Системный оператор представил актуальные исследования и разработки в сфере управления энергосистемами на 46-й Сессии СИГРЭ в Париже

На прошедшей 21–26 августа в Париже 46-й Сессии Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения – СИГРЭ (Conseil International des Grands Réseaux Électriques – CIGRE) специалисты Системного оператора представили семь докладов по актуальным вопросам развития энергосистем.

Три из представленных докладов были полностью подготовлены специалистами АО «СО ЕЭС», четыре – в соавторстве с сотрудниками российских вузов, научных организаций и электроэнергетических компаний.

Заместитель Председателя Правления АО «СО ЕЭС» Сергей Павлушко, заместитель директора по управлению режимами ЕЭС АО «СО ЕЭС», кандидат технических наук Андрей Жуков, начальник Службы внедрения противоаварийной и режимной автоматики АО «СО ЕЭС», доктор технических наук Евгений Сацук, начальник Службы релейной защиты и автоматики АО «СО ЕЭС» Евгений Воробьев и ведущий специалист Отдела противоаварийной автоматики, регулирования частоты и активной мощности Службы релейной защиты и автоматики АО «СО ЕЭС» Антон Расщепляев подготовили доклад «Требования к релейной защите и автоматике для предотвращения нарушения устойчивой работы электрических станций в энергосистеме».

Обеспечение устойчивой работы генерирующего оборудования электростанций при возникновении аварийных возмущений в энергосистеме является важнейшей задачей систем автоматического управления: релейной защиты, противоаварийной и режимной автоматики, технологической автоматики электростанций (РЗА). Приведенные в докладе требования к построению и функционированию комплексов РЗА призваны повысить устойчивость работы генерирующего оборудования электростанций и энергосистемы в целом за счет разработки технических решений в направлении повышения технического совершенства комплексов РЗА и обеспечения их согласованного взаимодействия на всех этапах аварийного процесса в энергосистеме. В докладе также приведены примеры адаптации зарубежного оборудования, алгоритмов функционирования и настройки устройств РЗА к российским требованиям.

Доклад на тему «Повышение эффективности управления электроэнергетическим режимом энергосистем с учетом факторов, влияющих на пропускную способность электрических сетей» подготовили заместитель главного диспетчера по режимам АО «СО ЕЭС», кандидат технических наук Владимир Дьячков и ведущий эксперт Службы электрических режимов АО «СО ЕЭС» Елена Репина.

Докладчики познакомили участников конференции с методологией учета температурного фактора при определении величин максимально допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях и параметров настройки устройств противоаварийной автоматики, основанной на требованиях стандарта АО «СО ЕЭС». В докладе также рассмотрены различные особенности практического применения данной методологии в части решения актуальных задач планирования и оперативного управления электроэнергетическим режимом энергосистем. Авторы доклада остановились на конкретных практических результатах применения методологии и постановке задач для ее дальнейшего развития и совершенствования.

Заместитель Председателя Правления АО «СО ЕЭС» Федор Опадчий и директор по энергетическим рынкам АО «СО ЕЭС» Андрей Катаев представили доклад «Рынок мощности. Изменение модели при переходе от дефицита к избытку».

В докладе приведены описание модели рынка мощности в России, стартовые условия запуска первой модели конкурентного рынка мощности и достигнутые результаты. Дано описание основных изменений, приведших к неадекватности работы старой модели в новых условиях и представлены параметры запущенной в 2015 году новой модели конкурентных отборов, обеспечившей формирование устойчивых экономических и технологических результатов отборов, адекватных текущей ситуации, характеризующейся существенными избытками мощностей. Этот доклад Системного оператора был также дополнительно представлен на постер-сессии, в ходе которой прошел ряд дискуссий с заинтересованными экспертами-энергетиками.

