Патрушев ПЗ (1231960), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Передача информации осуществляется по радио, GSM- каналам.

Пункт сбора, обработки и отображения информации состоит из
принимающего радиомодема, компьютера, программного обеспечения.

9.2 Внедрение интелектальных систем мониторинга и управления электроэнергетическими сетями

В последнее десятилетие в передовых странах мира развиваются технологии Smart Grid (интеллектуальная сеть), которые рассматриваются как основа модернизации и инновационного развития электроэнергетики.

Новейшие технологии, применяемые в сетях, основанные на адаптации характеристик оборудования в зависимости от режимной ситуации, активное взаимодействие с генерацией и потребителями позволяют создавать эффективно функционирующую систему, в которую встраиваются современные информационно-диагностические системы, системы автоматизации управления всеми элементами, включенными в процессы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии.

Электрическая сеть из пассивного устройства транспорта и распределения электроэнергии превращается в активный элемент, параметры и характеристики которой изменяются в зависимости от требований режимов работы в реальном времени, в которой все субъекты электроэнергетического рынка (генерация, сеть, потребители) принимают активное участие в процессах передачи и распределения электроэнергии.

Для реализации этой новой функции сети оснащаются современными быстродействующими устройствами силовой электроники и электромашиновентильных систем, системами, обеспечивающими получение информации в режиме on-line о режимах работы сети и состоянии оборудования. В сетях и у потребителя находят широкое применение различного рода накопители (аккумуляторы) электрической энергии, а потребители становятся активными участниками процесса распределения и потребления электроэнергии.

Сети оснащаются современными системами автоматизации управления нормальными и аварийными режимами работы, используются мощные компьютерные средства для управления и оценки состояния режимов работы.

Для целей достижения энергоэффективности, снижения потерь, помимо применения современного экономичного оборудования и технологий применяются и прорывные технологии, такие как использование явления высокотемпературной сверхпроводимости.

Для организации взаимодействия и координации деятельности сторон, заинтересованных в широком внедрении интеллектуальных технологий, создана технологическая платформа «Интеллектуальная энергетическая система России» (ТП ИЭС). О своей заинтересованности в участи в работе ТП ИЭС на сегодня заявили более 140 организаций.

В следующих разделах представлены предварительные результаты работы по разработке стратегической программы исследований ТП ИЭС.

Текущие тенденции развития рынков и технологий в сфере деятельности платформы

В последнее десятилетие во всем мире интенсивно развивается направление научно-технологического инновационного преобразования электроэнергетики на базе новой концепции, получившей название Smart Grid, интерпретированное в различных переводах, в основном, как – «интеллектуальная (умная) сеть (энергосистема)».

Основными идеологами разработки такой концепции выступили США и страны Европейского Союза (ЕС), принявшие ее как основу своей национальной политики энергетического и инновационного развития. В последующем концепция Smart Grid получила признание и развитие практически во всех крупных индустриально развитых и динамично развивающихся странах, где развернут широкий спектр деятельности в этом направлении.

Наиболее масштабные программы и проекты разработаны и реализуются в США и странах Евросоюза, Канаде, Австралии, Китае и Корее: так, например, в США такая программа имеет статус национальной и осуществляется при прямой поддержке политического руководства страны, а в странах Европейского Союза для координации работ и выработки единой стратегии развития электроэнергетики в 2004 году создана технологическая платформа Smart Grids – «Европейская энергетическая система будущего», конечной целью которой является разработка и реализация программы развития Европейской энергетической системы до 2020 года и далее.

Smart Grid рассматривается за рубежом, прежде всего, как концепция инновационного преобразования электроэнергетики на основе целостной системы видения ее роли и места в современном и будущем обществе, определяющем требования к ней, подходов к обеспечению этих требований, принципов и способов осуществления и необходимого технологического базиса для реализации, в которой новым технологиям и устройствам отводится роль одного из основных способов и инструментов его осуществления.

В основу концепции положена разработанная целостная и всесторонне согласованная в обществе система взглядов (видения) на роль и место электроэнергетики на перспективу, целей и требований к ее развитию, подходов к их осуществления, принципов и способов реализации и создания необходимого технологического базиса. Наиболее отчетливо и полно это сформулировано в основополагающих материалах, представленных государственными структурами ЕС и США.

