Проблемы электроснабжения крупных городов и мегаполисов

Page 1
background image

Page 2
background image

СЕТИ

РОССИИ

64

э

н

е

р

г

о

с

н

а

б

ж

е

н

и

е

энергоснабжение

У

же

 

в

 

прошлом

 

веке

 

с

 

разви

-

тием

 

цивилизации

 

электро

-

энергетика

 

все

 

больше

 

ста

-

новилась

 

инфраструктурной

 

отраслью

определяя

 

многие

 

сторо

-

ны

 

существования

 

развитого

 

соци

-

ума

 

человеческого

 

общества

 (1). 

С

 

особой

 

наглядностью

 

это

 

проявля

-

ется

 

в

 

жизни

 

современных

 

городов

Энергопотребление

 

и

 

особенно

 

элек

-

тропотребление

 

становятся

 

в

 

один

 

ряд

 

с

 

водопотреблением

потребле

-

нием

 

воздуха

 

и

 

солнечного

 

света

.

 

Города

 

классифицируются

 

в

 

соот

-

ветствии

 

с

 

численностью

 

населения

 

(

тыс

чел

.) 

следующим

 

образом

:

• 

крупнейшие

 — 

свыше

 500, 

вплоть

 

до

 

мегаполисов

 (

миллионников

);

• 

крупные

 — 

от

 250 

до

 500.

За

 

последние

 

годы

 

темпы

 

роста

 

городского

 

населения

 

России

 

суще

-

ственно

 

возросли

Крупнейшие

 

и

 

крупные

 

города

 

характеризуются

 

вы

-

сокой

 

плотностью

 

электрических

 

на

-

грузок

 — 

до

 20—30 

МВА

/

км

2

 

в

 

цен

-

тральных

 

районах

 

города

 (3) 

и

 

боль

-

шим

 

количеством

 

разнотипных

 

по

-

требителей

расположенных

 

на

 

огра

-

ниченной

 

территории

Многие

 

элек

-

троприемники

 

относятся

 

к

 

первой

 

категории

причем

 

число

 

таких

 

при

-

емников

 

постоянно

 

растет

К

 

тради

-

ционным

 

потребителям

 

первой

 

кате

-

гории

 

теперь

 

добавились

 

также

 

вы

-

числительные

 

комплексы

 

крупных

 

банков

федеральные

 

организации

крупнейшие

 

магазины

 

и

 

др

.

Крупные

 

города

 

и

 

мегаполисы

как

 

места

 

массового

 

пребывания

 

лю

-

дей

концентрации

 

промышленности

центров

 

управления

 

всеми

 

видами

 

жизнедеятельности

 

и

 

коммуникация

-

ми

имеют

 

развитую

 

и

 

энергоемкую

 

систему

 

жизнеобеспечения

которая

 

включает

 

централизованное

 

электро

и

 

теплоснабжение

котельные

инже

-

нерные

 

газовые

 

сети

сети

 

водопро

-

вода

 

и

 

канализации

городского

 

авто

-

дорожного

 

и

 

рельсового

 

транспорта

вокзалы

 

и

 

железные

 

дороги

аэропор

-

Проблемы 

электроснабжения 

крупных городов 

и мегаполисов

Начиная с 1965 года весь многолетний международ-
ный опыт ликвидации последствий крупных систем-
ных аварий показывает, что самые большие ущербы 
были от нарушения энергоснабжения крупных горо-
дов и особенно мегаполисов — Нью-Йорка (1965 г.), 
Лондона (2004 г.), а недавно Москвы (2005 г.) и 
Санкт-Петербурга (2010 г.).

Геннадий КОВАЛЕВ, ведущий научный сотрудник 

Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева

 Сибирского отделения РАН (ИСЭМ СО РАН),

 д.т.н., профессор


Page 3
background image

65

№ 1 (4), январь-февраль, 2011

ты

связь

телевидение

 

и

 

радио

боль

-

ницы

детские

 

учреждения

школы

 

и

 

другие

 

учебные

 

заведения

магази

-

ны

учреждения

 

культуры

 

и

 

общепита

а

 

в

 

мегаполисах

 — 

метро

высотные

 

здания

 

с

 

лифтами

 

и

 

другими

 

система

-

ми

 

жизнеобеспечения

 (2).

Нарушение

 

электроснабжения

 

го

-

родов

 

и

 

промышленных

 

центров

 

со

-

провождается

 

опасными

 

для

 

жизни

 

и

 

здоровья

 

людей

 

последствиями

Так

авария

 

в

 

Москве

 23—26 

мая

 2005 

года

несмотря

 

на

 

конец

 

отопитель

-

ного

 

сезона

принесла

 

колоссальные

 

убытки

 — 

официально

 

до

 2 

млрд

 

руб

Остановились

 

многие

 

предприятия

 

в

 

Московской

Рязанской

Калужской

 

и

 

Тульской

 

областях

Был

 

парализован

 

весь

 

транспорт

 

столичного

 

мегаполи

-

са

Не

 

работало

 

не

 

только

 

метро

пе

-

ревозящее

 

основную

 

массу

 

пассажи

-

ров

но

 

и

 

нарушилось

 

движение

 

ав

-

томобильного

 

транспорта

так

 

как

 

не

 

работали

 

светофоры

бензоколонки

«

Замерли

» 

водопровод

горячее

 

во

-

доснабжение

канализация

посколь

-

ку

 

насосы

 

этих

 

устройств

 

имеют

 

элек

-

трический

 

привод

Остановились

 

лиф

-

ты

Городская

 

жизнь

 

фактически

 

была

 

парализована

Хорошо

 

еще

что

 

в

 

Мо

-

скве

 

не

 

вошли

 

в

 

массовый

 

обиход

 

электронные

 

замки

 

и

 

запоры

 

квар

-

тир

Иначе

 

москвичи

 

не

 

смогли

 

бы

 

попасть

 

в

 

свои

 

квартиры

Так

 

было

 

в

 

Нью

-

Йорке

 8—9 

ноября

 1965 

года

Жильцы

 

спали

 

на

 

половичках

 

у

 

две

-

рей

 

своих

 

квартир

В

 2005 

г

в

 

Москве

 

испытывали

 

колоссальные

 

трудности

 

больницы

культурно

-

массовые

 

учреждения

Не

 

работали

 

предприятия

 

торговли

Про

-

изводства

 

не

 

выполнили

 

план

 

по

 

выпу

-

ску

 

продукции

Анализ

 

аварий

 

в

 

Нью

-

Йорке

 

и

 

Москве

 

позволил

 

сделать

 

вы

-

вод

 

о

 

том

что

 

ущерб

 

от

 

нарушения

 

их

 

электроснабжения

 

намного

 

превыша

-

ет

 

затраты

 

на

 

их

 

предотвращение

.

