Oprettelse af en kontrolleret forbindelse af strømsystemer for at øge pålideligheden og effektiviteten af deres drift tilrådes først og fremmest på de steder, hvor der er vanskeligheder med at sikre pålidelig parallel drift. Der er tale om mellemstatslige krafttransmissionslinjer, hvor der som udgangspunkt er behov for at adskille kraftsystemer efter frekvens, samt "svage" intersystem-effekttransmissioner, hvilket i væsentlig grad begrænser mulighederne for kraftudveksling mellem parallelt fungerende kraftsystemer, f.eks. , 220 kV krafttransmissionslinjer til at forbinde kraftsystemerne i Sibirien og Fjernøsten, der passerer langs Baikal-Amur (nordlige transit) og transsibiriske (sydlige transit) jernbaner med en længde på op til 2000 km hver. Men uden særlige foranstaltninger er parallel drift af energisystemer langs de nordlige og sydlige transitter umulige. Derfor overvejes sammenkobling, som er en variant af parallel ikke-synkron drift af elsystemer langs den sydlige dobbeltkredsløbstransit (i efterfølgende faser af sammenkoblingen er ikke-synkron lukning af den nordlige transit også mulig). Problemets hastende karakter er, at det er nødvendigt at finde tekniske løsninger for at sikre driften af 220 kV Chita-Skovorodino krafttransmissionen, som forsyner tpå Trans-Baikal Railway og samtidig er den eneste elektriske forbindelse mellem IPS i Sibirien og Østen. Til dato har denne langdistanceforbindelse ikke den nødvendige kapacitet og opfylder heller ikke kravene til at opretholde inden for acceptable områder. Den fungerer i åben-loop-tilstand og har et opdelingspunkt på sektionen VL-220 Holbon-Erofei Pavlovich. Alt dette fører til utilstrækkelig pålidelighed af 220 kV-nettet, hvilket er årsagen til gentagne afbrydelser i strømforsyningen til traktionstransformatorstationer og fejl i driften af signalanordninger, aflåsninger og togplaner. En af de mulige muligheder for ikke-synkron kombination er brugen af den såkaldte asynkroniserede elektromekaniske frekvensomformer (AS EMFC), som er en samling af to vekselstrømsmaskiner af samme effekt med stift forbundne aksler, hvoraf den ene er designet som en asynkroniseret synkronmaskine (ASM), og den anden som ASM (AS EMFC type ASM+ASM) eller som en synkronmaskine (AS EMFC type ASM+SM). Sidstnævnte mulighed er strukturelt enklere, men synkronmaskinen er tilsluttet et strømsystem med strengere krav til. Den første maskine i retning af kraftoverførsel gennem AS EMFC fungerer i motortilstand, den anden - i generatortilstand. Excitationssystemet i hver AFM indeholder en direkte koblet frekvensomformer, der driver en trefaset excitationsvikling på en lamineret rotor.
Tidligere, hos VNIIIElektromash og Elektrotyazhmash (Kharkov), blev foreløbige og tekniske designs for vertikale (brintgenerator) og horisontale (turbinegenerator) ACM'er med en kapacitet på 100 til 500 MW afsluttet for EMFC AS. Derudover udviklede og skabte forskningsinstituttet og Elektrotyazhmash-anlægget en serie på tre industrielle pilotprøver af AS EMPCH-1 fra to ASM'er med en effekt på 1 MW (dvs. for en gennemløbseffekt på 1 MW), omfattende testet ved LVVISU teststedet (St. Petersborg). Konverteren af to AFM'er har fire frihedsgrader, det vil sige, at fire parametre i enhedstilstanden kan justeres samtidigt og uafhængigt. Men som teoretiske og eksperimentelle undersøgelser har vist, er alle mulige tilstande på ASM+SM EMFC AS blevet implementeret, inklusive tilstande for reaktivt strømforbrug på begge maskiners side. Den tilladte forskel i frekvenser for de kombinerede kraftsystemer samt styrbarheden af EMFC AS bestemmes af "loft"-værdien af maskinernes excitation. Valget af placering for installation af EMFC AS på den pågældende rute bestemmes af følgende faktorer. 1. Ifølge OJSC Energosetproekt Institute vil strømstrømmen gennem Mogocha i vintermaksimum 2005 være ca. 200 MW i retningen fra Kholbon-transformatorstationen mod øst til Skovorodino-transformatorstationen. Det er størrelsen af dette flow, der bestemmer den installerede kapacitet for AS EMPCH-200-enheden (eller -enhederne).
2. Komplekset med AS EMPCH-200 er designet til nøglefærdig levering med fuldautomatisk styring. Men fra Mogocha-transformatorstationens kontrolcenter og fra Amurenergo-kontrolcentret kan indstillingerne for størrelsen og retningen af aktive strømstrømme ændres.
3. Installationsstedet (Mogocha-transformatorstationen) er placeret omtrent i midten mellem Kholbon-transformatorstationen og den kraftfulde Skovorodino-transformatorstation, især da Kharanorskaya GRES kan levere de nødvendige spændingsniveauer på Kholbon-transformatorstationen inden for det angivne tidspunkt (det vil sige inden 2005) . Samtidig vil inddragelsen af AS EMFC-200 i skæringen af kraftledningen ved Mogocha-transformatorstationen praktisk talt opdele forbindelsen i to uafhængige sektioner med modstande reduceret med cirka det halve og uafhængig EMF af enhedsmaskinerne på hver side, hvilket vil tillade cirka halvanden til to gange at øge gennemstrømningen af hele dobbeltkredsløbsledningerne - 220 kV. I fremtiden, hvis der er behov for at øge udvekslingseffekten, er det muligt at overveje at installere en anden AS EMPCH-200 enhed parallelt med den første.
Dette vil gøre det muligt betydeligt at forsinke konstruktionen af -500 kV og tidspunktet for den mulige udvidelse af Kharanorskaya GRES. Ifølge foreløbige skøn, med parallel drift af kraftsystemerne i Sibirien og Fjernøsten kun langs den sydlige transit, er de maksimale statiske stabilitetsudvekslingsstrømme i Mogocha-Ayachi-sektionen uden EMFC AS: i østlig retning - op til 160 MW, i vestlig retning - op til 230 MW.
