58
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
58
Praemonitus praemunitus
Э
лектросетевая
инфраструктура
в
настоящее
вре
-
мя
является
одной
из
необходимых
систем
жиз
-
необеспечения
и
нормального
функционирования
любого
населенного
пункта
,
промышленного
или
сельскохозяйственного
объекта
.
Именно
в
силу
повсемест
-
ной
распространенности
электрических
сетей
последствия
воздействия
на
них
негативных
природных
явлений
,
таких
как
ураганы
,
ледяные
дожди
,
наводнения
оцениваются
как
особенно
тяжелые
.
Во
многих
энергетических
компаниях
,
особенно
в
тех
,
которые
осуществляют
свою
деятельность
на
территориях
,
подверженных
частому
воздействию
разрушительных
при
-
родных
явлений
,
технологии
и
мероприятия
,
направленные
на
скорейшее
восстановление
энергосистемы
после
тех
-
нологических
нарушений
,
достаточно
хорошо
отработаны
.
Однако
лучше
минимизировать
возможный
ущерб
,
чем
вкладывать
значительные
средства
в
восстановление
по
-
врежденного
имущества
.
В
связи
с
этим
в
последние
годы
энергокомпаниями
США
и
Австралии
активно
внедряются
мероприятия
,
направленные
на
прогнозирование
и
раннее
обнаружение
негативных
природных
явлений
,
моделирова
-
ние
и
минимизацию
возможных
последствий
от
них
и
пла
-
нирование
наиболее
вероятных
и
оптимальных
методов
реагирования
.
В
данной
статье
мы
рассмотрим
различного
рода
упреж
-
дающие
мероприятия
,
предлагаемые
и
применяемые
на
практике
такими
компаниями
,
как
Atlantic City Electric, First
Energy, LIPA, Edison Electric Institute (EEI), IBM (
США
), Ergon
Energy, Energex (
Австралия
).
Широкое
распространение
в
зарубежных
электросете
-
вых
компаниях
имеют
следующие
мероприятия
упредитель
-
ного
характера
:
•
формирование
и
реализация
программ
контроля
состо
-
яния
растительности
в
зимнее
и
весеннее
время
,
своев
-
ременное
выявление
и
устранение
угрожающих
сетям
деревьев
;
•
расширение
материально
-
технической
базы
(
опоры
линий
,
траверсы
,
линии
электропередачи
и
другое
обо
-
рудование
),
необходимой
для
осуществления
электро
-
снабжения
;
•
проведение
регулярных
работ
по
подготовке
системы
энергоснабжения
к
сезону
штормов
в
соответствии
Затопленная
подстанция
Александр
ПАВЛОВ
,
заместитель
директора
по
реализации
услуг
ПО
«
Центральные
электрические
сети
»
филиала
ОАО
"
МРСК
Урала
" —
"
Свердловэнерго
"
«
Предупрежден
—
значит
вооружен
».
Эта
латинская
фра
-
за
как
нельзя
лучше
отражает
общемировые
тенденции
по
-
строения
систем
прогнозирования
и
раннего
обнаружения
негативных
природных
явлений
,
моделирования
и
миними
-
зации
возможных
последствий
от
них
и
планирования
наи
-
более
вероятных
и
оптимальных
методов
реагирования
.
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
Мировой
опыт
59
59
с
«
Программами
подготовки
к
летнему
сезону
»;
•
проверка
подстанций
и
осмотр
основных
системообразующих
и
распределительных
линий
;
•
регулярное
обновление
и
пере
-
смотр
на
основе
практического
опыта
«
Программ
управления
чрезвычайными
ситуациями
в
регионе
»;
•
проведение
обучения
,
подготовки
и
тестирования
слу
-
жащих
энергокомпаний
на
предмет
готовности
к
работе
в
аварийной
ситуации
при
соблюдении
техники
безопас
-
ности
в
чрезвычайных
условиях
;
•
разработка
и
распространение
среди
населения
информационных
руководств
,
посвященных
системе
энергоснабжения
и
последствиям
ураганов
,
наводнений
и
циклонов
для
энергоснабжения
,
имеющемуся
опыту
в
отношении
недавних
природных
катаклизмов
,
основ
-
ным
положениям
по
распределению
электроэнергии
,
планированию
и
управлению
землепользованием
,
пла
-
нированию
и
управлению
чрезвычайными
ситуациями
,
строительству
и
проектированию
(
домов
включительно
);
•
отработка
с
потребителями
методов
реагирования
в
условиях
чрезвычайных
ситуаций
.
