭС Востока
Authors: D.A. Rossikhin, T.V. Vypritskaya, A.V. Sidorova, Federal grid company of Unified energy system (PJSC FGC UES)
Ключевые слова: системы накопления электроэнергии; возобновляемые источники электроэнергии; накопитель; источник бесперебойного питания; батарея; аккумулятор; энергосистема; электроснабжение; генерация; потребление; электроэнергия.
Key words: electricity storage systems;renewable sources of electricity; storage; uninterruptible power supply; battery; accumulator; power system; power supply; generation; consumption; electricity.
Аннотация: Мировая энергетика находится на этапе глобального перехода, характеризующегося широким использованием возобновляемых источников энергии и постепенным вытеснением углеводородного топлива. При этом отчетливо виден новый тренд развития энергетики —любая генерация, будь то ветровая, солнечная или гидрогенерация, должна быть непрерывно связана с накоплением вырабатываемой мощности. В России данное направление находится в начальной стадии развития, в то время как в зарубежных странах уже активно внедряются и эксплуатируются системы накопления энергии, причем их применение актуально как в промышленности, так и в бытовом секторе потребления. В статье рассматриваются перспективы и потенциал развития систем накопления электроэнергии в России, существующие мировые технологии, опыт успешной отечественной и зарубежной эксплуатации систем, а также сопутствующие экономические, технологические, правовые и другие риски.
Abstract: Today, the world energy industry is at the stage of a global transition, characterized by the widespread use of renewable energy sourcesand the gradual displacement of hydrocarbon fuels. At the same time, a new trend in the development of energy is clearly visible — any generation, whether wind, solar or hydro generation, should be continuously connected with the accumulation of generated power.
In Russia, this direction is in the initial stage of development,while energy storage systems are already being actively introduced and operated in foreign countries, and their application is relevant both in industry and in the domestic consumption sector.
This article discusses the prospects and potential for the development of electricity storage systems in Russia, existing world technologies, the experience of successful domestic and foreign operation of systems, as well as related economic, technological, legal and other risks.
Критерии выявления дефектов электрического оборудования в условиях Крайнего Севера
Criteria for detecting electricalequipment defects in the Far North
Автор: А.В. Хакимов, независимый эксперт
Author: A.V. Khakimov, independent expert
Ключевые слова: электрическое оборудование; дефекты; износ; эксплуатация; резерв; эффективные методы.
Key words: electrical equipment; defects; wear; operation; reserve; effective methods.
Аннотация: В статье приведена классификация дефектов электрического оборудования на примере типичной подстанции 220 кВ, таких как внешние (зрительные или при помощи средств технологического оснащения), резервные (посредством аналитического расчета), производственно-технологические (возникающие в процессе производства или уже проведенного ремонта), влияющие на диагностические параметры (надежность, чувствительность, информативность и долговечность). Выявлены самые критичные из них и даны рекомендации по дальнейшей эксплуатации электрооборудования. С целью предотвращения износа оборудования предложены тепловизионные и электрические методы контроля, помогающие предотвратить развитие дефектов.
Abstract: This article presents a classificationof electrical equipment defects on the example of a typical 220 kV substation, such as: external (visual or with the help of technological equipment), backup (through analytical calculation), production and technological (arising during production or already carried out repairs), affecting diagnostic parameters (reliability, sensitivity, informativeness and durability). The most critical of them are identified and recommendationsfor further operation of electrical equipment are given. In order to prevent equipment wear, the following control methods are proposed to help prevent the growth of defects: thermal imaging and electrical.
Геометрический метод расчета и моделирование стержневых обмоток электрических машин
Geometric method of calculation and modeling of rod windings of electric machines
Авторы: Р.Н. Шульга, к.т.н., А.А. Лабутин, ВЭИ —филиал ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина»
Authors: R.N. Shulga, candidate of technical sciences, A.A. Labutin, VEI — branch of FSUE RFNC–VNIITF im. academician E.I. Zababakhina, Moscow
Ключевые слова: геометрический метод; расчет; моделирование; стержневая обмотка; индукторный генератор.
Key words: geometric method; calculation; modeling; rod winding; inductor generator.
