АНОНС «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(78), май-июнь 2023

Интервью с директором Департамента оперативного управления в ТЭК Министерства энергетики РФ Медведевой Е.А.

В распределительном электросетевом комплексе до сих пор имеется ряд проблем, решение которых является приоритетным для обеспечения надежного и качественного электроснабжения потребителей. О ключевых целях и задачах для их решения, направлениях сотрудничества с зарубежными экспертами, подходах к инвестиционному планированию и принципах достижения технологического суверенитета мы беседуем с директором Департамента оперативного управления в ТЭК Министерства энергетики РФ Еленой МЕДВЕДЕВОЙ.

УДК 621.316.1

Воронин В.А., Непша Ф.С.

Аннотация

В статье рассмотрена проблема моделирования и планирования развития электрозарядной инфраструктуры на примере города Кемерово. Для решения этой проблемы разработана имитационная модель электрозарядной инфраструктуры и поведения электромобилей. Имитационная модель позволяет моделировать изменение уровня заряда батарей электромобилей в течение суток и возникающие в связи с этим потребности водителей электротранспорта в заряде с учетом особенностей городской инфраструктуры и мест размещения зарядных станций. На основании результатов имитационного моделирования выполнена оценка потребности ввода новых зарядных станций в городе Кемерово на период до 2028 года. Приведена оценка дополнительной электрической нагрузки на городскую электрическую сеть со стороны электрозарядных станций.

Ключевые слова: электромобили, поведение электромобилей, электрозарядные станции, имитационное моделирование, агентное моделирование

УДК 621.311.1:004.855

Томин Н.В., Шакиров В.А., Курбацкий В.Г., Попова Е.В., Сидоров Д.Н., Козлов А.В., Корев Д.А.

Аннотация

Энергетические сообщества (ЭСО) представляют собой объединения нескольких территориально близких микросетей, потребители которых имеют возможность обмениваться излишками энергии, производимой в том числе с использованием возобновляемых источников (ВИЭ). Эффективность функционирования и длительность агрегации такого сообщества определяются целым рядом экономических, экологических, социальных и технических факторов, которые необходимо учитывать как на этапе его создания, так и на последующем этапе оперативного управления. В первой части представленной статьи проведен детальный анализ новых подходов и примеров построения ЭСО в мире и России. Рассмотрены современные многокритериальные подходы к созданию и управлению ЭСО. На основе проведенных аналитических исследований делается вывод о необходимости разработки многокритериальных подходов к созданию и управлению ЭСО с учетом различных интересов его участников. Перспективными инструментами в решении этой нетривиальной задачи являются методы многокритериального принятия решений, многокритериальной оптимизации и искусственного интеллекта. Во второй части статьи будет рассмотрен предложенный авторами единый многокритериальный подход к созданию и управлению энергетическим сообществом с ВИЭ с учетом множества усложняющих факторов. Его эффективность будет продемонстрирована на численном примере для трех удаленных поселков Приморского края.

Ключевые слова: энергетическое сообщество, микросеть, возобновляемая энергия, многокритериальный выбор, многоцелевая оптимизация, обучение с подкреплением, нулевая эмиссия выбросов углерода, локальный рынок, двухуровневая оптимизация

ПАО «Россети Центр», ФГБОУ ВО «ЯГТУ»

Акуличев В.О., Микрюков В.В., Пацев А.А., Плещеев В.В., Сметанин А.Е. (ПАО «Россети Центр»)
Наумов Д.В., Марьясин О.Ю. (ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»)

В статье рассматриваются проблемы, связанные с появлением новой технологии преднамеренного деструктивного воздействия на цифровые приборы учета электроэнергии с помощью устройств, генерирующих электромагнитные импульсы (импульсных пушек). Описаны известные механизмы воздействия электромагнитных импульсов на электронную аппаратуру и факторы, влияющие на устойчивость к такому воздействию. Приведены результаты экспериментальных исследований воздействия импульсных пушек на популярные модели приборов учета от различных производителей. Предложены варианты устройств типа «электронная пломба» и «черный ящик» для фиксации электромагнитного воздействия с целью выявления хищений электроэнергии с применением импульсных пушек.

ПАО «Россети Московский регион»

Бормотов М.В., начальник отдела управления качеством электроэнергии ПАО «Россети Московский регион».

