36
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
36
В
настоящее
время
в
ПАО
«
МОЭСК
»
происходит
увеличение
загрузки
пита
-
ющих
центров
и
распределительной
сети
среднего
и
высокого
напряжения
до
предельно
допустимых
уровней
.
Это
связа
-
но
с
ростом
потребления
активной
и
реактивной
мощности
в
г
.
Москве
и
Московской
области
,
а
также
необходимостью
резервирования
транс
-
форматорной
мощности
для
обеспечения
воз
-
можности
перевода
больших
объёмов
нагрузки
по
распределительной
сети
действием
АВР
в
послеаварийных
режимах
.
Традиционные
технические
решения
по
обеспечению
допустимых
уровней
загрузки
оборудования
основаны
на
проведении
ре
-
конструкций
подстанций
и
ЛЭП
с
заменой
перегруженного
оборудования
на
оборудова
-
ние
с
большей
пропускной
способностью
.
Ре
-
ализация
данного
подхода
связана
со
значи
-
тельными
капитальными
затратами
(CAPEX),
а
также
не
всегда
в
полной
мере
отвечает
современным
требованиям
по
компактности
и
энергоэффективности
технических
реше
-
ний
.
Повышенные
требования
по
компактности
электросетевого
оборудования
вследствие
уве
-
личения
плотности
городской
застройки
и
вы
-
сокой
стоимости
земельных
участков
,
а
также
необходимость
сокращения
издержек
на
ком
-
пенсацию
технических
потерь
в
электрической
сети
ставят
перед
компанией
вопрос
о
необхо
-
димости
поиска
новых
путей
решения
проблем
организации
надёжного
и
экономичного
элек
-
троснабжения
.
Одним
из
перспективных
вариантов
сни
-
жения
загрузки
оборудования
и
оптимизации
режимов
работы
электрической
сети
является
внедрение
технологий
интеллектуальной
рас
-
пределительной
сети
с
применением
высо
-
котемпературных
сверхпроводников
(
ВТСП
).
Высокая
пропускная
способность
,
низкие
по
-
тери
,
а
также
компактность
,
надёжность
и
экологическая
безопасность
делают
ВТСП
-
кабели
актуальными
для
создания
совре
-
менной
электроэнергетической
инфраструк
-
туры
.
Технические
решения
по
применению
ВТСП
-
кабеля
в
ПАО
«
МОЭСК
»
Плотность
тока
в
ВТСП
-
кабеле
в
500
раз
выше
,
чем
у
меди
,
а
его
электрическое
сопро
-
тивление
стремится
к
нулю
.
Высокая
пропускная
способность
и
низкие
потери
сверхпроводников
позволяют
передавать
большую
мощность
по
относительно
компактным
ВТСП
-
кабелям
6—
20
кВ
.
Компактность
и
энергоэффективность
ВТСП
-
кабеля
дают
возможность
реализовать
следующие
технические
решения
:
•
выдачу
мощности
генерирующего
оборудова
-
ния
напрямую
с
шин
ГРУ
электрических
стан
-
ций
на
шины
низкого
напряжения
подстанций
,
исключив
дополнительные
преобразования
напряжения
;
•
перераспределение
нагрузки
между
питаю
-
щими
центрами
путём
соединения
РУ
низкого
напряжения
подстанций
линией
электропере
-
дачи
с
применением
ВТСП
-
кабеля
6—20
кВ
(
ВТСП
-
КЛ
).
В
ПАО
«
МОЭСК
»
в
рамках
внедрения
тех
-
нологий
интеллектуальных
распределитель
-
ных
электрических
сетей
реализуется
система
мониторинга
состояния
электрической
сети
и
управления
электрическими
режимами
на
базе
SCADA/DMS/OMS-
системы
.
С
помощью
этой
си
-
стемы
в
рамках
технических
решений
по
приме
-
нению
технологий
сверхпроводимости
возможно
реализовать
управление
работой
ВТСП
-
КЛ
с
учётом
текущей
загрузки
электросетевого
обо
-
рудования
в
целях
минимизации
технических
потерь
электрической
энергии
.
Выдача
мощности
на
шины
низкого
напряжения
подстанций
Выдача
мощности
генерирующего
оборудо
-
вания
напрямую
с
шин
ГРУ
электрических
стан
-
ций
на
шины
низкого
напряжения
6—20
кВ
под
-
станций
позволяет
снизить
загрузку
питающей
сети
35—220
кВ
и
трансформаторов
питающих
центров
.
Отсутствие
необходимости
преобра
-
зования
напряжения
на
более
высокий
класс
6—20/35—220
кВ
и
обратного
преобразования
35—220/6—20
кВ
повышает
экономическую
эф
-
фективность
технического
решения
.
Построение Smart Grid с
применением технологии ВТСП
Денис ДОГАДКИН, директор департамента,
Артём СМИРНОВ, заместитель директора департамента,
Виталий КАРПУШЕНКО, главный специалист,
ПАО «МОЭСК»
э
н
е
р
г
о
с
н
а
б
ж
е
н
и
е
энергоснабжение
37
№
5 (32) 2015
37
Приведённая
на
рис
. 1
схема
сети
с
применением
ВТСП
-
кабеля
позволяет
обеспечить
дополнительное
резервирование
электрической
сети
,
а
также
исклю
-
чить
необходимость
реконструкции
подстанции
35—
220
кВ
с
увеличением
трансформаторной
мощности
.
В
рассматриваемой
схеме
возможно
как
питание
нагрузки
подстанции
35—220
кВ
с
помощью
генера
-
торной
мощности
ГТЭС
,
так
и
обратное
направление
перетоков
активной
и
реактивной
мощности
от
под
-
станции
35—220
кВ
к
ГТЭС
в
случае
аварийного
от
-
ключения
генераторов
.