Программы
энергокомпаний
по
управлению
стихий
-
ными
бедствиями
и
соответствующие
региональные
программы
являются
комплексными
и
тщательно
про
-
работанными
.
Они
направляют
деятельность
всех
спа
-
сательных
служб
и
детально
прописывают
содержание
подготовительных
работ
и
порядок
проведения
восстано
-
вительных
работ
в
зависимости
от
масштаба
поврежде
-
ний
энергосистемы
в
случае
отключения
электроэнергии
.
Особое
внимание
в
таких
программах
уделяется
безопас
-
ности
населения
и
служащих
компании
,
защите
энерго
-
системы
и
восстановлению
энергоснабжения
.
Основные
принципы
,
заложенные
в
эти
программы
:
•
оценка
ущерба
—
определение
масштаба
поврежде
-
ний
системы
энергоснабжения
—
должна
проводиться
быстро
и
тщательно
сразу
же
после
природного
явления
и
исчезновения
угрозы
безопасности
.
Эта
первона
-
чальная
оценка
позволяет
определить
приблизительное
число
требуемых
оперативно
-
ремонтных
бригад
,
необ
-
ходимые
ресурсы
и
время
,
нужное
для
полного
восста
-
новления
энергоснабжения
;
•
главные
подстанции
и
высоковольтные
ЛЭП
,
передающие
большие
электрические
нагрузки
потребителям
,
проверя
-
ются
и
восстанавливаются
в
первую
очередь
;
•
подготовка
местных
оперативно
-
ремонтных
бригад
про
-
водится
заранее
,
и
они
всегда
находятся
в
полной
готов
-
ности
.
При
необходимости
для
оказания
помощи
в
восста
-
новлении
энергоснабжения
также
могут
быть
оперативно
мобилизованы
бригады
из
близлежащих
регионов
.
Помимо
стандартных
мероприятий
по
обеспечению
надежности
электроснабжения
в
штормовой
период
в
от
-
дельных
энергокомпаниях
существуют
и
специализиро
-
ванные
программы
.
Так
,
еще
в
2001
году
Ergon Energy (
Австралия
)
завила
о
своих
повышенных
обязательствах
по
отношению
к
на
-
селению
северного
побережья
Квинсленда
,
территории
,
уязвимой
к
воздействию
циклонов
,
в
рамках
своей
Про
-
граммы
повышения
надежности
энергосистем
на
терри
-
ториях
,
подверженных
воздействию
циклонов
(Cyclone
Area Reliability Enhancement — CARE).
Программа
предусматривает
обязательства
вложить
120
млн
долларов
в
течение
20
лет
в
реализацию
меро
-
приятий
,
направленных
на
повышение
надежности
систе
-
мы
энергоснабжения
основных
объектов
коммунальной
инфраструктуры
и
снижение
риска
повреждений
объек
-
тов
энергосистемы
на
территориях
,
подверженных
воз
-
действию
циклонов
.
Сильной
стороной
Программы
CARE
является
повы
-
шение
надежности
важнейших
участков
системы
энерго
-
снабжения
в
прибрежных
городах
,
подверженных
воздей
-
ствию
штормов
.
