Тема 3.2: Национальная модель интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью.

.

 

Изучаемые вопросы:

 

1. Основные положения энергетической стратегии России, стимулирующие развитие интеллектуальных сетей.

2. Интеллектуальная электроэнергетическая система с активно-адаптивной сетью.

3. Технологический базис концепции ИЭС ААС.

4. Контрольные вопросы.

 

Учебная цель:

 

Ознакомить студентов с национальной моделью развития эффективной электроэнергетики на базе концепции ИЭС ААС.

 

Время: 2 часа

 

 

Литература:

 

1. Савина Н.В. Инновационное развитие электроэнергетики на основе технологий Smart Grid: учебное пособие / сост. Н.В. Савина. - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2014. - 136 с.

2. Политика инновационного развития, энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Россети» Утверждено Советом директоров ОАО «Росссти» (протокол № 150 от 23.04.2014), 2014.-39с.

3. Основные положения концепции интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью. Концепция рассмотрена и одобрена на совместном заседании НТС ОАО «ФСК ЕЭС» и Российской академии наук в октябре 2011г.-Москва, 2012.-51 с.

4. Технологическая платформа «Интеллектуальная энергетическая система России». - М.: Российское энергетическое агентство, 2012. - 53 с.

 

 

 

1. Основные положения энергетической стратегии России, стимулирующие развитие интеллектуальных сетей. К отличительным особенностям единой энергетической системы России относятся её расположение на огромной территории, значительная удалённость потребителей от источников энергии, большое разнообразие возможных схем коммутаций, зависимость режимов от случайных факторов, физический и моральный износ основного оборудования, практически непрерывное изменение структуры схем при оперативном управлении и в ходе эксплуатации.

Кроме того, характерными особенностями современных электроэнергетических систем ЭЭС России являются: недостаточная эффективность и высокий уровень потерь, низкая пропускная способность межсистемных и системообразующих линий электропередачи; слабая управляемость электрических сетей; недостаточный объем средств регулирования напряжения и реактивной мощности; неоптимальное распределение потоков мощности в сетях разных классов номинального напряжения.

Анализ современного состояния электроэнергетики позволил выявить наиболее значимые проблемы, решение которых должно быть первоочередным: это потери электроэнергии, эффективность, управляемость, регулирование напряжения и реактивной мощности, надежность и качество электроснабжения. Эти и другие факторы вызывают необходимость коренных изменений в российской электроэнергетике.

По аналогии с концепцией Smart Grid, переход российской электроэнергетики на интеллектуальный уровень предусматривает создание новой технологической платформы ЕЭС России - интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС). В 2010 году концепция ИЭС ААС была разработана ОАО «НТЦ Электроэнергетики» и одобрена ОАО «ФСК ЕЭС». В настоящее время к новой технологической платформе ИЭС ААС присоединились порядка ста учреждений, организаций и предприятий, и число их постоянно растёт.

В России наблюдается политическая стимуляция инновационной активности в электроэнергетике. В директивном порядке происходит внедрение новейших технологий, растет внимание к энергоэффективности, возобновляемым источникам энергии, а также к системе Smart Grid. В нормативном виде этот процесс закреплен в Энергетической стратегии России на период до 2030 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г. № 1715-р, в Стратегии развития электросетевого комплекса РФ, утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 3 апреля 2013 r.N511-p.

Инновационная и научно-техническая политика в электроэнергетике вошла в число основных составляющих государственной энергетической политики (Энергетической стратегиии-2030).

В сфере генерации в качестве одного из принципов перспективного развития заявлено максимальное использование потенциала малой энергетики за счет:

• строительства газотурбинных установок (ГТУ) малой мощности (до 30 МВт) для комбинированного электроснабжения собственных районов нагрузки;

• перевода максимально возможного числа газовых котельных и РТС в режим ПГУ-ТЭЦ и ГТУ-ТЭЦ;

• стимулирования частных инвестиций в строительство малых когенерационных электростанций на местных видах топлива, в первую очередь в изолированных системах;

• строительства малых ГЭС с использованием водных ресурсов южных регионов России, в особенности гидропотенциала рек Кавказа.

