Будущее SmartGrid в России: в Сколково представили инновационные проекты для умных сетей

13 декабря Центр энергетических технологий Сколковского Института науки и технологий (Сколтех) провел онлайн-семинар, на котором были представлены инновационные разработки в части обеспечения наблюдаемости и управления электрическими сетями. Как отмечают организаторы семинара, мероприятие проводилось для выявления заинтересованности партнеров в совместной реализации индустриально-ориентированных проектов Сколтеха. Всего в программу семинара вошли презентации семи таких проектов. Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» выступил генеральным информационным партнером семинара. Ключевые моменты мероприятия — в материале нашего обозревателя.

Модератором семинара выступил профессор практики Сколтеха Дмитрий Титов. Открывая мероприятие, он рассказал, что подобный онлайн-семинар Центром энергетических технологий Сколтеха проводится впервые. А также отметил, что авторы проектов и сам Центр «заинтересованы в сотрудничестве с индустриальными партнерами, для получения инвестиций или использования результатов исследований в качестве основы для НИОКР».

Первый доклад — «Применение программно-аппаратного моделирования RTDS для планирования развития локальной сети на среднесрочную перспективу» — слушателям представил аспирант Сколтеха Степан Васильев.

Проект разработан лабораторией современных энергетических систем, которой руководит профессор, член редакционной коллегии журнала «ЭЛЕКТОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» Владимир Терзия. Ядром лаборатории является RTDS (Real Time Digital Simulator) — цифровой программно-аппаратный комплекс для моделирования энергосистем в реальном времени.

Суть предлагаемого проекта в создании путем цифровой симуляции в реальном времени эталонных моделей, которые могут стать основой аппаратно-программных комплексов для мониторинга будущих энергосистем, рассказал спикер. Также Степан Васильев ознакомил слушателей с самим симулятором RTDS и рассказал о принципах его работы на примере модели микросети.

Отвечая на вопросы слушателей, спикер также отметил, что на настоящий момент в лаборатории проводилось физическое моделирование только для класса напряжения 0,4 кВ. Для более высоких классов доступно только виртуальное моделирование.

Доклад о проекте «Технологии риск-ориентированного управления состоянием линейной изоляции» представил его руководитель, профессор практики Сколтеха Дмитрий Титов. Суть проекта в применении технологий сенсорики и искусственного интеллекта с целью управления состоянием линейной изоляции, рассказал спикер. Иными словами, разработанные авторами проекта сенсоры производят замеры в отдельных локациях тока утечки, а специализированный программно-аппаратный комплекс, основываясь на этих данных, выдает рекомендации по планированию ТОиР и ТПиР. Использование данных рекомендаций позволит снизить затраты на замену изоляции при сохранении должного уровня надежности, рассказал Дмитрий Титов.

Система прошла натурные испытания, начата опытно-промышленная эксплуатация на распределительных и магистральных сетях. Проект вошел в число победителей юбилейного Х конкурса инновационных проектов «Энергопрорыв». Его менторами выступили Игорь Калиновский (ПАО «Россети») и Артем Королев (ПАО «Россети Московский регион»), добавил спикер в завершение.

Добавим, в ближайшем номере журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» (№ 1(76) за 2023 год) будет опубликована статья авторства Дмитрия Титова с комментариями д.т.н., профессора кафедры «Электроэнергетика и электромеханика» СПГУ, члена редакционной коллегии издания Александра Назарычева. Статья посвящена риск-ориентированной диагностике (РОД) состояния ВЛ. Публикация будет также доступна пользователям сайта журнала, оформившим подписку на электронную версию.

Доклад о разработке инновационного трехфазного инверторного преобразователя для сети 0,4 кВ представил собравшимся инженер-исследователь Ярослав Власов. Проект был реализован совместно с ПАО «Россети». Докладчик рассказал об интернациональной команде проекта, обозначил этапы разработки инвертора и его основные характеристики. В завершение доклада Ярослав Власов также рассказал, какие еще разработки возможны по данному направлению.

Отвечая на вопросы слушателей, спикер отметил, что на настоящий момент проработано использование инверторного преобразователя только в сетях 0,4 кВ, однако в перспективе есть возможность разработки подобного устройства и для более высоких классов напряжения — вплоть до 10 кВ.

