АД "Системен оператор на единната енергийна система", PJSC "Yakutskenergo" и клонът на PJSC "FGC UES" MES на Изток успешно проведоха пълномащабен експеримент, който доказа възможността за възстановяване на електрозахранването на потребителите в Централния енергиен район (CER) на енергийната система на Република Саха (Якутия) от Обединената енергийна система (IPS) на Изтока чрез преместване на разделителната точка между тях.

Експериментът е проведен по инициатива на PJSC "Yakutskenergo" в съгласие с JSC "SO UES" и по решение на Щаба за осигуряване на безопасността на електроснабдяването на Република Саха (Якутия). Целта на експеримента беше да се изработят действията на диспечерския и оперативния персонал при възстановяване на електрозахранването на улусите (районите), разположени на десния бряг на река Лена в Централния енергиен район на Якутската енергийна система от ИПС на изток през 220 kV кабелна въздушна линия (ВЛ) Нижни Куранах - Мая.

Специалисти от клоновете на АО "SO UES" Съвместна дирекция на енергийната система на Изтока (ODU на Изтока), Регионално диспечерско управление на енергийната система на Амурска област (Amur RDO) с участието на специалисти от клона на Регионално диспечерско управление на АО "SO UES" на Република Саха (Якутия) (Якутск RDU) и PJSC "Yakutskenergo" разработиха Програмата, определиха изискванията за параметрите на режима на електроенергия на IPS на Изтока и CER на енергийната система на Якутск и създадоха схемни условия за захранване на товара на CER от IPS на Изток. Управлението на превключването беше извършено съгласно командите на диспечерския персонал на Амурската регионална диспечерска служба и отдела за управление на технологиите на Якутскенерго PJSC.

По време на експеримента, който продължи над 21 часа, разделителната точка между IPS на Изтока и CER на енергийната система на Република Саха (Якутия) беше успешно пренесена в дълбините на Централния енергиен район, в резултат на която част от потребителите на Якутия получиха електроенергия от ИПС на Изток. Максималната моментна стойност на потока на мощността достигна 70 MW, като общо над милион kWh електроенергия беше прехвърлена на потребителите в централната част на Якутия.

„Получените резултати потвърдиха възможността за възстановяване на електрозахранването на крайречните улуси в Централния енергиен район на Якутската енергийна система от ИПС на Изток в случай на аварии на генериращото оборудване на този енергиен район. Също по време на експеримента, бяха получени данни, анализът на които ще позволи да се разработят мерки за оптимизиране на процеса на превключване и намаляване на времето на прекъсване на електрозахранването на потребителите при прехвърляне на разделителната точка между CER и IPS на Изтока“, каза Наталия Кузнецова, директор. за управление на режима - главен диспечер на ОДУ на Изток.

В момента Западният и Централният енергийни райони на енергийната система на Република Саха (Якутия) с обща инсталирана мощност на електроцентрали от 1,5 GW работят изолирано от UES на Русия и на тяхна територия се осъществява оперативен и диспечерски контрол от PJSC Yakutskenergo. През 2016 г., като част от подготовката за осъществяване на оперативно диспечерско управление на енергийната система на Република Саха (Якутия) като част от Западния и Централния енергийни райони и организацията на свързването на тези енергийни райони към 2-ри синхронен зона на UES на Русия - UES на Изтока, клон на JSC "SO UES" Yakutskoe RDU. Той ще поеме функциите за оперативно диспечерско управление на територията на Западния и Централния енергийни райони на Якутската енергийна система, ще се извършва след като правителството на Руската федерация направи съответните промени в регулаторните документи и изключи енергийната система на Якутск от списък на изолираните.

Миналото лято се случи ярко събитие в източната част на страната, което с право може да се нарече значимо за цялата индустрия. Без много шум, но за първи път в историята Обединената енергийна система на Изтока беше включена за паралелна синхронна работа с Обединената енергийна система на Сибир, а оттам и с цялата западна част от Единната енергийна система на Русия.
Трябва да се уточни, че UES на Русия включва две синхронни зони. Първата включва шест паралелно работещи интегрирани енергийни системи (IPS) - Северозапад, Център, Юг, Средна Волга, Урал и Сибир. Във втория - само един и единствен IPS на Изтока. Той обединява енергийните системи на Амурска област, Приморски край, Хабаровска територия и Еврейския автономен район, както и Южен Якутски енергиен район. Електрическите връзки между енергийните 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 Байкал-Амурската магистрала (първата, макар и с много малък проводник, беше връзка по BAM). Но самият факт за съществуването на линии е едно, а дългосрочната паралелна работа по тях е съвсем друго. Последното е просто невъзможно поради недостатъчния капацитет на линиите, които са изградени не като междусистемни връзки, а само за захранване на жп линията и близките населени места с електричество. По този начин IES на Изтока 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 Трансбайкалската железница) получават захранване от ИПС на Изток, а на запад от ИПС на Сибир.

