Перейти к списку статей номера
Особенности развития энергосистем мегаполисов с учетом заявленных целей достижения углеродной нейтральности и энергетического перехода
УДК 621.311
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Авторы: С.А. Утц, utts-sa@so-ups.ru, Д.В. Пилениекс, АО «СО ЕЭС»
Ключевые слова: энергосистема мегаполиса; развитие энергосистем; энергетический переход; возобновляемые источники энергии (ВИЭ).
Аннотация: В настоящее время актуальным вопросом мировой энергетики является реализация энергоперехода. В перспективе до 2050–2060 гг. многие страны мира планируют достичь целей углеродной нейтральности своей экономики и энергетики, в том числе немаловажная роль в данном процессе отводится электроэнергетике. В структуре электроэнергетических систем, как правило, выделяются энергосистемы мегаполисов, которые в силу концентрации нагрузок, повышенных требований к надежности и динамичного роста становятся драйверами энергетического перехода и требуют скоординированного планирования трансформации энергосистемы. В статье представлены результаты работы международной рабочей группы СИГРЭ С1.С4.36 «Обзор тенденций развития энергосистем мегаполисов и больших городов с учетом применения новых генерирующих, электросетевых и информационных технологий». Представлена проблематика развития энергосистем мегаполисов и электроснабжения потребителей мегаполисов в контексте современных тенденций развития.
Features of the metropolitan area power systems development considering goals to achieve carbon neutrality and energy transition
Authors: S.A. Utts, Lead expert SO UPS, JSC, D.V. Pilenieks, Head of the UPS Development — head of the directorate SO UPS, JSC
Keywords: metropolitan area power system; power system development; energy transition; renewable energy resources (RES).
Abstract: Currently the energy transition is an urgent issue of global energy. In future, at the period of 2050–2060 many countries of the World plan to achieve carbon neutrality goals of their economies and energy sector, including electric power industry, which plays an important role in this process. In power system structure, as a rule, the Metropolitan area power systems are highlighted which due to concentration of load, increased reliability requirements and dynamic growth, become drivers of the energy transition, and coordinating planning of power system transformation is required. The article presents the results of work of international CIGRE working group JWG C1.C4.36 «Review of Large City & Metropolitan Area power system development trends taking into account new generation, grid and information technologies». The problems and goals of the development of Metropolitan area power systems and power supply of consumers in the context of modern development trends are presented.
Технологическое проектирование электрических сетей напряжением 20 кВ мегаполиса
УДК 621.316.1
Шифр специальности ВАК 2.4.3.
Авторы: М.Ю. Львов, д. т. н., lvovmy@uneco.ru, А.А. Челазнов, д. т. н., А.С. Долгов, С.С. Зотов, АО «ОЭК»
Ключевые слова: технологическое проектирование; электрические сети 20 кВ; мегаполис; надежность электроснабжения.
Аннотация: Рассмотрены вопросы технологического проектирования электрических сетей 20 кВ мегаполиса. Показаны особенности компоновки сетей с резистивным заземлением нейтрали и связанные с этим вопросы технологического проектирования и обеспечения надежности электроснабжения потребителей. Рассмотрены варианты схемных решений. Рассмотрено влияние повышенных значений емкостных токов, возникающих при развитии электрической сети, на термическую устойчивость оборудования и организацию релейной защиты.
Technological design of electric networks with a voltage of 20 kV in a megalopolis
Authors: M.Y. Lvov, Doctor of Technical Sciences, A.A. Chelaznov, Doctor of Technical Sciences, A.S. Dolgov, S.S. Zotov, JSC «UNECO»
Keywords: technological design; electric networks of 20 kV; megapolis; reliability of power supply.
Abstract: The issues of technological design of 20 kV electric networks of the megalopolis are considered. The features of the network layout with resistive neutral grounding are shown. The related issues of technological design and ensuring the reliability of power supply to consumers are shown. Variants of schematic solutions are considered. The influence of increased values of capacitive currents arising during the development of an electric network is considered. Their influence on the thermal stability of equipment and the organization of relay protection is considered.
Многомерная классификация нагрузки с учетом целей управления спросом на электроэнергию
УДК 621.31, 620.9
Шифр специальности ВАК 2.4.2.
Авторы: Ю.Л. Жуковский, zhukovskiy_Yul@pers.spmi.ru, П.К. Сусликов, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II
Ключевые слова: управление спросом; повышение энергоэффективности; цифровые технологии; потребление электроэнергии; график электрических нагрузок; электромобили; электротранспорт; возобновляемая энергетика.
Аннотация: В статье проводится анализ тенденций развития топливно-энергетического комплекса и выделяются ключевые цифровые технологии, оказывающие влияние на повышение энергетической эффективности технологических процессов. На основе анализа трендов роста спроса на электроэнергию, развития электрифицированного транспорта, цифровизации выделены примеры новых свойств потребителей электрической энергии, способных участвовать в ценозависимом управлении спросом. На основе проведенного анализа стратегий управления спросом, а также применяемых индикаторов эффективности участия потребителей в регулировании нагрузки авторами предлагается разработанная классификация нагрузки. В исследовании определены классы нагрузки, позволяющие описать различные сценарии потребления с учетом появления новых видов потребителей. Предложены целевые уровни, охватывающие технические, экономические и социальные эффекты реализации механизмов управления спросом. Представленная в статье классификация рассматривается как основа для построения цифровой платформы управления спросом, а также предлагается ее концепция, учитывающая агрегацию различных целевых эффектов.