Коммутационное
состояние
выключателей
№
1—7
определится
по
результатам
выполнения
расчётов
по
оптимизации
режима
рабо
-
ты
рассматриваемого
участка
сети
системой
DMS
на
основании
данных
SCADA
по
текущему
уровню
за
-
грузки
трансформаторов
ПС
35—220
кВ
и
ВТСП
-
КЛ
.
Перераспределение
нагрузки
между
питающими
центрами
При
относительно
низком
уровне
загрузки
транс
-
форматоров
,
связанном
с
отсутствием
заявок
и
за
-
ключённых
договоров
на
технологическое
присо
-
единение
,
либо
снижением
реальных
темпов
роста
энергопотребления
относительно
планируемых
,
уве
-
личивается
доля
постоянных
потерь
холостого
хода
трансформаторов
в
общей
величине
технических
по
-
терь
электрической
энергии
.
В
этом
случае
часть
малозагруженных
трансфор
-
маторов
отключается
и
подключается
под
действие
АВРТ
.
Как
следствие
снижается
доля
потерь
холо
-
стого
хода
трансформаторов
,
а
также
увеличивается
загрузка
оставшегося
в
работе
преобразовательного
оборудования
.
Однако
при
этом
часть
трансформа
-
торной
мощности
не
используется
,
оставаясь
в
резер
-
ве
.
Эту
мощность
можно
использовать
для
снижения
загрузки
трансформаторов
прилегающих
питающих
центров
,
перераспределяя
нагрузку
района
по
сети
6—20
кВ
с
помощью
ВТСП
-
кабелей
(
рис
. 2).
Соедине
-
ние
РУ
6—20
кВ
питающих
центров
ВТСП
-
кабелями
позволяет
эффективно
использовать
резервную
трансформаторную
мощность
,
снизить
загрузку
трансформаторов
и
питающей
сети
,
регулируя
пере
-
токи
мощности
,
оптимизируя
величину
загрузки
обо
-
Рис
. 1.
Выдача
мощности
на
шины
низкого
напряжения
подстанций
рудования
и
минимизируя
потери
с
помощью
SCADA/
DMS/OMS-
системы
.
Оптимизация
режима
работы
сети
с
применением
SCADA/DMS/OMS-
системы
В
рамках
рассмотренных
технических
решений
по
применению
технологии
сверхпроводимости
компактный
ВТСП
-
кабель
обеспечивает
передачу
больших
объёмов
активной
и
реактивной
мощности
по
распределительной
сети
среднего
напряжения
.
SCADA/DMS/OMS-
система
,
реализуя
управляющие
воздействия
на
включение
и
отключение
ВТСП
-
кабеля
,
перераспределяет
нагрузку
между
питаю
-
щими
центрами
.
Для
формирования
управляющих
воздействий
SCADA/DMS/OMS-
система
в
автоматическом
режиме
выполняет
оптимизационные
расчёты
и
анализ
режи
-
мов
работы
рассматриваемого
участка
электрической
сети
.
Целевой
функцией
при
оптимизации
является
режим
с
минимальным
уровнем
потерь
в
оборудова
-
нии
и
недопущением
его
перегрузки
.
На
основании
выполненного
анализа
SCADA/
DMS/OMS-
система
:
•
определяет
требуемое
положение
коммутацион
-
ных
аппаратов
;
•
формирует
управляющие
воздействия
на
включе
-
ние
или
отключение
коммутационных
аппаратов
;
•
реализует
перенос
точек
потокораздела
в
распре
-
делительной
сети
;
•
перераспределяет
нагрузку
между
питающими
центрами
.
Заключение
Применение
высокотемпературных
сверхпрово
-
дников
в
рамках
внедрения
технологий
интеллекту
-
альных
распределительных
электрических
сетей
в
ПАО
«
МОЭСК
»
позволит
:
•
регулировать
загрузку
питающей
сети
и
трансфор
-
маторов
;
•
оптимизировать
уровень
технических
потерь
в
электрической
сети
;
•
увеличить
надёжность
электроснабжения
потре
-
бителей
.
Рис
. 2.
Перераспределение
нагрузки
ПС
35–220
кВ
ВТСП
-
КЛ
6–20
кВ
ВТСП
-
КЛ
6–20
кВ
35–220
кВ
АВР
P, Q
P, Q
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P, Q
P, Q
Т
-2
Т
-1
№
1
№
2
№
3
№
5
№
4
№
6
№
7
АВР
АВР
АВР
АВР
35–220
кВ
ГТЭС
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
Г
-1
Г
-2
Г
-3
ПС
35–220
кВ
ПС
35–220
кВ
ВТСП
-
КЛ
6–20
кВ
ВТСП
-
КЛ
6–20
кВ
35–220
кВ
35–220
кВ
АВР
P, Q
P, Q
P, Q
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P, Q
P, Q
P, Q
Т
-2
Т
-2
Т
-1
Т
-1
АВР
АВР
АВР
АВР
АВР
35–220
кВ
35–220
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
6–20
кВ
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
P
н
, Q
н
Оригинал статьи: Построение Smart Grid с применением технологии ВТСП
В настоящее время в ПАО «МОЭСК» происходит увеличение загрузки питающих центров и распределительной сети среднего и высокого напряжения до предельно допустимых уровней. Это связано с ростом потребления активной и реактивной мощности в г. Москве и Московской области, а также необходимостью резервирования трансформаторной мощности для обеспечения возможности перевода больших объёмов нагрузки по распределительной сети действием АВР в послеаварийных режимах.