При
том
,
что
неблагоприятные
погодные
условия
все
равно
могут
нарушить
энергоснабжение
,
программа
CARE
направлена
на
обеспечение
возмож
-
ности
более
быстрого
восстановления
энергоснабжения
основных
объектов
инфраструктуры
и
относящихся
к
ним
участков
энергосистемы
.
К
числу
дополнительных
мероприятий
по
минимиза
-
ции
последствий
ураганов
можно
отнести
перечисленные
ниже
направления
технической
политики
,
применяемые
энергокомпаниями
.
Планирование
размещения
.
Места
расположения
объ
-
ектов
электрических
сетей
должны
выбираться
таким
обра
-
зом
,
чтобы
минимизировать
угрозу
их
затопления
и
отключе
-
ния
.
Данное
правило
соблюдается
как
на
стадии
генерального
планирования
,
так
и
на
стадии
непосредственного
выделения
земель
(
рисунок
1).
Координация
строительных
решений
и
последующих
работ
.
В
целях
наиболее
полной
синхронизации
действий
энергокомпаний
и
территориальных
администраций
в
ходе
планирования
строительства
,
развития
инфраструктуры
и
ее
последующего
восстановления
после
стихийного
бедствия
практикуется
применение
общих
геоинформационных
систем
Рис
. 1.
Рекомендуемое
и
нерекомендуемое
размещение
трансформаторных
подстан
-
ций
(
согласно
методическим
рекомендациям
компании
Ergon Energy)
60
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1,
июнь
2016
(
ГИС
).
Это
позволяет
более
наглядно
и
комплексно
оценить
ситуацию
и
принять
взвешенные
решения
.
Особое
конструктивное
исполнение
энергообъектов
.
Для
объектов
,
размещаемых
в
зонах
возможного
затопления
,
применяются
индивидуальные
технические
решения
,
мини
-
мизирующие
риски
возникновения
коротких
замыканий
вслед
-
ствие
попадания
воды
на
токоведущие
части
(
рисунки
2–4).
Также
применяются
технические
решения
,
позволяющие
повысить
устойчивость
электрических
сетей
к
последствиям
сильного
ветра
.
К
таким
техническим
решениям
в
части
стро
-
ительства
воздушных
линий
электропередачи
можно
отнести
:
•
строительство
линий
на
опорах
повышенного
габари
-
та
(
в
зонах
затопления
);
•
применение
изолированного
провода
;
•
использование
усиленных
или
двойных
траверс
;
проволок
)
и
повышенной
прочности
(
с
сердечниками
из
композитных
материалов
).
Управление
нагрузками
и
переключениями
.
Необходи
-
мо
для
сохранения
управления
переключениями
в
сетях
.
Оперативный
персонал
принимает
решения
о
выполнении
тех
или
иных
переключений
в
сетях
на
основе
комплексной
оценки
рисков
,
формируемой
в
том
числе
на
основе
инфор
-
мации
о
текущем
техническом
состоянии
объекта
,
оценке
отключающей
способности
его
коммутационных
аппаратов
,
стратегической
и
социальной
важности
.
Совершенствование
процессов
.
По
итогам
ликвида
-
ции
последствий
очередного
крупного
технологического
нарушения
делается
комплексная
оценка
работы
всей
системы
,
выявляются
ее
слабые
стороны
и
вносятся
кор
-
ректирующие
действия
.
Помимо
собственной
технической
политики
энергоком
-
пании
также
принимают
активное
участие
в
разработке
технических
решений
,
используемых
при
строительстве
зданий
в
зонах
повышенного
риска
.
Электрооборудование
существующих
зданий
подвергается
модернизации
и
пере
-
носу
из
мест
возможного
затопления
в
более
безопасные
(
рисунок
5).
В
последние
годы
наряду
с
техническими
мероприяти
-
ями
,
направленными
на
минимизацию
ущерба
от
стихии
,
учитывая
современный
уровень
развития
информаци
-
онных
технологий
,
все
более
широкое
распространение
начали
получать
системы
раннего
предупреждения
воз
-
никновения
и
развития
негативных
природных
явлений
,
а
также
моделирования
возможных
последствий
от
них
.
