Перейти к списку статей номера
II Научно-практическая конференция «Опыт и перспективы применения силовой электроники и электропередач постоянным током для повышения надежности электрических сетей и реализации международных проектов» (Подкомитет В4 РНК СИГРЭ)
Автор: О.В. Суслова – АО «НТЦ ЕЭС»
Аннотация: В рамках ежегодной международной специализированной выставки «Электрические сети России — 2017» 07.12.2017 г. состоялась II научно-практическая конференция «Опыт и перспективы применения силовой электроники и электропередач постоянным током для повышения надежности электрическихсетей и реализации международных проектов». Мероприятие было организовано Подкомитетом РНК СИГРЭ В4 «Электропередачи постоянным током высокого напряжения и силовая электроника» при поддержке ведущегонаучно-технического партнера АО «НТЦ ЕЭС», Подкомитетом ПК-6 «Силовая электроника в электроэнергетике» ТК 016 «Электроэнергетика» при поддержке базовой организации ПАО «ФСК ЕЭС».
В ходе конференции обсуждались вопросы развития системы стандартизации в области силовой электроники (СЭ) в электроэнергетике, опыт эксплуатации передач постоянного тока (ППТ) и вставок постоянного тока (ВПТ) и устройств FACTS в энергосистеме РФ, работы по реконструкции ППТ и ВПТ, перспективы создания сетей постоянного тока, развитие отечественной элементной базы для построения ППТ и ВПТ и устройств FACTS.
Специалисты высокого класса
Автор: А.Н. Буслов – обозреватель научно-технического журнала «Энергия единой сети»
Аннотация: ПАО «ФСК ЕЭС» входит в ПАО «Россети», крупнейший энергетический холдинг страны, которому принадлежит 80,13 % акций компании. Создано в 2002 г. в рамках реформирования электроэнергетической отрасли как монопольный оператор Единой национальной электрической сети. В зоне ответственности находятся 141 тыс. км высоковольтных магистральных линий электропередачи и 940 подстанций общей трансформаторной мощностью 336,5 тыс. МВА. Компания обес печивает надежное энергоснабжение потребителей в 77 регионах России, обслуживая площадь около 15,1 млн км2. В структуру ПАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» входят: 8 филиалов «Магистральные электрические сети» (МЭС); 36 филиалов«Предприятия магистральных электрических сетей» (ПМЭС); один филиал «Специализированная производственная база «Белый Раст».
Перспективы создания сверхпроводящих кабельных линий для передачи электроэнергии на большие расстояния
Prospects of large distances energy transmission via superconducting cable lines
Авторы: В.Е. Сытников, д.т.н., А.В. Кащеев, Т.В. Рябин – АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Authors: V.E. Sytnikov, A.V. Kascheev, T.V. Rjabin – Research And Development Center At Federal Grid Company Of Unified Energy System, JSC
Ключевые слова: сверхпроводящий кабель (ВТСП КЛ); мощность; длина;
перепад температур; криогенная станция; потери энергии.
Keywords: superconducting cable; power; length; temperature difference; cryogenic station; energy loss.
Аннотация: Сравнительно недавно научная общественность отмечала 100-летнюю годовщину открытия явления сверхпроводимости и 30-летнюю годовщину открытия высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), которая явила миру возможность перехода от дорогостоящего охлаждения низкотемпературных сверхпроводников жидким гелием к принципиально новому — азотному уровню температур [1]. В начале 2000-х годов в научных статьях стали появляться данные об успешных испытаниях прототипов и экспериментальных отрезков ВТСП-кабелей.
В настоящее время в мире насчитывается несколько десятков экспериментальных кабельных линий, созданных с целью изучения возможности передачи электроэнергии с использованием эффекта сверхпроводимости, но их длины пока не превышают одного километра.
Сейчас технологии достигли уровня, позволяющего строить системы передачи энергии длиной в несколько километров для использования их в реальных электросетях. Уже объявлено о разработке проектов ВТСП кабельных линий длиной от одного до десяти километров (Россия, Япония, Республика Корея, Европа и США) [2]. Интерес к этому направлению определяется фактом размещения мощных источников электроэнергии ( АЭС, ГЭС, гелиои ветропарки) на больших расстояниях от крупных городов и потребителей электроэнергии, что приводит к необходимости транспортировать большие потоки энергии на значительные расстояния. При этом традиционная схема выдачи мощности предполагает использование высоковольтных воздушных линий передачи (220–750 кВ), что обусловлено стремлением минимизировать потери энергии при ее транспортировке.
Это приводит к необходимости создания высоковольтных повышающих и, затем, понижающих подстанций, к потерям энергии при ее транспортировке и отчуждению значительных площадей земли. Использование сверхпроводящих кабельных линий позволит заметно снизить класс напряжения и увеличить единичную мощность передачи за счет увеличения рабочих токов. Это приводит к возможности передачи при пониженном напряжении, что существенно сказывается на стоимости всей инфраструктуры кабельной линии.
Кроме того, в сверхпроводящей линии отсутствует падение напряжения по длине линии, что существенно для протяженных линий.