Поставка электроэнергии потребителю является сложным технологическим процессом, в котором участвуют множество субъектов электроэнергетики, каждый из которых отвечает, в том числе, и за качество электрической энергии в пределах своей ответственности. Все участники рынка электроэнергетики могут влиять на качество электроэнергии и вызывать ухудшение ее показателей.

УДК 621.311:004.855

Русина А.Г., Осгонбаатар Т., Матренин П.В.

Аннотация

Электроэнергетическая система представляет собой сложный объект, включающий большое количество структурных элементов, связанных иерархически. Задача моделирования ее структуры и прогнозирования процессов, происходящих в ней как в целом, так и в ее элементах, является ключевым вопросом управления режимами работы энергосистемы. В работе использовался метод машинного обучения, основанный на алгоритме случайного леса (Random Forest) для построения суточного графика нагрузки, и применялись ранговые коэффициенты для моделирования потребления в узлах. Выполнена программная реализация с помощью языка программирования Python. Результаты данной работы показали, что потребление в любых узлах энергосистемы возможно определять ранговыми коэффициентами.

Ключевые слова: прогнозирование, машинное обучение, ранговые модели, суточный график нагрузки, зона энергоснабжения, узловые подстанции, центральная энергосистема Монголии

УДК 621.311.1

Домышев А.В., Барахтенко Е.А., Илюшин П.В.

Аннотация

Децентрализация генерирующих мощностей с массовым внедрением разнородных распределенных источников энергии (РИЭ) требует создания микросетей и систем управления ими для обеспечения максимальной эффективности их работы и надежности электроснабжения потребителей. В статье представлено описание задач и целей, решаемых системами управления в микросетях, сформулирована общая постановка задачи управления, рассмотрены типовые архитектуры систем управления и основные виды коммуникационных топологий. Приведены основные положения стандартов по системам мультиагентного управления, а также перспективные направления развития методов распределенного оптимального управления микросетями. Показано, что использование современных подходов к построению систем управления и информационно-коммуникационной инфраструктуры позволяет создать эффективные системы мультиагентного управления микросетями.

Ключевые слова: микросеть, распределенные источники энергии, возобновляемые источники энергии, информационно-коммуникационная инфраструктура, система мультиагентного управления, методы оптимизации

В текущем году компания «НИЛЕД» отмечает свое 25-летие. За свою четвертьвековую историю компания, специализирующаяся изначально на арматуре для СИП 0,4 кВ, провела ряд структурных изменений с целью расширения номенклатуры, выполнения задач по импортозамещению и локализации производства. Сегодня созданная на базе «НИЛЕД» компания «АРМАТЕХ» предлагает для специалистов электросетевого комплекса широкий спектр арматуры для воздушных линий с защищенными и неизолированными проводами напряжением 0,4–35 кВ, оборудование для производства работ под напряжением, кабельные муфты, разъединители, полимерные изоляторы, в также осуществляет комплексные поставки оборудования для строительства и обслуживания электрических сетей.

АО «НПО «Стример»

Ермошина М.С., Глинский С.А., Александрова М.В. (АО «НПО «Стример»)

Во всем мире индивидуальные конструкции ВЛ признаны как технически и экономически обоснованное решение при проектировании линий электропередачи. АО «НПО «Стример» разрабатывает и поставляет конструкции опор ВЛ индивидуальной разработки, а также комплектные переходные пункты. Значительный опыт работы с электросетевыми компаниями позволяет максимально учесть все пожелания заказчика для обеспечения безопасности и удобства обслуживания конструкций.

2023 год стал юбилейным для Производственного объединения «ФОРЭНЕРГО» — компания отмечает 25 лет работы в области серийного выпуска линейной арматуры и изоляторов для электросетевых объектов всех классов напряжения. Кредо ПО «ФОРЭНЕРГО» с момента образования и до сегодняшнего дня — создание и развитие отечественных производственных предприятий для реализации инновационных решений, обеспечивающих эффективность и надежность электрических сетей. Об истории создания и развития, о сегодняшнем дне и планах на будущее лидера отечественной арматурно-изоляторной промышленности рассказывает президент ПО «ФОРЭНЕРГО» Николай КАРАСЕВ.

OOO «СервисЭнерджи»

Система дистанционной диагностики ВЛ 6–220 кВ компании «СервисЭнерджи» предназначена для круглосуточного контроля рабочих параметров провода ЛЭП и уведомления о возможности возникновения аварийных ситуаций на ВЛ.