Efter installation af AS EMFC fjernes problemet med statisk stabilitet automatisk, og flowene kan udgøre henholdsvis 200-250 MW og 300-400 MW ved styring af de maksimale flows i henhold til den termiske begrænsning af individuelle, for eksempel, hovedsektioner af elledninger. Spørgsmålet om stigende udvekslingsstrømme bliver særligt relevant med idriftsættelsen af Bureyskaya.
Det er planlagt, som angivet, at installere EMPCH-200 AS i skæringen af en 220 kV luftledning ved Mogocha-transformatorstationen i den primære to-kredsløbsforbindelse mellem systemet med talrige mellemliggende kraftudtag.
I en sådan intersystemforbindelse er ulykker mulige med tab af elektrisk forbindelse med et kraftigt strømsystem og dannelsen af et energidistrikt med strømforsyning gennem EMPCH-200 AS, det vil sige med driften af EMPCH-200 AS på en konsolbelastning. I sådanne tilstande kan AS EMFC-200 ikke og bør generelt ikke bibeholde den forhåndsnødværdi for den transmitterede effekt specificeret af controlleren.
Samtidig skal den bevare evnen til at regulere på sine egne dæk og omdrejningshastigheden af enhedsakslen. Det adaptive reguleringssystem udviklet til AS EMFC kræver teleinformation om at slukke og tænde afbrydere på tilstødende sektioner af elledninger. Baseret på denne teleinformation overfører den enhedens ASM fra siden af ikke-nødsektionen af ruten til kontrol ved akselrotationsfrekvens, og fra konsolsiden overtager ASM energidistriktets belastning.
Hvis denne belastning er større end den installerede effekt af ASM, så shuntes AS EMFC, og maskinerne skiftes til kompensationstilstand. Det er også vigtigt, at transmissionen af teleinformation om vektoren bag den åbne kontakt tillader, uden at fange synkronisme, straks at tænde EMPCH-200 AS til normal drift uden påvirkning efter at have tændt for kontakten, der var slukket.
Langsigtede teoretiske og eksperimentelle undersøgelser udført for et kompleks af kontrolleret forbindelse af strømsystemer i Nordkaukasus og Transkaukasien på 220 kV krafttransmissionslinjen Sochi-Bzybi Krasnodarenergo baseret på AS EMCh-200-projektet, bekræftede den forventede og kendte muligheder for AS EMCh til regulering af maskiners aktive og spænding og rotorhastigheden.
Faktisk er det inden for grænserne af designmulighederne for AS EMFC et absolut kontrollerbart element til at kombinere kraftsystemer, som også har dæmpningsevner på grund af den kinetiske energi af svinghjulsmasserne af rotorerne på enhedens maskiner, hvilket statisk konvertere mangler. Kontrolsystemet, sammen med det automatiske kontrolsystem af maskiner med selv-excitering og opstartssystemer, giver efter at have udstedt "Start" kommandoen automatisk test af tilstanden af elementerne i hele komplekset efterfulgt af automatisk forbindelse til netværk i den påkrævede rækkefølge uden deltagelse af personale eller standsning af enheden efter at have udstedt "Stop"-kommandoen. Manuel tilslutning til netværket og manuel justering af indstillinger, nødlukning og automatisk genlukning tilbydes også. Når EMPCH-200 AS sættes i drift, er det nok at sikre jævn tilkobling af glideren i det foreskrevne område og indstillinger, der sikrer drift langs elledningerne, før shuntkontakterne åbnes. Generelt skal styringen af AS EMFC-200 på intersystemkommunikation tilgås fra den position, at den regulatoriske struktur skal implementere den påkrævede kontrol af driften af enheden i stationær og ustabil tilstand og sikre implementeringen af følgende grundlæggende funktioner i elektriske systemer.
1. Opretholdelse af spændingsværdier (reaktive kræfter) i overensstemmelse med indstillingerne i normale tilstande. For eksempel er hver af EMFC AS-maskinerne i stand til, inden for grænser begrænset af mærkestrømme, at generere den nødvendige værdi af reaktiv effekt eller sikre dens forbrug uden tab af stabilitet. 2. Styr i normal- og nødtilstand størrelsen og retningen af den aktive strømstrøm i overensstemmelse med sætpunktet under synkron og ikke-synkron drift af dele af strømsystemer, hvilket igen hjælper med at øge kapaciteten af intersystemforbindelser. 2.1. Regulering af flow ved hjælp af AS EMPCH-200 i henhold til en tidsplan, der tidligere er aftalt mellem de sammenkoblede strømsystemer, under hensyntagen til daglige og sæsonbestemte belastningsændringer. 2.2. Operationel regulering af intersystemflow op til revers med samtidig dæmpning af uregelmæssige svingninger. Hvis du hurtigt har brug for at ændre retningen af aktiv kraftoverførsel gennem enheden, så ved konsekvent at ændre indstillingerne for aktiv effekt på den første og anden maskine, kan du ændre strømmen af aktiv kraft ved næsten konstant rotationshastighed og kun overvinde den elektromagnetiske inerti af maskinens viklingskredsløb. Med passende magnetiserings-"lofter" vil effektvending forekomme ret hurtigt. For en EMFC AS, bestående af to ASM-200'ere, er tiden for fuldstændig reversering, fra +200 MW til -200 MW, som beregninger viser, 0,24 s (i princippet er den kun begrænset af værdien af T" (f). 2.3 Anvendelse af AS EMFC-200 som en operationel kilde til at opretholde frekvensen, samt til at undertrykke elektromekaniske svingninger efter store forstyrrelser i et af kraftsystemerne eller i et udkragende kraftdistrikt 3. Arbejde for en dedikeret (cantilever) strømdistrikt af forbrugere, der sikrer det nødvendige niveau af frekvens og spænding 4. Dæmpning af svingninger i nøddriftstilstande af elektriske systemer, en betydelig reduktion i forstyrrelser, der overføres fra en del af de elektriske systemer til en anden i transiente tilstande, på grund af evnen af EMFC AS for at ændre rotationshastigheden, det vil sige enhedens kinetiske energi, inden for specificerede grænser, er intensiv dæmpning mulig.
