Электричество on-line

Готовится к официальному пуску один из крупнейших объектов в электросетевом комплексе региона, а заодно - в инвестиционной программе ОАО «ФСК ЕЭС»: Магистральные электрические сети (МЭС) Урала поставили под напряжение линию электропередачи 500 кВ Северная - БАЗ протяженностью 199 км. Подстанция Северная - образец современного большого комплекса интеллектуальных технических решений в электроэнергетике. Термин «интеллектуальные сети» (Smart Grid) употребляется в отрасли все чаще. О том, что такое интеллект применительно к электрической сети и каковы перспективы построения умных сетей, рассказывает главный специалист отдела технической эксплуатации релейной защиты и автоматики МЭС Урала Виталий Пинаев.

Узлы паутины

- Виталий Михайлович, что такое интеллектуальные сети (Smart Grid) в электроэнергетике?

- Интеллектуальная сеть - это совершено новое направление в развитии энергетики. Smart Grid в своей идеологии подразумевает объединение генерации, транспорта и потребителей электрической энергии в одну единую интеллектуальную саморегулирующуюся систему, позволяющую отслеживать всех участников процесса и автоматически реагировать на все изменения сети, принимать оптимальные решения для осуществления надежного, а главное эффективного электроснабжения. Основные критерии ее функционирования - это способность к восстановлению после сбое, возможность активного участия в ее работе конечного потребителя, обеспечение качества электроэнергии и повышение эффективности работы энергосистемы в целом. При этом работа ведется в двух направлениях: с одной стороны, - это модернизация и инновационное развитие всей энергосистемы на основе передовых технологий, с другой - гораздо уже и конкретнее, на объектном уровне - подстанций и конечного потребителя.

И в этом случае построение интеллектуальной сети касается четырех основных сегментов: силового оборудования и технологии распределения и передачи электроэнергии, технологического управления, специализированных коммуникационных и информационных устройств, автоматизированных систем учета.

В ОАО «ФСК-ЕЭС» в рамках развития Smart Grid применяют термин «активно-адаптивные сети», который включает в себя такие интеллектуальные технологии как: мониторинг состояния системы, диспетчерское управление и сбор данных, системы измерения и управления потреблением.

Начавшись лет пять-шесть назад, процесс интеллектуализации сети поначалу был точечный, сейчас он переходит в лавинообразный, всеобъемлющий. Появились оптические линии связи, позволившие Smart Grid получать детальную информацию с подстанций, узлов потребления и на ее основании принимать более точные и взвешенные решения, гарантирующие высокую надежность электроснабжения.

Сейчас количество собираемой информации кратно возросло, как возросли и возможности интеллектуальной сети: она позволяет охватить сразу всю энергосистему и быстро реагировать на изменения ситуации.

- На каких конкретных технических решениях строится интеллектуальная сеть в ФСК и МЭС Урала в частности?

В ОАО «ФСК ЕЭС» активно ведется внедрение таких активных элементов интеллектуальной сети как установка СТАТКОМ (статический преобразователь реактивной мощности) на подстанции Выборгская, установка управляемых статических реакторов на подстанциях Таврическая, Барабинская, Иртыш, установка статического тиристорного компенсатора на подстанции Ново-Анжерская

В МЭС Урала идет установка управляемых шунтирующих реакторов на подстанциях Приваловская, Вятка, Соболи. В данный момент развернута серьезная программа: компания строит новую 135-километровую волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) для управления сетями 220 киловольт на юге Свердловской области. Она вбирает линии электропередачи (ЛЭП) Сирень - Рефтинская ГРЭС - Окунево - Белоярская АЭС - Новосвердловская ТЭЦ. К 2012 году появятся цифровые каналы и ним технологическая информация будет передаваться от подстанций 220 киловольт «Сирень» и «Окунево» в центр управления сетями. Диспетчеры центра управления сетями и технические службы смогут мониторить состояние подстанций в онлайн-режиме, оперативно прогнозировать работу оборудования, предотвращать технологические нарушения.

Помимо транспортной сети, в инвестпрограмму МЭС Урала включена также модернизация подстанций, создание там автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) - это системные узлы информационной «паутины» Smart Grid. Все параметры подстанций консолидируются системами АСУ ТП подстанций и по оптическим линиям поступают в МЭС Урала.

