Перейти к списку статей номера

 

Основные положения концепции интеллектуальной электроэнергетической системы России  с активно-адаптивной сетью

 

Авторы: Р.Н. Бердников, Ю.А. Дементьев – ОАО «ФСК ЕЭС», Ю.И. Моржин д. т. н., Ю.Г. Шакарян, д. т. н. – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: В 2011 г.  ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» по заказу ОАО «ФСК ЕЭС»   разработало Концепцию развития интеллектуальной электроэнергетической системы России  с активно-адаптивной сетью .  К разработке был привлечен целый ряд отраслевых и академических институтов, в том числе ОАО «Институт «Энергосетьпроект», Объединённый институт высоких температур РАН, Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН, Института энергетических исследований РАН , Института проблем управления РАН, ГУ «Институт энергетической стратегии» , Высшей школы экономики, Московского энергетического института .

Концепция определила принципы построения инновационной единой национальной электрической сети (интеллектуальной ЕНЭС), соответствующей современным требованиям развития электроэнергетики. Также проанализированы  и рассмотрены задачи управления режимами функционирования магистральных, межсистемных и распределительных сетей Единой электроэнергетической системы (ЕЭС) с учетом развития и совершенствования технологий производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии.

В концепции изложены идеология, базовые технологии и механизмы реализации интеллектуальной ЕНЭС. Обобщается отечественный и мировой (адаптированный к нашим условиям) опыты разработки и  создания электрических сетей использующих современные информационных технологий для мониторинга, автоматизированного и автоматического управления элементами энергосистемы и электроустановками потребителей. Описаны принципы и места размещения новых видов техники, области применения новейших технологий управления процессами в ЕЭС/ЕНЭС и приведены обобщенные стоимостные оценки.

 

 

Навигатор для интеллектуальной энергетики Дорожные карты «умных сетей»: проектируя совместное будущее

 

Авторы: Р.Н. Бердников – ОАО «ФСК ЕЭС», И.В. Данилин – ЗАО «АПБЭ», Д.В. Холкин – ОАО «ФСК ЕЭС», Ю.И. Моржин, д.т.н. – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: Происходящие процессы интеллектуализации электроэнергетики нередко трактуются как «простое» техническое переоснащение отрасли – пусть и на основе принципиально новых технологий. На самом деле изменения много глубже. Произошел своего рода разрыв – принципы организации сетевого хозяйства и его «базовые» технологии оставались неизменными, в то время как цифровая постиндустриальная экономика сформировала иные требования к отрасли, а потребителям для создания экономических и жизненных ценностей требуется гораздо больше, чем «доступ к розетке».

 

Российский проект: сверхпроводящая кабельная линия постоянного тока для электрических сетей современного мегаполиса

 

Авторы: В.Е. Сытников, д.т.н., С.Е. Бемерт, Ю.Г. Шакарян, д. т. н. – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», Р.Н. Бердников, ОАО « ФСК ЕЭС», О.В. Фролов, к.т.н., Ю.А. Шершнев, д.т.н. – ОАО «НИИПТ»

Аннотация: Использование сверхпроводящих кабелей позволяет существенно повысить пропускную способность линии электропередач. Сети использующие такие кабели имеют существенные преимущества, такие как снижение потерь, увеличение удельной мощности передачи,экологическая чистота и пожарная безопасность. Сверхпроводящие линии постоянного тока дополнительно обеспечивают дальнейшее снижение потерь энергии, осуществление функции токоограничения, повышение управляемости и уменьшение мощности криогенного оборудования по сравнению с линиями переменного тока.

 

 

Учет гололедных и гололедно-ветровых нагрузок на воздушные линии электропередачи

 

Авторы: С.В. Черешнюк, В.А. Луговой,  Л.В. Тимашова – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: При создании новых и техперевооружении действующих ВЛ в соответствии с правилами устройств электроустановок (ПУЭ) должны учитываться климатические условия - это давление ветра на провода и опоры, масса и размер гололедных отложений, а также совместное воздействие ветрового давления на обледенелый провод. Исходя из климатических условий при проектировании любой ВЛ должны определяться климатические нагрузки – ветровая, гололедная и ветровая нагрузка при гололеде.