Союз охраны птиц России

В статье рассматриваются изменения в нормативные акты в области обеспечения орнитологической безопасности электросетевых объектов в связи с принятием национального стандарта ГОСТ Р 70399-2022 «Устройства защиты птиц на объектах электроэнергетики. Общие технические условия».

УДК 621.3.051.2

Мирзаабдуллаев А.О.

Аннотация

Проведен анализ теоретических и практических исследований пляски проводов воздушных линий электропередачи (далее — ВЛ) по материалам, опубликованным в мировой и отечественной периодической печати, а также по результатам опыта применения разработанных средств защиты проводов и грозозащитных тросов на действующих ВЛ. Рассмотрены физические и математические модели процесса и, учитывая низкую эффективность разработанных средств защиты от пляски проводов и грозозащитных тросов ВЛ, предлагаются новые подходы для исследования пляски проводов и колебания цепной линии как взаимосвязанных физических маятников с применением методов теории колебания механических систем.

Ключевые слова: подъемная сила, угол атаки, пляска, стрела провиса, центр тяжести, цепная линия, физический маятник, продольные волны

УДК 621.315.21

Дмитриев М.В.

Аннотация

Активные и индуктивные сопротивления воздушных и кабельных линий важны для расчета любых нормальных и аварийных режимов работы сети. В частности, они нужны для определения токов короткого замыкания сети, от которых зависит выбор сечения проводов и кабелей, а также выбор выключателей. В настоящее время в расчеты закладываются неверные параметры кабельных линий, что приводит к занижению токов короткого замыкания сети. Использование корректных значений сопротивлений прямой и нулевой последовательности способно повысить токи короткого замыкания до 20–30% и более.

Ключевые слова: ток короткого замыкания, воздушная линия, кабельная линия, однофазный кабель, сшитый полиэтилен, продольное сопротивление линии, прямая последовательность, нулевая последовательность, заземление экранов

Ассоциация производителей трубопроводных систем

Ткаченко В.С., генеральный директор АПТС

Благодаря совместным усилиям технических специалистов за последние годы удалось значительно повысить не только качество проектирования, строительства и эксплуатации, но и установить единые технические требования к трубам, предназначенным для прокладки кабельных линий высокого напряжения классов 6–500 кВ. Таким образом, в настоящее время значительное число кабельных сетей размещают не в открытом грунте, а в специальных полимерных трубах, что привело к увеличению срока эксплуатации и снижению затрат на обслуживание и ремонт кабельных сетей. До недавнего времени государственные стандарты на указанные трубы отсутствовали, но весной 2023 года удалось завершить разработку национального стандарта ГОСТ Р 70751-2023 «Трубы термостойкие полимерные для прокладки силовых кабелей напряжением от 1 до 500 кВ. Общие технические условия».

ООО «Группа ПОЛИПЛАСТИК»

По данным Plastinfo.ru, полученным от Федеральной службы государственной статистики, производство полимерных труб, трубок, шлангов и фитингов в августе 2022 года увеличилось на 34,2% по сравнению с августом 2021 года. Дефицита трубных марок полиэтиленов на рынке сейчас нет. Однако, по информации Ассоциации производителей трубопроводных систем, на рынке отмечено появление фальсификата. При этом производители некондиционной продукции оправдывают себя дефицитом сырья. По некоторым оценкам, оборот фальсифицированной трубной продукции может составлять примерно 20 млрд рублей.

ООО «СФРР»

Всего 82 800 секунд — именно столько времени (около 23 часов) занял аварийный ремонт силовых трансформаторов мощностью 20 МВА и 15 МВА напряжением 110 кВ на одной из тяговых подстанций южного направления силами специалистов по эксплуатации подстанции и технических специалистов компании «Специальный фонд ремонтных решений» (ООО «СФРР»).

Современные тенденции развития энергетики в нашей стране предусматривают повышение эффективности и обеспечение безопасности систем электроснабжения. Предприятие «ЗЭТО» разрабатывает и производит следующие виды оборудования для распределительных сетей 6–35 кВ — это разъединители 10–35 кВ, предохранитель-разъединитель серии ПРВТ, ограничители перенапряжения, разрядники, блочно-модульные открытые распределительные устройства 35 кВ, подвесные изоляторы и шинные опоры.