На

 

современном

 

этапе

 

требует

-

ся

 

существенное

 

повышение

 

надеж

-

ности

 

электроснабжения

 

крупных

 

городов

 

в

 

связи

 

с

 

массовой

 

много

-

этажной

 

застройкой

 

как

 

администра

-

тивных

так

 

и

 

жилых

 

районов

 

города

возрастающей

 

электрификацией

 

бы

-

товой

 

и

 

коммунальной

 

сфер

ростом

 

категорийности

 

электроприемников

Анализируя

 

современные

 

тенденции

 

развития

 

коммунально

-

бытовых

 

и

 

производственных

 

процессов

 

в

 

горо

-

дах

следует

 

обратить

 

внимание

 

на

 

то

что

 

надежность

 

их

 

электроснабжения

 

(4) 

должна

 

рассматриваться

 

как

 

ком

-

плексное

 

свойство

состоящее

 

из

 

та

-

ких

 

актуальных

 

для

 

городов

 

свойств

как

 

безопасность

живучесть

 

и

 

безот

-

казность

Очевидно

что

 

безотказность

 

на

 

уровне

 

абсолютно

 

бесперебойно

-

го

 

электроснабжения

 

всех

 

районов

 

мегаполисов

 

обеспечить

 

невозмож

-

но

Поэтому

 

отдельные

 

кратко

-

временные

 

погашения

 

части

 

электро

-

приемников

 

неизбежны

 

из

-

за

 

корот

-

ких

 

замыканий

 

и

 

других

 

случайных

 

отказов

 

энергооборудования

От

 

та

-

ких

 

отказов

 

электроприемники

 

высо

-

кой

 

категории

 

должны

 

иметь

 

индиви

-

дуальную

 

защиту

 

и

 

резервирование

.

ПРОБЛЕМЫ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Основные

 

проблемы

 

энергоснаб

-

жения

 

городов

 

связаны

 

с

 

живучестью

 

и

 

безопасностью

Под

 

живучестью

 

(4) 

понимается

 

способность

 

системы

 

энергоснабжения

 

противостоять

 

мас

-

совым

 

отключениям

 

потребителей

 

на

 

большой

 

территории

 

и

 

на

 

длитель

-

ное

 

время

Актуальным

 

является

 

так

-

же

 

и

 

безопасность

характеризующа

-

яся

 

экологической

социальной

 

и

 

тех

-

ногенной

 

защищенностью

 

населения

 

и

 

окружающей

 

среды

.

Для

 

России

 

проблема

 

электро

-

снабжения

 

больших

 

городов

 

имеет

 

особую

 

значимость

поскольку

 

часть

 

ее

 

территории

 

находится

 

в

 

суровых

 

климатических

 

зонах

Пиковые

 

на

-

грузки

 

приходятся

 

на

 

зимний

 

пери

-

од

когда

 

выживание

 

людей

 

и

 

функ

-

ционирование

 

промышленных

 

пред

-

приятий

 

определяется

 

электро

и

 

те

-

плоснабжением

Следует

 

особо

 

отме

-

тить

что

 

и

 

теплоснабжение

 

населен

-

ных

 

пунктов

 

также

 

зависит

 

от

 

элек

-

троснабжения

поскольку

 

осущест

-

вляется

 

от

 

большого

 

количества

 

элек

-

трокотельных

Причем

 

котельные

 

на

 

твердом

 

топливе

 

также

 

зависят

 

от

 

снабжения

 

их

 

электричеством

.

По

 

мнению

 

некоторых

 

специали

-

стов

 (5), 

рассматриваемая

 

пробле

-

ма

 

до

 2030 

года

 

может

 

трансформи

-

роваться

 

в

 

связи

 

с

 

тем

что

 

в

 

России

 

«…

рост

 

душевой

 

обеспеченности

 

жи

-

льем

 

и

 

автомобилями

дальнейший

 

прогресс

 

информационных

 

техноло

-

гий

расширяющих

 

возможность

 

ра

-

боты

 

на

 

дому

и

 

наличие

 

свободных

 

земель

 

изменит

 

тип

 

расселения

 

лю

-

дей

Их

 

концентрация

 

в

 

крупных

 

го

-

родах

 

сменится

 

коттеджным

 

рассе

-

лением

 

на

 

больших

 

окрестных

 

тер

-

риториях

 

с

 

размещением

 

в

 

преж

-

них

 

городах

 

способами

 

точечной

 

за

-


Page 4
background image

66

СЕТИ  РОССИИ

стройки

 

преимущественно

 

госучреж

-

дений

офисов

компаний

гостиниц

культурных

 

и

 

финансовых

 

организа

-

ций

В

 

РФ

 

на

 

основе

 

современных

 

городов

-

миллионников

 

сложится

 

до

 

десятка

 

таких

 

агломераций

 (

Москов

-

ская

 

агломерация

 

может

 

достигнуть

 

численности

 25—30 

млн

 

чел

.). 

Наря

-

ду

 

с

 

этим

 

появятся

 

города

 

с

 

населе

-

нием

 100—200 

тыс

чел

в

 

районах

 

размещения

 

новой

 

индустрии

но

 

ис

-

чезнут

 

многие

 

старые

 

мелкие

 

горо

-

да

 

и

 

поселки

 

городского

 

типа

 (

ПГТ

)». 

Следует

 

заметить

что

 

концепция

 

рас

-

средоточенной

 

застройки

 

городов

 

была

 

принята

 

еще

 

в

 

советское

 

вре

-

мя

 

и

 

интенсивно

 

реализуется

 

в

 

но

-

вых

 

условиях

.

