АД „Системен оператор на Единната енергийна система“, ПАО „Якутскнерго“ и Клонът на ПАО „ФСК ЕЕС“ на МОН Изток успешно проведоха полев експеримент, който доказа възможността за възстановяване на електрозахранването на потребителите от Централния енергиен район (CER ) на електроенергийната система на Република Саха (Якутия) от Обединената електроенергийна система (IES) на Изток чрез прехвърляне на разделителната точка между тях.

Експериментът е осъществен по инициатива на ПАО „Якутскэнерго” в съгласие със „СО ЕЙС” АД и с решение на Централата за осигуряване на безопасността на електрозахранването в Република Саха (Якутия). Целта на експеримента беше да се разработят действията на диспечера и експлоатационния персонал при възстановяване на електрозахранването на улуса (областите), разположени на десния бряг на река Лена в Централния енергиен район на Якутската енергийна система от IES East чрез кабелна въздушна линия 220 kV (KVL) Нижни Куранах - Мая.

Специалисти от клоновете на СО ЕЕС ЕАД, Дирекцията на Обединената енергийна система на Изток (ОДУ Изток), Регионалната диспечерска служба на Електросистемата на Амурска област (Амурската регионална диспечерска служба) с участието на специалисти от клона на СО ЕЕС, АД, Регионална диспечерска служба на Република Саха (Якутия) (Якутска регионална диспечерска служба) и ПАО „Якутскэнерго“ е разработена Програма, изискванията за параметрите на електроенергийния режим на IES East и CER на Якутската енергийна система са са определени и са създадени условия за захранване на товара на CED от IES на Изток. Управлението на превключване се осъществяваше от командите на диспечерския персонал на Амурското регионално диспечерско управление и отдела за технологично управление на ПАО „Якутскэнерго“.

В хода на експеримента, продължил над 21 часа, разделителната точка между IES на Изток и CER на енергийната система на Република Саха (Якутия) беше успешно пренесена в дълбините на Централния енергиен район, като в резултат на което част от потребителите на Якутия са получили електричество от IES на Изток. Максималната мигновена стойност на дебита на мощността достигна 70 MW; общо над един милион kWh електроенергия беше прехвърлена към потребителите в централната част на Якутия.

"Получените резултати потвърдиха възможността за възстановяване на електрозахранването на транс-речните улуси в Централния енергиен район на Якутска електроенергийна система от ИЕС на Изток в случай на аварии в генериращото оборудване на този електроенергиен район. Също така, по време на експеримента бяха получени данни, чийто анализ ще даде възможност за разработване на мерки за оптимизиране на процеса на превключване и намаляване на времето на прекъсване на електрозахранването на потребителите. при прехвърляне на разделителната точка между Централния икономически център и IES на Изток ", - отбеляза Наталия Кузнецова, директор по управление на режима - главен диспечер на Централното диспечерско управление на Изтока.

Понастоящем западните и централните енергийни райони на електроенергийната система на Република Саха (Якутия) с обща инсталирана мощност от 1,5 GW електроцентрали работят изолирано от ЕЕС на Русия, а ПАО "Якутскнерго" отговаря за оперативния диспечерски контрол на тяхна територия. През 2016 г. в рамките на подготовката за изпълнение на оперативно -диспечерския контрол на енергийната система на Република Саха (Якутия) като част от западните и централните енергийни райони и организацията на свързването на тези енергийни райони към 2 -ри синхронен зона на UES на Русия - IES на Изток - клонът на SO EES Якутск RDU. Той ще поеме функциите на оперативен диспечерски контрол на територията на Западния и Централния енергиен район на Якутската енергийна система, след като правителството на Руската федерация направи съответните промени в регулаторните документи и изключи Якутската енергийна система от списъка на изолирани .

АД Системният оператор на Единната енергийна система успешно проведе тестове за свързване на обединените енергийни системи (ЕЕС) на Изтока и Сибир към паралелна синхронна работа. Резултатите от тестовете потвърдиха възможността за стабилна краткосрочна съвместна работа на електропреносните мрежи, което ще даде възможност да се прехвърли разделителната точка между тях, без да се прекъсва захранването на потребителите.