Аннотация: Разработан геометрический метод проектирования стержневых обмоток индукторных генераторов с осевым возбуждением. Описаны поэтапные процедуры для применения указанного метода, который обеспечивает минимальный вылет лобовых частей статорной обмотки и реализацию высокооборотных электрических машин (ЭМ) с минимальными массогабаритными показателями. Сочетание геометрического метода с аналитическим расчетом магнитных цепей статора и ротора позволяет создать 3D-модель ЭМ с осевым возбуждением. Модель позволяет разработать САПР и цифровой двойник путем формирования библиотек программ с дополнительными программами остальных подсистем.
Abstract: A geometric method for designingrod windings of inductor generators with axial excitation is developed. Step-by-step procedures for applying this method are described. The method provides a minimum flight of the frontal parts of the stator winding, and provides the implementation of high-speed EM with minimal weight and size indicators.
The combination of the geometric method with the analytical calculation of the magnetic circuits of the stator and rotor makes it possible to create a 3D model of the EM withaxial excitation. The model allows you to develop a CAD and digital double by forming program libraries with additional programs of other subsystems.
Алгоритм контроля токов в ЛЭП в заданных эксплуатационных условиях
Algorithm current control in the power line in the specified operational conditions
Авторы: И.В. Игнатенко, С.А. Власенко, А.И. Пухова, Е.Ю. Тряпкин, Дальневосточный Государственный университет путей сообщения, А.А. Казакул, А.О. Варыгина, АО «Дальневосточная распределительная сетевая компания»
Authors: I.V. Ignatenko, S.A. Vlasenko, A.I. Pukhova, E.Y. Tryapkin, Far Eastern State transport university, Khabarovsk, Russia, A.A. Kazakul, A.O. Varygina, Joint Stock Company «Far-Eastern distribution company», Blagoveshensk, Russia
Ключевые слова: воздушная линия электропередачи; стрела провеса; допустимая температура; длительно допустимая нагрузка; математическая модель.
Key words: overhead power line, sag arrow, permissible temperature, long-term permissible load, mathematical model.
Аннотация: В статье рассмотрены проблемы определения аварийно-допустимых токов для разной длительности действия электрической нагрузки. Предложена и апробирована на экспериментальном стенде современная математическая модель нагрева проводов ЛЭП, учитывающая их конструктивные особенности при имитации теплообмена в программной среде Elcut. Реализация в программной среде модели нагрева провода позволяет автоматически определять величину допустимого тока при условии сохранения механической прочности и габаритов проводов ЛЭП. Предложен алгоритм, контролирующий состояние проводов ЛЭП во время эксплуатации.
Abstract: The article discusses the relevance of the problem of determining emergency permissible currents for different durations of the electrical load. A modern mathematical model of wire heating was proposedand tested on an experimental stand, taking into account the design features of overhead lines when simulating heat transfer in the Elcut software environment.
The implementation of the wire heating model in the software environment makes it possible to automatically determine the value of the permissible current according to the conditions for maintaining the mechanical strength and dimensions of the overhead line. An algorithm is proposed that monitors the state of the power transmission line wires in operation.
Предотвращение гололедообразования на грозотросе двухцепной ВЛ 220 кВ наведенными токами без ее отключения
Prevention of ice formation on the ground wire of two-circuit overhead lines 220 kV by induced currents without disconnecting them
Авторы: Е.А. Кротков, А. А. Щобак, ФГБОУ ВО «САМГТУ», Самара
Authors: E.A. Krotkov, A.A. Schobak, Samara State technical university
Ключевые слова: воздушная линия электропередачи; грозозащитный трос; наведенный ток; профилактический обогрев; гололедообразование; плавка гололеда.
Key words: overhead power line;lightning protection cable; induced current; preventive heating; ice formation; ice melting.
Аннотация: Рассмотрен способ профилактического обогрева грозотроса двухцепной ВЛ 220 кВ с целью предотвращения на нем гололедообразования за счет наведенного тока фаз. Приведено описание способа и математической модели, определены основные параметры схемы замещения.
Abstract: A method of preventive heating of a ground wire of a 220 kV double-circuitoverhead line is considered in order to prevent ice formation on itdue to the induced phase current. The description of the method and the mathematical model is given, the main parameters of the equivalent circuit are determined.
