Новая архитектура сети

Павел Корсунов
Заместитель генерального директора по инновационному развитию ОАО «Россети»

Эксклюзивное интервью заместителя генерального директора по инновационному развитию ОАО «Россети» Павла Корсунова журналу «Энергополис».

ЭНЕРГОПОЛИС: Что делается компанией для решения вопросов повышения надежности электроснабжения, выдачи мощности новых электростанций, снятия сетевых ограничений и развития межсистемных связей? Приведите, пожалуйста, примеры.

ПАВЕЛ КОРСУНОВ: На сегодняшний день вопросы выдачи мощности электростанций и снятия сетевых ограничений для ОАО «Россети» являются приоритетными. В 2013 году введены в эксплуатацию объекты, позволяющие обеспечить надежную схему выдачи мощности 4-го энергоблока Калининской АЭС.
В целом для обеспечения выдачи 4-го энергоблока Калининской АЭС компания завершила строительно-монтажные работы 603,5 км линий электропередачи и 8076 МВА трансформаторной мощности. В частности, построены линии электропередачи 500 кВ Грибово – Дорохово (Московская область) и 750 кВ Калининская АЭС – Грибово (Тверская и Московская области), а также подстанции 500 кВ «Дорохово» и 750 кВ «Грибово».

В инвестиционную программу ОАО «Россети» включен титул «Строительство ПС 500 кВ «Исеть», которая к 2016 году должна обеспечить выдачу мощности второй очереди Белоярской АЭС.

Ведутся НИОКР, связанные с разработкой, созданием и испытаниями устройства продольной компенсации, которое в 2015 году должно быть установлено на электропередаче 500 кВ Саяно-Шушенская ГЭС – Новокузнецкая, что позволит снять ограничения по выдаче мощности Саяно-Шушенской ГЭС после ее окончательной модернизации.

ЭП: Павел Юрьевич, расскажите о внедрении «умных» технологий на базе цифровых подстанций.

ПК: «Цифровая подстанция» – это современная технология, которая подразумевает оцифровку процессов управления, автоматизации, мониторинга, сбора, передачи и обработки информации. Ядром технологии является шина процесса, по которой происходит информационный обмен цифровыми сигналами между оборудованием подстанции, устройствами РЗА и дальнейшая передача данных в общую информационную сеть. Внедрение технологии влечет за собой не только изменение подходов к построению вторичных систем управления и автоматики, но и появление первичного оборудования, такого как трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы и выключатели, оборудованные выходами для обмена информацией в соответствии со стандартом МЭК-61850.

Актуальным сегодня для компании является вопрос, что даст подобная технология при массовом внедрении. Уже сейчас мы знаем, что перспективы очень привлекательные. Это позволит отказаться от контрольных кабелей, кабелей в цепях релейной защиты и автоматики, кабелей управления для передачи аналоговых сигналов, а их общая протяженность в границах только одной подстанции исчисляется десятками километров!

Если проводить аналогии, то на смену морально устаревшим технологиям передачи приходит технология с качественно новыми характеристиками по быстродействию, надежности, электромагнитной совместимости.

Оцифровка процесса приведет к минимизации габаритов элементов сети, к примеру шкафов управления, панелей РЗА, ОПУ, кабельных сборок, тоннелей и лотков, что в конечном итоге приведет к применению инновационного оборудования, снижению эксплуатационных затрат, повышению надежности и необслуживаемости элементов сети. У нас уже создан прототип цифровой подстанции на опытном полигоне. До 2015 года планируется ввести в эксплуатацию полностью цифровую ПС 220 кВ «Надежда», что позволит снизить затраты на всех этапах жизненного цикла подстанции: при строительстве – до 15%, при эксплуатации до – 10%

ЭП: Сегодня во всем мире радикально возрастают сложность систем передачи электроэнергии и потребность в обеспечении качественного управления энергосистемами. Какие проекты для решения этих задач сегодня осуществляются в России?

ПК: Качественное управление энергосистемами и межсистемными линиями ведется и сейчас, но практически в ручном режиме. Задача, которую ставит перед собой ОАО «Россети», – создать интеллектуальную систему, которая позволит управлять режимами ее работы автоматически, то есть без участия человека. Однако создание такой системы управления требует разработки алгоритмов ее работы, взаимодействия всех элементов сети между собой, проработки возможных сценарных условий развития той или иной ситуации и принятия решений на основе искусственного интеллекта. Эта задача является сверхмасштабной. Тем не менее выделение и отработка отдельных функций такой перспективной системы возможны уже на данном этапе развития. Например, это системы локального управления и ведения режимов на основе поддержания требуемого уровня напряжения и перетоков активной или реактивной мощности. Такие системы управления в настоящее время разрабатываются специалистами ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», ОАО «Новинтех», рядом других отечественных организаций с планами по их установке в эксплуатацию в так называемых энергокластерах, например в кластере «Эльга» на востоке, где данная система возьмет на себя управление режимами работы компенсирующих устройств, работающих в настоящее время на внутреннюю, заранее определенную установку. Также ведется разработка системы группового регулирования реактивной мощности на основе сетей ОАО «Кубаньэнерго».

Во избежание подобных нарушений необходимо разработать четкую архитектуру системы управления энергетическими объектами, обеспечивающими децентрализованное, но резервируемое управление элементами сети, отказ которого будет ограничен во времени и не приведет к масштабируемости. Этим вопросом в настоящее время занимается наш научный центр ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», организовав разработку системы управления на основе мультиагентного принципа.