Реформа электроэнергетики обусловила курс на децентрализацию генерации, при обосновании которой была произведена оценка потенциала когенерации, возникающей вследствие замены котельных на ГТУ-ТЭЦ. По экспертным оценкам этот потенциал составляет около 175 ГВт, что сравнимо с общей текущей установленной мощностью электростанций в России, составляющей 219 ГВт. В перспективе доля распределенной генерации может достичь 20 % от общего объема производства электроэнергии.

Распределенная (малая) генерация имеет ряд преимуществ перед централизованной: она технологически более гибкая, позволяет решать проблемы дефицита электроэнергии в масштабах регионов. Общеизвестно, что энергосистема, располагающая достаточным количеством малых генераторов, способна функционировать с такой же степенью надежности, но с меньшей суммарной мощностью, чем энергосистема, основанная исключительно на генераторах большой мощности. При этом возможна высокая степень автоматизации и простота в обслуживании и эксплуатации.

В Энергетической стратегии-2030 указано, что ведомствам в рамках правительственных поручений необходимо обеспечить направленный на увеличение энергоэффективности экономики рост доли нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе.

Вместе с тем развитие малой энергетики сталкивается с рядом проблем, в числе которых — проблема ограниченных возможностей распределительных сетей, структура которых обусловливает передачу электроэнергии по сетям в одном направлении — от крупных генерирующих установок к потребителям. А существование распределенной генерации предполагает установку небольших генераторов в непосредственной близости к потребителям, что позволяет продавать электроэнергию в систему аналогично крупным энергокомпаниям. Поэтому внедрение распределенной генерации предполагает техническое переоснащение распределительного сетевого комплекса.

Помимо задач, предусмотренных Энергетической стратегией России на период до 2030 года, в Стратегии развития электросетевого комплекса РФ, утвержденной в 2013 г. (далее Стратегии), перед электросетевым комплексом поставлены следующие стратегические приоритеты на долгосрочный период:

• обеспечение надежности энергоснабжения потребителей;

• обеспечение качества их обслуживания;

• развитие инфраструктуры для поддержания роста экономики России;

• конкурентоспособные тарифы на электрическую энергию для развития промышленности;

• развитие научного и инновационного потенциала электросетевого комплекса, в том числе в целях стимулирования развития смежных отраслей;

привлекательный для инвесторов «возврат на капитал».

В течение ближайших 10-15 лет России предстоит внедрять технологии, которые уже используются в сетевых комплексах развитых стран. В частности, предстоит внедрять технологии «умных» электрических сетей, позволяющих повысить пропускную способность и стабильность энергоснабжения, сократить потери и издержки на технический и коммерческий учет у потребителя.

Отдельным направлением в развитии современной российской энергетики является строительство объектов распределенной генерации. Указанная тенденция окажет позитивный эффект для Единой энергетической системы России в части интеграции и синхронизации таких объектов с единой национальной (общероссийской) электрической сетью, что позволит решить в том числе следующие проблемы:

• исключение необходимости строительства избыточных генерирующих мощностей (сопутствующей электросетевой инфраструктуры), в том числе за счет бюджетных средств;

• обеспечение возможности более гибкого регулирования нагрузок в электрических сетях;

• компенсация части сетевых потерь;

• решение вопросов энергоснабжения в изолированных энергорайонах.

При этом будут обеспечены нормативно-правовые и технические условия для эффективной и экономически обоснованной интеграции таких объектов в Единую энергетическую систему России.