Комплексы электротехнического оборудования для передач и вставок постоянного тока
Еlectrical equipmentcomplexes for DC transmissions and back-two-back
To the 100th anniversary of VEI
Авторы: Р.Н. Шульга, к.т.н., П.М. Стальков, к.т.н., Т.С. Смирнова, ВЭИ —филиал «РФЯЦ-ВНИИТФ», Москва
Authors: R.N. Shulga, ph. d., P.M. Stalkov, ph. d., T.S.Smirnova, VEI — branch of RFNC–VNIITF, Moscow To the 100th anniversary of VEI
Ключевые слова: комплекс электротехнического оборудования; передача и вставка постоянного тока; координация и технология; многоподстанционные передачи и сети постоянного тока.
Key words: complex of electricalequipment, DC transmission andback-two-back, coordination and technology, multi-substation transmission and DC networks.
Аннотация: Рассмотрены разработка и проектирование комплексов электротехнического оборудования (КЭО) для крупнейших в мире до 90-х гг. прошлого века передачи постоянного тока (ППТ) 1500 кВ Экибастуз — Центр мощностью 6 ГВт и Выборгской вставки постоянного тока мощностью 1,5 ГВт. Отмечены характеристики и особенности этих объектов, круг исполнителей, координация и технология проведения работ.
Показано формирование в ВЭИ базы исследований и разработки КЭО. Отмечен вклад ВЭИ в проблему создания многоподстанционных ППТ и многоподстанционных сетей постоянного тока, опередивших зарубежные разработки на 20–30 лет.
Технология работ предусматривала исследования, разработку КЭО, изготовление оборудования на опытном, затем серийных заводах, проведение испытаний на мощном испытательном стенде г. Тольятти в условиях, соответствующих характеру эксплуатации.
Abstract: Development and design of complexesof the electrotechnical equipment (KEO) for the world’s largest direct current transmission (HVDC-PPT) of 1500 kV Ekibastuz —Center with a capacity of 6 GW and Vyborg direct current backtwoback with a capacity of 1.5 GW are considered.
The characteristics and featuresof these objects are noted, the range of performers, coordination and technology of work is noted. The formation of the base of research and development of KEO in the VEI is shown. The contribution of VEI to the problem of creating multi-substation PPT andmulti-substation DC networks,which are 20–0 years ahead offoreign developments, is noted. The technology of work provided forresearch, development of KEO, productionof equipment at experimental,then serial plants, testing on a powerful test stand (MIS) in Togliatti in conditions corresponding to the nature of operation.
Российская возобновляемая энергетика1
Авторы: В.А. Бутузов, д.т.н., Кубанский Государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина, П.П. Безруких, д.т.н., Национальный исследовательский университет «МЭИ», В.В. Елистратов, д.т.н., Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Ключевые слова: возобновляемая энергетика; геотермальные тепловые электростанции; солнечные электростанции; фотоэлектрические станции; ветроэлектростанции; гидроэлектростанции; возобновляемые источники энергии; ГОЭЛРО; научно-технические ассоциации; книги и журналы по ВИЭ.
Аннотация: Приведены данные по установленной мощности объектов возобновляемой энергетики (ВЭ) в мире и России на 01.01.2020 г. Для дореволюционной России основными видами используемых ВИЭ были дрова, торф и гидроэнергия. Приведены объемы гидроэнергетики в 1913 г., примеры электростанций на торфе, книг по дровяному отоплению.
Представлены данные об основателях научных школ по солнечной, геотермальной, ветровой энергетике. Отмечены роль Императорской Академии наук в комплексном исследовании ВИЭ, плана ГОЭЛРО (1920 г.) в системном использовании ВЭ (гидроэлектростанции, торфяные электростанции). Указаны основные научные центры СССР по ВЭ, лидеры по отдельным ее видам и их достижения. Отмечена организационная работа по ВЭ в СССР и основные результаты научных коллективов современной России. Анализируется законодательное обеспечение развития ВИЭ в СССР и России. Указаны важные нормативные документы. Представлен перечень основных монографий и публикаций по российскому опыту использования ВИЭ, а также специализированных журналов и разделов по ВИЭ в энергетических журналах. Описана деятельность российских научно-технических ассоциаций.
1 Репринт статьи из журнала «Энергетик», 2021, № 9. Публикуется с разрешения редакции и авторов.
