Центр поддержки клиентов 8 800 2501 220 бесплатно по России

Формирование проблемно-ориентированной тематики НИОКР в электросетевом комплексе (Журнал "Электроэнергия. Передача и распределение")

05 марта 2014

В конце 2013 г. в Екатеринбурге по совместной инициативе компаний – ОАО «Россети», ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «МРСК Урала» и Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ) состоялась научно-практическая конференция, посвящённая инновационному развитию сетевого комплекса. Информационным партнёром выступил журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение».

 

Владимир Софьин

Открывая конференцию, директор Департамента технологического развития и инноваций ОАО «Россети» Владимир Софьин отметил, что модернизация российского электросетевого комплекса невозможна без развития и внедрения инноваций. «Для повышения эффективности работы электрических сетей требуется координировать современные научные разработки с потребностями электроэнергетики. Действующая в ОАО «Россети» долгосрочная программа инновационного развития направлена на практическую реализацию новых проектов, при воплощении которых необходима методическая и научная поддержка от научного сообщества, региональных технических вузов», – заключил он.

Участники научно-практической конференции – руководители и специалисты производственно-технических подразделений распределительных и магистральных региональных энергокомпаний, ведущие представители отраслевого научно-технического сообщества – обсудили основные направления научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области энергосбережения и эксплуатации электросетевых активов: 

  • формулирование круга важнейших, наиболее острых проблем сетевого комплекса региона;
  • обсуждение возможностей региональной науки;
  • выдвижение предложений по решению указанных проблем;
  • поиск новых путей развития и повышения эффективности работы сетей.

Конференция состояла из двух секций: «Обсуждение проблематики в части энергоэффективности, режимов работы сети» (модератор: Михаил Линт, научный редактор журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», к.т.н.) и «Обсуждение проблематики в части диагностики, системы управления активами» (модератор: Владимир Лачугин, ведущий научный сотрудник ОАО «Энергетический научно-исследовательский институт им. Г.М. Кржижановского» (ЭНИН), к.т.н.).Технические специалисты обозначили наиболее «узкие» места эксплуатации объектов и диагностики электрооборудования. Расставляя приоритеты, энергетики ориентировались на проблемы, существующие в региональных энергосистемах сетевого комплекса Урала. Среди них – снижение потерь в электрических сетях, продление срока эксплуатации электротехнического оборудования, повышение его устойчивости к внешним воздействиям и неблагоприятным погодным условиям.

При рассмотрении вопросов сотрудничества в сфере научных исследований и разработок участниками конференции были выработаны рекомендации и предложения по направлениям тем НИОКР, обеспечивающих повышение уровня надёжности и качества оказания услуг по передаче электроэнергии, уровня безопасности и технической эксплуатации оборудования, эффективности использования электросетевого комплекса. В частности, анализировалось взаимодействие между производственным блоком электросетевых компаний и научно-исследовательским сектором Уральского федерального университета (УрФУ). Обсуждение докладов показало большую заинтересованность энергетиков в решении следующих задач:

  • ограничения потерь электрической энергии;
  • влияния элементов распределённой генерации на функционирование существующих электрических сетей;
  • расчёта резервов мощности на центрах питания;
  • роста уровней токов короткого замыкания (КЗ);
  • усиления межсистемных связей в условиях избытка мощности на территории ОЭС Урала;
  • оптимизации размещения средств поперечной компенсации реактивной мощности;
  • управления жизненным циклом основного оборудования;  
  • совершенствования методов и технологий неразрушающей диагностики ОСИ;
  • эффективности работы ДГР;
  • выбора характеристик и дистанционного контроля состояния ОПН.

Так, в докладе начальника департамента транспорта и учёта электрической энергии ОАО «МРСК Урала» Юрия Белозерцева «Потери электрической энергии. Необходимость оперативной оценки, прогнозирования, выявления очагов, выработки управляющих воздействий» рассматривались проблемы, обусловленные преобладанием коммерческих потерь, дефицита резервов финансирования мероприятий по снижению потерь, медленные темпы развития контрольного учёта, в частности недостаточная оснащённость средствами контрольного учёта на ТП 10/0,4 кВ и отсутствие возможности формировать соответствующие балансы.

 

Юрий Белозерцев Георгий Бураков

В докладе начальника департамента технического развития ОАО «МРСК Урала» Георгия Буракова «Необходимость оценки влияния элементов распределённой генерации на функционирование существующих электрических сетей» рассмотрены проблемы, которые могут возникнуть при внедрении объектов малой генерации, в частности:

  • не поддающийся планированию рост уровня токов КЗ в сети;
  • необходимость реконструкции существующей сети;
  • снижение полезного отпуска;
  • рост удельных потерь.