svingninger og i en vis tid vil en forstyrrelse, der opstår i en del af elsystemet, ikke blive overført til en anden. Altså med kortslutning eller automatisk genlukning i et af strømsystemerne, vil enheden accelerere eller decelerere, men værdien af den aktive effekt af ASM tilsluttet et andet strømsystem vil forblive uændret med passende kontrol. 5. Overfør om nødvendigt begge enhedens maskiner til driftstilstanden synkronkompensator. Omkostningerne ved at bygge en omformerstation med AS EMPCH-200 bestemmes af udstyrets sammensætning og adskiller sig faktisk ikke fra normalt konstruerede transformerstationer med synkrone kompensatorer. Stedet for konstruktion af enheden skal give nem transport af udstyr, kompakt installation og forbindelse med eksisterende strømudstyr på Mogocha-transformatorstationen. For at forenkle hele understationssystemet kræves en mulighed uden at adskille EMPCH-200 AS i en separat understation. For at forbinde til strømsystemerne i en enhed, hvis maskiner er designet til fuld effekt = 200/0,95 = 210,5 MVA (ifølge JSC Elektrosila, St. Petersborg og), kræves to transformere på 220/15,75 kV. En teknisk og økonomisk sammenligning af AS EMFC med statiske omformere blev udført for en transmitteret effekt på 200 MW. De sammenlignede parametre er vist i tabellen. Jævnstrømsindsats (DCI) er en klassisk mulighed. Tabellen angiver, at effekt transmitteret gennem VAC er 355 MW, hvilket svarer til en blok af Vyborg transformerstationen. B angiver enhedsomkostningerne for VAC (inklusive understationsudstyr), som er vist i tabellen. Effektiviteten af VPT-transformatorstationen (under hensyntagen til synkrone kompensatorer, strømtransformatorer og filtre) er 0,96.
VAC på aflåselige (dobbeltbetjente) afbrydere med PWM og parallelforbundne reverse dioder. Det er kendt, at de interne tab af låsbare nøgler er 1,5-2 gange større end for konventionelle tyristorer, derfor er effektiviteten af en sådan VAC med specielle strømtransformatorer, under hensyntagen til højfrekvente omskiftningsfiltre, 0,95. Spørgsmålet om omkostninger er ikke klart defineret. De specifikke omkostninger ved VAC baseret på STATCOM er dog 165 dollars/kW og højere.
For VAC af Directlink-typen med to-niveau dannelse af outputkurven er den specifikke omkostning højere og beløber sig til $190/kW. Tabellen viser data for både STATCOM og Directlink-baserede muligheder. 
Ifølge JSC Elektrosila har EMCh-200 AS af to ASM'er = 98,3% (98,42% hver) en specifik installeret kapacitetsomkostning på $40/kW. Så vil prisen på selve konverterenheden være 16 millioner dollars. I overensstemmelse med basisomkostningerne for en 220 kV AC-transformerstation er 4 millioner dollars, og de specifikke omkostninger for konverteren med understationen vil være =(16+4). 10 6 /400 10 3 = 50 dollars/kW Under hensyntagen til transformere vil den samlede virkningsgrad være = 0,983 2 0,997 2 = 0,96.
Sammen med ovenstående muligheder er det nødvendigt at overveje konvertermuligheden ved hjælp af synkrone kompensatorer af KSVBM-typen med brintkøling af en udendørs installation, der drives i strømsystemer. Det skal bemærkes, at i AS EMFC type ASM+SM kan den synkrone kompensator KSVBM 160-15U1 bruges som en synkronmaskine uden ændringer i alle tilstande, afhængigt af betingelserne for statorstrømmen. For eksempel ved = 1 effekt P = ±160 MW; ved = 0,95 (som i projektet af JSC "Electrosila") P = 152 MW, Q = ±50 MV A og EMF E = 2,5<Еном =3 отн.ед.
Ifølge udvikleren OJSC Uralelectrotyazhmash koster den synkrone kompensator KSVBM 160-15U1 $3,64 10 6. Hvis rotoren af samme dimensioner er lavet med ikke-fremspringende stangbeklædning (designet af SC tillader dette), så vil omkostningerne stige med 1,5 gange og beløber sig til 5 ,46 10 6 dollars og så vil de samlede omkostninger for en konverter af typen ASM + SM (det vil sige fra serielle og konverterede synkrone kompensatorer) være 9 10 6 dollars (se tabel). Det skal her bemærkes
GOST 13109-97 for kvaliteten af elektrisk energi (Resolution fra Den Russiske Føderations statskomité for standardisering og certificering, 1998) tillader følgende frekvensafvigelser: normal ±0,2 Hz i 95% af tiden, maksimalt ±0,4 Hz i 5 % af tiden på dagen. Under hensyntagen til, at AFC vil fortsætte med at fungere, kan det argumenteres for, at loftværdien af excitationsspændingen for slip med en frekvens på ±2 Hz inkorporeret i AFM vil sikre pålidelig drift af AS EMFC under andre store systemforstyrrelser. Ved den nominelle statorstrøm er tabene i SC 1800 kW og så er virkningsgraden lig med = 0,988. Ved at tage effektiviteten af ASM konverteret fra SK til at være den samme som i JSC Elektrosilas projekt, under hensyntagen til transformere, opnår vi: = 0,988 0,983 0,997 2 = 0,966.
Tabellen viser data for to enheder af ASM+SM-typen parallelt, hvilket gør det muligt at dække den forventede stigning i transitkapaciteten ved installation af en omformer på Mogocha-transformerstationen. Samtidig er de specifikke omkostninger lavere, og effektiviteten er højere end alle andre muligheder. Det skal også understreges, at den åbenlyse fordel er, at KSVBM-kompensatorer er designet til udendørs installation ved omgivelsestemperaturer fra -45 til +45 o C (det vil sige, at hele teknologien allerede er bevist), så der er ingen grund til at bygge en maskinrum til AS EMFC-enheder, men der er kun behov for et hus til hjælpeanordninger med et areal, som krævet i byggeforskrifter, to seks meter spændvidde i bredden og seks seks meter spændvidder i længden, det vil sige 432 m 2. Termiske beregninger af kompensatorer
udføres til både brintkøling og luftkøling. Derfor kan den nævnte to-enhed EMFC AS fungere i lang tid på luftkøling ved en belastning på 70 % af den nominelle belastning, hvilket giver det nødvendige flow på 200 MW.