Контролна зала ODU Изток. Окончателна подготовка за първия опит за паралелна работа на двете синхронни зони на ЕЕС на Русия

Разделителната точка 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 основно за осигуряване на ремонти – както планови, така и аварийни – на линии, трафопостове и др. На практика прехвърлянето на разделителната точка е свързано с необходимостта от краткотрайно изключване на консуматорите, захранвани от междусистемни линии и, разбира се, причинява неудобство. Най-неприятният ефект е принудителното прекъсване на движението на влаковете по Трансбайкалския участък на Транссибирската железница при теглене между няколко тягови подстанции. Обикновено трае от 30 минути до два часа. И ако по време на планираните прехвърляния на разделителната точка обикновено страда само товарен трафик, тогава при спешни прехвърляния 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 и диспечерски контрол в UES на Русия, заедно с Федералната мрежова компания (PJSC FGC UES) проведоха тестове за прехвърляне точката на разделяне без товари за изплащане. За това за кратко време беше организирана паралелна синхронна (тоест с една честота на електрически ток) работа на ИПС на Изток и ИПС на Сибир.

Работно място на диспечера

На първо място, изпитанията трябваше да потвърдят самата възможност за краткосрочна паралелна работа на енергийни системи по дълги - повече от 1300 километра - 220 kV линии, които никога не са били предназначени за такива цели и следователно не са оборудвани с подходящо оборудване : режимни и аварийни системи за автоматизация. Сложността на задачата се определя от факта, че подобни тестове бяха проведени в Русия за първи път; казано на величествен език, това беше стъпка към неизвестното.
Подстанция 220 kV Могоча стана точка за синхронизация на двете OES по време на тестовете, чиито секционни превключватели, по време на скорошна реконструкция, бяха оборудвани с устройства за улавяне и наблюдение на синхрон (по-точно APV US (KS). За да зададете техните настройки , специалистите на системния оператор определиха допустимия ъгъл на синхронно превключване и допустимата честотна разлика в UES на Изток и UES на Сибир. Също така бяха изчислени границите на статична и динамична стабилност. Освен това, тъй като линиите не са оборудвани с автоматично елиминиране на асинхронния режим (ALAR), беше организирано временно прекъсване на тока в подстанция Могоча.Използвани са регистратори на системата за наблюдение на преходни режими (SMPR) в Харанорската ГРЕС в Забайкалския край, освен това, такива устройства бяха инсталирани в подстанциите на Могоча и Сковородино. Нека обясня малко: рекордерите SMPR са предназначени да събират информация в реално време за параметрите на режима на електроенергия на енергийната система.
Факт е, че самата паралелна връзка беше по-проста задача от осигуряването на последваща паралелна работа. Посоченият секционен превключвател се включва автоматично по команда от синхронизиращото устройство, когато честотната разлика и ъгълът между векторите на напрежението на УЕС на Изток и УЕС на Сибир са 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 бъдат разделени при спешни случаи. В хода на поредица от експерименти режимът беше контролиран чрез регулиране на потока на активна мощност между ИПС на Изток и ИПС на Сибир със стойност от 20 до 120 MW. Регулирането на количеството на потока и честотата във взаимосвързаните енергийни системи се извършва с помощта на централизирана автоматична система за управление на честотата и мощността (CS ARCHM) на ИПС на Изток, към която са свързани ВЕЦ Зея и Бурейская, т.к. както и от диспечерския персонал на ODU на Изток (клон на системния оператор) от диспечерския център в Хабаровск. Най-ценната информация, необходима за определяне на характеристиките и условията на работа на паралелната работа на ИПС на Изток и ИПС на Сибир, беше записана в реално време от регистраторите на SMPR и средствата на оперативния информационен комплекс на OAO SO UES.
Общата продължителност на съвместната работа на силовите асоциации в девет експеримента надхвърли три часа. Успешно проведените тестове не само доказаха възможността за краткосрочна паралелна работа на Обединените енергийни системи на Изток и Сибир, но и направиха възможно експериментално определяне на оптималните настройки за CS ARCHM на UES на Изтока, а също така осигуриха данни за разработване на мерки за подобряване на надеждността на енергийните системи.

Исторически момент - за първи път контролното табло показва потока на мощността между ИПС на Изток и ИПС на Сибир чрез включен превключвател на подстанция 220 kV Могоча

Получените резултати и положителният опит позволяват в бъдеще значително да се повиши надеждността на електрозахранването на потребителите чрез кратко включване на паралелната работа на ИПС на Изток и ИПС на Сибир при всяко прехвърляне на точките на разделяне. В този случай електрозахранването на всички потребители, свързани към междусистемните електропроводи по Транссибирската железница в източната част на Забайкалската 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 тази цел все още е необходимо да се оборудват секционните превключватели на двадесет и две тягови транзитни подстанции 220 kV Ерофей Павлович - Могоча - Холбон, собственост на Руските железници, с устройства за синхронизация. Въпросът за необходимостта от извършване на такава работа беше повдигнат на заседание на правителствената комисия за осигуряване на сигурността на електроснабдяването в Далекоизточния федерален окръг, проведено на 5 септември във Владивосток. В резултат на това Руските железници бяха инструктирани да разработят и одобри план за действие, включващ инсталиране на устройства за синхронизация на секционни превключватели за прехвърляне на разделителната точка между IPS на Изток и UES на Русия без гасене на товара.