Согласно СНиП 2.01.07-85* и ГОСТ  27751-88 строительные конструкции должны быть спроектированы с достаточной надежностью (способностью сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы) с учетом степени ответственности проектируемого объекта.

Для обеспечения требуемого уровня надежности и степени ответственности ВЛ  при проектировании при определении климатических нагрузок необходимо учитывать рекомендации МЭК.

 

 

Технические аспекты создания и режимные особенности работы в энергосистемах компактных управляемых ВЛ 220, 500 кВ

 

Авторы: Ю.Г. Шакарян, Л.В. Тимашова, С.Н. Карева – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», В.М. Постолатий – Институт энергетики Академии наук Молдовы

Аннотация: На сегодняшний день  с учетом  перспектив развития электроэнергетических систем все более актуальными становятся вопросы создания новых эффективных средств передачи и распределения электроэнергии, а также управления режимами энергосистем, обеспечивающих повышение пропускной способности ВЛ, повышение управляемости ВЛ и энергосистем в целом, уменьшение площадей, отчуждаемых под строительство линий электропередачи, и выполнение всех требований по ограничению экологического влияния ВЛ и энергетического оборудования, повышение технико-экономических показателей передачи электрической энергии.

Одним из способов достижения этих целей является применение в энергосистемах компактных управляемых ВЛ повышенной пропускной способности, оснащенных современными устройствами регулирования параметров, в том числе средствами фазового управления и продольно-поперечной компенсации.

 

 

Система мониторинга грозовых разрядов и определения мест повреждений ВЛ

 

Авторы: А.С. Бутымов, А.С. Гайворонский, А.В. Пуртов, А.Л. Соловьев – Филиал ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» – СИБНИИЭ

Аннотация: Реализация концепции активно – адаптивной сети требует разработки принципиально новых подходов к оценке технического состояния ВЛ. Технологические нарушения в работе ВЛ составляют 30-40% общего числа технологических нарушений на объектах электрических сетей 220 кВ и выше. Аварийные отключения ВЛ связаны с повреждениями проводов, тросов, изоляции, а также внешними воздействиями (гроза, загрязнение и др.). Значительная доля отключений (20-40%) происходит по невыясненным причинам.

В настоящее время контроль за состоянием изоляции и других элементов ВЛ осуществляется путем периодических осмотров, которые планово проводятся 2 раза в год и как способ контроля, даже с применением инструментальных методов, недостаточно эффективны. Это не позволяет выявить дефекты элементов ВЛ на ранней стадии их развития, предупредить тем самым аварийные отключения ВЛ и установить их истинные причины. Существующие средства определения мест повреждений также не обладают достаточной точностью. Зона осмотра ВЛ по данным приборов ОМП может достигать 10-20 км и более. Это осложняет поиск мест повреждений, особенно в труднодоступных районах. Зачастую, поэтому, место повреждения при отключении ВЛ не удается обнаружить (отключения по невыясненным причинам).

Для разработки мероприятий по повышению грозоупорности ВЛ, оценки эффективности применения новых средств молниезащиты необходима детальная информация о грозовой обстановке и аварийных отключениях ВЛ, вызванных ударами молнии в линию. В настоящее время указанная информация ограничивается только констатацией фактов отключения ВЛ по данным работы автоматики. Информация о грозовой обстановке на трассе ВЛ в текущем времени практически отсутствует. Сведения, получаемые от ГМС, применительно к конкретной линии очень недостоверны.

Современный подход к оценке технического состояния и определению мест повреждений ВЛ должен основываться на применении автоматизированных систем контроля, обеспечивающих получение оперативной и достоверной информации о состоянии ВЛ в режиме реального времени. Именно в таком направлении в последние годы развивается диагностика сетевого подстанционного оборудования.

Система мониторинга грозовых разрядов и определения мест повреждений ВЛ (далее - СМГР) была разработана в рамках базовой инновационной программы ОАО «ФСК ЕЭС» - «МОЛНИЕЗАЩИТА» в составе комплексной системы мониторинга грозовых разрядов на ВЛ 220 кВ «ЦГЭС-Ш-30» Ростовского ПМЭС МЭС Юга. Экспериментальный образец СМГР прошел стендовые испытания и был установлен в опытную эксплуатацию на ВЛ 220 кВ «ЦГЭС-Ш30» 14 мая 2011 г.