Целта на тестовете е да се определят основните характеристики, показатели и условия на работа при паралелна работа на обединените енергийни системи на Изтока и Сибир, както и да се проверят модели за изчисляване на стационарни условия и статична стабилност, преходни условия и динамика стабилност. Паралелна работа беше организирана чрез синхронизиране на взаимосвързаните електроенергийни системи на Сибир и Изток върху секционния превключвател на 220 kV подстанция Могоча.

За тестване на подстанция 220 kV Могоча и 220 kV подстанция Сковородино бяха инсталирани рекордери на преходна система за наблюдение, предназначени да събират информация в реално време за параметрите на режима на електроенергия на електроенергийната система. Също така по време на тестовете, SMPR записващите устройства са инсталирани на.

По време на изпитанията бяха проведени три експеримента в режим на паралелна синхронна работа на ИЕС на Изток и ИИС на Сибир с регулиране на потока на активна мощност в контролирания участък „Сковородино - Ерофей Павлович тяга“ от 20 до 100 MW в посока IES на Сибир. Параметрите на електроенергийния режим по време на експериментите бяха записани от записващите устройства SMPR и посредством оперативно -информационния комплекс (OIC), предназначен за приемане, обработка, съхраняване и предаване на телеметрична информация за режима на работа на електроенергийните съоръжения в реално време.

Контролът на режима на електроенергия по време на паралелната работа на ИЕС на Изток с ИЕС на Сибир се осъществява чрез регулиране на потока на активна мощност с помощта на Централната автоматична система за управление на честотата и мощността (CS ARChM) на IES на изток, към който са свързани ЗЕЙСКА ВЕЦ и Бурейска ВЕЦ, както и диспечерският персонал на ОДУ Изток.

Като част от тестовете беше осигурена краткосрочна паралелна синхронна работа на ИЕС на Сибир и ИИС на Изток. В същото време бяха експериментално определени параметрите за настройка на ARCHM CS на IES на Изток, които работеха в режим на автоматично управление на мощностния поток с корекция на честотата над участъка „Сковородино - Ерофей Павлович / т“, осигурявайки стабилна паралелна работа на IES на Изток и IES на Сибир.

„Получените резултати потвърдиха възможността за краткосрочно свързване към паралелна експлоатация на ИЕС на Изток и ИЕС на Сибир по време на прехвърлянето на разделителната точка между електрозахранванията от 220 kV подстанция Могоча. Ако всички 220 kV подстанции на транзита Erofey Pavlovich - Mogocha - Holbon са оборудвани със средства за синхронизация, ще бъде възможно да се прехвърли разделителната точка между IES на Сибир и IES на Изток без кратко прекъсване на електрозахранването на потребителите от всяка транзитна подстанция, което значително ще увеличи надеждността на захранването на трансайкалския участък на Транссибирската железница “,-отбеляза Наталия Кузнецова, главен диспечер на ODE East.

Въз основа на резултатите от тестовете ще бъде извършен анализът на получените данни и ще бъдат разработени мерки за подобряване на надеждността на електроенергийната система в контекста на прехода към краткосрочна паралелна синхронна работа на IES на Сибир и IES на Изток.

IES East - 50

Обединен Изток

Решението за създаване на Обединена енергийна система на Изток на базата на електроенергийните системи на Амурска област, Приморски и Хабаровски територии и Еврейския автономен район (с течение на времето електроенергийната система на южната част на Якутия се присъедини към IES East) е направено от Министерството на енергетиката на СССР. Със същата заповед, номер 55А, е създадена Дирекция „Оперативно изпращане“ (ОДУ) на Изток, която сега е клон на Системния оператор ЕЕС ЕАД. Пътят от решението до създаването на IES отне две години - на 15 май 1970 г. енергийните системи на Амур и Хабаровск бяха обединени. И въпреки че изолирани енергийни системи са оцелели до днес в Далекоизточния федерален окръг (в северната част на Якутия, в Магаданския и Сахалинския регион, в Камчатка и Чукотка, както и в Николаевския енергиен район на Хабаровска територия), от тогава ЕЕС на Изток се превърна в най -важната част от енергийния сектор на региона. Тя включва електроцентрали с обща инсталирана мощност 9,5 GW (към 1 януари 2018 г.). Източната IES беше свързана с IES на Сибир чрез три 220 kV преносни линии, а през 2015 г. те бяха включени за първи път в паралелна синхронна работа.