Например
,
фирмой
IBM
для
североамериканских
электросетевых
компаний
разработана
экспертная
систе
-
ма
,
работающая
с
сенсорами
WeatherBug (
около
400
сен
-
соров
на
регион
),
которая
позволяет
начать
размещение
ремонтных
бригад
и
складов
необходимых
материалов
в
центрах
наиболее
вероятных
отключений
за
72
часа
до
начала
шторма
.
Рис
. 2.
Пример
конструктивного
исполнения
подстанции
,
расположенной
в
зоне
затопления
(
штат
Луизиана
)
Рис
. 3.
Защита
от
подтопления
на
подстанции
33
кВ
к
востоку
от
Глазго
(
Шотландия
)
Рис
. 4.
Пример
ячейки
среднего
напряжения
со
средним
расположением
выключателя
и
верхним
расположением
шин
•
использование
проводов
с
улучшенными
аэро
дина
-
ми
чес
кими
свойствами
(
с
плотным
расположением
Мировой
опыт
61
Рис
. 5.
Шкала
устойчивости
зданий
к
наводнению
(
согласно
методическим
рекомендациям
компании
Ergon Energy)
Данный
сервис
,
называемый
«Deep Thunder»,
бази
-
руется
на
высокоточных
метеорологических
прогнозах
,
формируемых
по
локальным
областям
.
Данная
система
математически
связана
с
бизнес
-
приложениями
и
управ
-
ленческими
программами
сетевой
компании
,
а
также
име
-
ет
собственные
математические
модели
и
алгоритмы
,
являющиеся
элементами
экспертной
системы
.
В
своей
работе
система
использует
:
•
метеорологические
станции
WeatherBug (AWS Con ver-
gence Technologies, Inc.);
•
приложение
IBM Deep Thunder (
расположено
в
центре
обработки
данных
IBM,
Рочестер
,
Миннесота
);
•
системы
планетарных
данных
NOAAPORT;
•
приложение
IBM Global Business
Services (GBS);
•
приложение
GBS BAO (
бизнес
-
анали
-
тика
и
оп
-
тимизация
);
•
приложение
GBS ODIS (
управление
инновационными
решениями
по
требованию
).
Данная
система
успешно
прошла
ис
-
пытания
в
Чикаго
,
Балтиморе
,
Атланте
,
Форте
Лаудердейл
(
Флорида
),
а
также
за
пределами
США
.
В
совокупности
своих
функций
данное
решение
позволяет
сетевой
компании
:
•
спрогнозировать
возможные
отклю
-
чения
в
электрических
сетях
вплоть
до
уровня
распределительной
под
-
станции
;
•
рассчитать
необходимые
трудозатраты
и
объем
матери
-
алов
для
ремонта
возможных
повреждений
в
электриче
-
ских
сетях
;
•
заранее
организовать
размещение
ремонтных
бригад
и
пополнить
складские
запасы
в
центрах
наиболее
веро
-
ятных
отключений
.
Применение
в
комплексе
всех
вышеназванных
реше
-
ний
дает
энергокомпании
возможность
существенно
сни
-
зить
ущерб
от
масштабных
технологических
нарушений
,
вызванных
природными
явлениями
,
а
также
улучшить
свои
показатели
эффективности
при
реагировании
на
чрезвычайные
ситуации
.
Подстанция
компании
Xcel Energy (
Миннесота
),
подготовленная
к
наводнению
Оригинал статьи: Praemonitus praemunitus. Общемировые тенденции построения систем прогнозирования и раннего обнаружения негативных природных явлений
«Предупрежден — значит вооружен». Эта латинская фраза как нельзя лучше отражает общемировые тенденции построения систем прогнозирования и раннего обнаружения негативных природных явлений, моделирования и минимизации возможных последствий от них и планирования наиболее вероятных и оптимальных методов реагирования.