Технолозите следят хода на тестовете. Вляво е ръководителят на тестването, директорът за управление на режима - главен диспечер на ODU Vostok Наталия Кузнецова. На работните места на диспечерите - старши диспечер Сергей Соломенни и диспечер Олег Стеценко

Така или иначе, миналото лято системният оператор и FGC не само проведоха уникален експеримент за паралелната работа на двете синхронни зони на UES на Русия, но и създадоха практически предпоставки за радикално повишаване на надеждността на електрозахранването на Trans -Сибирската железница и други потребители в източната част на Забайкалската територия.

Създаването на контролирано свързване на енергийни системи за подобряване на надеждността и ефективността на тяхната работа е целесъобразно, на първо място, в онези места, където има трудности при осигуряването на надеждна паралелна работа. Това са междудържавни преносни линии, където по правило има нужда от разделяне на енергийните системи по честота, както и „слаби“ междусистемни преноси на електроенергия, които значително ограничават възможността за обмен на енергия между паралелно работещи енергийни системи, напр. Електропроводи 220 kV за свързване на енергийните системи на Сибир и Далечния изток, минаващи по Байкал-Амур (северен транзит) и Транссибирски (южен транзит) железопътни линии с дължина до 2000 km всяка. Въпреки това, без специални мерки, паралелната работа на енергийните системи по северния и южния транзит е невъзможна. Следователно се разглежда сливане, което е вариант на паралелна несинхронна работа на енергийните системи по южния двуверижен транзит (на следващите етапи на сливането е възможно и несинхронно затваряне на северния транзит). Неотложността на проблема се крие във факта, че е необходимо да се намерят технически решения за осигуряване работата на електропреносната мрежа 220 kV Чита-Сковородино, която захранва тяговите подстанции на Забайкалската железница и в същото време е единствената електрическа връзка между ИПС на Сибир и Изтока. Към днешна дата тази разширена връзка няма необходимата честотна лента, а също така не отговаря на изискванията по отношение на поддържане в рамките на допустимите стойности. Работи в отворен режим и има разделителна точка в участъка VL-220 Холбон-Ерофей Павлович. Всичко това води до недостатъчна надеждност на мрежата 220 kV, което е причина за многократни смущения в електрозахранването на тягови подстанции и повреди в работата на сигналните устройства, блокирането и разписанията на влаковете. Един от възможните варианти за несинхронна комбинация е използването на т. нар. асинхронизиран електромеханичен честотен преобразувател (AS EMFC), който представлява единица от две променливотокови машини с еднаква мощност с неподвижно свързани валове, едната от които е проектирана като асинхронна синхронна машина (ASM), а другата като ASM (AS EMFC тип ASM+ASM) или като синхронна машина (AS EMFC тип ASM+SM). Последният вариант е конструктивно по-прост, но синхронната машина е свързана към енергийната система с по-строги изисквания за. Първата машина в посока на предаване на мощност чрез AS EMFC работи в режим на двигател, втората в режим на генератор. Системата за възбуждане на всеки ACM съдържа директно свързан честотен преобразувател, който захранва трифазна възбуждаща намотка върху ламиниран ротор.
Преди това във VNIIElectromash и Electrotyazhmash (Харков) за AS EMFC бяха завършени проектни и технически проекти на вертикални (хидрогенератор) и хоризонтални (турбогенератор) AFM с мощност от 100 до 500 MW. В допълнение, Научноизследователският институт и заводът Електротяжмаш разработиха и създадоха серия от три пилотни образци на AS EMFC-1 от две AFM с мощност 1 MW (тоест за пропускателна мощност 1 MW), изчерпателно тествани в Полигон LVVISU (Санкт Петербург). Преобразувателят на два AFM има четири степени на свобода, тоест четири параметъра на режима на единица могат да се регулират едновременно и независимо. Въпреки това, както показват теоретични и експериментални изследвания, всички възможни режими на AS EMFC от типа ASM+ASM се реализират на AS EMFC от типа ASM+SM, включително режимите на консумация на реактивна мощност от двете машини. Допустимата честотна разлика на комбинираните енергийни системи, както и управляемостта на AS EMFC се определят от „таванната“ стойност на възбуждането на машините. Изборът на място за монтаж на AS EMFC по разглеждания маршрут се дължи на следните фактори. 1. По данни на АД "Институт Енергосетпроект" в зимния максимален режим на 2005 г. мощността на потока през Могоча ще бъде приблизително 200 MW в посока от п/ст Холбон на изток към п/ст Сковородино. Именно стойността на този поток определя инсталирания капацитет на модула (или единиците) AS EMFC-200.
2. Комплексът с AS EMCH-200 е предназначен за доставка до ключ с напълно автоматично управление. Но от контролната зала на подстанция Могоча и от ODU на Amurenergo могат да се променят настройките за големината и посоката на потоците на активна мощност.
3. Мястото за монтаж (подстанция Могоча) е приблизително по средата между подстанция Холбон и мощната подстанция Сковородино, особено след като Харанорската ГРЕС може да осигури необходимите нива на напрежение в подстанция Холбон до определеното време (тоест до 2005 г.) . В същото време включването на AS EMFC-200 в прекъсването на електропровода на подстанция Могоча практически ще раздели връзката на две независими секции с приблизително два пъти намалено съпротивление и независима ЕМП на машините на блока от всяка страна , което ще увеличи пропускателната способност на цялата двуконтурна система с около един и половина до два пъти.Електропровод-220 kV. В бъдеще, ако има режимна нужда от увеличаване на обменната мощност, е възможно да се обмисли инсталирането на втори блок AS EMFC-200 успоредно с първия.