Издигнете се над местните интереси

Според Сергей Другов, един от бившите ръководители на OEC East, развитието на IES East не винаги е вървяло гладко - по -специално местните интереси са се намесвали. „Например, ръководството на Амурската област по едно време не се интересуваше от изграждането на електропровод в Хабаровска територия, тъй като на нейната територия се появи мощен източник - ВЕЦ„ Зейская “. Ръководството на Хабаровска територия имаше негативно отношение към изграждането на Бурейска ВЕЦ, считайки за необходимо да се изграждат електроенергийни съоръжения само на територията на територията и само тези, които са заключени в собствения си потребител “, припомня Сергей Другов.

Кризите с електрозахранването (Амурска област - 1971-1973; Хабаровска територия - 1981-1986; Приморски край - 1998-2001) принудиха регионите и техните лидери да обединят усилията си. Нуждаехме се от мощни преносни линии между производствените мощности и основните центрове на потребление. Първите са съсредоточени в западната част на региона (Зейска и Бурейская ВЕЦ, Нерюнгринская ГРЕС), вторите на югоизток (в Приморие и Хабаровск).

Освен това

През последните години потреблението на електроенергия от IES на Изток и електроенергийните системи на съставните образувания на Федерацията нараства забележимо, като от време на време се актуализират историческите върхове. IES East има резерв по отношение на капацитета, позволяващ например износа на електроенергия за съседен Китай, но за да се избегнат проблеми в най -близко бъдеще, са необходими нови генериращи съоръжения и по -нататъшно развитие на мрежите.

В тази посока се прави много. Вторият етап на Благовещенската ТЕЦ вече е в експлоатация (допълнителна инсталирана електрическа мощност - 120 MW, топлинна мощност - 188 Gcal / h). Пускането на ВЕЦ „Восточная“ във Владивосток е насрочено за третото тримесечие на 2018 г. (инсталираната електрическа мощност ще бъде 139,5 MW, топлинната мощност - 421 Gcal / h; станцията ще доставя топлина и топла вода на повече от 300 хиляди градски потребители). Следващата година нова ТЕЦ в град Советская Гаван трябва да осигурява електричество (инсталираната електрическа мощност ще бъде 120 MW, топлинна мощност - 200 Gcal / h).

До 2022 г. обемът на търсенето на електроенергия в IES на Изток се прогнозира на 42.504 млрд. KWh (средногодишен темп на растеж за периода 2016-2022 г. е 4.0%) (Фигура 2.9).

Прогнозата за търсенето на електрическа енергия за периода 2016 - 2022 г. отчита промените в териториалната структура на енергийната зона на Изтока - присъединяването на изолирани енергийни региони на Република Саха (Якутия) - Западните и Централните региони към IES на Изток, чието потребление на електрическа енергия е повече от 70% от общото потребление в зоната за централизирано енергийно снабдяване Република Саха (Якутия). Свързването на изолирани енергийни области определя високата динамика на показателите за търсене на електрическа енергия в периода 2016 - 2017 г.

Търсенето на електрическа енергия в ИЕС на Изток, с изключение на свързването на централните и западните енергийни райони на Република Саха (Якутия) на ниво 2022 г. в разглеждания вариант се оценява на 36,5 млрд. КВтч със средногодишно увеличение за периода 2016 - 2022 г. 1,8%, със съответния показател за ЕИО на Русия 0,6%. Изпреварващите темпове на растеж на търсенето на електрическа енергия в ИИС на Изток в разглежданата перспектива се определят от икономическото развитие на региона. Нарастването на търсенето на електрическа енергия е свързано преди всичко с предстоящото развитие на индустриалното производство, като се вземе предвид изпълнението на нови мащабни проекти - потенциални жители на индустриални и производствени зони, включително:

металургично производство, представено от големи инвестиционни проекти - формирането на минно -металургичен клъстер в района на Амур на базата на рудни находища, включително Кимкано -Сутарския ГОК (въведен в експлоатация през 2016 г.), разработването на находища на злато в Амурския регион - Рудници „Маломирски“, „Покровски“ и „Албински“;