Multivariate load classification considering electricity demand-side management objectives
Authors: Yu.L. Zhukovskiy, P.K. Suslikov, Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University
Keywords: demand-side management; energy efficiency; digital technologies; electricity consumption; electric load schedule; electric vehicles; electric transportation; renewable energy.
Abstract: The article presents current trends in the development of electricity demand management technology, a technology that emerged at the intersection of two areas of science and technology: electric power engineering and information technology. Based on the analysis of demand management strategies, as well as applied indicators of the efficiency of consumer participation in load regulation, the authors propose a multidimensional classification of load. The paper defines load classes that allow describing different consumption scenarios, taking into account the emergence of new types of consumers within the trend of electrification of transport and digitalization. The study proposes target levels covering technical, economic and social effects of the realization of demand management mechanisms. The classification presented in the article is considered as a basis for building a digital demand management platform, and its architecture is proposed, taking into account the aggregation of different target effects.
Изменение переходных восстанавливающихся напряжений высоковольтных выключателей при замене воздушных линий на кабельные
УДК 621.311
Шифр специальности ВАК 2.4.2.
Авторы: Ю.П. Гусев, к. т. н., профессор, Н.О. Посохов, аспирант, posokhovno@mpei.ru, ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»
Ключевые слова: пофазно-экранированные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена; маслонаполненные кабели высокого давления; высоковольтные выключатели; воздушные линии; частотнозависимая нелинейная модель линии электропередачи; параметры переходных восстанавливающихся напряжений.
Аннотация: Расчетно-теоретическое исследование переходных процессов выполнено с использованием нелинейных широкополосных и частотно-зависимых математических моделей воздушных и кабельных линий в программном комплексе EMTP-RV. В качестве прототипа объекта исследования использовалась подстанция 220 кВ с токами трехфазного и однофазного короткого замыкания 30 кА.
Проанализировано влияние на параметры переходных восстанавливающихся напряжений особенностей конструкции воздушных линий электропередач, линий с маслонаполненными кабелями высокого давления, линий с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Дана оценка влияния изменения сечения экранов кабелей на параметры переходных восстанавливающихся напряжений. Установлено, что применение пофазно-экранированных кабелей, по сравнению с воздушной линией, увеличивает пиковые значения переходных восстанавливающихся напряжений на 10 и более процентов, а скорости нарастания уменьшает в 5 и более раз. По сравнению с маслонаполненными кабелями высокого давления, пиковые значения увеличиваются на 20 и более процентов, а скорости нарастания уменьшаются в 4 и более раза.
Уменьшение сечения экранов кабелей положительно сказывается на успешности процесса отключения коротких замыканий, пиковые значения и скорости нарастания переходных восстанавливающихся напряжений уменьшаются примерно на 10–20 % при уменьшении сечения экранов кабелей с 185 до 50 мм 2. Замена воздушных высоковольтных линий на кабельные позволяет уменьшить скорости нарастания переходных восстанавливающихся напряжений, но при этом увеличиваются пиковые значения.
При замене воздушных линий на кабельные рекомендуется проводить проверку соответствия отключающей способности выключателей изменившимся параметрам переходных восстанавливающихся напряжений.
Changing transient recovery voltages of high-voltage circuit breakers when overhead lines are replaced by cable lines
Authors: Yu.P. Gusev, N.O. Posokhov, National Research University «MPEI»
Keywords: screen single-phase power cables with XLPE insulation; high-pressure oil-filled cables; high-voltage switches; overhead lines; frequency-dependent nonlinear model of a transmission line; parameters of transient recovery voltages.
Abstract: The influence on the parameters of transient recovery voltages of overhead transmission lines, lines with high-pressure oil-filled cables, lines with cables with XLPE insulation is analyzed. The influence of changing the cross-section of cable shields on the parameters of transient recovery voltages has been evaluated. It is established that application of phase-shielded cables, in comparison with the overhead line, increases peak values of transient recovery voltages by 10 and more percent, and decreases the rate of rise by 5 and more times. Compared to high-pressure oil-filled cables, peak values are increased by 20 percent or more and rate of rise is reduced by a factor of 4 or more.
Reducing the cross-section of cable shields has a positive effect on the success of the short-circuit interrupting process, the peak values and rate of rise of transient recovery voltages are reduced by about 10–20 % when the shield cross-section of cables is reduced from 185 to 50 mm2.
When replacing overhead lines with cable lines, it is recommended to check the compliance of the breaking capacity of circuit breakers with the changed parameters of transient recovery voltages.
Технологии виртуальной реальности как один из эффективных инструментов обучения на предприятиях энергетики
УДК 621.311.001.57
Шифр специальности ВАК 2.4.5.