Стратегия полагает введение единой технической политики, основными задачами которой станут:

• преодоление тенденции старения основных фондов электросетевых организаций за счет их модернизации и применения инновационных технологий при реконструкции, техническом перевооружении и строительстве электрических сетей;

создание системы управления техническим состоянием электрических

сетей;

• внедрение передовых технологий эксплуатации с использованием современных средств диагностики, мониторинга, а также технических и информационно-измерительных систем;

• разработка рекомендаций по повышению пропускной способности электрических сетей и снижению потерь электрической энергии;

• совершенствование нормативно-технической базы и методического обеспечения;

• определение основных направлений для развития и планирования деятельности научно-исследовательских организаций, заводов-изготовителей электротехнического оборудования и материалов.

Все это - задачи, решаемые на платформе Smart Grid.

Задачами перспективного развития российского электросетевого комплекса и электроэнергетики в целом являются:

• обеспечение надежного функционирования Единой энергетической системы России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических систем в долгосрочной перспективе;

• обеспечение баланса между производством и потреблением в Единой энергетической системе России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, в том числе предотвращение возникновения локальных дефицитов производства электрической энергии и мощности и ограничения пропускной способности электрических сетей;

• скоординированное планирование строительства и ввода в эксплуатацию, а также вывода из эксплуатации объектов сетевой инфраструктуры и генерирующих мощностей;

• информационное обеспечение деятельности органов государственной власти при формировании государственной политики в сфере электроэнергетики, а также организаций коммерческой и технологической инфраструктуры отрасли, субъектов электроэнергетики, потребителей электрической энергии и инвесторов;

• обеспечение координации планов развития топливно-энергетического комплекса, транспортной инфраструктуры, программ (схем) территориального планирования, схем и программ перспективного развития электроэнергетики.

Для сетевых организаций предусматривается стимулирование к повышению общей загрузки системы. Ключевым рычагом является вывод избыточных мощностей или перемещение трансформаторов с незагруженных площадок на новые, что планируется обеспечить путем реализации следующих мер:

• усовершенствование правового механизма перераспределения свободной мощности;

• создание информационной площадки, на которой потребители смогут распространять информацию о наличии свободной мощности и выставлять заявки на нее;

• постепенное введение системы оплаты сетевых мощностей исходя из степени их загрузки;

• создание условий для активного управления пиковыми нагрузками там, где это экономически целесообразно;

• использование распределенной генерации, что в ряде случаев позволит обеспечить соблюдение стандартов надежности для географически отдаленного потребителя, технологическое присоединение новых потребителей, а также является более эффективным решением по сравнению со строительством протяженных линий электропередачи и прочей инфраструктуры;

• создание стимулов для развития распределенной генерации в случаях ее экономической целесообразности (если это не приводит к росту совокупной стоимости электрической энергии - стоимости технологического присоединения и оплаты электрической энергии) и проработка нормативно-технической базы интеграции таких объектов в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть;

• введение финансовой ответственности потребителей за величину заявленной мощности (или введение платы за резерв мощности);

• разрешение и стимулирование физического высвобождения неиспользованной мощности, включая демонтаж незагруженных сетей и использование оборудования заново на более загруженных участках.

Стоимость электроэнергии для конечных потребителей приближается к стоимости перехода на собственную генерацию, что создает угрозу ухода потребителей от единой сети и в перспективе - угрозу распада Единой энергетической системы России. В этих условиях дальнейшее повышение тарифа ограничено необходимостью сохранения социальной стабильности и приемлемости тарифа для потребителя. Для достижения указанных целей система регулирования цен в электросетевом комплексе будет переориентирована на приоритеты снижения операционных издержек и потерь, а также на повышение эффективности всех этапов инвестиционного процесса.

Среди целевых ориентиров Стратегии по рассматриваемой проблеме выделены следующие.

1. Повышение надежности и качества энергоснабжения до уровня, соответствующего запросу потребителей, в том числе:

• повышение качества обслуживания потребителей;

• снижение недоотпуска электрической энергии;

• снижение стоимости технологического присоединения для малого и среднего бизнеса;

• уменьшение зон свободного перетока электрической энергии с 27 до 18 к 2017 году.