Поэтому

 

проблема

 

надежно

-

го

 

энергоснабжения

 

современных

 

крупных

 

городов

а

 

также

 

мегаполи

-

сов

 

в

 

перспективе

 

требует

 

повышен

-

ного

 

внимания

Должны

 

быть

 

разра

-

ботаны

 

и

 

реализованы

 

специальные

 

меры

 

в

 

области

 

надежности

 

систем

 

их

 

энергоснабжения

которые

 

будут

 

адекватны

 

возможной

 

тяжести

 

по

-

следствий

 

от

 

нарушения

 

энергоснаб

-

жения

 

систем

 

жизнеобеспечения

Учитывая

 

природно

-

климатические

 

условия

 

России

достаточное

 

разно

-

образие

 

регионов

 

в

 

экономическом

социальном

 

и

 

энергетическом

 

плане

такие

 

требования

 

должны

 

быть

 

зна

-

чительно

 

более

 

жесткими

 

в

 

сравне

-

нии

 

с

 

зарубежными

которые

 

к

 

тому

 

же

как

 

показывает

 

практика

име

-

ют

 

существенные

 

изъяны

На

 

стадии

 

планирования

 

допустимых

 

режимов

 

следует

 

принимать

 

во

 

внимание

 

бо

-

лее

 

тяжелые

 

расчетные

 

возмущения

 

(

потеря

 

подстанции

электростанции

кабельного

 

коллектора

 

и

 

т

.

п

.).

Высокая

 

плотность

 

застройки

стесненные

 

условия

 

для

 

проклад

-

ки

 

ЛЭП

 

и

 

выбора

 

площадок

 

под

 

под

-

станции

повышенные

 

архитектурно

-

эстетические

 

требования

 

диктуют

 

необходимость

 

применения

 

особых

 

схем

 

и

 

оборудования

 

систем

 

элек

-

троснабжения

  (

закрытых

 

подстан

-

ций

многоцепных

 

воздушных

 

линий

кабельных

 

линий

 

высокого

 

и

 

сверх

-

высокого

 

напряжения

 

и

 

т

.

п

.).

Надежность

 

и

 

эффективность

 

энергоснабжения

 

крупных

 

населен

-

ных

 

и

 

промышленных

 

агломератов

 

должны

 

обеспечиваться

 

по

 

следую

-

щим

 

направлениям

 

и

 

в

 

соответству

-

ющих

 

объемах

.

ВНЕШНЕЕ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

Энергопотребление

 

современ

-

ных

 

мегаполисов

 

настолько

 

велико

что

 

только

 

за

 

редкими

 

исключения

-

ми

 

может

 

быть

 

обеспечено

 

источни

-

ками

 

производства

 

электро

и

 

тепло

-

энергии

расположенными

 

на

 

их

 

тер

-

ритории

Электроснабжение

 

крупных

 

промышленных

 

центров

 

и

 

городов

 

в

 

значительной

 

степени

 

осуществля

-

ется

 

от

 

внешних

 

источников

 

через

 

опорные

 

питающие

 

подстанции

.

Схема

 

внешнего

 

электроснаб

-

жения

 

крупного

 

агломерата

 

должна

 

включать

 

в

 

себя

 

не

 

менее

 3—4 

пита

-

ющих

 

подстанций

 

высокого

 

напряже

-

ния

 (220 

кВ

 

и

 

выше

большой

 

транс

-

форматорной

 

мощности

 (20—25% 

от

 

максимума

 

нагрузки

 

агломерата

 

для

 

каждой

 

подстанции

). 

Питающие

 

под

-

станции

 

целесообразно

 

размещать

 

равномерно

 

по

 

периметру

 

в

 

приго

-

родной

 

зоне

 

города

объединяя

 

их

 

с

 

помощью

 

ЛЭП

 

в

 

единое

 

кольцо

Ре

-

комендуется

 

также

 

от

 

этих

 

подстан

-

ций

 

делать

 

по

 

направлению

 

к

 

центру

 

города

 

или

 

отдельным

 

предприяти

-

ям

 

так

 

называемые

 

глубокие

 

вводы

 

на

 

высоком

 

напряжении

 (220 

кВ

 

и

 

выше

). 

Сегодня

 

за

 

рубежом

 

принято

 

глубокие

 

вводы

 

выполнять

 

в

 

подзем

-

ных

 

обслуживаемых

 

кабельных

 

тун

-

нелях

Выполненная

 

таким

 

образом

 

схема

 

внешнего

 

электроснабжения

 

характеризуется

 

высоким

 

уровнем

 

резервирования

 

и

 

режимной

 

гибко

-

сти

 

в

 

эксплуатационных

 

условиях

.

Для

 

сверхмегаполисов

 

типа

 

Мо

-

сквы

Санкт

-

Петербурга

 

и

 

других

 

можно

 

создавать

 

два

 

и

 

более

 

колец

 

электропитающей

 

системы

.

Важное

 

требование

 

электроснаб

-

жения

 

крупных

 

городов

 — 

избегать

 

пропуска

 

больших

 

транзитных

 

пото

-

ков

 

мощности

 

по

 

внутренним

 

город

-

ским

 

сетям

Должны

 

решаться

 

также

 


Page 5
background image

67

№ 1 (4), январь-февраль, 2011

задачи

 

ограничения

 

токов

 

короткого

 

замыкания

.

Для

 

развития

 

энергетической

 

ин

-

фраструктуры

 

в

 

городском

 

хозяйстве

 

должны

 

предусматриваться

 

отвод

 

и

 

резервирование

 

необходимых

 

тер

-

риторий

что

 

является

 

в

 

современ

-

ных

 

условиях

 

одной

 

из

 

самых

 

острых

 

проблем

 

крупных

 

городов

.

В

 

результате

 

создаваемая

 

систе

-

ма

 

внешнего

 

электроснабжения

 

го

-

рода

 

должна

 

иметь

 

высокую

 

степень

 

гарантии

 

ее

 

надежности

.