добив на въглища на територията на енергийния район Южно -Якутск - находище Елгинское и рудник Чулмаканская, и Хабаровски край - ОАО Ургалугол;

съоръжения за преработка на нефт и газ и създаването на нови производствени мощности за нефтогазовия химически комплекс, свързани с развитието на магистрални системи за петрол и газ, най -големият от проектите е изграждането на нефтохимическия комплекс на ОАО „НК„ Роснефт ”в Находка, ЗАО VNHK (съвместен проект с китайската корпорация ChemChina), заводът за производство на втечнен природен газ на LLC Gazprom LNG Владивосток с въвеждане в експлоатация на първия етап през 2020 г., нефтената рафинерия в Амур в село Березовка, област Ивановски - комплекс за рафиниране на петрол и транспортиране на нефтопродукти (капацитет за преработка до 6 милиона тона суровини годишно, като се вземат предвид доставките на петролни продукти на вътрешния пазар и износът за Китай);

развитие на корабостроителни предприятия на базата на Далекоизточния център по корабостроене и кораборемонт, чиито основни направления са модернизацията на кораборемонтните съоръжения и създаването на нови мощности за изпълнение на проекти за производство на модерно морско оборудване - Приморски Територия;

изпълнение на проекта за космодром Восточен в Амурска област;

изпълнение на проекти в приоритетни области на развитие (TOP), включително TOP Nadezhdinskaya (създаване на логистичен център, технопарк и свързани индустрии) и TOP Mikhailovskaya (агропромишлена специализация) в Приморския край.

По отношение на транспортната инфраструктура ще бъдат разработени следните морски пристанища (транспортни и логистични обекти):

в Хабаровска територия - пристанище Ванино, където ще бъде създаден специализиран комплекс за претоварване на въглища на ОАО „Мечел“, терминал за претоварване на въглища в залива Мучка, Sakhatrans LLC, терминал за претоварване на въглища в близост до нос Бъри, LLC Далечноизточен пристанище Ванински, включително за обслужване на претоварване на въглища от най -голямото находище (Република Тива);

в Приморския край - LLC "Морско пристанище" Суходол " - специализирано товарно пристанище в района на залива Суходол (район Шкотовски), LLC" Порт Вера "в района на залива Безащитна на територията на Затворена административна територия на град Фокино - морски терминал със свързана инфраструктура, АД „Търговско пристанище Посиет“ в Хасански район - модернизация и изграждане на специализиран въглищен терминал с увеличаване на капацитета до 12 милиона тона годишно.

АД "АК" Транснефт "работи за разширяване на първия и втория етап на тръбопроводната система Източен Сибир-Тихи океан: ESPO-1 до 80 милиона тона годишно и ESPO-2 до 50 милиона тона до 2020 г. Това определя строителството на три ПС в Амурска област и ПС в Хабаровска територия, както и увеличаване на капацитета на съществуващите ПС в Амурска област и Южен Якутски електроцентрал на Република Саха (Якутия).

Във връзка с присъединяването на изолирани електроенергийни райони се променя териториалната структура на потреблението на електроенергия на ЕЕС на Изток - делът на електроенергийната система на Република Саха (Якутия) се увеличава значително - до 19% през 2022 г. ( 5,3% е делът на електроцентралата Южен Якутск на Република Саха (Якутия) в ЕЕС на Изток) в момента).

Западният енергиен регион на Република Саха (Якутия) включва индустриалните центрове Айхало-Удачнински, Мирнински, Ленски и група земеделски райони Вилюй. Основните основни индустрии са добивът и преработката на диаманти, което е традиционна специализация на региона, и производството на петрол. Тези енергоемки индустрии определят спецификата на структурата на потреблението на електрическа енергия както в Западния енергиен район на Република Саха (Якутия) (делът на добивната промишленост е най-малко 57% в структурата на промишленото потребление на електрическа енергия) , и цялата енергийна система на Република Саха (Якутия), а именно: висок дял на промишленото производство в общата структура на потреблението на електроенергия (43% в енергийната система на Якутск като цяло, включително 37%, получени от добива минерали) на фона на относително нисък дял, характерен за IES на Изток в момента (съответно 24% и 6%). Нарастването на търсенето на електроенергия в Западния енергиен район на Република Саха (Якутия) в разглежданото бъдеще ще се определя от развитието на основните индустрии - добив на нефт (развитие на централния блок на Среднеботуобинския петролен и газов кондензатен участък) и транспортиране на нефт през тръбопроводната система Източен Сибир - Тихи океан, добив и преработка на диаманти (усъвършенстване на технологията за добив, разработване на подземни диамантени тръби „Айхал“, „Интернационал“, „Ботуобинская“, „Нюрбинска“ индустриална и социална инфраструктура.