Эта информация необходима как управляющему аппарату, так и для технических служб. Модернизация в принципе увеличивает прозрачность объектов, которые удалены на сотни километров, позволяет точно «видеть» и управлять процессами, происходящими на подстанции.

Близок к завершению крупнейший такой проект - недавно МЭС Урала поставили под напряжение линию электропередачи 500 кВ Северная - БАЗ протяженностью 199 км, в скором времени состоится официальный пуск объекта. Новый грозозащитный трос протяженностью 119,9 км был смонтирован на линии 500 кВ Пермская ГРЭС - Северная в течение месяца. Он предотвратит отключения и повреждения линии, вызываемые воздействием грозовых разрядов. Встроенная в грозотрос оптическая линия (ВОЛС) в свою очередь обеспечит надежный информационный обмен между подстанциями, головным Центром управления сетями МЭС Урала и органами диспетчерского управления. Согласно проекту строительства линии электропередачи 500 кВ Северная - БАЗ, подстанции 500 кВ Северная и БАЗ должны быть соединены с региональными диспетчерскими управлениями в Екатеринбурге и Перми новыми цифровыми каналами связи и передачи данных. Схема этого соединения предусматривает монтаж волоконно-оптической линии связи также и на смежных энергообъектах, в том числе на линии 500 кВ Пермская ГРЭС - Северная.

Подстанция ПС 500 кВ Северная - пример большого комплекса инновационных технических решений. В Оренбурге строится ПС 220 кВ Орская, которая позволит повысить надежность электроснабжения потребителей города Орска.

В каждой новой подстанции мы закладываем ту основу интеллектуальной сети, которая потом обрастет еще большим функционалом: там установлены автоматизированная система управления, микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики, система мониторинга и самодиагностики основного оборудования, системы по учету электроэнергии.

- На недавнем Иннопроме-2011 в Екатеринбурге МЭС Урала представили новую технологию - диагностику высоковольтного оборудования как элемент концепции «умной сети» ФСК ЕЭС. Где она будет применяться?

- Я руководил рабочей группой, которая внедряла эту диагностику по удаленному мониторингу силового масляного трансформаторного оборудования на ряде подстанций 220-500 кВ. С помощью многоуровневой системы специалисты по диагностике оборудования подстанций МЭС Урала удаленно обследуют силовые трансформаторы и автотрансформаторы, в режиме реального времени контролируют ключевые эксплуатационные параметры трансформаторного оборудования: тепловое состояние, содержание в трансформаторном масле газов и влаги, состояние изоляции и целый ряд других характеристик. В дальнейшем использование этих систем должно позволить энергетикам перейти к обслуживанию оборудования по техническому состоянию, а не по регламенту, что даст существенную экономию финансовых и трудовых ресурсов.

Дорогая, но не ловушка

- В чем преимущество внедрения таких инноваций для потребителя?

- Если задача цифровых технологий в энергетике - обеспечить надежность транспорта электроэнергии для потребителя по ключевым артериям - магистральным сетям. То функция интеллектуальной сети шире - она не только предоставляет электроэнергию, но и позволяет потребителю экономить на себе, мотивирует и дисциплинирует, заставляет взамодействовать со своих участкам сети.

- Насколько дороже эти технологии?

- Настолько же, насколько смартфон дороже обычного телефона. Но мы уже не можем обходиться без современных решений, в принципе заточенных на выполнение расширенных задач.

- По поводу того: может или не может отрасль обходиться без интеллектуальных сетей не затухают дискуссии среди профессионалов, в чем суть споров?

- Идет не ярко выраженная борьба, специалисты старой закалки говорят: вы вкладываете очень большие деньги и не получаете никакой отдачи. Их оппоненты уверены что Smart Grid это не модное течение а закономерный этап развития энергетики.

- И все-таки, с инновациями - ловушка: приготовь, потребитель, кошелек?

- Это не ловушка, это прогресс, и мы никуда от него не уйдем. Оборудование в электроэнергетике устарело от 60% на уровне магистральных сетей до 80% - в региональных распределительных сетях, и почти на 100% - в сетях низкого сечения. ФСК ЕЭС старается максимально модернизировать свои сети. Потому что первая задача электросетевого комплекса - обеспечение надежности энергоснабжения. Магистральные сети - это артерии страны, здесь тромбы недопустимы. Сейчас мы стоим на переломе, когда стоит сделать шаг - и мы уже в следующем тысячелетии.