Това значително ще отложи изграждането на -500 kV и сроковете за евентуално разширение на Харанорската ГРЕС. По предварителна оценка, при паралелната работа на енергийните системи на Сибир и Далечния изток само по южния транзит, граничните статични стабилни обменни потоци на енергия в участъка Могоча-Аячи са без AS EMFC: в източно направление - нагоре до 160 MW, в западна посока - до 230 MW.

След инсталирането на AS EMFC проблемът със статичната стабилност автоматично се отстранява и потоците могат да бъдат съответно 200-250 MW и 300-400 MW, като същевременно се контролират ограничаващите потоци чрез термично ограничаване на отделни, например, глави секции на електропроводи. Въпросът за увеличаване на обменните потоци става особено актуален с пускането в експлоатация на Bureyskaya.

Предполага се, както е посочено, инсталирането на АС EMCH-200 в среза на ВЛ 220 kV в подстанция Могоча на основната двуконтурна междусистемна комуникация с множество междинни отвеждащи мощности.

При такава междусистемна връзка са възможни аварии със загуба на електрическа комуникация с мощна енергийна система и образуване на енергиен район, захранван от AS EMFC-200, тоест при работа на AS EMFC-200 на конзолен товар. В такива режими AS EMFC-200 по принцип не може и не трябва да поддържа предаварийната стойност на предаваната мощност, зададена от главния.

В същото време той трябва да запази способността си да регулира собствените си гуми и скоростта на вала на агрегата. Адаптивната система за управление, разработена за AS EMFC, изисква телеинформация за изключване и включване на превключватели на съседни участъци от електропроводи. Въз основа на тази телеинформация, той прехвърля ACM на блока от страната на неаварийния участък на маршрута към управление чрез честотата на въртене на вала и от страната на ACM конзолата поема натоварването на енергийния район.

Ако това натоварване е по-голямо от инсталираната мощност на AFM, тогава AS EMFC се шунтира с прехвърлянето на машините в компенсаторен режим. Важно е също така, че предаването на телеинформация за вектора зад отворения превключвател позволява, без да се улавя синхрон, незабавно да се включи EMFC-200 в нормална работа без удар след включване на изключения ключ.

Дългосрочни теоретични и експериментални проучвания, проведени за комплекса за контролирано свързване на енергийните системи на Северен Кавказ и Закавказие по електропреноса 220 kV Сочи-Бзиби Краснодаренерго на базата на проекта AS EMFC-200, потвърдиха очакваното и известно възможностите на AS EMFC да регулира активното и , напреженията на машините и блока за скорост на ротора.

Всъщност, в рамките на своите конструктивни възможности, AS EMFC е абсолютно управляем елемент за комбиниране на енергийни системи, който има и демпферни възможности поради кинетичната енергия на масите на маховика на роторите на машините на блока, които статично липсват преобразуватели. Системата за управление, заедно с ARV на машини със системи за самовъзбуждане и стартиране след подаване на команда „Старт“, осигурява автоматично тестване на състоянието на елементите на целия комплекс, последвано от автоматично включване в мрежата в необходимите последователност без участието на персонал или спиране на блока след подаване на команда „Стоп”. Предвидено е също ръчно свързване към мрежата и ръчно регулиране на настройките, аварийно изключване и автоматично повторно включване. При пускане в експлоатация на AS EMFC-200 е достатъчно за тих старт да се осигури приплъзване в предписания диапазон и настройки, които осигуряват режима по електропровода до отваряне на шунта. Като цяло, управлението на AS EMFC-200 върху междусистемната комуникация трябва да се подхожда от позицията, че структурата за управление трябва да извършва необходимия контрол на работата на блока в постоянен и нестабилен режим и да осигурява работата на следните основни функции в електрическите системи.