Миналото лято в източната част на страната се състоя ярко събитие, което с право може да се нарече значимо за цялата индустрия. Без много шум, но за първи път в своята история Обединената енергийна система на Изтока беше включена в паралелна синхронна работа с Обединената енергийна система на Сибир, а оттам и с цялата западна част на Обединената енергийна система на Русия.
Трябва да се изясни, че UES на Русия включва две синхронни зони. Първият включва шест паралелни работещи взаимосвързани електроенергийни системи (UES) - Северозападна, Централна, Южна, Средна Волга, Урал и Сибир. Във втория има само една единствена IES на Изток. Той обединява електроенергийните системи на Амурския край, Приморския край, Хабаровския край и Еврейския автономен район, както и Южния Якутски енергиен район. Електрическите връзки между електроенергийните системи на Сибир и Далечния Изток съществуват от средата на 80-те години на миналия век-това са три 220 kV линии по Транссибирската и Байкало-Амурската магистрала (първата, макар и с много лек напредък, се появи по протежение на BAM). Самият факт на съществуването на линии обаче е едно, а дългосрочната паралелна работа по тях е съвсем друго. Последното е просто невъзможно поради недостатъчната товароносимост на линиите, които не са изградени като междусистемни връзки, а само за захранване на железницата и близките населени места. По този начин IES на Изток работи изолирано от първата синхронна зона на UES на Русия - свързващите линии са отворени на една от подстанциите в Забайкалската територия. На изток от тази разделителна точка потребителите (предимно Трансайкалската железница) получават захранване от IES на Изток, а на запад - от IES на Сибир.

Диспечерски център на ODE East. Последна подготовка за първия опит за паралелна работа на двете синхронни зони на ЕЕС на Русия

Точката на разделяне между синхронните зони не е статична. Десетки пъти в годината се прехвърля от една тягова подстанция в друга - от Холбон до Сковородино. Това се прави главно, за да се осигурят ремонти - както планирани, така и аварийни - на линии, подстанции и т.н. На практика прехвърлянето на разделителната точка е свързано с необходимостта от краткосрочно изключване на потребителите, захранвани от междусистемните линии и, разбира се, причинява неудобства. Най-неприятният ефект е принудителното прекъсване в движението на влаковете по Забайкалския участък на Транссибирската железница по коловозите между няколко теглещи подстанции. Продължителността му, като правило, варира от 30 минути до два часа. И ако по време на планирани трансфери на точката на разделяне обикновено страда само товарният трафик, то при аварийни трансфери се случва и пътническите влакове да спират.
В края на юли и през август Системният оператор (OJSC SO UES), чиято основна функция е да осъществява централизиран оперативен диспечерски контрол в ЕЕС на Русия, заедно с Федералната мрежова компания (PJSC FGC UES) извърши тестове за прехвърлете разделителната точка без товар за обратно изкупуване. За тази цел за кратко време беше организирана паралелна синхронна (тоест с една честота на електрически ток) работа на IES на Изток и IES на Сибир.