Derudover har Energosetproekt Instituttet udviklet et originalt standarddesign til installation af en 160 MVA SC med reversibel børsteløs excitation, som kan reducere mængden af byggearbejde betydeligt, fremskynde installationen og idriftsættelsen af SC'en og betydeligt reducere omkostningerne vedr. deres installation.
KONKLUSIONER
1. Ikke-synkron parallelforbindelse af UPS'en fra Sibirien og Fjernøsten via den sydlige dobbeltkredsløbstransit på 220 kV ved hjælp af en asynkroniseret elektromekanisk frekvensomformer (AS EMFC) er at foretrække med hensyn til tekniske og økonomiske indikatorer sammenlignet med de vel- kendt VAC baseret på STATKOM og DIRECTLINK.
2. Mange års teoretisk og eksperimentel forskning og afsluttede projekter har vist EMFC AS's evner til at regulere aktive og reaktive kræfter, maskinspændinger og enhedsrotorhastighed. Ved at installere en konverter på Mogocha-transformatorstationen er Kholbon - Skovorodino-transit praktisk talt delt i to, så gennemstrømningen af denne transit vil stige med 1,5-2 gange, hvilket vil gøre det muligt at udskyde konstruktionen af en 500 kV-strømledning og udvidelsen af Kharanorskaya GRES.
3. En foreløbig teknisk og økonomisk sammenligning af omformere viste, at opførelsen af en transformerstation med VAC på aflåselige kontakter med PWM til en transmitteret effekt på 200 MW baseret på Directlink-projektet koster $76 millioner, og baseret på STATKOM-projektet - $66 millioner. Samtidig koster AC EMPCH-200 type ASM + ASM ifølge JSC Elektrosila og Research Institute Elektrotyazhmash (Kharkov) 20 millioner dollars.
4. For AS EMFC type ASM+SM baseret på serieproducerede synkrone kompensatorer med brint- og luftkøling af OJSC "Uralelektrotyazhmash" og drevet i strømsystemer til udendørs installation af KSVBM 160 MV A, de specifikke omkostninger for den installerede kapacitet af AS EMPC med komplet transformerstationsudstyr er $40/kW og samtidig er effektiviteten ikke lavere end andre typer omformere. Under hensyntagen til den lille mængde bygge- og installationsarbejde, lave enhedsomkostninger og høj effektivitet, kan netop en sådan understation med AS EMFC udelukkende på husholdningsudstyr anbefales til den ikke-synkrone integration af IPS i Sibirien og Fjernøsten.
OJSC "System Operator of the Unified Energy System" gennemførte med succes tests for at muliggøre parallel synkron drift af United Energy Systems (UPS) i Østen og Sibirien. Testresultaterne bekræftede muligheden for stabil kortsigtet fælles drift af strømforbindelser, hvilket vil gøre det muligt at flytte adskillelsespunktet mellem dem uden at afbryde strømforsyningen til forbrugerne.
Formålet med testene er at bestemme de vigtigste karakteristika, indikatorer og driftsbetingelser for parallel drift af de integrerede strømsystemer i Østen og Sibirien, samt at verificere modeller til beregning af steady-state forhold og statisk stabilitet, transiente forhold og dynamiske stabilitet. Parallel drift blev organiseret ved at synkronisere de forenede strømsystemer i Sibirien og Østen ved sektionsafbryderen på 220 kV Mogocha-transformatorstationen.
For at udføre tests på 220 kV Mogocha-transformatorstationen og 220 kV Skovorodino-transformatorstationen, blev der installeret transientmonitoreringssystem (SMPR) optagere, designet til at indsamle realtidsinformation om parametrene for elsystemets elektriske strømsystem. Også under testene blev SMPR-optagere installeret på .
Under testene blev tre eksperimenter udført i parallel synkron driftstilstand af UES i øst og UES i Sibirien med regulering af strømmen af aktiv effekt i den kontrollerede sektion "Skovorodino - Erofey Pavlovich Traction" fra 20 til 100 MW i retningen af UES i Sibirien. Parametrene for det elektriske effektregime under eksperimenterne blev registreret af SMPR-optagere og midler til det operationelle informationskompleks (OIC), designet til modtagelse, behandling, lagring og transmission af telemetrisk information om energifaciliteternes driftstilstand i realtid.
Styringen af det elektriske strømregime under den parallelle drift af IPS i øst med IPS i Sibirien blev udført ved at regulere strømmen af aktiv kraft ved hjælp af det centrale system for automatisk kontrol af frekvens og strømstrømme (CS ARFM) af IPS of the East, som Zeyskaya HPP og Bureyskaya HPP er forbundet til, samt ekspeditionspersonalet fra ODU of the East.
Som en del af testene blev kortvarig parallel synkron drift af IPS i Sibirien og IPS i Øst sikret. Samtidig blev konfigurationsparametrene for CS ARFM fra UES of the East, der fungerede i tilstanden til automatisk kontrol af strømstrøm med frekvenskorrektion langs sektionen "Skovorodino - Erofey Pavlovich/t", bestemt eksperimentelt, hvilket sikrede stabil parallel drift af UES i Østen og UES i Sibirien.
"De opnåede resultater bekræftede muligheden for kortsigtet at tænde paralleldrift af UES i øst og UES i Sibirien, når man flytter skillepunktet mellem strømforbindelser fra 220 kV Mogocha-transformatorstationen. Når alle 220 kV transittransformerstationer Erofey Pavlovich – Mogocha – Kholbon er udstyret med synkroniseringsmidler, vil det være muligt at flytte skillepunktet mellem Sibiriens IPS og Østens IPS uden en kortvarig afbrydelse i strømforsyningen til forbrugerne fra kl. enhver transit-transformatorstation, hvilket vil øge pålideligheden af strømforsyningen til Trans-Baikal-sektionen af den transsibiriske jernbane betydeligt,” - bemærkede Natalya Kuznetsova, chefdispatcher for ODU East.