1. Поддържане на стойностите на напрежението (реактивни мощности) в съответствие с настройките в нормални режими. Така, например, всяка от AS EMFC машините е способна, в границите, ограничени от номиналните токове, да генерира необходимата стойност на реактивната мощност или да осигури нейното потребление без загуба на стабилност. 2. Контрол в нормални и аварийни режими на величината и посоката на потока на активната мощност в съответствие с настройката за синхронна и несинхронна работа на части от енергийните системи, което от своя страна допринася за увеличаване на пропускателната способност на междусистемни комуникации. 2.1. Регулиране на потока с AS EMCH-200 по предварително договорен график между комбинираните енергийни системи, като се вземат предвид ежедневните и сезонни промени в натоварванията. 2.2. Оперативно регулиране на междусистемния поток до реверс с едновременно затихване на неправилни трептения. Ако е необходимо бързо да промените посоката на предаване на активна мощност през уреда, тогава чрез координирана промяна на настройките за активна мощност на първата и втората машина е възможно да промените потока на активната мощност практически при постоянна скорост, преодолявайки само електромагнитната инерция на веригите на намотката на машината. Със съответните "тавани" на възбуждане, реверсът на мощността ще се осъществи доста бързо. И така, за AS EMFC, състоящ се от два ASM-200, пълното обратно време, от +200 MW до -200 MW, както показват изчисленията, е 0,24 s (по принцип е ограничено само от стойността T "(f) 2.3 Използването на AS EMFC-200 като оперативен източник за поддържане на честотата, както и за потискане на електромеханични трептения след големи смущения в една от енергийните системи или в енергийния район на конзолата 3. Работете за специална (конзолна) енергия район на консуматори с необходимото ниво на честота и напрежение Затихване на вибрациите при аварийни режими на работа на електрически системи, значително намаляване на смущенията, предавани от една част на електрическите системи към друга. В преходни режими, поради способността на AS EMFC да променете скоростта на въртене в определените граници, тоест кинетичната енергия на уреда, възможно е интензивно затихване
колебания и за определено време смущението, възникнало в една част на енергийната система, няма да бъде предадено на друга. И така, при късо съединение или автоматично повторно включване в една от енергийните системи, уредът ще ускори или забави, но стойността на активната мощност на ACM, свързан към друга енергийна система, ще остане непроменена с подходящ контрол. 5. Прехвърляне при необходимост и на двете машини на блока в режим на работа на синхронния компенсатор. Цената на изграждане на преобразувателна подстанция с AS EMFC-200 се определя от състава на оборудването и всъщност не се различава от обикновено изгражданите подстанции със синхронни компенсатори. Мястото за изграждане на устройството трябва да осигурява удобство за транспортиране на оборудването, компактност на инсталацията и комуникация със съществуващо енергийно оборудване в подстанция Могоча. За опростяване на цялата система на подстанцията е необходим вариант без отделяне на AS EMFC-200 в отделна подстанция. За свързване към енергийните системи на блок, чиито машини са проектирани за пълна мощност \u003d 200 / 0,95 \u003d 210,5 MVA (според JSC Elektrosila, Санкт Петербург и), са необходими два трансформатора 220 / 15,75 kV. Извършено е техническо и икономическо сравнение на AS EMFC със статични преобразуватели за предавана мощност от 200 MW. Сравнените параметри са дадени в таблицата. DC вложката (VPT) е класическа опция. Таблицата показва мощността, предавана през VPT, е 355 MW, което съответства на един блок от подстанция Виборг. B показва единичната цена на HCV (включително оборудването на подстанцията), която е дадена в таблицата. Коефициентът на ефективност на подстанцията VPT (като се вземат предвид синхронните компенсатори, силови трансформатори и филтри) е на ниво 0,96.
VPT на заключващи се (две операции) ключове с PWM и паралелно свързани обратни диоди. Известно е, че вътрешните загуби на заключващите се ключове са 1,5-2 пъти по-големи от тези на конвенционалните тиристори, следователно ефективността на такъв VCT със специални силови трансформатори, като се вземат предвид високочестотните превключващи филтри, е 0,95. Въпросът за разходите не е ясно дефиниран. Въпреки това, специфичната цена на HCV на базата на STATCOM е 165 USD/kW и повече.
За HCV с Directlink с генериране на крива на изхода на две нива, единичната цена е по-висока от $190/kW. Таблицата показва данни както за варианта STATCOM, така и за базирания на Directlink вариант.