В статье дается описание разработанной системы, и приводятся результаты опытной эксплуатации в период грозового сезона 2011 г.

 

 

Новые электромашинные компенсаторы реактивной мощности с двухосным возбуждением

 

Авторы: Ю.Г. Шакарян, д.т.н., П.В. Сокур, к.т.н., Т.В. Плотникова, к.т.н., И.Я. Довганюк, Р.Д. Мнев – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», Н.Д. Пинчук, к.т.н., О.В. Антонюк, М.Б. Ройтгарц к.т.н., Д.В. Жуков – ОАО «Силовые машины», Ю.А. Дементьев, В.М. Седунов – ОАО «ФСК ЕЭС»

Аннотация: Устройства компенсации реактивной мощности являются важнейшими компонентами современных электрических сетей. Они позволяют не только стабилизировать уровни напряжения в узлах сети, но и за счет выбора оптимального режима существенно снизить потери активной мощности.

В последние годы в энергосистемах широко применяются статические устройства компенсации на базе силовой электроники. Наряду с несомненными достоинствами (высокое быстродействие, отсутствие вращающихся частей) такие устройства имеют и недостатки (возникновение гармоник и зависимость реактивной мощности от напряжения в точке подключения).

 

 

Структура и тенденции электропотребления энергосистем России

 

Авторы: Б.И. Макоклюев – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: Колебания потребления электроэнергии в энергосистемах (ЭС) происходят под влиянием различных факторов, которые можно разделить на две группы: регулярные (детерминированные) и нерегулярные (случайные). Свое название первая группа факторов получила вследствие того, что их изменение можно предсказать с определенной точностью. К ним относятся устойчивые производственные и астрофизические циклы (смена дня и ночи), а также сезонные изменения метеорологических факторов. Соответственно, под их воздействием происходят регулярные колебания электропотребления – суточная, недельная, сезонная цикличности нагрузок, а также устойчивые многолетние изменения (тенденции) потребления – межгодовой прирост (падение), плавное изменение структуры потребления.

 

Моделирование краткосрочных режимов работы каскадов ГЭС

 

Авторы: Т.М. Алябышева, В.А. Цурлуков, А.Г. Юркин – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: В данной статье рассматривается компьютерное моделирование суточных режимов гидроэлектростанций (ГЭС) и оперативной коррекции текущих режимов их работы. ГЭС играют важнейшую роль в Единой энергосистеме России, участвуя в поддержании балансов мощности и энергии. Именно ГЭС сглаживают наиболее неравномерную часть нагрузки в сети, обеспечивают резервирование мощности. Как известно, существенной особенностью ГЭС является низкая себестоимость производимой электроэнергии по сравнению с атомными и тепловыми станциями. Еще одно преимущество связано с экологичностью ГЭС, т. к. они не нуждаются в органическом топливе и не производят вредных выбросов.

 

 

Тренажер оперативного персонала сетевых компаний на базе новых информационных технологий

 

Авторы: М.А. Рабинович,  д.т.н.,  И.А. Головинский, к.ф-м.н., С.К. Каковский, С.П. Потапенко, к.т.н. – ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Аннотация: Значительное число аварий при управлении коммутациями и режимом энергообъектов возникает по вине оперативно-диспетчерского персонала. Эти аварии приобрели системный характер и имеют серьезные последствия.

В процессе реформирования электроэнергетики и возникновения новых организационных структур задачи оперативного управления переключениями в сети и ее режимом  серьезно усложнились. В силу этого возникла необходимость   разработать новое  поколение режимных тренажеров (РТ) и тренажеров оперативных переключений (ТОП). Это стало возможным благодаря  тому, что в последние годы значительно расширились технические возможности построения РТ и ТОП, решения технологических и методологических задач обучения оперативного персонала, построения систем отображения информации (рост вычислительной мощности на несколько порядков, появление средств коллективного отображения информации и т.п.).