ООО «Автотрансформатор»

Кудрявцев В.В., руководитель проектов ООО «Автотрансформатор»

Рынок комплектующих для трансформаторов сформирован практически вместе с рождением самих трансформаторов. Инновации и технологические новинки в этой сфере долгое время были достаточно редким явлением. ГОСТы и стандарты в трансформаторостроении также очень давно не обновлялись. Зачем улучшать то, что и так отлично работает десятилетиями? Но на сегодняшний день появились дешевая иностранная продукция, которая делает рынок комплектующих для силовых трансформаторов очень конкурентным. Поэтому производители вынуждены постоянно искать новые технологии, которые позволяют снизить затраты на производство, повысить качество продукции, а главное — привнести в свой продукт что-то особенное, чтобы отстроиться от иностранных конкурентов. Появились новые технологические тренды, а в некоторых случаях даже обязательные требования со стороны заказчика, которые необходимо реализовывать производителю. В данной статье разберем технологические новинки в производстве компонентов на примере завода «Автотрансформатор».

Развитие современных городов и рост экономики требуют увеличения энергетических мощностей. Ежегодно в эксплуатацию вводятся новые энергообъекты. Реализация одного крупного проекта — длительный процесс, требующий значительных трудозатрат. После создания проекта и выбора поставщика самый долгий этап — подбор и поставка комплектующих, особенно если закупка ведется у разных производителей.

Для каждого современного человека слово «сервис» — часть нашей действительности, он исключает головную боль при решении многих задач и предполагает хороший конечный результат без особых временных и моральных затрат с нашей стороны, конечно, при условии, что мы обращаемся к проверенным профессионалам в той области, где нам необходимо получение данной услуги. Сервис не обошел стороной и сферу энергетики, где наши клиенты хотят получить гарантированно успешный результат при приобретении оборудования и на монтаже избавить себя и эксплуатирующую организацию от «головной боли».

УДК 621.316.37

Гринев Н.В.

Аннотация

Рассмотрены схемы распределительных устройств 220 кВ узловых подстанций и новая, ранее не применявшаяся, схема с трехмерной топологией. Выполнено их сравнение с использованием цепей Маркова. В единой модели учтены отказы и простои электрооборудования. Схемы ранжированы по надежности. Выбор схем рассмотрен как двухкритериальная технико-экономическая задача.

Ключевые слова: высоковольтное распределительное устройство, надежность схем электрических соединений

УДК 621.313.322

Зубков Ю.В., Иванников Ю.Н., Макаричев Ю.А.

Аннотация

В ветроэнергетических установках (ВЭУ) прямого привода используются генераторы различных типов: асинхронизированные машины, синхронные генераторы с постоянными магнитами, индукторные генераторы и т.д. Но для ВЭУ большой мощности, превышающей несколько мегаватт, традиционные многополюсные синхронные машины с электромагнитным возбуждением имеют конкурентные преимущества как по техническим, так и по экономическим показателям. В статье рассматриваются способы повышения качества выходного напряжения и энергетических параметров синхронного генератора за счет улучшения формы кривой магнитной индукции в воздушном зазоре машины и подавления зубцовых гармоник ЭДС. Приводятся результаты численного моделирования магнитного поля машины, выходного напряжения и электромагнитного момента.

Ключевые слова: синхронный генератор, ВЭУ, зубцовые гармоники, энергетическая эффективность, математическое моделирование

Обзор Международной научно-технической конференции «Релейная защита и автоматика энергосистем — 2023»

С 30 мая по 1 июня 2023 года в Сочи при поддержке Министерства энергетики РФ прошла Международная научно-техническая конференция «Релейная защита и автоматика энергосистем — 2023». Ее организаторами выступили АО «СО ЕЭС», ПАО «Россети», ПАО «РусГидро» и РНК СИГРЭ. Профессиональный форум собрал более 250 участников — представителей крупнейших генерирующих, сетевых, инжиниринговых компаний, проектировщиков и производителей РЗА и энергетического оборудования, разработчиков программного обеспечения, сотрудников научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений. С момента проведения предыдущей конференции в 2021 году в мире произошли фундаментальные изменения в геополитике, глобальной экономике, системе международных отношений, технологической сфере, которые отразились и на электроэнергетике, в том числе на таком важнейшем ее участке, как обеспечение технологической безопасности энергообъектов и построение систем релейной защиты и автоматики. Участники конференции обсудили вопросы проектирования, эксплуатации и перспективные направления развития систем релейной защиты и автоматики с учетом новых вызовов, определили возможные пути повышения технологической безопасности энергообъектов в современных условиях, обменялись передовым опытом и лучшими практиками.

