Перейти к списку статей номера
К вопросу о структуре энергетики будущего
The structure and management of the future energetics
Авторы: Э.М. Перминов, к.т.н., НП «НТС Единой Энергетической Системы», М.Г. Тягунов, д.т.н., Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Authors: E.M. Perminov, NP “Scientific and Technical Council of the Unified Energy System”, M.G. Tyagunov, National Research University “MEI”
Ключевые слова: энергетика; возобновляемая энергетика — солнечная, ветровая, геотермальная и т. п.; децентрализованное энергоснабжение; топливно-энергетический баланс; сетевое регулирование.
Keywords: energy; renewable energy — solar, wind, geothermal, etc.; decentralized energy supply; fuel and energy balance; network regulation; use of energy storage devices; hybrid energy complexes; global energy association; energy of the future.
Аннотация: В статье рассмотрены состояние и перспективы развития новых технологий мировой и отечественной возобновляемой энергетики (НВИЭ).
Показано, что за счет широкого и эффективного использования возобновляемых и местных энергоресурсов может быть обеспечена потребность человечества в энергии и уже на данном этапе могут быть успешно решены проблемы децентрализованного энергоснабжения для отдаленных и труднодоступных регионов.
Решение научно-технических и организационных вопросов использования высокотехнологичного оборудования, достоверная оценка и прогноз изменяющихся природных ресурсов (интенсивность солнечного излучения, ветропотенциала, гидроэнергоресурсов малых водных потоков, приливов, волн и т. д.) сегодня надежно обеспечиваются.
В России за счет использования НВИЭ может быть достигнуто существенное улучшение топливно-энергетического баланса, практическое энергосбережение, создание новых высокотехнологичных производств.
Для продвижения НВИЭ необходимы: совершенствование законодательства, разработка современной нормативно-технологической документации поддержка отечественных НИОКР и импортозамещения производства высокотехнологичного оборудования.
Abstract: The article discusses the state and prospects for the development of new technologies of world and domestic renewable energy (NEE) using materials from Russian and foreign Forums and the section «Renewable and alternative energy» of the Scientific and Technical Board of NP «NTS UES» on this topic. It is shown that due to the wide and efficient use of renewable and local energy resources, the human need for energy can be provided and already at this stage the problems of decentralized energy supply for remote and inaccessible regions can be successfully solved.
The solution of scientific, technical and organizational issues of using high-tech equipment, reliable assessment and forecast of changing natural resources (intensity of solar radiation, wind potential, hydropower resources of small water flows, tides, waves, etc.) are reliably provided today.
In Russia, due to the use of renewable energy sources, a significant improvement in the fuel and energy balance, practical energy saving, the creation of new high-tech industries, new jobs, import substitution and increased exports can be achieved.
To significantly promote renewable energy, an important component of the energy sector of the future, it is necessary to: improve legislation, develop modern regulatory and technological documentation, support domestic R&D and import substitution for the production of high-tech equipment.
Комплексные испытания ВТСП кабельной линии постоянного тока протяженностью 1200 м
Complex tests of HTS DC cable line with the length of 1200 m
Авторы: Т.В. Рябин, В.Е. Сытников, д.т.н., А.В. Кащеев, к.э.н., М.В. Дубинин – АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Authors: T.V. Ryabin, V.E. Sytnikov, A.V. Kashcheev, M.V. Dubinin – Research and Development Center at Federal Grid Company of Unified Energy System, JSC
Ключевые слова: Криогенное оборудование; ВТСП кабельная линия; высокотемпературная сверхпроводимость; система криогенного обеспечения; испытания аварийных режимов.
Keywords: complex of electrical equipment; average voltage; direct current; static Converter; energy storage.