Abstract: Recently, the scientifi c community celebrated the 100th anniversary of the discovery of the phenomenon of superconductivity and the 30-year anniversary of the discover of hightemperature superconductivity (HTS), which showed the possibility of moving from expensive liquid helium cooling of low-temperature superconductors to an entirely new level of liquid nitrogen temperatures [1]. Currently in the world there are dozens of experimental cable lines, created with the purpose of studying the possibility of transmission of electricity using the effect of superconductivity, but their lengths still do not exceed one kilometer. Now the technology has reached a level allowing to build energy transfer systems with a length of several kilometers for use in real networks. It is already announced the development of projects HTS cable lines in length from one to ten kilometers (Russia, Japan, the Republic of Korea, Europe and the USA) [2]. Interest in this direction is determined by the fact that powerful power sources (nuclear power plants, hydro stations, helio- and wind parks) are located at great distances from large cities and electricity consumers, which leads to the need to transport large energy fl ows over long distances.
The use of superconducting cable lines will signifi cantly reduce the voltage class and increase the unit transmission capacity by increasing the operating current. This leads to the possibility of transmission at reduced voltage, which significantly affects the cost of the entire infrastructure of the cable line. In addition, the superconducting line has no voltage drop along the length, which is essential for long lines.
Тенденции развития технологий передачи электроэнергии постоянным током (по материалам Международного коллоквиума 2017 СИГРЭ A3, B4 и D1)
Trends of the development of technologies for the transfer of electricity direct current (based on materials of the International Colloquium 2017 CIGRE A3, B4 & D1)
Авторы: О.В. Суслова, к.т.н. – АО «НТЦ ЕЭС», Л.В. Травин – ВЭИ, Филиал ФГУП «РФЯЦ−ВНИИТФ им. академика Е.И. Забабахина»
Authors: O.V. Suslova – Scientific And Technical Center Of Unified Power System, Jsc, L.V. Travin – VEI, Branch Of Federal State Unitary Enterprise Russian Federal Nuclear Center – All-Russian Research Institute Of Technical Physics
Ключевые слова: передача постоянного тока на преобразователях напряжения; модульный многоуровневый преобразователь напряжения; сети постоянного тока; многотерминальные передачи постоянного тока; передача постоянного тока ультравысокого напряжения.
Keywords: high voltage direct current power transmission; voltage source converter; modular multilevel converter; direct current grid; multiterminal HVDC power transmissions; ultra-high voltage direct current (UHVDC) power transmission.
Аннотация: Представлен краткий обзор докладов, сделанных в рамках тематического направления Исследовательского комитета СИГРЭ В4 «Электропередачи постоянным током высокого напряжения и силовая электроника» на Международном коллоквиуме СИГРЭ А3, В4 и D1 «Сети высокого напряжения постоянного и переменного тока – технологии будущего», проходившем в октябре 2017 г. в Канаде, г. Виннипег. Ключевыми темами обсуждения явились: применение передач ультравысокого напряжения для передачи электроэнергии на большие расстояния, применение модульных многоуровневых преобразователей напряжения для передач постоянного тока и устройств FACTS, создание многотерминальных передач и сетей постоянного тока.
Abstract: Review of papers made by Study Committee B4 “HVDC and power electronics“ during CIGRÉ Winnipeg 2017 International Colloquium “HVDC & HVAC Network Technologies for the Future” is given. Key topics of discussions were UHVDC power transmissions for transmit bulk electrical power over long distances and increase their capacity, modular multilevel converters for power transmissions and FACTS, DC grids, multiterminal HVDC power transmissions.
Применение принципа равенства относительных приростов потерь в электрических сетях
Penalty factors equality principle and its application in electric grids
Автор: А.В. Паздерин, д.т.н. – ФГАОУ ВО «УРФУ», А.А. Паздерин – Филиал ПАО «ФСК ЕЭС» – МЭС УРАЛА
Author: A.V. Pazderin – Ural Federal University, A.A Pazderin – Urals Branch Of Federal Grid Company Of Unified Energy System, Jsc
Ключевые слова: электрические сети; относительные приросты потерь мощности (ОППМ); потери электрической энергии; оптимизация; тарифы на технологическое присоединение; математическая модель.
Keywords: Electric networks; transmission losses penalty factors; losses of electric energy, optimization; tariffs for technological connection; mathematical model.
Аннотация: В статье рассматривается применение принципа равенства относительных приростов потерь мощности (ОППМ) для снижения потерь энергии в электрических сетях. Такой подход обеспечивает минимизацию активных потерь в сети при фиксированном объеме полезного отпуска электроэнергии. Данное условие предполагает возможность перераспределения нагрузок между узлами электрической сети с активными потребителями и источниками распределенной генерации. Для задачи присоединения новых потребителей к электрической сети обосновывается необходимость дифференцированной ставки на технологическое присоединение, учитывающей значение ОППМ. Низкий тариф на технологическое присоединение в узлах с минимальными значениями ОППМ будет способствовать гармоничному развитию сетей и режимов их работы с минимумом потерь на передачу.
Abstract: The paper presents a penalty factors equality principle for minimization transmission losses in electric grids. Equality of penalty factors provides a minimum of active losses in a grid with fi xed amount of energy consumption. The given condition assumes an opportunity of loads redistribution between a scheme nodes with active consumers and distributed generation. For the problem of new consumers connection to electric grid necessity of the differentiated rate for technological connection, taking into account the value of losses penalty factors, is proved. The low tariff for technological connection in nodes with low penalty factors will promote harmonious development of electric grid and its modes with a minimum of transmission losses.
It is shown that the principle of equality of relative loss growth provides the optimal distribution of the active consumer load in the network design, from the point of view of load losses. The optimal distribution of a given useful release between load nodes depends on the network topology and is determined, fi rst of all, by active bondingresistances.