ВНУТРЕННИЕ

 

ИСТОЧНИКИ

 

ГЕНЕРАТОРНОЙ

 

МОЩНОСТИ

 

И

 

СЕТИ

 

ВНУТРЕННЕГО

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Сооружение

 

электростанций

 

на

 

территории

 

города

 — 

необходимая

 

мера

 

на

 

случай

 

нарушения

 

внеш

-

него

 

электроснабжения

Рекомен

-

дуется

 

таких

 

источников

 

достаточ

-

ной

 

мощности

 (10—15% 

каждый

 

от

 

максимума

 

электрической

 

нагруз

-

ки

 

агломерата

иметь

 

не

 

менее

 

трех

Определяющим

 

при

 

выборе

 

источ

-

ников

 

энергоснабжения

 

для

 

отдель

-

ных

 

микрорайонов

 

крупных

 

городов

 

и

 

районов

 

новой

 

застройки

 

жилищ

-

ных

 

комплексов

 

уже

 

сегодня

 

стано

-

вятся

 

низкие

 

удельные

 

выбросы

 

за

-

грязняющих

 

веществ

компактность

 

установки

увеличенный

 

КПД

.

В

 

связи

 

с

 

тем

что

 

территории

 

мно

-

гих

 

областей

 

России

 

находятся

 

в

 

зоне

 

низких

 

температур

 

в

 

холодное

 

время

 

года

в

 

качестве

 

электростанций

 

наи

-

более

 

эффективны

 

ТЭЦ

обеспечива

-

ющие

 

комбинированную

 

выработку

 

электроэнергии

 

и

 

тепла

.

Использование

 

ТЭЦ

 

в

 

качестве

 

источников

 

электроэнергии

 

связа

-

но

 

с

 

проблемами

 

согласования

 

объ

-

емов

 

выработки

 

тепла

 

и

 

электриче

-

ства

Концентрация

 

производства

 

тепла

 

на

 

ТЭЦ

 

приводит

 

к

 

централи

-

зованной

 

системе

 

теплоснабжения

а

 

комбинированная

 

выработка

 — 

к

 

сильной

 

взаимозависимости

 

режи

-

мов

 

теплоснабжения

 

и

 

электроснаб

-

жения

ТЭЦ

 

должна

 

иметь

 

гарантиро

-

ванный

 

сбыт

  (

потребление

электро

-

энергии

без

 

производства

 

которой

 

ТЭЦ

 

не

 

сможет

 

эффективно

 

выраба

-

тывать

 

тепловую

 

энергию

С

 

другой

 

стороны

при

 

потере

 

источников

 

теп

-

ла

 

его

 

возмещение

 

производится

 

на

-

селением

 

стихийно

 

за

 

счет

 

электри

-

ческой

 

энергии

что

 

может

 

привести

 

к

 

перегрузке

 

и

 

повреждениям

 

элек

-

трической

 

сети

Сброс

 

электриче

-

ской

 

нагрузки

в

 

свою

 

очередь

мо

-

жет

 

привести

 

к

 

дальнейшему

 

сниже

-

нию

 

тепловой

 

мощности

Поэтому

 

не

-

обходимо

 

предусматривать

 

резерви

-

рование

 

выработки

 

тепла

 

от

 

децен

-

трализованных

  (

автономных

источ

-

ников

получение

 

тепла

 

в

 

аварийных

 

ситуациях

 

от

 

тепловых

 

сетей

 

сосед

-

них

 

районов

.

Сети

 

внутреннего

 

электроснаб

-

жения

 (

питающие

 

и

 

распределитель

-

ные

выполняются

как

 

правило

ли

-

ниями

 

напряжением

 110 

кВ

 

и

 

ниже

И

 

только

 

в

 

отдельных

 

случаях

как

 

уже

 

отмечалось

применяются

 

глубокие

 

вводы

 220 

кВ

 

и

 

выше

 

в

 

центр

 

горо

-

да

которые

 

также

 

относятся

 

к

 

сетям

 

внутреннего

 

электроснабжения

.

Распределительные

 

городские

 

сети

 

выполняются

 

на

 

напряжении

 

10 

или

 20 

кВ

Напряжения

 6 

и

 35 

кВ

 

к

 

применению

 

в

 

городских

 

се

-

тях

 

не

 

рекомендуются

 

по

 

технико

-

экономическим

 

соображениям

.

Выбор

 

схемы

 

электроснабжаю

-

щей

 

сети

 

зависит

 

от

 

конкретных

 

усло

-

вий

географического

 

положения

 

и

 

размещения

 

селитебной

 

территории

 

города

плотности

 

нагрузок

 

и

 

темпов

 

их

 

роста

количества

 

и

 

характеристик

 

источников

 

питания

исторически

 

сложившейся

 

существующей

 

схемы

 

сети

 

и

 

др

.

Пропускная

 

способность

 

сети

 

долж

-

на

 

обеспечивать

 

перетоки

 

мощно

-

сти

 

в

 

нормальных

 

и

 

послеаварийных

 

режимах

 

при

 

отключении

 

отдельных

 

элементов

 

сети

то

 

есть

 

должен

 

обе

-

спечиваться

 

как

 

минимум

 

критерий

 

(n — 1). 

Конфигурация

 

и

 

параметры

 


Page 6
background image

68

СЕТИ  РОССИИ

г о

-

родских

 

се

-

тей

 

должны

 

выби

-

раться

 

с

 

учетом

 

требований

 

нормативно

-

технической

 

докумен

-

тации

 (6, 7).

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕ

-

НИЯ

 

ОСНОВНЫХ

 

ЖИЗНЕОБЕСПЕ

-

ЧИВАЮЩИХ

 

СТРУКТУР

 

ГОРОДСКОГО

 

ХОЗЯЙСТВА

Данные

 

требования

 

направлены

 

на

 

предотвращение

 

и

 

оперативную

 

ликвидацию

 

опасных

 

последствий

 

внезапного

 

нарушения

 

электроснаб

-

жения

 

основных

 

объектов

 

городской

 

и

 

промышленной

 

инфраструктуры

 

(3, 4):
• 

систем

 

теплоснабжения

как

 

цен

-

трализованного

так

 

и

 

децентра

-

лизованного

в

 

отопительный

 

пе

-

риод

;

• 

систем

 

водоснабжения

 

и

 

канали

-

зации

иных

 

гидротехнических

 

со

-

оружений

;

• 

систем

 

наземного

подземного

 

и

 

воздушного

 

транспорта

 

и

 

систем

 

управления

 

их

 

движением

;

• 

больниц

родильных

 

домов

 

и

 

учреждений

 

дошкольного

 

воспи

-

тания

 

и

 

школьного

 

образования

;

• 

систем

 

связи

телевидения

 

и

 

ра

-

дио

;

• 

зданий

 

высотой

 

более

 75 

м

.