2. Повышение эффективности электросетевого комплекса, в том числе:

• повышение загрузки мощностей (в процентах от установленной мощности трансформаторов по всем уровням напряжения за вычетом обязательного резервирования);

• снижение удельных инвестиционных расходов на 30 % относительно уровня 2012 года (в рублях на физическую единицу (км, МВА);

• снижение операционных расходов на 15 % к 2017 году с учетом инфляции относительно уровня 2012 года в расчете на единицу обслуживания электротехнического оборудования;

• снижение к 2017 году величины потерь на 11 % по отношению к уровню 2012 года;

• обеспечение конкурентного уровня тарифов для бизнеса (рост не выше параметров прогноза социально-экономического развития Российской Федерации на соответствующий период и сокращение доли сетей в конечном тарифе).

2. Интеллектуальная электроэнергетическая система с активно-адаптивной сетью. Исходя из актуальных задач и отличительных особенностей российской энергетики, её переход на интеллектуальный уровень, по аналогии с концепцией Smart Grid, предусматривает создание новой технологической платформы ЕЭС России - интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС).

Интеллектуальная электроэнергетическая система с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС) представляет собой электроэнергетическую систему нового поколения, основанную на мультиагентном принципе организации и управления ее функционированием.

Целью ИЭС ААС является обеспечение эффективного использования всех ресурсов (природных, социально-производственных и человеческих) для надежного, качественного и эффективного энергоснабжения потребителей за счет гибкого взаимодействия всех ее субъектов (всех видов генерации, электрических сетей и потребителей) на основе современных технологических средств и единой интеллектуальной иерархической системы управления.

В основе мультиагентного управления сетью лежит понятие мобильных программных агентов, каждый из которых реализован как самостоятельная компьютерная программа (как элемент искусственного интеллекта), при этом результатом функционирования программных агентов является активная адаптация сети к изменяющимся нагрузкам и условиям эксплуатации в режиме реального времени.

В ИЭС ААС важная роль отводится активно-адаптивной электрической сети, как технологической инфраструктуре электроэнергетики, собственно наделяющей интеллектуальную энергосистему принципиально новыми свойствами.

Активно - адаптивная сеть представляет собой совокупность подключенных к генерирующим источникам и потребителям энергии элементов электрических сетей и систем управления, включающих:

• линии электропередачи с управляемым изменением характеристик (активных и реактивных составляющих сопротивлений), а также систем контроля их состояния (стрел провеса, гололедообразования, систем защиты от разрядов и перенапряжений и др.);

• устройства электромагнитного преобразования электроэнергии с широкими возможностями регулирования параметров (напряжения по модулю и по фазе, мощности активной и реактивной, преобразования рода тока — переменного и постоянного и др.), а также средства накопления и аккумулирования энергии:

• коммутационные аппараты с высокой отключающей способностью и большим коммутационным ресурсом;

• исполнительные механизмы, позволяющие в реальном времени воздействовать на активные элементы сети, изменяя ее параметры и топологию (конфигурацию и сопротивления);

• датчики положения и текущих режимных параметров в количестве, достаточном для обеспечения оценки состояния сети в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах работы энергосистемы, с высокой скоростью съема показаний в цифровом виде;

• современные цифровые устройства защиты и автоматики;

• информационно — технологические и управляющие системы, в т.ч. программное обеспечение и технические средства адаптивного управления с возможностью воздействия в реальном времени на активные элементы сети и электроустановки потребителей;

• быстродействующую многоуровневую управляющую систему с соответствующим информационным обменом для управления и контроля состояния системы в целом, ее частей и элементов с различными временными циклами для разных уровней управления.

В российской концепции ИЭС ААС представлены три основных направления развития электроэнергетики:

1. Создание и применение улучшающей, новой и прорывной техники, обеспечивающей экономичность и управляемость электрической сети, разработка и использование технологий мониторинга и диагностики сетей.

2. Развитие современных и создание новых систем управления электроэнергетикой; проработка новых принципов информационного взаимодействия энергообъектов, включая и «информационное облако»; обеспечение их кибербезопасности.