Доклад на тему «Применение оптимизационных методов при создании функционально-интегрированных систем релейной защиты и автоматики» подготовили заместитель директора по управлению режимами ЕЭС АО «СО ЕЭС», кандидат технических наук Андрей Жуков, кандидат технических наук, сотрудник кафедры Релейной защиты и автоматизации энергосистем НИУ «МЭИ» Александр Волошин, председатель Совета директоров ОАО «ВНИИР» Года Нудельман. Над докладом также работал ушедший из жизни в 2015 году Анатолий Дьяков, выдающийся российский энергетик, занимавший в 1991 году пост министра топлива и энергетики РСФСР, с 1992 по 1997 год – президент, в 1998–1999 годах – председатель совета директоров ОАО РАО «ЕЭС России».

Современные информационные технологии создают условия для применения новых принципов создания систем РЗА, обеспечения их эффективного использования на всех этапах жизненного цикла, повышения уровня их технического совершенства и надежности функционирования. Это достигается за счет решения задачи автоматической адаптации функционала системы РЗА к изменению условий ее работы в энергосистеме и автоматической оптимизации архитектуры функционального взаимодействия при изменениях в составе технических средств системы, возможных в период эксплуатации. В докладе предложены инновационные решения по применению оптимизационных методов создания функционально интегрированных систем РЗА с гибкой функциональной структурой и по концептуальной архитектуре самонастраивающихся и самоорганизующихся систем РЗА. Было предложено использовать язык описания онтологий (Web Ontology Language, OWL DL 2.0) для создания базы знаний, описывающей правила построения системы РЗА, а также приведено описание оптимизационных методов определения функциональной структуры системы РЗА с учетом разработанных критериев оптимальности и правил функционального резервирования. Авторы показали различия в применении оптимизационных методов на стадиях разработки и эксплуатации системы РЗА и привели результаты применения оптимизационных методов на примере разработки функционально интегрированной системы РЗА подстанции 500/220 кВ.

Доклад на тему «Повышение управляемости режимами и ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях мегаполиса посредством электромеханических вставок переменного тока» подготовили заместитель главного диспетчера по режимам АО «СО ЕЭС», кандидат технических наук Владимир Дьячков, начальник Департамента технического регулирования АО «СО ЕЭС», доктор технических наук Юрий Кучеров и советник директора АО «СО ЕЭС» Денис Ярош в соавторстве со специалистами ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» и ОАО «Силовые машины».

В докладе приведена экспертная оценка технического эффекта от применения электромеханических вставок переменного тока на нескольких объектах г. Москвы. Авторы доклада выявили необходимость решения задачи определения законов управления режимами работы электромеханических вставок переменного тока на базе асинхронизированных машин как в сложнозамкнутых, так и в распределительных высоковольтных сетях Московской энергосистемы для получения дополнительного технико-экономического эффекта.

Заместитель директора по управлению режимами ЕЭС АО «СО ЕЭС», кандидат технических наук Андрей Жуков и начальник Службы внедрения противоаварийной и режимной автоматики АО «СО ЕЭС», доктор технических наук Евгений Сацук в соавторстве со специалистами ОАО «НТЦ ЕЭС» Андреем Лисицыным, Пинкусом Кацем и Михаилом Эдлиным подготовили доклад на тему «Система мониторинга запаса устойчивости энергосистемы».

Авторы представили доклад о разработанном и находящемся в промышленной эксплуатации в ОДУ Северо-Запада и Кольском РДУ программно-аппаратном комплексе мониторинга запаса устойчивости в контролируемых сечениях электрической сети. Алгоритмы комплекса базируются на применяемых в России нормативно-технических документах в области расчетов статической и динамической устойчивости и определения максимально допустимых перетоков в электрической сети, используют для работы текущие данные об электроэнергетическом режиме энергосистемы, настройке систем противоаварийной автоматики и циклически формируют отчетные данные диспетчерскому персоналу об актуальных значениях максимально допустимых перетоков мощности в заданных контролируемых сечениях электрической сети.