ЭП: Инновационное развитие (направление, которое вы возглавляете в компании), как мне представляется, отвечает за НИОКР и эволюцию внедряемых технологий. Расскажите о новых разработках ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», о стратегических партнерах компании, о крупных контрактах и новых объектах компании, которые, может быть, только еще проектируются, или тех, которые строятся и готовятся к вводу.

ПК: В настоящее время разработана и действует Программа инновационного развития до 2017 года с перспективой до 2020 года.

Реализация программ НИОКР ведется с привлечением ведущих отечественных институтов и производственных компаний, обладающих научным потенциалом: ОИВТ РАН, ОАО «ЭНИН», РКК «Энергия», НГТУ, МЭИ, ОАО «Электрозавод», ОАО «Тольяттинский трансформатор», ЗАО «Феникс-88», СВЭЛ, ЗАО «ЗЭТО».

Благодаря приложенным усилиям за последние годы был разработан ряд изделий, которые с полной ответственностью можно назвать инновационными. Это, например, токоограничитель на основе взрывного коммутатора (ТОУ-220), который в настоящее время разработан и проектируется для применения в целях объединения системы шин 220 кВ на ПС 500 кВ «Каскадная». Или взять управляемый шунтирующий реактор трансформаторного типа УШРТ-500, обладающий уникальными техническими и временными характеристиками, позволяющими его использовать в качестве линейного УШР на ПС 500 кВ «Пенза-2». Успешно прошли испытания композитные опоры на класс напряжения 220 кВ, планируемые к внедрению на ВЛ 220 кВ Обнинск – Созвездие в 2014 году. Планируются разработка и установка на ПС 500 кВ «Шерегеш» устройства продольной компенсации, позволяющего снять сетевые ограничения по выдаче мощности Саяно-Шушенской ГЭС. Завершается разработка газоизолированной линии 500 кВ, позволяющей повысить надежность электроснабжения потребителей и исключить недостатки применения КЛ. Разработан новый тип выключателей 220 кВ с вакуумной дугогасительной камерой, обладающей увеличенным втрое коммутационным ресурсом, не уступающий ничем лучшим образцам зарубежных производителей. Завершается разработка КЛ ВТСП на 200 м переменного тока для применения на объектах ОАО «МОЭСК» и 2,5 км постоянного тока для применения на объектах МЭС Северо-Запада, в частности РП9 ПС «Центральная», и многие другие проекты.

Эти разработки характеризуются новыми показателями надежности, энергоэффективности, а также позволяют обеспечить удаленное автоматическое управление и не имеют аналогов в мире по своим техническим характеристикам.

ЭП: Павел Юрьевич, наш журнал публикует материалы о реализации государственной программы и политики поддержки отечественных производителей. Можно назвать российские компании, отечественных разработчиков и производителей оборудования и программного обеспечения, с которыми у компании есть совместные проекты?

ПК: Политика импортозамещения и поддержки отечественных производителей является приоритетной задачей ОАО «Россети». Это не громкие слова. Компания своими действиями постоянно оказывает внимание отечественным производственным предприятиям через программу НИОКР, благодаря которой нашими компаниями были разработаны УШРТ, ФПУ (ООО «Тольяттинский Трансформатор»), ВВ-220 (НПП Контакт), композитные опоры 110–220 кВ (ЗАО «Феникс-88»), новые типы проводов (ЗАО «Симросс-Ламифил»), КРУЭ 110–220 кВ (ОАО «ЭМЗ»). Мы оказываем поддержку разработкам автотрансформаторов 500–750 кВ нового типа со сниженными массогабаритными параметрами и потерями (ОАО «Электрозавод»). Нам интересны новые типы высоковольтных выключателей 110–220 кВ, элегазовых измерительных трансформаторов тока и напряжения и модернизированных разъединителей на 110–750 кВ (ЗАО «ЗЭТО»), а также элегазовых колонковых выключателей 500 кВ (ООО «Эльмаш (УЭТМ)»). Через программу локализации мы работаем с Hyundai (Приморье) по КРУЭ 110–500 кВ и по высоковольтным выключателям с Alstom (Можайск). Через реализацию нашей инвестиционной программы в рамках объектовых закупок поставщиками по микропроцессорной защите выступают ИЦ «Бреслер» и ЗАО «ЧЭАЗ». Многогранные опоры 110–500 кВ мы получаем от МЕТАКО, Гидромонтажа, Муромэнергомаша, новые типы арматуры и изоляторов – это ЮАИЗ, ТЭМЗ, ЮМЭК, SCADA (НИИПТ).
 
ЭП: Какие задачи перед производителями и операторами рынка ставит сегодня компания ОАО «Россети»?

ПК: Конечно же, основной задачей являются надежность и безотказность, эти параметры свойственны всем видам и типам электротехнической продукции. Далее, приоритетным является требование увеличения ресурса. Перспективными задачами считаем повышение наблюдаемости и самодиагностики работы оборудования с выдачей на АРМ оператору соответствующих рекомендаций по эксплуатации и текущему обслуживанию.

Интеллектуальная сеть также будет накладывать свои требования на развитие электротехнического оборудования: наличие свободных интерфейсов и совместимые протоколы по диагностике, управление с общей шины процесса. Другими словами, оборудование должно становиться «умнее» и уметь адекватно реагировать на существующие возмущения в сети, информировать о своем техническом состоянии и подтверждать свою полную функциональность.