К

 

таким

 

требованиям

 

следует

 

от

-

нести

:

• 

устойчивость

 

объектов

 

электро

-

снабжения

 

от

 

кратковременных

 

(

от

 

долей

 

до

 

нескольких

 

секунд

погашений

вызванных

 

рабо

-

той

 

автоматических

 

и

 

защитных

 

устройств

 

энергосистем

;

• 

обеспечение

 

объектов

 

источни

-

ками

 

аварийного

 

электро

и

 

те

-

плоснабжения

 

по

 

нормам

 

техно

-

логической

 

и

 

аварийной

 

брони

гарантированное

 

их

 

включение

 

в

 

работу

 

при

 

первой

 

необходимо

-

сти

оснащение

 

указанных

 

источ

-

ников

 

топливом

 

в

 

необходимом

 

объеме

 

и

 

квалифицированном

 

обслуживании

;

ликвидации

 

последствий

 

нарушения

 

обеспечивают

 (4):

• 

проектирование

 

схем

 

электро

-

снабжения

 

города

которое

 

долж

-

но

 

выполняться

 

с

 

выявлением

 

очередности

 

развития

 

на

 

срок

 

не

 

менее

 10 

лет

 

с

 

учетом

 

генераль

-

ных

 

планов

 

развития

 

городов

ко

-

торые

 

выполняются

 

на

 

перспек

-

тиву

 25—30 

лет

;

• 

проектирование

 

систем

 

электро

-

снабжения

 

городов

 

с

 

резервиро

-

ванием

 (

с

 

учетом

 

внешнего

 

и

 

вну

-

треннего

 

электроснабжения

в

 

размере

 

не

 

менее

 10% 

от

 

макси

-

мальной

 

нагрузки

предусмотрен

-

ной

 

имеющимися

 

планами

 

пер

-

спективного

 

развития

 

городского

 

хозяйства

При

 

этом

 

следует

 

пред

-

усматривать

 

достаточную

 

пропуск

-

ную

 

способность

 

электрических

 

сетей

 

всех

 

уровней

 

с

 

учетом

 

необ

-

ходимого

 

резервирования

;

• 

разработку

 

и

 

реализацию

 

в

 

пре

-

делах

 

своей

 

компетенции

 

планов

 

по

 

предотвращению

 

и

 

ликвида

-

ции

 

нарушений

 

электроснабже

-

ния

 

города

;

• 

прогнозирование

 

рисков

срав

-

нение

 

их

 

с

 

приемлемым

 

риском

 

и

 

обоснование

 

мер

 

для

 

их

  (

ри

-

сков

снижения

  (

предупрежде

-

ния

 

и

/

или

 

смягчения

 

негативных

 

последствий

 

аварий

) — 

основа

 

управления

 

надежностью

 

любо

-

го

 

объекта

 

на

 

всех

 

этапах

 

его

 

жиз

-

ненного

 

цикла

;

• 

обучение

 

оперативного

 

и

 

ремонт

-

ного

 

персонала

 

коммунальных

 

служб

 

городского

 

хозяйства

 

и

 

спе

-

циализированных

 

организаций

выполняющих

 

на

 

договорных

 

условиях

 

обслуживание

 

различ

-

ных

 

видов

 

энергетического

 

обо

-

рудования

;

• 

подготовку

 

схем

 

и

 

средств

 

опове

-

щения

 

и

 

информирования

 

насе

-

ления

 

и

 

организаций

.

Субъекты

 

электроэнергетики

 

долж

-

ны

 

иметь

 

планы

 

и

 

инструкции

 

по

 

реа

-

лизации

 

противоаварийных

 

меропри

-

ятий

направленных

 

на

 

предотвраще

-

ние

 

развития

 

и

 

ликвидацию

 

наруше

-

ний

 

электроснабжения

 

крупных

 

объ

-

ектов

 

городской

 

инфраструктуры

а

 

также

 

на

 

восстановление

 

их

 

нормаль

-

ного

 

функционирования

Указанные

 

планы

 

и

 

инструкции

 

должны

 

пересма

-

триваться

 

по

 

мере

 

необходимости

но

 

не

 

реже

 

одного

 

раза

 

в

 

год

.

В

 

целом

должна

 

быть

 

разработа

-

на

 

совокупность

 

мер

исключающих

 

• 

наличие

 

готовых

 

к

 

работе

 

передвижных

 

элек

-

тростанций

подстанций

 

и

 

ре

-

зервных

 

трансформаторов

 

для

 

использования

 

их

 

при

 

крупных

 

нарушениях

 

электроснабжения

 

и

 

в

 

иных

 

чрезвычайных

 

ситуациях

Количество

мощность

 

источни

-

ков

 

и

 

запасы

 

топлива

 

к

 

ним

 

долж

-

ны

 

быть

 

в

 

достаточных

 

объемах

;

• 

относительно

 

высотных

 

зданий

 

(

небоскребов

 

свыше

 20—30 

эта

-

жей

), 

возможно

 

размещение

 

в

 

цокольных

 

этажах

 

собственных

 

мини

-

электростанций

 

с

 

соответ

-

ствующим

 

запасом

 

топлива

Такая

 

практика

 

имеется

 

за

 

рубежом

на

-

пример

в

 

Токио

Возможно

 

даже

 

рассмотрение

 

атомных

 

источни

-

ков

 

энергии

 

высокой

 

степени

 

ра

-

диационной

 

безопасности

;

• 

оснащенность

 

населения

 

как

 

на

 

рабочих

 

местах

так

 

и

 

в

 

быту

 

ин

-

дивидуальными

 

источниками

 

освещения

обогрева

приготов

-

ления

 

пищи

транспорта

связи

гигиены

защиты

В

 

коттеджах

 — 

генерирующие

 

агрегаты

 

мощно

-

стью

 

от

 10 

до

 50 

кВт

 

с

 

запасами

 

соответствующего

 

топлива

ОРГАНИЗАЦИОННО

-

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

 

МЕРОПРИЯТИЯ

Субъекты

 

электроэнергетики

 

вправе

 

создавать

 

собственные

 

ор

-

ганы

координирующие

 

взаимодей

-

ствие

 

при

 

возникновении

 

или

 

угрозе

 

возникновения

 

нарушения

 

электро

-

снабжения

 

населенных

 

пунктов

.

