Организация интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью

Единая энергетическая система Российской Федерации, созданная более семидесяти лет назад, является действительно исключительным организационно-техническим объектом. Но все же централизованной системе организации и управления единой энергетической системой в условиях современной постреформенной России необходима генеральная модернизация. В последние десятилетия приходится говорить о малоудовлетворительном состоянии технологического потенциала российской электроэнергетики. Для решения имеющихся проблем необходим переход отечественной электроэнергетики на новый уровень управления путем организации целостной многоуровневой системы управления с повышением объемов автоматизации и увеличением надежности всей энергосистемы, в том числе самые слабые и уязвимые звенья.

В последнее десятилетие в прогрессивных странах мира прогрессирует технология Smart Grid, то есть «интеллектуальная сеть». По аналогии с вышеназванной концепцией, переход российской электроэнергетики на интеллектуальный уровень предусматривает создание новой технологической платформы единой энергетической системы России – интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью.

Названная интеллектуальная энергосистема представляет ориентированную на клиента электроэнергетическую систему нового поколения, обеспечивающая доступность расходования ресурса, надежное, качественное и эффективное обслуживание потребителей электроэнергии за счет гибкой взаимосвязи всех ее субъектов, а именно всех видов генерации, электрических сетей и потребителей, на основе актуальных технологических средств и целостной интеллектуальной иерархической системы управления режимами функционирования единой электроэнергетической системы, передающих и распределительных сетей путем улучшения технологий производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии [1]. Клиенто – ориентированность интеллектуальной энергосистемы с активноадаптивной сетью – это новейшая степень отношений между энергетическими компаниями и потребителями электроэнергии с официализацией отношений в части надежности и качества электроснабжения.

Интеллектуальная единая электрическая сеть обеспечивает выполнение следующих перечисленных задач:

• 1.    Доступ любого вида генерации и потребителей электроэнергии к услугам электросетевой инфраструктуры;

• 2.    «Активность» потребителей электроэнергии благодаря интеллектуальным системам учёта и возможность оперативного управления составом и мощностью подключённых электроустановок.

• 3.    Нормированное качество электроэнергии.

• 4.    Оптимизация производства и потребления электрической энергии путем регулирования нагрузки с наибольшим учётом требований потребителей, а также увеличения пропускной способности линий электропередачи.

• 5.    Максимальная самодиагностика, предупреждение системных сбоев, прогрессирование технологий самовосстановления схем электроснабжения. 6. Увеличение рыночного потенциала инфраструктуры благодаря взаимному оказанию услуг субъектами рынка и инфраструктурой.

• 7.    Применение наилучших инструментов и технологий эксплуатации и обслуживания активов.

• 8.    Увеличение сбора информации о текущем состоянии сети и её элементов, а также обработка полученной информации в режиме реального времени.

• 9.    Совершенствование и развёртывание систем мониторинга воздействий природы и климата [2].

Для преобразования единой национальной энергетической системы в активно-адаптивную сеть с приданием ей свойств и качеств и функций интеллектуальной электроэнергетической системы необходимо выполнить ряд действий. Во – первых, создать на положениях векторного измерения в реальном времени токов, напряжений и топологии сети новейшие средства и системы релейной защиты, автоматики как режимной, так и противоаварийной. Необходимо развить уже существующие, разработать и внедрить новые иерархические системы координации и управления потоками мощности, регулирования частоты и напряжения, автоматизированного управления генерацией. Также следует разработать новые виды силовых установок, которые придают электросети в настоящее время отсутствующие активные особенности, такие как маневренность, ограничение токов короткого замыкания, мгновенное регулирование величин и углов напряжения. Разработку возможно производить на основе высокотемпературной сверхпроводимости, силовой электроники, новейших провoдникoвых, изолирующих, феррoмaгнитных, а также конструкционных материалов.

Кроме того, необходимо осуществить техническое перевооружение устаревшего парка традиционного электротехнического оборудования и придать ему качества, которые соответствуют современным критериям надёжности электрических аппаратов, взрывозащищённости, пожарной безопасности, ремонтопригодности, наблюдаемости, а также способности эксплуатироваться без необходимости присутствия оперативного персонала. Также важно разработать системы управления подстанциями и мониторинга электротехнического оборудования нового поколения, создать современные системы мониторинга технического состояния воздушных линий от внешних и природно-климатических воздействий, таких как молниевые воздействия, гололёдно-ветровые воздействия, пожары, нагревы проводов, габариты при прохождении по лесным массивам.

Таким образом, для решения существующих проблем необходим переход отечественной электроэнергетики на новое качество управления Трансформация современной единой энергетической системы в интеллектуальную энергосистему с активноадаптивной сетью может произойти только в совокупности с задачами развития систем управления режимами функционирования единой электроэнергетической системы и распределительных сетей в контексте совершенствования технологий производства, передачи, преобразования, распределения и потребления электрической энергии.