ООО «ИНБРЭС»

Могилко Р.Н., Сергеев К.А., Варфоломеев А.Н. (ООО «ИНБРЭС»)

Начиная с 90-х годов, в рамках программы модернизации на объекты электросетевого комплекса Российской Федерации были установлены сотни, если не тысячи, программно-технических комплексов (ПТК) иностранной разработки и производства. В 2022 году в связи со сложившейся в мире геополитической ситуацией большинство иностранных производителей ПТК АСУ ТП для электрических подстанций прекратило поставки своих продуктов и решений на территорию Российской Федерации. Очевидно, что техническая поддержка и дальнейшее развитие данных комплексов на территории РФ также практически исключены. Данное обстоятельство не только создает дополнительные сложности при эксплуатации систем, но и создает потенциальный риск ущерба, связанного с возможными техническими сбоями, а также кибератаками.

ООО «ЭИЛ»

Старцев А.П., к.т.н., заместитель директора ООО «ЭИЛ»

Мониторинг — система постоянного наблюдения за явлениями и процессами, проходящими в электрических сетях и оборудовании, результаты которого служат для обоснования решений по обеспечению безопасности людей и объектов электроэнергетики. В рамках системы наблюдения происходит оценка, контроль объекта, управление состоянием объекта в зависимости от воздействия определенных факторов.

ООО «ПАРМА»

Гаврилов А.В., заместитель технического директора ООО «ПАРМА»

В процессе эксплуатации электрооборудования электрических станций и подстанций нередки случаи повышения температуры контактных соединений и токоведущих частей выше допустимых значений при отсутствии перегруза оборудования. Развитие дефекта, приводящего к перегреву контактного соединения и выходу из строя оборудования, происходит обычно достаточно медленно, особенно по сравнению с быстрыми аварийными процессами при повреждении изоляции или КЗ, и не может быть выявлено традиционными устройствами РЗА или дуговой защитой.

ООО «ТД СКБ ЭП»

Во всех энергохолдингах всегда стоит задача по предотвращению поломок оборудования и снижению аварийных ситуаций, а также минимизации затрат по данным факторам риска. Достичь этого помогают многие программы, но главным остается автоматизация и применение приборов ранней диагностики объектов распределительной сети. Важным же аспектом является не только наличие контрольно-измерительного оборудования, но и квалифицированный персонал, умеющий с ним работать. Более того, согласно требованиям квалификационного справочника и профессиональных стандартов, повышение квалификации персонала должно проводиться минимум раз в 3 года.

УДК 621.315.611:621.315.615

Лютикова М.Н., Коробейников С.М., Ридель А.В., Коновалов А.А.

Аннотация

В статье представлены результаты по моделированию процесса старения образцов бумажной изоляции, пропитанных смесями трансформаторного масла со сложноэфирной диэлектрической жидкостью (10%, 20%, 30% по объему). Проведена оценка их влияния на состояние электроизоляционной бумаги. Старение бумаги, пропитанной изоляционными смесями трансформаторного масла и синтетического эфира Midel 7131, проводилось при температурах 90–130°С на протяжении 2000 ч. В результате исследований установлено, что деполимеризация целлюлозы в исследуемом интервале температур с наибольшей скоростью протекает в самом минеральном масле. Добавление синтетического эфира к минеральному трансформаторному маслу в количестве от 10% до 30% по объему улучшает термическую стабильность не только самого масла, но и бумаги, погруженной в эти смеси (при температуре 110°С — на 4–10%, при температуре 130°С — на 16–36% относительно значения степени полимеризации бумаги, состаренной в масле). Положительное влияние эфиромасляных смесей на интенсивность старения целлюлозной изоляции фиксируется также визуально.

Ключевые слова: трансформаторное масло, синтетическая сложноэфирная жидкость, эфиромасляные смеси, электроизоляционная бумага, степень полимеризации

Ростехнадзор

Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» совместно с Управлением государственного энергетического надзора Ростехнадзора продолжает знакомить читателей с результатами расследований несчастных случаев, произошедших с персоналом электросетевых компаний и промышленных предприятий. Издательство и Ростехнадзор рассчитывают, что приведенные примеры станут наглядным пособием для всех, кто связан с работой на энергоустановках, а главное — помогут сохранить жизнь и здоровье людей.

6 мая исполнилось 85 лет со дня рождения члена редакционной коллегии журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», заведующего кафедрой ТОЭ и РЗА ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» Годы Семеновича Нудельмана.