С

 

момента

 

принятия

 

Системным

 

оператором

 

решения

 

об

 

объявле

-

нии

 

режима

 

высоких

 

рисков

 

на

 

со

-

ответствующей

 

территории

 

эти

 

орга

-

ны

 

субъектов

 

электроэнергетики

 

и

 

муниципалитета

 

мобилизуются

 

мак

-

симально

 

быстро

 (

не

 

позднее

 0,5—1 

часа

). 

При

 

принятии

 

решений

 

во

 

время

 

режима

 

высоких

 

рисков

 

ор

-

ганы

 

руководствуются

 

исключитель

-

ным

 

приоритетом

 

безопасности

жи

-

вучести

 

и

 

восстанавливаемости

 

объ

-

ектов

 

электроэнергетики

 

и

 

потре

-

бителей

 

перед

 

договорными

 

обяза

-

тельствами

 

и

 

экономическими

 

пре

-

ференциями

Требования

 

по

 

надеж

-

ности

 

должны

 

носить

 

не

 

рекоменда

-

тельный

а

 

обязательный

предписы

-

вающий

 

характер

.

Органы

 

местного

 

управления

 

го

-

родов

субъекты

 

электроэнергетики

потребители

 

с

 

целью

 

предотвраще

-

ния

 

нарушения

 

электроснабжения

 

и

 


Page 7
background image

69

№ 1 (4), январь-февраль, 2011

полное

 

прекращение

 

электро

и

 

те

-

плоснабжения

 

не

 

только

 

города

но

 

и

 

какого

-

либо

 

его

 

района

особенно

 

крупного

на

 

время

превышающее

 

допустимую

 

величину

заранее

 

опре

-

деленную

 

в

 

зависимости

 

от

 

темпера

-

туры

 

наружного

 

воздуха

.

Надежность

 

электроснабжения

 

систем

 

жизнеобеспечения

 

населен

-

ных

 

пунктов

 

должна

 

быть

 

предме

-

том

 

специальных

 

исследований

 

и

 

разработок

 

на

 

основе

 

комплексных

 

проектно

-

технических

 

решений

 

под

 

руководством

 

региональной

 

админи

-

страции

Для

 

этого

 

в

 

составе

 

муници

-

пальных

 

органов

 

власти

 

необходима

 

структура

организующая

 

разработ

-

ку

 

комплексных

 

региональных

 

про

-

грамм

 

энергоснабжения

 

и

 

несущая

 

ответственность

 

за

 

обеспечение

 

на

-

дежности

 

энергоснабжения

адекват

-

ное

 

развитие

 

системы

 

электроснаб

-

жения

 

на

 

перспективу

.

Главной

 

задачей

 

указанной

 

струк

-

туры

 

на

 

современном

 

этапе

 

должно

 

стать

 

решение

 

проблемы

 

катастро

-

фического

 

износа

 

электро

и

 

тепло

-

оборудования

а

 

в

 

дальнейшем

 — 

не

-

допущение

 

такого

 

износа

Для

 

этого

 

следует

 

предусмотреть

 

постоянное

 

проведение

 

работ

 

по

 

обновлению

 

изношенного

 

оборудования

его

 

мо

-

дернизации

реконструкции

техпе

-

ревооружению

 

и

 

замене

Одновре

-

менно

 

субъекты

 

энергоснабжаю

-

щей

 

системы

 

призваны

 

обеспечи

-

вать

 

высокий

 

уровень

 

технического

 

обслуживания

 

оборудования

его

 

ре

-

монт

диагностирование

 

состояния

внедрение

 

автоматики

достаточ

-

ность

 

и

 

высокую

 

квалификацию

 

об

-

служивающего

 

персонала

оснащен

-

ность

 

его

 

необходимыми

 

приспосо

-

блениями

инструментами

транс

-

портными

 

средствами

 

и

 

т

.

п

Техниче

-

ский

 

персонал

 

должен

 

своевремен

-

но

 

производить

 

обходы

осмотры

испытания

 

оборудования

следить

 

за

 

режимами

 

работы

 

системы

не

 

допу

-

ская

 

перегрузки

 

отдельных

 

элемен

-

тов

повышать

 

свою

 

квалификацию

 

и

 

производительность

 

труда

Насе

-

ление

 

городов

 

должно

 

постоянно

 

ин

-

формироваться

 

о

 

состоянии

 

город

-

ского

 

электроснабжения

 

через

 

СМИ

своевременно

 

предупреждаться

 

о

 

грозящих

 

нарушениях

Соответству

-

ющие

 

структуры

 

обязаны

 

оператив

-

но

 

доводить

 

до

 

людей

 

способы

 

раци

-

онального

 

поведения

 

при

 

наступле

-

нии

 

чрезвычайных

 

ситуаций

свя

-

занных

 

с

 

глубокими

 

и

 

длительными

 

нарушениями

 

электроснабжения

.