Baseret på resultaterne af testene vil en analyse af de opnåede data blive udført, og foranstaltninger vil blive udviklet til at forbedre pålideligheden af elsystemet i forbindelse med overgangen til kortsigtet parallel synkron drift af IPS i Sibirien og Østens IPS.
I 2022 forventes mængden af efterspørgsel efter elektrisk energi i IPS i Østen til 42,504 milliarder kWh (gennemsnitlig årlig vækstrate for perioden 2016 - 2022 - 4,0%) (figur 2.9).
Prognosen for efterspørgsel efter elektrisk energi for perioden 2016 - 2022 tager højde for ændringer i den territoriale struktur i energizonen i øst - tiltrædelsen til IPS i øst for isolerede energiregioner i Republikken Sakha (Yakutia) - Vestlige og Centrale, hvoraf forbruget af elektrisk energi er mere end 70% af det samlede forbrug i den centraliserede energiforsyningszone, Republikken Sakha (Yakutia). Forbindelsen af isolerede energidistrikter bestemmer den høje dynamik i efterspørgslen efter elektrisk energi i perioden 2016 - 2017.
Efterspørgslen efter elektrisk energi i IPS East, eksklusive tilslutningen af de centrale og vestlige energiregioner i Republikken Sakha (Yakutia) på 2022-niveauet i den overvejede mulighed, anslås til 36,5 milliarder kWh med en gennemsnitlig årlig stigning for periode 2016 - 2022 på 1,8 % , med det tilsvarende tal for UES i Rusland på 0,6 %. De accelererede vækstrater for efterspørgsel efter elektrisk energi i UES i øst i den betragtede fremtid bestemmes af den økonomiske udvikling i regionen. Væksten i efterspørgslen efter elektrisk energi er først og fremmest forbundet med den kommende udvikling af industriel produktion under hensyntagen til implementeringen af nye storskalaprojekter - potentielle beboere i industrielle produktionszoner, herunder:
metallurgisk produktion, repræsenteret af store investeringsprojekter - dannelsen af en minedrift og metallurgisk klynge i Amur-regionen på grundlag af malmforekomster, herunder Kimkano-Sutarsky GOK (kommissioneret i 2016), udvikling af guldforekomster i Amur-regionen - Malomyrsky, Pokrovsky og Albynsky miner;
kulminedrift i det sydlige Yakutsk energiområde - Elginskoye-forekomsten og Chulmakanskaya-minen og Khabarovsk-territoriet - Urgalugol OJSC;
produktion af olie- og gasbehandling og oprettelse af nye produktionsfaciliteter i det petrokemiske kompleks relateret til udviklingen af de vigtigste olie- og gasrørledningssystemer, det største af projekterne er opførelsen af det petrokemiske kompleks af OJSC NK Rosneft i Nakhodka af CJSC VNHK (et fælles projekt med det kinesiske selskab ChemChina) , et anlæg til produktion af flydende naturgas fra Gazprom LNG Vladivostok LLC med idriftsættelse af første etape i 2020, Amur Oil Refinery i landsbyen Berezovka, Ivanovo-distriktet - et kompleks til olieraffinering og transport af olieprodukter (raffineringskapacitet op til 6 millioner tons råvarer om året, under hensyntagen til forsyningen af olieprodukter til hjemmemarkedet og eksport til Kina);
udvikling af skibsbygningsvirksomheder på grundlag af Far Eastern Center for Shipbuilding and Ship Repair, hvis hovedretninger er modernisering af skibsreparationsfaciliteter og skabelse af ny kapacitet til implementering af projekter til produktion af moderne marineudstyr - Primorsky Territorium;
implementering af Vostochny Cosmodrome-projektet i Amur-regionen;
implementering af projekter i prioriterede udviklingsområder (ASEZ), herunder Nadezhdinskaya ASEZ (oprettelse af et logistikcenter, teknologipark og relaterede industrier) og Mikhailovskaya ASEZ (agroindustriel specialisering) i Primorsky-territoriet.
Med hensyn til transportinfrastruktur vil følgende søhavne (transport- og logistikpladser) blive udviklet:
i Khabarovsk-territoriet - havnen i Vanino, hvor et specialiseret kulomladningskompleks af Mechel OJSC vil blive oprettet, en kulomladningsterminal i Muchka Bay of Sakhatrans LLC, en kulomladningsterminal i området Cape Bury of Far Eastern Vanino Port LLC, herunder til vedligeholdelsesomladning af kul fra Elegest-depotet (Republikken Tyva);
i Primorsky-territoriet - LLC "Sea Port "Sukhodol" - en specialiseret fragthavn i Sukhodol-bugten (Shkotovsky-distriktet), LLC "Port Vera" i området ved Bezashchitnaya-bugten i territoriet af den lukkede administrative by Fokino - en marineterminal med tilhørende infrastruktur, OJSC "Posiet Trade Port" "i Khasansky-distriktet - modernisering og konstruktion af en specialiseret kulterminal med en kapacitetsforøgelse til 12 millioner tons om året.
AK Transneft JSC arbejder på at udvide den første og anden fase af det østlige Sibirien - Stillehavets rørledningssystem: ESPO-1 til 80 millioner tons om året og ESPO-2 til 50 millioner tons inden 2020. Dette bestemmer konstruktionen af tre oliepumpestationer i Amur-regionen og en oliepumpestation i Khabarovsk-territoriet, samt en forøgelse af kapaciteten på eksisterende oliepumpestationer i Amur-regionen og South Yakut-energiregionen i Republikken Sakha (Yakutia).
I forbindelse med annekteringen af isolerede energidistrikter ændrer den territoriale struktur af elforbruget i UES i øst sig - andelen af energisystemet i Republikken Sakha (Yakutia) stiger betydeligt - op til 19% i 2022 ( 5,3% er andelen af South Yakut-energiregionen i Republikken Sakha (Yakutia) i UES i øst i øjeblikket).