3. Разработка принципов вовлечения в управление энергопотреблением как отдельных активных потребителей, так и коллективных интеллектуальных микросетей.

На базе этих трех направлений образуются технические, экономические и социальные эффекты, обосновывающие необходимость развития ИЭС ААС.

Для реализации концепции ИЭС ААС необходимо обеспечить энергосистеме новые функциональные свойства, в том числе:

• взаимодействие сети с любыми видами генерации, включая малые и альтернативные источники энергии;

 

 

Рис. 8.1. Обобщенная концептуальная модель ИЭС ААС

 

• взаимодействие сети с потребителями на основе эффективного использования электроэнергии за счет ситуационного регулирования нагрузки с максимальным учетом требований потребителей;

• создание новой сетевой топологии электроэнергетики с иерархической территориальной и технологической сегментацией и гибкими активно-адаптивными межсегментными связями, обеспечивающими обмены и регулирование базовой, полупиковой и пиковой мощностей с помощью соответствующей системы автоматического регулирования;

• реализацию адаптивной реакции энергосистемы и электрической сети на текущую ситуацию на основе сочетания централизованного и местного управления в нормальных и аварийных режимах;

• освоение новых информационных ресурсов и технологий для оценки ситуаций, выработки и принятия оперативных и долговременных решений для реализации эффективного управления;

• обеспечение расширения рыночных возможностей инфраструктуры путем взаимного оказания широкого спектра услуг субъектами рынка и инфраструктурой.

Обобщенная российская концептуальная модель ИЭС ААС на базе концепции Smart Grid представлена на рис. 8.1.

 

1. Технологический базис концепции ИЭС ААС. Технологический базис концепции ИЭС ААС – совокупность используемых инновационных технологий и их декомпозиций, направленных на коренное повышение эффективности согласованных процессов производства, передачи и потребления электрической энергии на современном этапе развития электроэнергетики.

Концепция ИЭС ААС реализуется на технологическом базисе рис.8.2, основными элементами которого являются:

 

Рис. 8.2. Технологический базис концепции ИЭС ААС

 

- современные генерирующие устройства традиционной и малой генерации;

- цифровые измерительные приборы и устройства;

- усовершенствованные технологии и компоненты электрических сетей;

- интеллектуальное управление процессами производства, передачи и потребления электрической энергии в режиме реального времени;

- интегрированные коммуникации, интерфейсы и методы поддержки принятия решений.

Измерительные приборы и устройства, технологии считывания и измерения являются одной из ключевых технологических областей и важным компонентом современной энергетической системы на базе концепции ИЭС ААС.

Эти технологии предназначены выполнять следующие функции:

- оценивать состояние оборудования и уровень интегрированности сети, отражающего степень сосредоточения информации в едином центре;

- обеспечивать непрерывный мониторинг данных, минимизировать ошибки при выставлении счетов;

- способствовать оптимизации режимов сети и сокращению выбросов загрязняющих веществ за счет предоставления потребителю возможности регулировать спрос;

- в будущем новые технологии цифровой связи в сочетании с цифровыми измерительными приборами и датчиками будут поддерживать более комплексные измерения и непрерывный мониторинг данных;

- способствовать прямому взаимодействию между поставщиком услуг и потребителем.

Предполагается, что эти элементы позволят обеспечить решение следующего спектра задач:

1. На уровне клиента современные сети не будут иметь электромеханических счетчиков и измерительных приборов. Вместо них будут установлены современные цифровые измерительные приборы и устройства, связанные, как с потребителем, так и с поставщиком услуг. Микропроцессоры в этих передовых измерителях будут осуществлять широкий спектр функций. Как минимум, они будут фиксировать затраты в течение всего процесса производства, передачи и распределения электроэнергии. Большинство клиентов также смогут регистрировать информацию о предполагаемых критических сигналах, например, пика цен, предоставляемую энергоснаожающей организацией. Так же измерительные устройства будут уведомлять клиента о прохождении критического уровня загрузки сети.