В докладе начальника службы перспективного развития ОАО «МРСК Урала» Марии Лысак «Проблемные вопросы расчёта резервов мощности на центрах питания» были проанализированы проблемы расчёта резервов мощности по каждому центру питания напряжением до 35 кВ. Докладчик отметил несовершенство методов расчётов в части как их реализуемости, так и достоверности, а также отсутствие надёжных критериев выбора перегрузочных характеристик силовых трансформаторов.

Мария Лысак 

В докладе начальника Службы стратегического развития сети филиала ОАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Урала Владимира Поспелова «Проблема роста уровней токов короткого замыкания в сети 110 кВ и выше в зоне эксплуатационной ответственности филиала ОАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Урала» было показано, что токи КЗ в некоторых узлах сети 110 кВ превышают 40 кА, что вызывает необходимость применения дорогостоящих выключателей с током отключения 50 кА и даже 63 кА. Причинами существенного нарастания токов КЗ в регионе являются бурный рост выработки электроэнергии, строительство крупных объектов ФСК ЕЭС. Технические и организационные меры по решению проблемы должны быть направлены на совершенствование методов расчёта максимальных значений токов КЗ, так как существующие методы нередко дают завышенные значения, следствием которых является неоправданное удорожание технических решений при реконструкции сетей. Второй доклад начальника Службы стратегического развития сети филиала ОАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Урала Владимира Поспелова «Исследование необходимости усиления межсистемных связей в условиях избытка мощности на территории ОЭС Урала» был посвящён оценке экономичности режимов и надёжности работы при выдаче мощности в ОЭС Урала. Докладчик отметил:

  • в период 2000–2015 гг. в России опережающими темпами вводится частная генерация по договорам поставки мощности при определённых обязательствах со стороны государства, при этом баланс мощности по связи Урал, Средняя Волга, Центр складывается со значительными избытками, которые не всегда возможно передать в соседние энергосистемы;- при разработке новых схем выдачи мощности все электростанции на территории учитываются полной мощностью, что зачастую приводит к необоснованному увеличению требований к пропускной способности существующих межсистемных связей для выдачи избытков мощностей, в режимах N-1;
  • передача мощности при имеющихся резервах, возможно, будет экономически нецелесообразной, так как у каждого региона будут иметься в наличии собственные разгруженные мощности, а перетоки по межсистемным линиям окажутся значительно ниже существующих;
  • наиболее вероятный сценарий развития схемно-балансовой ситуации на ближайшую перспективу – работа межсистемных связей с недостаточной загрузкой.

Докладчик предложил определить экономическую целесообразность усиления межсистемных связей и оценить возможный экономический ущерб от недопоставок мощности генерирующими компаниями или от недополучения ими прибыли.

При обсуждении доклада начальника управления систем менеджмента и инновационного развития ОАО «МРСК Урала» Владимира Вяткина «Система управления производственными активами» развернулась дискуссия вокруг трактовки сущности и смысла различных стратегий управления активами, а также перспектив выхода на НИОКР. Были затронуты вопросы:

  • эффективного проведения диагностики в рамках существующих экономических ограничений;
  • оптимизации затрат по выводу оборудования из эксплуатации;
  • необходимости создания модели для определения анализируемых параметров системы управления производственными активами с серьёзной проработкой вариантов алгоритмов и структуры системы;
  • выработки обоснованных требований к закупкам оборудования в условиях интенсивного развития современных технологий.

С докладом «Методы и технологии неразрушающей диагностики опорно-стержневой изоляции (ОСИ). Необходимость оценки эффективности и результативности различных методов диагностики ОСИ» выступил Дмитрий Просвирнин, начальник службы диагностики и защиты от перенапряжений филиала ОАО «МРСК Урала» – «Челябэнерго». Были проанализированы результаты комплексных испытаний фарфоровой изоляции классов напряжения 35–110 кВ, проведённых на подстанции «Казачья» филиала ОАО «МРСК Урала» – «Челябэнерго» в 2010–2011 гг. На основе сравнительного анализа различных методов диагностики опорно-стержневой изоляции показаны её преимущества при различных условиях проводимых испытаний. Указывается, что с целью повышения надёжности фарфоровой ОСИ высоковольтных разъединителей необходимы разработка технологии контроля механического состояния ОСИ, достоверной, а также эффективной диагностики механического состояния указанных изоляторов.