Според OAO Elektrosila AS EMFC-200 от две ASM = 98,3% (98,42% всяка) има единична цена на инсталирана мощност от $40/kW. Тогава цената на самия преобразувател ще бъде $16 млн. В съответствие с основната цена на подстанция 220 kV AC с два трансформатора е $4 милиона, а единичната цена на преобразувателя с подстанцията ще бъде =(16+4) 10 6 /400 10 3 = 50 долара/kW. Като се вземат предвид трансформаторите, общата ефективност ще бъде = 0,983 2 0,997 2 = 0,96.
Наред с горните опции е необходимо да се разгледа опцията за преобразувател, използващ синхронни компенсатори от типа KSVBM, работещи в енергийни системи с водородно охлаждане на външна инсталация. Трябва да се отбележи, че синхронният компенсатор KSVBM 160-15U1 може да се използва като синхронна машина в AS EMFC тип ASM + SM във всички режими, в зависимост от условието за тока на статора. Например, при = 1 мощност P = ±160 MW; при = 0,95 (както в проекта на ОАО Електросила) P = 152 MW, Q = ±50 MV A и EMF E = 2,5<Еном =3 отн.ед.

Според разработчика JSC "Uralelektrotyazhmash", синхронният компенсатор KSVBM 160-15U1 струва 3,64 10 6 долара. ,46 10 6 долара и след това общата цена на преобразувателя тип ASM + SM (тоест от сериен и повторно оборудван синхрон компенсатори) ще бъдат 9 10 6 долара (виж таблицата). Тук трябва да се отбележи, че
GOST 13109-97 за качеството на електрическата енергия (Постановление на Държавния комитет по стандартизация и сертификация на Руската федерация, 1998 г.) позволява следните отклонения на честотата: нормално ±0,2 Hz през 95% от времето, ограничение ±0,4 Hz през 5 % от времето на деня. Като се има предвид, че AFC ще продължи да работи, може да се твърди, че горната стойност на напрежението на възбуждане за приплъзване с честота ±2 Hz, която е вградена в AFM, ще осигури надеждна работа на AS EMFC при друга голяма система смущения. При номиналния ток на статора загубите в SC са 1800 kW, а тогава ефективността е = 0,988. Като вземем ефективността на ASM, преобразувана от SC в същата като в проекта на Електросила OJSC, като вземем предвид трансформаторите, получаваме: = 0,988 0,983 0,997 2 = 0,966.
Таблицата показва данните за два блока ASM+SM паралелно, което дава възможност да се покрие очакваното увеличение на транзитната пропускателна способност при инсталиране на преобразувателя в подстанция Могоча. В същото време единичната цена е по-ниска, а ефективността е по-голяма от тази на всички други опции. Трябва да се подчертае и очевидното предимство - компенсаторите KSVBM са предназначени за външен монтаж при температури на околната среда от -45 до +45 o C (тоест цялата технология вече е разработена), така че няма нужда от изграждане на машинно помещение за блокове AS EMFC, но само корпус за спомагателни устройства с площ, както се изисква от строителните норми, два шестметрови участъка с ширина и шест шест метра дължина, тоест 432 m 2. Топлинни изчисления на компенсатори
предлага се както за водородно, така и за въздушно охлаждане. Следователно споменатият двублок AS EMFC може да работи продължително време на въздушно охлаждане при натоварване от 70% от номиналното, осигурявайки необходимия дебит от 200 MW.
В допълнение, институт „Енергосетпроект“ разработи оригинален стандартен проект за 160 MVA SC инсталация с реверсивно безчетково възбуждане, което може значително да намали обема на строителните работи, да ускори монтажа и пускането в експлоатация на SC и значително да намали разходите за монтажа им. .

ЗАКЛЮЧЕНИЯ
1. Несинхронното паралелно свързване на ИПС на Сибир и Далечния Изток по южния двуверижен транзит 220 kV с помощта на асинхронизиран електромеханичен честотен преобразувател (AS EMFC) е за предпочитане от гледна точка на технически и икономически показатели в сравнение с известните базирани на VPT на STATKOM и DIRECTLINK.
2. Дългосрочни теоретични и експериментални проучвания и изпълнени проекти показаха възможностите на AS EMFC да контролира активната и реактивната мощност, машинните напрежения и скоростта на ротора на агрегата. Чрез инсталирането на преобразувател в подстанция Могоча транзитът Холбон-Сковородино е практически разделен наполовина, така че пропускателната способност на този транзит ще се увеличи с 1,5-2 пъти, което ще направи възможно отлагането на изграждането на 500 kV далекопровод и разширяването на Харанорската ГРЕС.
3. Предварителното сравнение на осъществимостта на преобразувателите показа, че изграждането на подстанция с VCT на заключващи се ключове с PWM за предавана мощност от 200 MW въз основа на проекта Directlink струва 76 милиона долара, а на базата на проекта STATKOM - 66 милиона долара В същото време AU EMFC-200 тип ASM + ASM според JSC "Elektrosila" и Научноизследователския институт "Elektrotyazhmash" (Харков) струва 20 милиона долара.
4. За AS EMFC тип ASM + SM на базата на серийно произвеждани JSC "Uralelektrotyazhmash" и работещи в енергийни системи синхронни компенсатори с водородно и въздушно охлаждане за външен монтаж KSVBM 160 MV A, единичната цена на инсталираната мощност на AS EMFC с пълна подстанция оборудване е 40 $ / kW и в същото време ефективността не е по-ниска от другите видове преобразуватели. Като се има предвид малкия обем на строително-монтажните работи, ниската единична цена и високата ефективност, точно такава подстанция с AS EMFC изцяло на домашно оборудване може да се препоръча за несинхронно свързване на IPS на Сибир и Далечния изток.