Работно място на диспечер

На първо място, тестовете трябваше да потвърдят самата възможност за краткосрочна паралелна работа на електроенергийните системи по разширени - над 1300 километра - 220 kV линии, които никога не са били предназначени за такива цели и следователно не са оборудвани с подходящо оборудване : системи за режим и авариен контрол. Сложността на задачата се определя от факта, че такива тестове са проведени в Русия за първи път; на високотехнологичен език, това беше стъпка в неизвестното.
Точката на синхронизация и на двете OES в процеса на изпитване беше 220 kV подстанция Mogocha, чиито секционни превключватели, по време на скорошната реконструкция, бяха оборудвани със устройства за улавяне и управление на синхронизма (и по -конкретно ARC US (CS). и допустимата честотна разлика в IES на Изток и IES на Сибир. Границите за статична и динамична стабилност също бяха изчислени. Освен това, тъй като линиите не са оборудвани с автоматично премахване на асинхронния режим (ALAR), временен текущото прекъсване беше организирано в подстанции Могоча (SMPR) в ТЕЦ Харанорская в Забайкалската територия, като допълнително такива устройства бяха инсталирани в подстанциите Могоча и Сковородино.
Факт е, че самата паралелна връзка беше по -проста задача от осигуряването на последваща паралелна работа. Споменатият секционен превключвател се включваше автоматично по команда от синхронизиращото устройство, когато честотната разлика и ъгълът между векторите на напрежението на IES East и IES на Сибир се оказаха в допустимия диапазон. Но беше по -трудно да се поддържа нов режим на съвместна работа на две огромни енергийни връзки, така че те да не се разделят случайно. В хода на поредица от експерименти режимът беше контролиран чрез регулиране на потока от активна мощност между ИЕС на Изток и ИЕС на Сибир със сума от 20 до 120 MW. Регулирането на количеството на потока и честотата във взаимосвързаните електроенергийни системи беше извършено с помощта на централизирана система за автоматично регулиране на честотните и енергийните потоци (CS ARCHM) на IES East, към която са свързани и ВЕЦ „Зейская“ и „Бурейская“ като диспечерски персонал на ОДУ Изток (клон на системния оператор) от диспечерския център в Хабаровск ... Най -ценната информация, необходима за определяне на характеристиките и условията на експлоатация на паралелната експлоатация на IES на Изток и IES на Сибир, беше записана в реално време от регистраторите на SMPR и посредством оперативно -информационния комплекс на SO EES OJSC.
Общата продължителност на времето за съвместна работа на електрическите мрежи в девет експеримента надвишава три часа. Успешно проведените тестове не само доказаха възможността за краткосрочна паралелна работа на Обединените енергийни системи на Изтока и Сибир, но и направиха възможно експериментално да се определят оптималните параметри за настройка на централната система за управление на ARChM UPS East, и също така предостави данни за разработването на мерки за подобряване на надеждността на електроенергийните системи.

Исторически момент - за първи път на контролния панел се показва потока на мощност между ИЕС на Изток и ИЕС на Сибир през включения превключвател на 220 kV подстанция Могоча

Получените резултати и положителният опит дават възможност в бъдеще значително да се повиши надеждността на електрозахранването на потребителите чрез краткосрочно включване на паралелната работа на ИЕС на Изток и ИИС на Сибир при всяко прехвърляне на разделителните точки. В този случай захранването на всички потребители, свързани към междусистемните електропроводи по Транссибирската железница в източната част на Трансайкалската територия, няма да бъде прекъснато-потребителите дори няма да забележат момента на превключване.
Успехът на тестовете обаче изобщо не означава мигновена, сякаш по магия промяна в ситуацията с краткосрочно изплащане на потребителите. За това все още е необходимо да се оборудват секционни превключватели на двадесет и две 220 kV подстанции на тяговия транзит Ерофей Павлович - Могоча - Холбон със устройства за синхронизация. Въпросът за необходимостта от такава работа беше повдигнат на заседание на правителствената комисия за осигуряване на безопасността на електрозахранването в Далечния източен федерален окръг, проведено на 5 септември във Владивосток. В резултат на това на Руските железници беше възложено да разработят и одобрят план за действие, който включва инсталиране на устройства за синхронизация на секционни превключватели за прехвърляне на разделителната точка между IES на Изток и UES на Русия, без да изплаща товара.

Технолозите следят хода на тестовете. Вляво - ръководителят на тестовете, директорът за контрол на режимите - главният диспечер на ОДУ на Изток Наталия Кузнецова. На работните места на диспечерите - старши диспечер Сергей Соломенни и диспечер Олег Стеценко

По един или друг начин, миналото лято Системният оператор и Федералната мрежова компания не само проведоха уникален експеримент за паралелната работа на двете синхронни зони на ЕЕС на Русия, но и създадоха практически предпоставки за радикално повишаване на надеждността на електрозахранването доставка на Транссибирската железница и други потребители в източната част на Трансайкалската територия.