Den vestlige energiregion i Republikken Sakha (Yakutia) omfatter industricentrene Aikhal-Udachninsky, Mirny, Lensky og en gruppe Vilyui-landbrugsdistrikter. De vigtigste kerneindustrier er diamantudvinding og -forarbejdning, som er regionens traditionelle specialisering, og olieproduktion. Disse energiintensive industrier bestemmer detaljerne i strukturen af elektrisk energiforbrug i både den vestlige energiregion i Republikken Sakha (Yakutia) (andelen af udvindingsindustrier er mindst 57% i strukturen af det industrielle forbrug af elektrisk energi) , og hele energisystemet i Republikken Sakha (Yakutia), nemlig: en høj andel af industriel produktion i den samlede struktur af elektrisk energiforbrug (43% samlet for Yakut-energisystemet, inklusive 37% kan henføres til minedrift) i forhold til baggrunden for den relativt lave andel, der er karakteristisk for UES i øst på nuværende tidspunkt (henholdsvis 24 % og 6 %). Væksten i efterspørgslen efter elektrisk energi i den vestlige energiregion i Republikken Sakha (Yakutia) i fremtiden vil blive bestemt af udviklingen af kerneindustrierne - olieproduktion (udvikling af den centrale blok af Srednebotuobinskoye olie- og gaskondensatfeltet) og transport af olie gennem rørledningssystemet "Østlige Sibirien - Stillehavet", minedrift og forarbejdning af diamanter (forbedring af mineteknologi, udvikling af underjordiske diamantbærende rør "Aikhal", "Internationalnaya", "Botuobinskaya", "Nyurbinskaya", udvikling af Udachninsky-mine- og forarbejdningsvirksomheden i forbindelse med overgangen fra stenbrud til minedrift med inddragelse af de dybe horisonter af forekomsten i udnyttelsen), såvel som skabelsen af produktion og social infrastruktur.
Rostekhnadzor udstedte en lov om undersøgelse af årsagerne til en systemisk ulykke, der fandt sted den 1. august 2017 i United Energy System of the East (UES Vostok), en ulykke, der efterlod over 1,7 millioner mennesker uden elektricitet i flere regioner i Fjernøsten Forbundsdistrikt.
Rapporten lister alle de vigtigste deltagere i begivenhederne, snesevis af tegn på en ulykke, tekniske omstændigheder, organisatoriske mangler, tilfælde af manglende overholdelse af afsenderens kommando og fakta om ukorrekt betjening af udstyr, designfejl og overtrædelser af lovgivningsmæssige retsakter, viser, at hoved- og i virkeligheden den eneste årsag til, hvad der skete, var ukoordinerede driftselementer i energisystemet. Den samme årsag ligger til grund for de fleste systemulykker.
500 kV-ledningen nær Khabarovsk var under reparation den 1. august kl. 22 lokal tid var der en overdimensioneret nedlukning (kortslutning, når en overdimensioneret belastning passerer under ledningerne) af 220 kV-linjen fra Federal Grid Company (FGC). Derefter blev den anden 220 kV transmissionsledning afbrudt. Årsagen er forkert konfiguration af relæbeskyttelse og automatisering (RPA) den tog ikke højde for muligheden for, at elledninger fungerer med en sådan belastning. Afbrydelsen af den anden 220 kV transmissionsledning førte til opdelingen af IPS Øst i to dele. Herefter fungerede det automatiske strømstyringssystem på RusHydro-kraftværket ikke korrekt, hvilket provokerede den videre udvikling af ulykken og dens omfang. Resultatet er lukning af flere elledninger, herunder dem, der fører til Kina.
— Beskyttelses- og nødautomatikken virkede, og en række strømanlæg gik ud af drift. Driftsparametrene for seks stationer er ændret. Distributionsnetværk blev beskadiget,” fortalte Olga Amelchenko, en repræsentant for Far Eastern Distribution Network Company JSC, til RG.
Som et resultat blev det forenede energisystem i den sydlige del af Fjernøsten opdelt i to isolerede dele: overskud og underskud. Nedlukninger skete i begge. I den overskydende tilstand blev beskyttelsen af generator- og elnetudstyr udløst, og i den mangelfulde tilstand blev automatisk frekvensaflæsning aktiveret.
Den officielle årsag til hændelsen var "inkonsekvent funktion af elsystemelementer."
Ifølge undersøgelsesrapporten fra Rostechnadzor er hovedårsagerne til ulykken "overdreven drift af relæbeskyttelsesanordninger, forkert drift af automatiske styresystemer til genereringsudstyr, mangler i algoritmen, der bruges af udvikleren til driften af nødautomatik i 220 kV-netværk, mangler i driften af elektrisk netværksudstyr.”
Det, der skete den 1. august, var ikke engang et uheld, men en række uheld. I 2012 var der 78 systemulykker i de første otte måneder af 2017, der var kun 29. Der er færre større ulykker, men de er desværre blevet større i omfang. I 2017 var der fem sådanne ulykker med storstilede konsekvenser - opdelingen af energisystemet i isolerede dele, nedlukning af et stort produktionsvolumen og en massiv afbrydelse af strømforsyningen.
Hovedproblemet er, at industrien ikke har obligatoriske krav til udstyrsparametre og deres koordinerede drift som en del af Unified National Energy System. En vis kritisk masse har akkumuleret, hvilket førte til de seneste storstilede ulykker.
Et mindre problem, der hurtigt kunne have været rettet, voksede til en større hændelse med konsekvenser for hele systemet. På hvert trin blev situationen forværret af forkerte handlinger af automatisering designet og konfigureret af mennesker. Hun reagerede forkert.
Viceminister for energi i den russiske føderation Andrei Tcherezov navngivet ukoordineret drift af udstyr som en af de vigtigste årsager til ulykker i det russiske energisystem aktiviteten var ikke baseret på nogen lovgivningsmæssige rammer i sidste ende, viste det sig, at forskelligt udstyr; energisystemet fungerer ofte ukoordineret.