Причины возникновения новой концепции связаны, в первую очередь, с тем, что последние десятилетия прогнозируемое развитие во всем мире характеризуется возникновением целого ряда факторов, определяющих необходимость кардинальных преобразований в электроэнергетике:

• постоянное повышение стоимости электроэнергии во всем мире;

• необходимость повышения энергетической и экологической эффективности электроэнергетики;

• рост требований потребителей к надежности и качеству электроснабжения появление прогрессивных технологий в результате НТП, не нашедших должного применения в современной электроэнергетике;

• снижение надежности энергоснабжения;

• изменение условий функционирования рынков электроэнергии и мощности.

Исходя из этого, за рубежом был проведен глубокий анализ возможных путей развития электроэнергетики, результаты которого показали наличие серьезных ограничений возможностей развития отрасли, в рамках прежней экстенсивной концепции, основанной преимущественно на улучшении отдельных видов оборудования и технологий, обладающих даже более совершенными по сравнению с достигнутыми на сегодня функциями и характеристиками.

В качестве наиболее значимых факторов рассматривались:

• ограниченность возможности дальнейшего наращивания, как объемов, так и повышения эффективности генерирующих мощностей, в т.ч. и в силу исчерпаемости в долгосрочной перспективе не возобновляемых видов топлива, а также и появления существенных экологических ограничений, сдерживание развития сетевой инфраструктуры, в первую очередь, в районах с высокой плотностью населения, все более возрастающими техногенными и инфраструктурными рисками развития;

• низкий потенциал повышения эффективности использования ресурсов: существующая технологическая база энергетики практически исчерпала возможности повышения производительности оборудования;

• ограниченность инвестиционных ресурсов для строительства новых энергетических объектов и развития сетевой инфраструктуры.

Результаты исследований за рубежом показали, что учет всех факторов развития электроэнергетики в будущем требует изменения принципов и механизмов ее функционирования, способных обеспечить общественное развитие, прорывное повышение потребительских свойств и эффективности использования энергии.

Это решение потребовало разработки новой концепции инновационного развития электроэнергетики, которая, с одной стороны, соответствовала бы современным взглядам, целям и ценностям социального и общественного развития, формирующимися и ожидаемыми потребностями людей и общества в целом, а, с другой, максимально учитывала основные тенденции и направления научно-технического прогресса во всех отраслях, сферах жизни и деятельности общества. Такой концепцией и стала Smart Grid.

Следует отметить, что публично представленные на сегодня разработанные подходы и варианты концепции не воспринимаются как нечто законченное и нормативно зафиксированное - их развитие, конкретизация и апробация ставится за рубежом как одна из основных задач.

Проведенный в рамках исследования анализ зарубежного опыта позволил сформулировать следующие исходные положения, принятые при разработке и развитии концепции Smart Grid за рубежом:

1. Концепция Smart Grid предполагает системное преобразование электроэнергетики (энергосистемы) и затрагивает все ее основные элементы: генерацию, передачу и распределение (включая и коммунальную сферу), сбыт и диспетчеризацию;

2. Энергетическая система рассматривается в будущем как подобная сети Интернет инфраструктура, предназначенная для поддержки энергетических, информационных, экономических и финансовых взаимоотношений между всеми субъектами энергетического рынка и другими заинтересованными сторонами;

3. Развитие электроэнергетики должно быть направлено на развитие существующих и создание новых функциональных свойств энергосистемы и ее элементов, обеспечивающих в наибольшей степени достижение ключевых ценностей новой электроэнергетики, выработанных в результате совместного видения всеми заинтересованными сторонами целей и путей ее развития;

4. Электрическая сеть (все ее элементы) рассматривается как основной объект формирования нового технологического базиса, дающего возможность существенного улучшения достигнутых и создания новых функциональных свойств энергосистемы;

5 Разработка концепции комплексно охватывает все основные направления развития: от исследований до практического применения и тиражирования и должна вестись на научном, нормативно-правовом, технологическом, техническом, организационном, управленческом и информационном уровнях.

6. Реализация концепции носит инновационный характер и дает толчок к переходу к новому технологическому укладу в электроэнергетике и в экономике в целом.