Аннотация: Комплексные испытания всех компонентов ВТСП линии постоянного тока проводились в рамках проекта по созданию сверхпроводящей кабельной линии мощностью 50 МВт для энергосистемы Санкт-Петербурга, предназначенной для соединения двух подстанции различного напряжения в центре города. Экспериментальный стенд включал в себя несколько строительных длин кабеля с соединительными и концевыми муфтами, обратный криостат, двухконтурную систему криогенного обеспечения мощностью 12 кВт при 77К, преобразовательную станцию и систему контроля и мониторинга. Общая протяженность криогенного контура кабельной линии превысила 1200 метров. В докладе представлены результаты вакуумных, криогенных и электрических испытаний, которые проводились в течение нескольких месяцев. Определены электрические и гидравлические характеристики ВТСП кабельной линии. Исследованы некоторые аварийные режимы работы системы криогенного обеспечения. Оценено возможное время работы кабеля при различных авариях в системе криогенного обеспечения.
Abstract: Comprehensive tests of all the components of the HTS DC line were carried out as a part of the project to create a superconducting cable line with a capacity of 50 MW for the power system of St. Petersburg. HTS DC cable line will connect two substations of different voltage in the center of the city. The experimental stand included several cable lengths with joints and current leads, a reverse cryostat, a two-circuit cryogenic system with a capacity of 12 kW at 77 K, a converter station and a control and monitoring system. The total length of the cryogenic line exceeded 1200 m. The report presents the results of vacuum, cryogenic and electrical tests carried out over several months. The electrical and hydraulic characteristics of the HTS cable line were determined.
Комплексы электрооборудования переменного и постоянного тока для автономной и распределенной генерации
Complexes of AC and DC electrical equipment for automous and distributed generation
Авторы: Р.Н. Шульга, к. т. н. – ВЭИ-филиал ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ»
Authors: R.N. Shulga, Ph. D. – VEI-the branch of FSUE «RFNC-VNIITF», Moscow
Ключевые слова: комплекс электрооборудования; среднее напряжение; постоянный ток; статический преобразователь; накопитель электроэнергии.
Keywords: complex of electrical equipment; average voltage; direct current; static Converter; energy storage.
Аннотация: Выполнен анализ структуры комплексов электрооборудования (КЭО) переменного и постоянного тока среднего напряжения (СН) при автономной и распределенной генерации. Показана целесообразность применения КЭО СН постоянного тока в связи с ростом мощностей в мегаполисах, а в Арктике, в связи с расширением использования подводных кабелей и накопителей электроэнергии, применять КЭО СН постоянного тока. На примере судовых электроустановок показана возможность их применения для электроснабжения автономных потребителей. Описана структура и характер использования мобильных модульных комплексов жизнеобеспечения для производства электричества, тепла, холода, водоподготовки и воздухоподготовки (при необходимости).
Abstract: The analysis of the structure of the complexes of electrical equipment of AC and DC of the mean voltage in distribution networks with distributed generation. The expediency with the growth of capacities in megacities, and in the Arctic, with the use of submarine cables and energy storage devices, to use CEE DC. On the example of ship electrical installations the possibility of their application for power supply of Autonomous consumers is shown. The structure and nature of the use of mobile modular life support systems for the production of electricity, heat, cold, water treatment and air treatment (if necessary) are described.
Оценка надежности системы защиты и автоматики электрической сети 20 кВ мегаполиса при внедрении дифференциальных защит
Evaluation of the reliability of the protection and automation of the 20 kV electric network of the Megapolis when introducing differential protections
Авторы: А.В. Майоров, к.т.н. – ПАО «Россети»
Authors: A.V. Mayorov – ROSSETI, Public Joint Stock Company (ROSSETI, PJSC)
Ключевые слова: распределительные электрические сети; дифференциальная защита; надежность; коэффициент неготовности; граф состояния системы; марковский процесс.
Keywords: electrical distribution networks; differential protection; reliability; unavailability coefficient; system state graph; Markov process.
Аннотация: В статье рассматривается сравнительная оценка надежности системы защиты и автоматики для электрической сети напряжением 20 кВ при внедрении дифференциальных защит на основе построения графов состояния системы. Приводятся вероятностные характеристики отказов и параметров срока восстановления системы.
Abstract: The article considers the comparative assessment of the reliability of the protection and automation systems for a 20 kV electrical network when introducing differential protections based on the construction of system state graphs. The probabilistic characteristics of failures and parameters of the system recovery period are given.