ИПС Изток - 50

Обединен изток

Решението за създаване на Единна енергийна система на Изтока на базата на енергийните системи на Амурска област, Приморски и Хабаровски територии и Еврейския автономен район (с течение на времето енергийната система на южната част на Якутия се присъедини към UES на Изток) е взето от Министерството на енергетиката на СССР. Със същата заповед под номер 55А е създадено Оперативно-диспечерско управление (ОДД) на Изток, което сега е клон на Системен оператор на ЕЕС АД. Пътят от решението до създаването на IPS отне две години - на 15 май 1970 г. енергийните системи Амур и Хабаровск бяха обединени. И въпреки че и до днес в Далекоизточния федерален окръг са запазени изолирани енергийни системи (в северната част на Якутия, в регионите Магадан и Сахалин, в Камчатка и Чукотка, както и в Николаевския енергиен район на Хабаровска територия), от след това IPS на Изтока се превърна във важна част от енергийния сектор на региона. Включва електроцентрали с обща инсталирана мощност 9,5 GW (към 1 януари 2018 г.). ИПС на Изток беше свързан с ИПС на Сибир чрез три електропровода 220 kV, като през 2015 г. бяха включени за първи път за паралелна синхронна работа.

Издигнете се над местните интереси

Според един от бившите лидери на ODU East, Сергей Другов, развитието на UES East не винаги е вървяло гладко - по-специално се намесват интересите на малките градове. „Например, ръководството на Амурска област по едно време не се интересуваше от изграждането на електропреносна линия в Хабаровска територия, тъй като на нейна територия се появи мощен източник - водноелектрическата централа Зея. Ръководството на Хабаровска територия имаше отрицателно отношение към изграждането на ВЕЦ Бурейская, считайки за необходимо да се изграждат енергийни съоръжения само на територията на територията и само тези, които са свързани със собствен потребител “, спомня си Сергей Другов.

Кризите с енергийните доставки (Амурска област - 1971-1973 г.; Хабаровски край - 1981-1986 г.; Приморски край - 1998-2001 г.) обаче подтикнаха регионите и техните лидери да обединят усилията си. Имахме нужда от мощни електропроводи между генериращите мощности и основните центрове на потребление. Първите са съсредоточени в западната част на региона (Зейская и Бурейская ВЕЦ, Нерюнгринска ГРЕС), вторите на югоизток (в Приморие и Хабаровск).

Освен това

През последните години потреблението на електроенергия от ИПС на Изток и енергийните системи на субектите на федерацията нараства забележимо, като от време на време се подновяват исторически върхове. IPS of East има изоставане по отношение на капацитета, позволявайки например износ на електроенергия към съседен Китай, но за да се избегнат проблеми в много близко бъдеще, са необходими нови производствени мощности и по-нататъшно развитие на мрежите.

Много се прави в тази посока. Втората степен на ТЕЦ Благовещенска вече е в експлоатация (допълнителна инсталирана електрическа мощност - 120 MW, топлинна мощност - 188 Gcal/h). През третото тримесечие на 2018 г. е планирано пускането в експлоатация на ТЕЦ Восточная във Владивосток (инсталираната електрическа мощност ще бъде 139,5 MW, топлинна мощност - 421 Gcal / h; станцията ще осигурява топлина и топла вода на повече от 300 хиляди потребители на град). Следващата година нова топлоелектрическа централа в град Советская Гаван трябва да осигури електроенергия (монтирана електрическа мощност ще бъде 120 MW, топлинна мощност - 200 Gcal/h).

До 2022 г. обемът на търсенето на електроенергия в ИПС на Изток се прогнозира на ниво от 42,504 милиарда kWh (средният годишен темп на растеж за периода 2016-2022 г. е 4,0%) (Фигура 2.9) .

Прогнозата за търсенето на електроенергия за периода 2016-2022 г. взема предвид промените в териториалната структура на енергийната зона на Изтока - присъединяването към UES на Изтока на изолирани енергийни региони на Република Саха (Якутия) - Западна и Централна, чието потребление на електроенергия е повече от 70% от общото потребление в зоната за централизирано енергоснабдяване на Република Саха (Якутия). Свързването на изолирани енергийни райони определя високата динамика на търсенето на електроенергия през периода 2016-2017 г.