В рамках развиваемой концепции Smart Grid разнообразие требований всех заинтересованных сторон (государства, потребителей, регуляторов, энергетических компаний, сбытовых и коммунальных организаций, собственников, производителей оборудования и др.) сведено к группе так называемых ключевых требований (ценностей) новой электроэнергетики, сформулированных как:

доступность – обеспечение потребителей энергией без ограничений в зависимости от того, когда и где она им необходима, и в зависимости от оплачиваемого качества;

надежность – возможность противостояния физическим и информационным негативным воздействиям без тотальных отключений или высоких затрат на восстановительные работы, максимально быстрое восстановление (самовосстановление);

экономичность – оптимизация тарифов на электрическую энергию для потребителей и снижение общесистемных затрат;

эффективность – максимизация эффективности использования всех видов ресурсов и технологий при производстве, передаче, распределении и потреблении электроэнергии;

органичность взаимодействия с окружающей средой - максимально возможное снижение негативных экологических воздействий

безопасность – не допущение ситуаций в электроэнергетике, опасных для людей и окружающей среды.

Принципиально новым здесь является то, что все выдвинутые ключевые требования (ценности) предполагается рассматривать как равноправные, и степень их приоритетности, уровня и соотношения не являются общими, нормативно зафиксированными для всех, а могут определяться и осуществляться для каждого рассматриваемого субъекта энергетических отношений (энергокомпания, регион, город, домохозяйство и т.п.) по существу индивидуально.

В такой постановке задача развития энергетики из преимущественно балансовой трансформируется в задачу создания, развития и предоставления потребителю и обществу в целом, своего рода, «меню» энергетических возможностей.

С целью создания нового, инновационного технологического базиса энергетики были сформированы пять групп ключевых технологических областей, обеспечивающих, прорывной характер:

• измерительные приборы и устройства, включающие, в первую очередь, smart счетчики и smart-датчики;

• усовершенствованные методы управления: распределенные интеллектуальные системы управления и аналитические инструменты для поддержки коммуникаций на уровне объектов энергосистемы, работающие в режиме реального времени и позволяющие реализовать новые алгоритмы и методики управления энергосистемой, включая управление её активными элементами

• усовершенствованные технологии и компоненты электрической сети: гибкие передачи переменного тока FACTS, постоянный ток, сверхпроводящие кабели, полупроводниковая, силовая электроника, накопители и пр.

• интегрированные интерфейсы и методы поддержки принятия решений, управление спросом, распределенная система мониторинга и контроля (DMCS), распределенная система текущего контроля за генерацией (DGMS), автоматическая система измерения протекающих процессов (AMOS), и т.д., а также новые методы планирования и проектирования как развития, так и функционирования энергосистемы и ее элементов.

• интегрированные коммуникации, которые позволяют элементам первых четырех групп обеспечивать взаимосвязь и взаимодействие друг с другом, что и представляет, по существу, Smart Grid как технологическую систему.

Разработка технологии оперативного контроля для автономных энергосистем., Central Research Institute of the Electric Power Industry (CRIEPI), (Tokyo).)

Этот проект является частью программы внедрения автономных энергосистем, целью которой является обеспечение подключения и эффективная эксплуатация распределенной генерации, предотвращая влияние на качество электроснабжения и безопасность. Целью проекта является демонстрация метода непрерывного электроснабжения в условиях изолированного функционирования высоковольтной секции сети, используя Loop Power Control, а также разработка и демонстрация изолированного функционирования распределительной сети низкого напряжения с ВИЭ, аккумуляторами электроэнергии и технологией отключения отдельной потребительской нагрузки. Были проведены демонстрационные испытания, которые подтвердили, что в результате применения разработанного метода изолированное функционирование всей сети низкого напряжения может продолжаться во время аварий, не допуская отключений у домашних потребителей.

3. «Strong Smart Grid ». Проект китайской сетевой компании State Grid совместно с McKinsey:

State Grid планирует развернуть систему Смарт Грид, в которую с в него входит передача сверхвысокого напряжения (UHV) с усовершенствованными учетными приборами (AMI) и модернизованными сетевыми устройствами к 2020 году. Устройствам сети придается особое внимание в краткосрочном периоде, поскольку Китай планирует развить систему передачи на сверхвысоком напряжении, чтобы улучшить передачу напряжения из энергоизбыточных центральных и западных районов в энергодефицитные районы побережья.

Характеристики

Список файлов ВКР