Доклад на тему «Гибридная система накопления энергии для электроэнергетических систем на базе литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов» подготовлен соавторстве начальником Департамента технического регулирования АО «СО ЕЭС», доктором технических наук Юрием Кучеровым, специалистами ОИВТ РАН Андреем Жуком, Константином Деньщиковым и Евгением Бузоверовым и ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» – Николаем Новиковым и Александром Новиковым.

В докладе рассказывается о результатах эксперимента, цель которого – разработка, создание и изучение в условиях, близких к реальным, функциональных возможностей опытного образца гибридного накопителя мощностью не менее 100 кВт и энергоемкостью 100 кВт·ч. Авторами была предложена гибридная система накопления энергии для обеспечения стабильной и устойчивой работы децентрализованных и нетрадиционных источников энергии, работающих как автономно, так и в составе электроэнергетических систем. В ходе проведенного исследования также было выполнено сравнение экономической эффективности традиционных способов регулирования пиковых нагрузок с помощью гибридной системы накопления энергии, парогазовых установок, пиковых газотурбинных установок, газопоршневых двигателей и технологии V2G. Авторы доклада пришли к выводу, что гибридные системы накопления энергии являются весьма эффективным средством регулирования в сетях среднего и высокого напряжения для покрытия пиков нагрузок продолжительностью до 1 часа, поскольку они позволяют обеспечить быстрый отклик на возмущения различного характера и функциональную гибкость при компенсации значительных колебаний частоты, активной и реактивной мощности.

В общей сложности российские члены СИГРЭ представили на заседаниях исследовательских комитетов и пленарных заседаниях Сессии шестнадцать докладов. Российскую делегацию, состоявшую из более чем 100 человек, на Сессии СИГРЭ возглавил Председатель Российского национального комитета (РНК СИГРЭ), Председатель Правления ПАО «ФСК ЕЭС» Андрей Муров. В состав делегации вошли авторитетные ученые и эксперты, представители электроэнергетических компаний и производителей оборудования.

Информация о СИГРЭ

В состав CIGRE входят представители 90 стран мира, включая Россию. Одним из важнейших направлений деятельности этой профессиональной общественной организации является проведение исследований в области функционирования больших энергосистем, выработка стратегии их интеграции, поиск решений проблем управления и повышения устойчивости работы, а также последующее распространение результатов исследований среди специалистов, работающих в области энергетики.

Российские энергетики участвуют в работе CIGRE с 1923 года, в 1957 образован Советский Национальный Комитет СИГРЭ, который впоследствии стал Российским Национальным Комитетом (www.cigre.ru).

В рамках CIGRE постоянно действует 16 международных исследовательских комитетов и большое количество рабочих групп, сформированных из авторитетных специалистов, тематика работы которых охватывает весь спектр проблем функционирования и развития энергосистем и энергетических рынков.

Со времени своего основания в 2002 году ОАО «СО ЕЭС» является коллективным членом CIGRE. Активная работа в исследовательских комитетах CIGRE помогает Системному оператору эффективно участвовать в разработке международной стратегии развития энергетики. Постоянное участие в работе Международного совета дает возможность вести активный диалог с ведущими специалистами стран СНГ, Евразийского экономического сообщества, Евросоюза, США, других государств и международных организаций, позволяет получать «из первых рук» новейшую информацию о существующих тенденциях и путях развития электроэнергетики, своевременно учитывать накопленный мировой опыт в работе Системного оператора.

Информация о компании ОАО «СО ЕЭС»

Открытое акционерное общество «Системный оператор Единой энергетической системы» – компания, осуществляющая оперативно-диспетчерское управление энергетическими объектами в составе ЕЭС России. К функциям ОАО «СО ЕЭС» также относятся обеспечение функционирования рынков электроэнергии и параллельной работы ЕЭС России с энергосистемами зарубежных стран, координация и мониторинг исполнения инвестиционных программ отрасли. Кроме того, Системный оператор осуществляет мониторинг технического состояния объектов энергетики и участвует в проведении расследования причин аварий, влияющих на системную надежность ЕЭС. Официальный сайт www.so-ups.ru