Усовершенствованные измерительные устройства будут осуществлять функции желаемого уровня расхода электроэнергии, график которого программируется клиентом. В зависимости от изменений цен на электроэнергию, устройства будут автоматически контролировать нагрузку клиента в соответствии с этим графиком. Кроме того, новые измерительные устройства будут обеспечивать расширение предоставляемого перечня коммунальных услуг, таких как пожарная и охранная сигнализация и др. Новые подходы будут реализовываться на основе цифровых коммуникационных возможностей Интернета, с использованием стандартных Интернет-протоколов, а также надежных и распространенных способов подключения, таких как, беспроводные, BPL и оптоволоконная сеть в зданиях. Интеграция их, например, с системами безопасности будет обеспечивать предотвращение взломов и нарушений.

2. На уровне коммунальных предприятий, усовершенствованные технологии считывания и измерений расширят спектр предоставляемой информации операторам и диспетчерам энергетической системы, которая будет включать в себя:

- значения коэффициента реактивной мощности;

- параметры качества электроэнергии в пределах всей системы;

- WAMS (Wide Area Measurement System — англ.) - системы мониторинга переходных режимов энергосистемы;

-  характеристику состояния оборудования;

- манипуляции с измерениями и данными датчиков;

- сведения о природных катаклизмах;

- определение мест повреждений;

- нагрузку трансформаторов и линий;

- профили напряжения сети;

- температуру критических элементов

- идентификацию отказов;

- профили и прогнозы потребления электроэнергии.

Новые системы программного обеспечения будут собирать, хранить, анализировать и обрабатывать большое количество данных, проходящих через современные инструменты измерения и считывания. Обработанные данные затем будут передаваться в существующие и новые информационные системы обслуживающих компаний, выполняющих множество важнейших функций бизнеса (биллинг, планирование, эксплуатация, работа с клиентами, прогнозирование, статистические исследования и т.д.).

Будущие цифровые реле, которые используют интеллектуальные агенты, существенно повысят надежность энергетической системы. Цифровые реле будут интегрировать различные схемы мониторинга, защиты и контроля на базе интеллектуальных агентов. В такой интегрированной распределенной системе защиты реле будут способны автономно взаимодействовать друг с другом. Рассмотренная гибкость и автономность повышает надежность, так как даже при сбоях, на каком-то участке сети, остальные реле на базе агентов продолжают защищать энергетическую систему.

Глобальная трансформация технологий измерения и считывания будет использовать множество интеллектуальных, взаимодействующих измерителей.

Инновационные измерения выгодны потребителям, т.к. обеспечат возможность принимать обоснованные решения по управлению нагрузкой, прямую связь с рынком электроэнергии в режиме реального времени, мотивацию к участию в функционировании рынка, снижение затрат на электроэнергию.

Для энергоснабжающих компаний инновационные измерения выгодны тем, что обеспечат контроль колебаний нагрузки, снижение эксплуатационных расходов, поддержку при перегрузках, снижение краж электроэнергии.

Усовершенствованные датчики и новые методы измерения будут собирать необходимую информацию о состоянии всех элементов энергетической системы и системы в целом. Дополнительные инструменты затем будут анализировать системные условия, и выполнять в режиме реального времени анализ условий функционирования, а также в случае необходимости инициировать необходимые действия.

Преимущества совершенствования процесса сбора данных заключаются в следующем:

- более эффективное использование и техническое обслуживание активов;

- постоянный мониторинг и оценка состояния эксплуатируемого оборудования, его остаточного срока службы;

- выявление и предотвращение потенциальных сбоев и быстрая оценка возникающих проблем;

- своевременная передача информации о предаварийном состоянии операторам.

Расширенный мониторинг, контроль, системы защиты и управления

спросом являются неотъемлемой частью надежной, самовосстанавливающейся сети.