 

Игорь Дмитриев Юрий Лебедев

 

В докладе начальника Департамента эксплуатации, технического обслуживания и ремонта ОАО «МРСК Урала» Игоря Дмитриева «Проверка эффективности работы дугогасящего реактора (ДГР) и автоматики для настройки компенсации тока однофазного замыкания (ОЗЗ) для ДГР с плавной регулировкой тока» проанализированы достоинства и недостатки различных режимов нейтрали сетей среднего напряжения (изолированная, заземлённая через дугогасящий реактор или заземлённая через низкоомный или высокоомный резистор). Докладчик основное внимание уделил вопросам:- контроля режима работы сети с резонансно-заземлённой нейтралью;

  • повышения точности настройки компенсации тока ОЗЗ для ДГР с плавной регулировкой тока;
  • разработки методики выбора способа заземления нейтрали в сети 6–35 кВ при условии селективного определения ОЗЗ.

С докладом «Необходимость дистанционного контроля состояния ОПН 35–220 кВ» выступил Константин Белов – начальник службы технической эксплуатации и мониторинга основных средств Департамента эксплуатации, технического обслуживания и ремонта ОАО «МРСК Урала». В докладе прогнозировалось существенное увеличение эксплуатационных затрат сетевых организаций из-за ежегодного роста числа устанавливаемых подвесных ОПН. Указывалось также на ограниченный радиус действия и недостаточные информационные способности устройств дистанционного контроля токов утечки ОПН 110–750 кВ.

Подводя итоги конференции, заместитель генерального директора ОАО «МРСК Урала», главный инженер Юрий Лебедев предложил сформировать на базе ОАО «МРСК Урала» с привлечением специалистов филиала ОАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Урала и УрФУ коллегиальный орган (рабочую группу) по формированию актуальных проблемно-ориентированных тематик НИОКР. По результатам докладов и в ходе дискуссий по проблемным вопросам электросетевого комплекса принято утверждённое руководителем Департамента инновационного развития ОАО «Россети» Владимиром Софьиным решение, в котором были выделены следующие предложения актуальных направлений НИОКР:

  • методы и методики выявления и прогнозирования потерь электроэнергии в сети 110 кВ в режиме реального времени;
  • разработка методик и математического обеспечения по расчёту режимов энергораспределения и локализации коммерческих потерь электроэнергии;
  • исследование влияния малой генерации на устойчивость, надёжность работы сети, на уровень токов короткого замыкания, работу релейной защиты и автоматики;
  • разработка сценарных условий для внедрения сетевой услуги по предоставлению технологического резерва для малой генерации;
  • обоснование перегрузочной способности трансформаторного оборудования для оценки резервов мощности. Разработка методики автоматизированного расчёта резерва мощности центров питания;
  • разработка методики (технологии) расчётов токов короткого замыкания, оценки фактических токов короткого замыкания и разработка мероприятий по снижению уровней токов коротких замыканий в электрических сетях;
  • концепция развития системообразующей сети и разработка основных критериев, определяющих целесообразность усиления межсистемных связей в новых условиях;
  • исследования в области оптимизации применения средств поперечной компенсации реактивной мощности в сети 110 кВ и выше для снижения потерь, стабилизации уровней напряжения и повышения качества электроэнергии;
  • разработка экспертной системы поддержки принятия решений по воздействию на эксплуатируемое оборудование (системы управления жизненным циклом оборудования);
  • разработка технических требований к устройству комплексного неразрушающего контроля состояния фарфоровых опорно-стержневых изоляторов 35–220 кВ (в т.ч. в составе коммутационных аппаратов);
  • создание и испытание опытного образца устройства. Разработка методики проведения комплексного неразрушающего контроля и оценки состояния изоляторов, в т.ч. с учётом применения существующих приборов;
  • разработка устройства контроля точности настройки компенсации ёмкостного тока ОЗЗ для ДГР с плавной регулировкой тока;
  • разработка методики выбора способа заземления нейтрали и применения устройств РЗА с целью обеспечения селективного распознавания ОЗЗ;
  • исследование режимов работы нейтрали с целью определения наиболее оптимального состава устройств автоматического управления режимом её работы и создание опытных образцов устройств определения ОЗЗ;
  • разработка системы дистанционного контроля и передачи информации о состоянии подвесных ограничителей перенапряжений.

В решении признано целесообразным развитие взаимодействия электросетевых компаний ОАО «Россети» и Уральского энергетического института УрФУ по перспективным направлениям НИОКР, в которых имеется значительный задел по следующим направлениям:

  • расчёты электрических режимов (установившиеся, ТКЗ, статическая и динамическая устойчивость);
  • расчёт, анализ и управление потерями электрической энергии;
  • достоверизация электрических и энергетических характеристик режима работы электроэнергетической системы;
  • оптимизация развития энергосистем, распределённая генерация;
  • повышение эффективности, надёжности и устойчивости функционирования электрических сетей.

Решением была одобрена практика проведения научно-практических конференций для формирования актуальной проблемно-ориентированной тематики НИОКР, в том числе с привлечением представителей научных организаций и высших учебных заведений.

 

Журнал «Электроэнергия. Передача и распределение»
Февраль 2014 г.

Наверх