Необходимо

 

принять

 

нормативы

стандарты

 

и

 

регламенты

 

всех

 

уров

-

ней

 — 

от

 

федерального

 

до

 

органи

-

зации

учитывающие

 

изложенные

 

выше

 

требования

 

к

 

надежности

 

элек

-

троснабжения

 

городов

Нормативно

-

правовая

 

база

 

всех

 

уровней

 

долж

-

на

 

предотвращать

 

стремление

 

неко

-

торых

 

субъектов

 

рынка

 

электроэнер

-

гетики

  (

так

 

называемых

 

спекулятив

-

ных

 

собственников

экономить

 

на

 

мероприятиях

 

по

 

снижению

 

аварий

-

ности

 

и

 

обеспечению

 

надежности

Она

 

призвана

 

стимулировать

 

необхо

-

димость

 

соблюдения

 

норм

 

по

 

резер

-

вам

 

генераторных

 

мощностей

про

-

пускной

 

способности

 

электрических

 

сетей

их

 

устойчивости

 

и

 

живучести

При

 

этом

 

надо

 

иметь

 

в

 

виду

что

 

воз

-

можности

 

по

 

обеспечению

 

эффек

-

тивности

 

и

 

надежности

 

электроснаб

-

жения

 

закладываются

 

на

 

этапах

 

пла

-

нирования

проектирования

 

и

 

соо

-

ружения

 

объектов

 

электроэнергети

-

ки

Задача

 

же

 

эксплуатации

 

заклю

-

чается

 

в

 

реализации

 

и

 

поддержании

 

уровней

 

эффективности

 

и

 

надежно

-

сти

потенциально

-

заложенных

 

при

 

управлении

 

развитием

 

региональ

-

ных

 

энергосистем

.

Определяющей

 

составляющей

 

системы

 

управления

 

надежностью

 

является

 

ресурсное

 

обеспечение

Оно

 

включает

 

в

 

себя

 

материально

-

техническое

финансовое

кадровое

 

и

 

научно

-

методическое


Page 8
background image

70

СЕТИ  РОССИИ

В

 

современных

 

российских

 

усло

-

виях

 

настоятельно

 

требуется

 

сохра

-

нить

а

 

возможно

и

 

усилить

 

коорди

-

нацию

 

оперативно

-

диспетчерского

 

управления

 

режимами

 

электро

и

 

те

-

плоснабжения

 

городов

промышлен

-

ных

 

агломератов

административных

 

и

 

технологических

 

субъектов

 

управ

-

ления

 

энергопредприятиями

.

ИННОВАЦИОННЫЕ

 

АСПЕКТЫ

 

ОБЕСПЕЧЕНИЯ

 

ЭНЕРГОСНАБ

-

ЖЕНИЯ

 

БОЛЬШИХ

 

ГОРОДОВ

Изложенные

 

выше

 

принципы

 

и

 

средства

 

обеспечения

 

надежного

 

и

 

эффективного

 

энергоснабжения

 

го

-

родов

 

являются

 

традиционными

Од

-

нако

 

в

 

настоящее

 

время

 

в

 

услови

-

ях

 

развития

 

информационных

 

техно

-

логий

 

и

 

инновационной

 

экономики

 

перспективной

 

базой

 

в

 

энергетике

 

становится

 

интеллектуализация

 

тех

-

нологического

 

оборудования

объек

-

тов

систем

 

энергетики

 

и

 

управления

 

ими

.

Сегодня

и

 

в

 

частности

 

в

 

России

исследуются

 

и

 

формируются

 

новые

 

концептуальные

 

положения

 

разви

-

тия

 

электроэнергетики

соответству

-

ющие

 

новым

 

целям

 

и

 

тенденциям

 

функционирования

 

с

 

использовани

-

ем

 

современных

 

методов

 

и

 

средств

 

управления

оборудования

 

и

 

техно

-

логий

.

Новая

 

концепция

 

управления

получившая

 

название

 

за

 

рубежом

 

«

умной

» (Smart Grids), 

а

 

в

 

России

 — 

интеллектуальной

 

системы

являет

-

ся

 

логическим

 

следствием

 

эволюци

-

онного

 

развития

 

энергетической

 

тех

-

ники

 

и

 

технологий

 

в

 

формирующем

-

ся

 

информационном

 

и

 

предполагае

-

мом

 

в

 

будущем

 

универсальном

 

типе

 

общественного

 

производства

.

Стратегическая

 

цель

 

создания

 

ин

-

теллектуальных

 

систем

 

энергоснаб

-

жения

 

крупных

 

городов

 

и

 

мегаполи

-

сов

 

состоит

 

в

 

возможности

 

ведения

 

наиболее

 

надежного

безопасного

 

и

 

экономически

 

эффективного

 

режи

-

ма

 

работы

 

системы

 

в

 

любой

 

реаль

-

ный

 

момент

 

времени

 

и

 

при

 

любых

 

меняющихся

 

внешних

 

и

 

внутренних

 

условиях

 

ее

 

функционирования

.

Основные

 

положения

 

программы

 

инновационного

 

интеллектуально

-

технологического

 

развития

 

отече

-

ственной

 

электроэнергетики

 

заклю

-

чаются

 

в

 

следующем

:

• 

переоценка

 

традиционных

 

совре

-

менных

 

энергетических

 

техноло

-

гий

 

с

 

позиций

 

прогрессивных

 

ин

-

формационных

 

инноваций

гло

-

бальной

 

автоматизации

 

и

 

роботи

-

зации

 

процессов

 

управления

;

• 

широкое

 

и

 

глубокое

 

диагности

-

рование

 

оборудования

монито

-

ринг

 

состояния

 

оборудования

 

и

 

систем

;

• 

постепенное

 

превращение

 

управ

-

ляемых

 

объектов

 

и

 

окружающей

 

их

 

среды

 

в

  «

цифровую

 

реаль

-

ность

», 

регулируемую

 

интеллекту

-

альными

 

ресурсами

в

 

том

 

числе

 

и

 

искусственным

 

интеллектом

.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

ЭФФЕКТИВНОСТИ

 

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ

 

ДЕЯТЕЛЬ

-

НОСТИ

 

ПЕРСОНАЛА

 

СИСТЕМЫ

 

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

 

ГОРОДОВ

В

 

области

 

обеспечения

 

высокой

 

эффективности

 

профессиональной

 

деятельности

 

необходимы

 

разработ

-

ка

 

и

 

внедрение

 

эффективной

 

мето

-

дики

 

подбора

 

и

 

подготовки

 

кадров

создание

 

субъектами

 

энергоснабже

-

ния

 

собственных

 

систем

 

професси

-

ональной

 

подготовки

переподготов

-

ки

поддержания

 

и

 

повышения

 

ква

-

лификации

 

персонала

разработка

 

методического

 

и

 

правового

 

обеспе

-

чения

 

системы

 

подготовки

 

и

 

аттеста

-

ции

 

персонала

совершенствование

 

и

 

внедрение

 

программных

 

средств

 

обучения

 

и

 

тестирования

 

знаний

.