Вот некоторые преимущества, которые будут реализованы в энергетической системе на базе концепции ИЭС ААС:

- сокращение каскадных отключений;

- предотвращение быстро развивающегося аварийного выхода из строя оборудования;

- контроль медленно развивающегося повреждения;

- оптимальное использование существующих активов;

- снижение перегрузок;

- более эффективные программы технического обслуживания активов;

- уменьшение количества отказов оборудования и снижение расходов на ликвидацию аварий;

- минимизация негативного воздействия на окружающую среду;

- максимальное использование наиболее эффективных генерирующих устройств;

- снижение потерь при транспорте и поставке электроэнергии.

Основные выгоды преобразования измерения информации существенно расширят сферу их применения. Они будут способствовать совершенствованию функционирования рынков электроэнергии и мощности, предоставляя потребителю возможность выбора и осуществления инвестиций, что приведет к сохранению капитала и сокращению эксплуатационных расходов энергетических компаний. Будут влиять на формирование выгод для окружающей среды в результате повышения уровня экологической безопасности и выгод для экономики и населения от повышения уровня безопасности, надежности и качества электроснабжения.

Информация от интеллектуальных приборов измерения может передаваться посредством:

- общедоступной беспроводной связи, принцип работы которой схож с беспроводным Интернетом;

- радиосвязи, с использованием специальных частот, более надежных, чем в случае общедоступной беспроводной связи;

- широкополосных электрических линий, в которые встроен Интернет;

- электрических сетей с установленными на обоих концах линий модемами, которые позволят обмениваться информацией между потребителями и генерирующими компаниями.

Планируется усовершенствование коммунальных IT-технологий для создания сервисно-ориентированной инфраструктуры SOA (Service Oriented Infrastructure), путем использования общей информационной модели и общего двустороннего канала для передачи информации. Общая информационная модель (Common Information Model) является международным стандартом, обеспечивающим единую модель информационного обмена, охватывающую промежуток от потребительского счетчика до системы транспортировки электроэнергии.

К основным инновационным технологиям ИЭС ААС относятся: распределенная генерация, распределенные накопители электроэнергии, FACTS-технологии, сложные проводники, системы мониторинга, цифровые подстанции (рис. 8.3). Сейчас их свыше 500.

Усовершенствованные технологии и компоненты активно-адаптивной сети, обеспечивающие её управляемость, в значительной степени определяют возможность «интеллектуализации» электроэнергетики. Их можно разделить на следующие основные группы:

- Устройства регулирования (компенсации) реактивной мощности и напряжения, подключаемые к сетям параллельно.

- Устройства регулирования параметров сети (сопротивление сети), подключаемые к сети последовательно.

- Устройства, сочетающие функции первых двух групп – устройства продольно-поперечного включения.

- Устройства ограничения токов короткого замыкания.

- Накопители электрической энергии.

- Преобразователи рода тока (переменный ток в постоянный и постоянный ток в переменный).

- Кабельные линии электропередачи постоянного и переменного тока на базе высокотемпературных сверхпроводников.

Рис. 8.3. Технологии ИЭС ААС

 

Новые возможности генерации в ИЭС ААС представлены на рис. 8.4.

 

 

Рис. 8.4. Генерация в ИЭС ААС

 

Сетевые инновационные компоненты перечислены на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Инновационные сетевые компоненты ИЭС ААС

 

Контрольные вопросы

1. Потенциалы  развития малой энергетики в сфере генерации электроэнергии.

2. Стратегические приоритеты развития электросетевого комплекса РФ на долгосрочный период.

3. Назвать позитивные эффекты для Единой энергетической системы России от объектов распределенной генерации.

4. Назвать целевые ориентиры энергетики при решении проблемы снижения стоимости электроэнергии.

5. Дать определение интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС).

6. Что лежит в основе мультиагентного принципа управления функционированием ИЭС ААС.

7. Какие новые элементы включает в себя активно - адаптивная сеть по сравнению с традиционными сетями.

8. Три основных направления развития электроэнергетики в российской концепции ИЭС ААС.

9. Новые функциональные свойства сетей при реализации концепции ИЭС ААС.

10. Что является технологическим базисом концепции ИЭС ААС.