Et nyt "kodeks" for driften af elindustrien blev aldrig skabt efter afslutningen af industrireformen. Med RAO UES fra Ruslands afgang fra arenaen og overførslen af interaktion mellem elektriske kraftindustrienheder til markedsrelationer mistede de fleste af de teknologiske regler deres legitimitet, da de blev formaliseret ved ordrer fra RAO.
Obligatoriske krav til udstyr, foreskrevet i dokumenter fra sovjettiden, har længe mistet deres juridiske status, desuden er mange af dem moralsk forældede og svarer ikke til moderne teknologisk udvikling.
I mellemtiden, "siden 2002 har enheder i energisektoren introduceret nye enheder i massevis - nyt udstyr blev aktivt installeret inden for rammerne af CSA, storstilede investeringsprogrammer blev implementeret, og et stort antal energianlæg blev bygget. Som et resultat viste det sig, at forskelligt udstyr i strømsystemet ofte fungerer inkonsekvent,” bemærkede Andrey Tcherezov.
"Vi har en masse elektricitetsenheder, og samspillet mellem dem skal reguleres, men det viser sig, at de handler uafhængigt," sagde viceenergiminister i Den Russiske Føderation Andrei Tcherezov umiddelbart efter ulykken.
Kun normativ regulering af teknologiske aktiviteter kan sikre en koordineret drift af energisystemets elementer. Og til dette er det nødvendigt at skabe et gennemsigtigt og teknisk korrekt system med generelt bindende krav til elementerne i energisystemet og industrienheders handlinger.
"Der bør ikke være autonom funktion, fordi vi arbejder i et enkelt energisystem, og derfor har det russiske energiministerium til hensigt at regulere alt gennem regler," understregede Andrey Tcherezov.
— Det er nødvendigt at skabe klare, forståelige forhold - hvem er ansvarlig for systemet, nødautomatisering, for dets funktionalitet, indstillinger.
Ministeriet har påbegyndt arbejdet med at forbedre reglerne for undersøgelse af ulykker i form af en omfattende systematisering af årsagerne, skabelse af mekanismer til at fastlægge og iværksætte foranstaltninger til at forebygge dem. ”Disse regler definerer udelukkende tekniske krav til udstyr, uden at begrænse friheden til at vælge producent. Dette dokument specificerer heller ikke tidsrammen for rekonfigurering eller udskiftning af udstyr,” sagde Andrey Tcherezov.
Det russiske energiministerium organiserede arbejde for at genoprette systemet med obligatoriske krav i industrien, som ikke blev ordentligt udviklet under energireformen. Føderal lov nr. 196-FZ af 23. juni 2016 blev vedtaget, som konsoliderer beføjelserne hos regeringen i Den Russiske Føderation eller det føderale udøvende organ, der er bemyndiget af den til at etablere obligatoriske krav for at sikre pålideligheden og sikkerheden af elektriske kraftsystemer og elektriske strømanlæg.
I øjeblikket er snesevis af lovgivningsmæssige retsakter og branchedækkende regulatoriske og tekniske dokumenter ved at blive udviklet og forberedt til vedtagelse i overensstemmelse med planer godkendt på niveau af den russiske regering.
I august pålagde landets præsident energiministeriet at fremsætte forslag til at forhindre massestrømafbrydelser. Et af de første skridt bør være vedtagelsen af det vigtigste systemdokument - reglerne for drift af elektriske kraftsystemer. Hans projekt er allerede blevet forelagt den russiske regering til overvejelse. Disse generelt bindende regler vil sætte rammerne for regulering og teknisk regulering - de vil fastlægge centrale teknologiske krav til driften af energisystemet og dets faciliteter. Derudover er det nødvendigt at vedtage mange specifikke regulatoriske og tekniske dokumenter på energiministeriets niveau.
Projekter for mange af dem er blevet udviklet og har været i offentlig diskussion. En række nødbegivenheder i de seneste år i UES i Rusland tvinger kraftingeniører til at skynde sig.
"En af nøgleopgaverne i dag er at rette investeringer ind i at optimere det eksisterende energisystem og ikke til at opbygge energisystemet som et aktiv, der endnu ikke er muligt at fungere optimalt," siger Evgeny Grabchak, direktør for afdelingen for operationel kontrol. og ledelse i det russiske energiministeriums elektriske energiindustri ved det internationale forum om energieffektivitet og energiudvikling "Russian Energy Week" (Moskva, Skt. Petersborg, 5. - 7.10.2017)
”Ved at tage et enkelt koordinatsystem som grundlag, entydigt definere alle emner og objekter, beskrive deres interaktion og også lære at kommunikere på samme sprog, vil vi være i stand til at sikre ikke kun horisontal og vertikal integration af alle informationsstrømme, der cirkulerer i el-industrien, men også koble decentraliseret centrestyring med en samlet logik for regulatoren til at træffe de nødvendige korrigerende beslutninger. Således vil der på en evolutionær måde blive skabt værktøjer til at modellere opnåelsen af grundtilstanden for fremtidens elkraftindustri, og vi ser det i den optimale pris pr. el-enhed - en kilowatt på et givet sikkerhedsniveau og pålidelighed, - forklarede Evgeniy Grabchak.
Efter hans mening vil det sideløbende være muligt at opnå yderligere fordele ikke kun for regulatoren og individuelle faciliteter, men også for relaterede virksomheder og staten som helhed.
— Blandt disse fordele vil jeg først og fremmest bemærke skabelsen af nye markeder for serviceydelser, disse er: prædiktiv modellering af energisystemets tilstand og dets individuelle elementer; livscyklusvurdering; analyse af optimal processtyring; analyser om driften af systemet og dets individuelle elementer; analyser til udvikling af nye teknologier og afprøvning af eksisterende; dannelse af industriordrer til industrien og vurdering af rentabiliteten ved at skabe produktion af elektriske og relaterede produkter; udvikling af logistikydelser, services til optimering af asset management og meget mere. Men for at implementere disse ændringer, ud over at definere et enkelt koordinatsystem, er det nødvendigt at vende trenden med at introducere avancerede, men unikke og ikke-integrerede teknologier.