Важным

 

аспектом

 

подготовки

 

опе

-

ративного

 

персонала

 

является

 

психо

-

физическая

 

тренировка

а

 

современ

-

ным

 

инструментом

 — 

полномасштаб

-

ные

 

тренажеры

воспроизводящие

 

характеристики

 

объекта

 

управления

 

и

 

штатный

 

оперативный

 

человеко

-

машинный

 

интерфейс

В

 

новых

 

усло

-

виях

 

необходимо

 

предусмотреть

 

про

-

ведение

 

совместных

 

противоаварий

-

ных

 

тренировок

 

оперативного

 

пер

-

сонала

 

разных

 

субъектов

Предстоит

 

пересмотр

 

действующих

 

правил

ин

-

струкций

методических

 

указаний

 

по

 

надежной

 

и

 

безопасной

 

организации

 

управления

эксплуатации

обслужи

-

вания

ремонта

строительства

мон

-

тажа

 

и

 

наладки

 

энергооборудования

 

и

 

энергообъектов

.

Актуально

 

также

 

разработать

 

и

 

реализовать

 

действия

 

по

 

обеспече

-

нию

 

привлекательности

 

электроэнер

-

гетических

 

профессий

Судя

 

по

 

зару

-

бежному

 

опыту

большое

 

значение

 

имеет

  «

энергетическое

» 

воспитание

 

населения

особенно

 

в

 

части

 

энерго

-

сбережения

 

и

 

поведения

 

в

 

аварий

-

ных

 

состояниях

Должна

 

быть

 

проду

-

мана

 

система

 

мотивирования

 

граж

-

дан

организаций

 

и

 

предприятий

 

по

 

экономии

 

электроэнергии

 

и

 

обеспе

-

ченности

 

автономными

 

источника

-

ми

 

света

 

и

 

тепла

 (

фонарики

газовые

 

плитки

керосинки

 

и

 

пр

.) 

при

 

форс

-

мажорных

 

событиях

Разработаны

 

соответствующие

 

образовательные

 

программы

 

для

 

дошкольных

 

и

 

школь

-

ных

 

учреждений

средних

 

и

 

высших

 

учебных

 

заведений

.

Управление

 

интеллектуальными

 

энергосистемами

 

требует

 

высочай

-

шей

 

квалификации

 

персонала

 

и

 

строжайшего

 

соблюдения

 

техноло

-

гической

 

дисциплины

Повышение

 

квалификации

 

и

 

деловых

 

качеств

 

оперативного

 

персонала

 

должно

 

осу

-

ществляться

 

на

 

основе

 

новых

 

совре

-

менных

 

знаний

 

физической

 

и

 

техни

-

ческой

 

природы

 

электроэнергетики

производственно

-

экономических

 

от

-

ношений

 

между

 

субъектами

 

энерго

-

рынка

оценки

 

профессиональной

 

пригодности

 

и

 

психофизической

 

тре

-

нированности

Это

 

позволит

 

персо

-

налу

 

повысить

 

устойчивую

 

работу

 

и

 

обеспечить

 

высокую

 

надежность

 

и

 

эффективность

 

текущих

 

режимов

 

си

-

стемы

.

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Ковалев

 

Г

.

Ф

О

 

некоторых

 

аспек

-

тах

 

живучести

 

современных

 

ЭЭС

 

(

на

 

основе

 

анализа

 

двух

 

амери

-

канских

 

аварий

). // 

В

 

кн

.: 

Методи

-

ческие

 

вопросы

 

исследования

 

на

-

дежности

 

больших

 

систем

 

энерге

-

тики

Вып

. 20. — 

Иркутск

СЭИ

 

СО

 

АН

 

СССР

, 1980. — 

с

. 110—117.

2. 

Концепция

 

надежности

 

в

 

электро

-

энергетике

. — 

М

.: 

РАО

  «

ЕЭС

 

Рос

-

сии

», 2004. — 48 

с

.

3. 

Электроэнергетика

 

России

 2030: 

целевое

 

видение

. / 

Под

 

общ

ред

Б

.

Ф

Вайнзихера

. — 

М

.: 

Альпина

 

Бизнес

 

Букс

, 2008. — 360 

с

.

4. 

Надежность

 

систем

 

энергетики

 

(

сборник

 

рекомендуемых

 

терми

-

нов

). / 

Отв

ред

Н

.

И

Воропай

. — 

М

.: 

ИАЦ

 «

Энергия

», 2007. — 191 

с

.

5. 

Концепция

 

и

 

основные

 

параме

-

тры

 

целевого

 

видения

 

развития

 

электроэнергетики

 

России

 

на

 

пе

-

риод

 

до

 2030 

г

М

.: 

ИНЭИ

, 2006. 

— 19 

с

.

6. 

Правила

 

устройства

 

электроуста

-

новок

. 7-

е

 

изд

. — 

Утв

приказом

 

Минэнерго

 

РФ

 

от

 20.05.03. 

 187.

7. 

Инструкция

 

по

 

проектированию

 

городских

 

и

 

поселковых

 

электри

-

ческих

 

сетей

ВСН

 9783 / 

Мин

-

энерго

 

СССР

, 1984. — 56 

с

.


Оригинал статьи: Проблемы электроснабжения крупных городов и мегаполисов

Читать онлайн

Начиная с 1965 года весь многолетний международный опыт ликвидации последствий крупных системных аварий показывает, что самые большие ущербы были от нарушения энергоснабжения крупных городов и особенно мегаполисов — Нью-Йорка (1965 г.), Лондона (2004 г.), а недавно Москвы (2005 г.) и Санкт-Петербурга (2010 г.).

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Система диагностики АКБ «Репей»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Возобновляемая энергетика / Накопители Диагностика и мониторинг
ООО НПП «Микропроцессорные технологии»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

Внедрение резонансной системы передачи электрической энергии в филиале ПАО «Россети Центр и Приволжье» — «Рязаньэнерго»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Кабельные линии
ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ», ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»