Авторы: И.В. Путилова, к. т. н., putilovaiv@mpei.ru, Научно-образовательный центр «Экология энергетики» ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ», П.П. Ершевич, p.yershevich@mail.ru, ООО «Виртуальная реальность плюс», Е.В. Скрипкина, skripkinaev@mosenergo.ru, К.С. Никишов, nikishovks@mosenergo.ru, ПАО «Мосэнерго»
Ключевые слова: образование; технология; информация; виртуальная реальность; симулятор; виртуальные инструкции; 3D-тур; трехмерное моделирование.
Аннотация: Оперативному персоналу энергетических объектов требуется высокая дисциплинированность в точном соблюдении технологических регламентов и инструкций по эксплуатации оборудования, основанная на понимании возможных негативных последствий отступления от этих нормативных документов, а также большая внимательность, способность быстро и глубоко анализировать ситуацию и предпринимать необходимые действия для обеспечения надежной работы энергообъектов. Наличие гибкого, масштабируемого обучающего полигона с функцией реализации механизмов взаимодействия и автоматизированного контроля обучения, позволяющего воссоздать в виртуальной реальности энергетическое оборудование и ситуации, необходимые для отработки и совершенствования навыков ремонтного и эксплуатационного персонала, способствует предотвращению ошибочных действий и повышению квалификации сотрудников компаний, что позволяет минимизировать
финансовые потери энергетических предприятий. Отработка и совершенствование навыков при взаимодействии с энергетическим оборудованием, симуляция нормальных, аварийных и нештатных режимов работы оборудования являются особенно важными для вновь поступивших на работу в компанию.
Virtual reality technologies as one of the tools to reduce accidents at energy enterprises
Authors: I.V. Putilova, Scientific and Educational Center «Ecology of Energy», National Research University «Moscow Power Engineering Institute», P.P. Ershevich, Virtual Reality Plus LLC, E.V. Skripkina, K.S. Nikishov, Mosenergo PJSC
Keywords: education; technology; information; virtual reality; simulator; virtual instructions; 3D tour; three-dimensional modeling.
Abstract: In the energy sector along with other branches of technology, about 80 % of accidents occur due to the fault of personnel. Operational personnel require high discipline in strict compliance with technological regulations and operating instructions for power equipment, based on understanding of the possible negative consequences of deviation from these documents, great care, the ability to quickly and deeply analyze the situation related to the operation of equipment.
The presence of a flexible, scalable training ground that allows one to recreate energy equipment and situations in virtual reality, interaction with which must be worked out to improve the skills of repair and maintenance personnel of energy facilities with the implementation of interaction mechanisms and automated training control, allows not only to improve the skills of operational personnel of energy enterprises, but also to prevent erroneous actions with the risk to the life and health of the personnel, as well as the financial losses of the energy company. The development and improvement of skills in interaction with power equipment, simulation of normal, emergency and non-stationary modes of equipment operation is especially important for new employees of the company.
Автоматизация процессов категорирования объектов критической информационной инфраструктуры в электросетевом комплексе
УДК 004.056
Шифр специальности ВАК 2.3.6.
Авторы: И.Ф. Душа, sec@idusha.ru, Холдинг Т1
Ключевые слова: информационная безопасность; автоматизация; #SGRC.
Аннотация: Угрозы информационной безопасности для многих отраслей стали гораздо более ощутимыми и очевидными. Внимание регулятора приковано к возросшему количеству компьютерных атак, в то время как все большее количество предприятий впервые сталкивается с инцидентами информационной безопасности, вызванными злонамеренными воздействиями.
Critical infrastructure categorization processes in field of electric grid complex
Authors: I.F. Dusha, Т1 Holding
Keywords: Information Security; automatization; SGRC.
Abstract: Information security threats for many industries became much more tangible and obvious. The regulator’s attention is focused on the ever-increasing number of computer attacks, while more and more enterprises are experiencing information security incidents caused by malicious influences for the first time.
К 80-летию ВНИИЭ и его роли в обеспечении технологического развития отечественной электроэнергетики
Авторы: В.Э. Воротницкий, д. т. н, профессор, vve46@yandex.ru, Ю.И. Моржин, д. т. н., АО «Россети Научно-технический центр»
Аннотация: Статья посвящена 80-летию Всесоюзного научно-исследовательского института электроэнергетики (ВНИИЭ). Показана его роль в восстановлении электроэнергетики в тяжелейшие послевоенные 1944–1950-е годы, в становлении и развитии Единой энергетической системы (ЕЭС) СССР, в разработке и внедрении новых электрических машин, техники и технологий передачи и распределения электроэнергии; автоматизированных систем и программного обеспечения управления нормальными и послеаварийными режимами электрических сетей и энергосистем; средств и систем связи, релейной защиты и автоматики, телеизмерений и телесигнализации, учета, контроля и повышения надежности, качества и экономичности электроснабжения потребителей.
Жизнь науке и электроэнергетике. Памяти Юрия Николаевича Львова
От редакции
11 июля 2024 года после продолжительной болезни ушел из жизни ведущий научный сотрудник, доктор технических наук, лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники Юрий Николаевич Львов, один из ведущих специалистов страны в области формирования технической политики применения трансформаторного оборудования для электроэнергетики.