Генеральный директор проекта FlowBat Михаил Пугач представил слушателям доклад «Мониторинг и управление системами накопления электроэнергии». Он рассказал, что основой разрабатываемого проекта стали ванадиевые проточные аккумуляторные (ВПА). Спикер также провел сравнение ВПА с традиционными АКБ — свинцово-кислотными и литий-ионными. В качестве основных преимуществ ВПА Михаил Пугач назвал:

  • низкий саморазряд;
  • возможность масштабировать выходную мощность и энергию независимо друг от друга;
  • стойкость к глубокому разряду;
  • долгий срок службы.

Таким образом, ВПА способны охватить весь класс задач, стоящих перед накопителями в сети, считает Михаил Пугач. Также он особо отметил, что в России есть все необходимые для производства ВПА материалы, в том числе, на территории страны находится около 25% всех мировых запасов ванадия.

На данный момент в рамках проекта разработаны две цифровые платформы: ВПА-симулятор и система мониторинга и управления ВПА. Также FlowBat и Сколтехом разработана опытная установка на основе ванадиевых проточных аккумуляторов.

Доклад вызвал интерес слушателей, которых заинтересовала планируемая емкость разрабатываемых ВПА и аспекты перехода от лабораторных образцов к промышленному производству.

Накопителям был посвящен и следующий доклад — «Оптимизация работы систем накопления в распределительных сетях», который представил слушателям научный сотрудник Сколтеха Олег Хамисов.

Основной особенностью систем накопления электроэнергии (СНЭ) спикер назвал то, что СНЭ «одновременно может служить как потребителем, так и генератором как активной, так и реактивной мощности». Соответственно, правильно настроенная система управления позволяет накопителю решать очень широкий спектр задач. Таким образом, цель проекта — разработка программной платформы для создания базы цифровых двойников сетей — позволит оптимизировать работу сетей посредством установки СНЭ, рассказал Олег Хамисов.

Результатами реализации проекта должны стать:

  • снижение длительности и амплитуды колебаний частоты и мощности;
  • снижение пиковой мощности;
  • повышение качества электроэнергии;
  • существенное снижение требований к резервным мощностям;
  • снижение износа генерирующего оборудования;
  • повышение надежности и энергоэффективности работы СНЭ.

В завершение доклада спикер рассказал, на каких принципах основывается разрабатываемый программный комплекс, как определяется расположение СНЭ в сети и его параметры. Отвечая на вопросы, Олег Хамисов также объяснил, чем предлагаемая СНЭ отличается от существующих, и отметил, что сейчас создатели проекта ищут индустриального партнера для запуска пилота.

Доклад «Технология лабораторных испытаний загрязненной изоляции» представила исполнительный директор компании «МИГ» Ирина Лукичева. Проект, разработанный совместно со Сколтехом, предлагает электросетевым компаниям услугу лабораторных испытаний по новой методике. Такие испытания позволят снизить аварийность и затраты на замену изоляторов за счет объективной оценки их состояния, считают авторы проекта.

Об оценке интенсивности и прогнозировании гололедообразования на проводах ВЛ рассказал инженер-исследователь Олег Привалов, также представляющий компанию «МИГ». Основа проекта — программно-аппаратный комплекс (система МИГ), который на основе измерений натяжения провода, его температуры, натяжения гирлянды изоляторов и т.д. предоставляет данные о гололедно-изморозевых отложениях на ВЛ. Также за счет накопленных данных система составляет прогнозы развития опасной для ЛЭП метеорологической ситуации.

Идея проекта возникла еще в 2014 году, а к настоящему времени доведена до стадии промышленной эксплуатации, рассказал Олег Привалов. Однако работа над усовершенствованием системы продолжается, добавил спикер, а также привел конкретные примеры использования системы в электросетевом комплексе.

Отвечая на вопросы слушателей Олег Привалов также отметил, что система обладает достаточно развитым интеграционным шлюзом, что позволяет объединять наблюдения от системы МИГ с данными от установленных ранее постов мониторинга других производителей.

С полным содержанием докладов вы можете ознакомиться в приложенном видео.

Поделиться:

Подписывайтесь на Telegram-канал журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Подписаться
Выставки, семинары, конференции За рубежом
Британский опыт, электробезопасность КЛ и расчет сечения токопроводящих жил. Обзор докладов первой секции Международной онлайн-конференции «Высоковольтные воздушные и кабельные линии электропередачи: актуальные вопросы и тенденции»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»