Мониторинг аварийного режима силовых трансформаторов и автотрансформаторов
Emergency monitoring of power transformers and autotransformers
Авторы: М.Ю. Львов, д.т.н. – АО «ОЭК», Ю.Н. Львов, д.т.н., АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Authors: M.YU. Lvov, OEC, JSC, YU.N. Lvov – Scientific and Technical Center FGC UES, JSC
Ключевые слова: cиловой трансформатор; автотрансформатор; аварийный режим; мониторинг; внутреннее короткое замыкание; силовая дуга.
Keywords: power transformer; autotransformer; emergency mode; monitoring; internal short circuit; power arc.
Аннотация: Применение непрерывного контроля показателей состояния силового трансформатора и автотрансформатора является средством для своевременного выявления и предупреждения возникновения аварийного режима, сопровождающегося внутренним коротким замыканием, силовой дугой, взрывом и пожаром. Использование систем мониторинга позволяет обеспечить своевременный вывод из работы силового трансформатора и автотрансформатора до возникновения силовой дуги и предотвратить внутреннее короткое замыкание.
Abstract: The use of continuous monitoring of the state indicators of the power transformer and autotransformer is a means for timely detection and prevention of emergency conditions, accompanied by an internal short circuit, power arc, explosion and fire. The use of monitoring systems allows for timely shutdown of the power transformer and autotransformer before the occurrence of a power arc and to prevent internal short circuits
Тенденции электропотребления энергосистем России
Trends in power consumption of Russia’s power grid system
Авторы: Б.И. Макоклюев, д.т.н., АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Authors: B.I. Makokluev, Research and Development Center at Federal Grid Company of Unified Energy System, JSC
Ключевые слова: энергосистемы; прогнозирование электропотребления; ма-
тематическое моделирование; цикличность нагрузок; статистический анализ, коэффициент неравномерности, сезонная цикличность, технического учета потребления мощности.
Keywords: power systems; forecasting electric consumption; mathematical modeling; cyclic loads; statistical analysis.
Аннотация: Статья посвящена анализу тенденций электропотребления в российских энергосистемах на основе анализа статистических данных. Анализ этих данных имеет значение для подбора адекватных математических моделей долгосрочного прогнозирования электропотребления. Рассматриваются колебания графиков потребления ЭС, происходящие под влиянием комплекса различных факторов:
– длительные многолетние тенденции определяются социальными факторами и экономическим развитием регионов;
– устойчивые производственные циклы, астрофизические циклы (смена дня и ночи), сезонные колебания метеорологических факторов определяют регулярные колебания потребления (цикличности нагрузок) — суточную, не дельную, сезонную цикличности;
– устойчивые многолетние изменения потребления определяются межгодовым приростом и плавным изменением структуры потребления;
– резкие изменения погодных условий, общественные явления, телевизионные передачи, внеплановые отключения крупных потребителей и т. п. определяют нерегулярные колебания, отклонения нагрузки от цикличностей и тенденций.
Abstract: The article is devoted to the analysisof electricity consumption trends in Russian power systems based on the analysis of statistical data. Analysis of these data is important for the selection of adequate mathematical models for long-term forecasting of power consumption.
Evaluation of the nature of long-term changes — trends is essential for the selection of adequate mathematical models for long-term forecasting of power consumption in the context of several years.
The fluctuations of daily diagrams of consumption of ES are considered, taking place under the influence of a complex of various factors:
– long-term long-term trends are determined by social factors and economic development of the regions;
– stable production cycles, astrophysical cycles (change of day and night), seasonal fluctuations in meteorological factors determine regular fluctuations in consumption(cyclic loads) — daily, weekly, seasonal cycles;
– stable long-term changes in consumption are determined by inter annual growth and a smooth change in the structure of consumption;
– sudden changes in weather conditions, social phenomena, television programs, unscheduled disconnections of large consumers, etc. determine irregular fluctuations, load deviations from cyclicities and trends.
