Ключевые принципы для решения проблем электроэнергетических систем

В новом веке отечественная электроэнергетика стала объектом многочисленных исследований, научных разработок, предложений, проектов на фоне популяризации распределенных энергетических ресурсов (Distributed Energy Resources, DER), развития IT отрасли, искусственного интеллекта и связанных с ним алгоритмов моделирования, анализа, планирования и т.п. Обусловлено это и реальным ростом нагрузки, новыми требованиями к декарбонизации, эффективности, безопасности, качеству электроснабжения, необходимостью дерегулирования рынков электроэнергии, и популярностью декларативных «новаций», включая сети «ЭНЕРНЕТ», инициативу «Энерджинет», активные энергетические комплексы (АЭК), интеллектуальную энергосистему с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС – отечественный аналог Smart Grid) и т.д. и т.п.

В действительности практически все эти новации ориентированы на существенные изменения в архитектуре, топологии, оборудовании электроэнергетической системы, которые требуют значительных инвестиций и (во всяком случае пока) нереальны для реализации в полном объеме.

Ключевые принципы для решения проблем электроэнергетических систем.

Несмотря на популярность новаций и государственную поддержку некоторых из них, исключительно важно понимать, что интеграция «интеллектуальных» счетчиков, программируемых логических контроллеров (ПЛК), серверов обработки данных с соответствующим программным обеспечением и т.п. на одном «объекте», будь то конкретная потребительская сеть низкого напряжения, энергосистема среднего/низкого напряжения сетевой организации в действительности помогает выявить проблемы, но не устраняет их и, тем более в масштабах электроэнергетической системы страны, включающей сегменты генерации, распределения и потребления электроэнергии. Тем более, что, если высоковольтные передающие сети достаточно простые и стабильные, то:

• распределительные сети представляют собой очень большие и топологически сложные системы, в которые «перетекают» проблемы и из высоковольтных передающих сетей, и энергосистем конечных потребителей электроэнергии;
• архитектура, топология, нагрузка потребительских сетей низкого напряжения (промышленных, непромышленных, инфраструктурных объектов) не просто сложная, но и, как правило непредсказуемая из-за особенностей деятельности, режима работы, развития, модернизации и т.д.

Поэтому в текущее время (и ближайшей перспективе) акцент в исследованиях, разработках нужно делать на:

• выявлении реальных текущих проблем, обуславливающих снижение качества электроэнергии, стабильности электроснабжения в действующих силовых сетях среднего и низкого напряжения (распределительных и потребительских), причем в совокупности с учетом их взаимного негативного влияния «друг на друга»;
• устранении проблем и взаимного негативного влияния распределительных и потребительских сетей с минимальными затратами с помощью организационных мероприятий и технических средств.

Тем не менее, практически уже «положены под сукно» ключевые проблемы распределительных и потребительских сетей – перетоки реактивной энергии и гармонических искажений, устранение которых позволит, например, тем же сетевым организациям увеличить объемы передачи активной энергии на фундаментальной частоте без наращивания мощности трансформаторов, замены кабельных линий, аппаратуры, другого силового оборудования и пр. Причем в случае стимулирования Абонента-потребителя к обеспечению в точке подключения не только нормированного коэффициента реактивной мощности, но и минимально допустимого уровня гармонических искажений, передаваемых трансмиссией в распределительную сеть, на ТП в балансовой принадлежности сетевой организации возможна установка активного фильтра гармоник, что перенесет всю ответственность, в том числе финансовую за гармоники на реального «виновника» проблемы.

Поэтому компания ДАКОНД каждый проект по компенсации реактивной мощности и/или нивелированию гармонических искажений рассматривает в совокупности взаимного влияния распределительной и потребительских сетей, что позволяет найти лучшее компромиссное решение для владельцев и эффективно устранить все проблемы с перетоком реактивной энергии и гармоник.