P. S.
Den 2. oktober blev Vitaly Sungurov, der tidligere havde stillingen som rådgiver for direktøren for udviklingsstyring af UES i SO UES JSC, og før det ledede en række regionale udsendelsesafdelinger, udnævnt til stillingen som generaldirektør for filialen af SO UES JSC "United Dispatch Office of the Energy System of the East" (UDE East) Systemoperatør.
Fra 2014 til 2017 var Vitaly Leonidovich Sungurov direktør for Udmurt RDU og Perm RDU filialer. I denne periode tog Vitaly Sungurov en aktiv del i processen med strukturel optimering af systemoperatøren. Under hans ledelse blev et projekt med succes implementeret for at udvide driftszonen for Perm Regional Dispatch Office, som påtog sig funktionerne som operationel forsendelseskontrol af det elektriske strømregime i Unified Energy System of Russia på Udmurt-republikkens territorium og Kirov-regionen.
Baseret på resultaterne af den årlige inspektion, som fandt sted fra den 24. til den 26. oktober, modtog filialen af SO UES JSC "United Dispatch Office of the East Energy System" (UDE East) et certifikat om parathed til arbejde i efterår-vinteren periode (AWP) 2017/2018.
Resultaterne af beredskabstræningen bekræftede, at systemoperatørens udsendelsespersonale var parat til effektivt at interagere med det operative personale i enheder i elektricitetsindustrien under nødberedskab, samt at sikre pålidelig drift af det forenede energisystem i Østen i efteråret -vinterperioden 2017/2018.
En af hovedbetingelserne for at få et pas, der er parat til at arbejde i OZP, er modtagelsen af parathedspas af alle regionale forsendelsesafdelinger (RDU) i driftszonen for SO UES JSC-afdelingen ODU. Alle RDU'er i ODU Vostoks operationelle zone har bestået inspektioner i løbet af oktober og modtog pas for parathed til at arbejde i OZP 2017/2018. Modtagelse af parathedscertifikater fra filialerne af SO UES JSC ODU og RDU er en obligatorisk betingelse for udstedelse af et certifikat for parathed til at arbejde i den kommende vinterzone til systemoperatøren
JSC "System Operator of the Unified Energy System", PJSC "Yakutskenergo" og filialen af PJSC "FGC UES" MES of the East gennemførte med succes et fuldskala eksperiment, der beviste muligheden for at genoprette strømforsyningen til forbrugere i Central Energy District (CER) af kraftsystemet i Republikken Sakha (Yakutia) fra det Forenede Energisystem (UPS) i Østen ved at flytte skillepunktet mellem dem.
Eksperimentet blev udført på initiativ af PJSC Yakutskenergo efter aftale med JSC SO UES og efter beslutning fra hovedkvarteret for sikring af elektricitetsforsyningen i Republikken Sakha (Yakutia). Formålet med eksperimentet var at teste afsenderens og driftspersonalets handlinger, når de genoprettede strømforsyningen til uluserne (distrikterne) placeret på højre bred af Lena-floden i det centrale energidistrikt i Yakut Energy System fra IPS East via 220 kV kabel-luftledning (OCL) Nizhny Kuranakh - Maya.
Specialister fra afdelingerne af SO UES JSC United Management of the Energy System of the East (ODU East), Regional Dispatch Management of the Energy System of the Amur Region (Amur RDU) med deltagelse af specialister fra afdelingen af SO UES JSC Regional Forsendelsesstyring af Republikken Sakha (Yakutia) (Yakutsk RDU) og PJSC "SO UES" Yakutskenergo" udviklede programmet, fastlagde kravene til parametrene for det elektriske strømregime for UES i Østen og det centrale energisystem i Yakut Energy System, og skabte kredsløbsregime-betingelser for at drive belastningen af det centrale energisystem fra UES i øst. Skiftet blev styret af kommandoer fra afsendelsespersonalet fra Amur Regional Dispatch Office og Teknologisk Management Department of PJSC Yakutskenergo.
Under eksperimentet, som varede over 21 timer, blev skillepunktet mellem Østens IPS og det centrale energisystem i energisystemet i Republikken Sakha (Yakutia) med succes flyttet dybt ind i det centrale energidistrikt, som et resultat af som nogle af forbrugerne i Yakutia modtog elektricitet fra østens IPS. Den maksimale øjeblikkelige værdi af strømstrømmen nåede 70 MW i alt, over en million kWh elektricitet blev overført til forbrugere i den centrale del af Yakutia.
"De opnåede resultater bekræftede muligheden for at genoprette strømforsyningen til uluserne på tværs af floden i det centrale energidistrikt i Yakut Energy System fra IPS East i tilfælde af ulykker på genereringsudstyret i denne energiregion. Også under eksperimentet , blev data indhentet, hvis analyse vil give os mulighed for at udvikle foranstaltninger til at optimere omskiftningsprocessen og reducere tidspunktet for afbrydelse af strømforsyningen til forbrugerne, når de flytter skillepunktet mellem Central Electric Power District og UPS of the East." bemærkede Natalya Kuznetsova, direktør for regimeledelse og chefdispatcher for UPS i Østen.
I øjeblikket opererer de vestlige og centrale energiregioner i kraftsystemet i Republikken Sakha (Yakutia) med en samlet installeret kraftværkskapacitet på 1,5 GW isoleret fra Ruslands Unified Energy System, og operationel afsendelseskontrol på deres territorium udføres ud af PJSC Yakutskenergo. I 2016, som forberedelse til implementeringen af operationel udsendelseskontrol af energisystemet i Republikken Sakha (Yakutia) som en del af de vestlige og centrale energidistrikter og tilrettelæggelsen af forbindelsen af disse energidistrikter til den 2. synkrone zone af UES of Russia - UES of the East - Yakutskoye Branch af SO UES JSC blev oprettet RDU. Det vil påtage sig funktionerne til operationel afsendelseskontrol på territoriet af de vestlige og centrale energidistrikter i Yakut-energisystemet, vil blive udført, efter at regeringen for Den Russiske Føderation har indført passende ændringer i de regulatoriske dokumenter og udelukker Yakut-energisystemet fra liste over isolerede.