Търсенето на електрическа енергия в IPS на Изток, с изключение на свързването на централния и западния енергийни региони на Република Саха (Якутия) на ниво 2022 г. в разглеждания вариант, се оценява на 36,5 милиарда kWh със средно годишно увеличение за периода 2016 - 2022 г. от 1,8% , със съответния показател за ЕЕС на Русия 0,6%. Изпреварващите темпове на растеж на търсенето на електроенергия в ИПС на Изток в разглежданата перспектива се определят от икономическото развитие на региона. Нарастването на търсенето на електрическа енергия се свързва преди всичко с предстоящото развитие на промишленото производство, като се вземе предвид изпълнението на нови мащабни проекти - потенциални жители на индустриални производствени зони, включително:

металургично производство, представено от големи инвестиционни проекти - формиране на минно-металургичен клъстер в района на Амур на базата на рудни находища, включително Кимкано-Сутарски ГОК (въведен в експлоатация през 2016 г.), разработване на находища на златна руда в Амурска област - мини Маломирски, Покровски и Албински;

добив на въглища на територията на Южен Якутски енергиен район - Елгинское находище и мина Чулмаканская, и Хабаровска територия - Ургалугол OJSC;

Съоръжения за преработка на нефт и газ и създаването на нови съоръжения за нефтохимическия комплекс, свързани с развитието на магистрални нефто- и газопроводни системи, най-големият от проектите е изграждането на нефтохимичен комплекс от OAO NK Rosneft в Находка от ZAO VNKhK (a съвместен проект с китайската корпорация ChemChina) , завод за производство на втечнен природен газ на Gazprom LNG Vladivostok LLC с пускането в експлоатация на първия етап през 2020 г., Амурската нефтена рафинерия в село Березовка, Ивановски район - комплекс за нефт рафиниране и транспортиране на петролни продукти (преработвателен капацитет до 6 милиона тона суровини годишно, като се вземат предвид доставките на петролни продукти на вътрешния пазар и износ за Китай);

развитие на корабостроителни предприятия на базата на Далекоизточния център за корабостроене и кораборемонт, чиито основни направления са модернизация на кораборемонтни съоръжения и създаване на нови мощности за изпълнение на проекти за производство на модерно морско оборудване - Приморски Край;

реализация на проекта космодрум Восточный в Амурска област;

изпълнение на проекти в приоритетни области на развитие (ТЗ), включително Надеждинская ТЗ (създаване на логистичен център, индустриален парк и свързани индустрии) и Михайловская ТЗ (агропромишлена специализация) в Приморски край.

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

в Хабаровска територия - пристанище Ванино, където се намира специализиран комплекс за претоварване на въглища на OAO Mechel, терминал за претоварване на въглища в залива Muchka на OOO Sakhatrans, терминал за претоварване на въглища близо до нос Бури на OOO Far East Vanino Port, включително за обслужване на претоварване на въглища от находището Елегестское (Република Тива);

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

JSC AK Transneft работи за разширяване на първия и втория етап от тръбопроводната система Източен Сибир - Тихия океан: ESPO-1 до 80 милиона тона годишно и ESPO-2 до 50 милиона тона до 2020 г. Това определя изграждането на три ПС в Амурска област и ПС в Хабаровска територия, както и увеличаване на капацитета на съществуващите ПС в Амурска област и Южен Якутск енергиен регион на Република Саха (Якутия).

Във връзка със свързването на изолирани енергийни региони, териториалната структура на потреблението на електроенергия на ИПС на Изток се променя - делът на енергийната система на Република Саха (Якутия) се увеличава значително - до 19% през 2022 г. ( 5,3% - делът на Южен Якутск енергиен регион на Република Саха (Якутия) в IPS на Изтока в момента).

Западният енергиен регион на Република Саха (Якутия) включва индустриални центрове Айхало-Удачнински, Мирнински, Лена и група от селскостопански райони Вилюй. Основните профилиращи индустрии са добив и преработка на диаманти, което е традиционна специализация на региона, и добив на петрол. Тези енергоемки индустрии определят спецификата на структурата на потреблението на електроенергия както в Западния енергиен район на Република Саха (Якутия) (делът на минната 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 цялата енергийна система на Якутск, включително 37% за добив) на фона на относително нисък дял, характерен за ИПС на Изток към момента (съответно 24% и 6%). Растежът на търсенето на електрическа енергия в Западния енергиен регион на Република Саха (Якутия) в разглежданата перспектива ще се определя от развитието на основните индустрии - добив на нефт (развитие на централния блок на Среднеботуобинското нефтено-газокондензатно находище) и транспортиране на нефт през тръбопроводната система "Източен Сибир - Тихия океан", добив и преработка на диаманти (усъвършенстване на технологията за добив, разработване на подземни диамантоносни тръби "Aikhal", "International", "Botuobinskaya", "Nyurbinskaya", разработка на минно-обработващия комплекс "Удачнински", свързан с прехода от кариера към минно производство с участие в експлоатацията на дълбоки хоризонти на находището), както и създаването на индустриална и социална инфраструктура.