Преимущества локализации. План долгосрочного развития сетей

Дмитрий Подгорбунский
Директор департамента «Управление электроэнергией» ООО «Сименс»

Российский энергетический рынок в целом и электросетевой в частности отличается большим числом устаревших мощностей, нуждающихся в модернизации. Традиционный способ модернизации только путем замены устаревшего оборудования не помогает полностью решить проблему. Необходим план долгосрочного развития сетей с комплексной стратегией развития и защиты инвестиций энергокомпаний.

ЭнергоПолис: Какова текущая ситуация на российском электросетевом рынке?

Дмитрий Подгорбунский: Российский энергетический рынок в целом и электросетевой в частности отличается большим числом устаревших мощностей, нуждающихся в модернизации. По официальной статистике, в настоящее время потери электроэнергии в сетях составляют 12%. По нашему мнению, этот процент значительно выше, причем в разных регионах причины разные: и коммерческие, и технические потери. Устаревшее сетевое оборудование влечет за собой крайне низкую надежность и недостаточную эффективность функционирования электрических сетей.

ЭП: Предпринимаются ли шаги для решения данной проблемы?

ДП: Безусловно. Сегодня участники рынка предлагают достаточно много различных решений для повышения эффективности электрических сетей, однако стоимость внедрения данных решений также различна. В этой связи перед эксплуатирующими организациями встают вопросы: могут ли инновационные решения быть экономически эффективными? какие технологии необходимо применять для получения наибольшего эффекта?

ЭП: Если говорить о компании «Сименс», то что предлагает конкретно ваш концерн в этом направлении?

ДП: Давайте в качестве примера возьмем распределение энергии. Как я уже сказал, сейчас потери в российских электросетях в разы превышают мировые стандарты. Среди основных причин (помимо устаревшего оборудования) – отсутствие современных систем учета энергии. Поэтому традиционный способ модернизации только путем замены устаревшего оборудования не помогает полностью решить проблему. Необходим план долгосрочного развития распределительных сетей с комплексной стратегией развития и защиты инвестиций энергокомпаний. Подобные консультационные услуги в области электрических сетей, программного обеспечения для различных расчетов электрических сетей также оказывает «Сименс».

ЭП: Расскажите, пожалуйста, подробнее, как построен этот процесс.

ДП: Как показывает практика, в начале процесса долгосрочного планирования основной проблемой, с которой сталкиваются проектные компании, является сбор исходной информации, например такой, как однолинейные схемы сетей, величины нагрузок у потребителей, прогноз роста нагрузки и многое другое. Использование современного программного обеспечения может существенно упростить решение данной задачи. Для этих целей в «Сименс» обычно используется ПО PSS®SINCAL.

ПО PSS®SINCAL (Siemens Network Calculation) – это высокопроизводительный инструментарий для проведения большого количества различных расчетов электрических сетей. В одном мощном и интуитивно понятном интерфейсе реализована самая современная технология программного обеспечения на основе открытой базы данных, которая содержит все необходимые методики для проектирования и оптимизации электрических сетей.

На основе полученных данных о системе электроснабжения и с учетом роста нагрузки создается модель электрической сети на заданную перспективу. На основании перспективной модели сети создается несколько сценариев развития сети, которые включают в себя концепции релейной защиты, автоматизации и управления сетью. Создание нескольких сценариев развития и их технико-экономическое сравнение позволяют выбрать оптимальный вариант развития сети. Итоговый сценарий, как правило, выбирается совместно с заказчиком на основании проведенных расчетов. После выбора итогового сценария развития сети создается дорожная карта перехода к перспективной модели сети.

Для каждого этапа создается смета оборудования и работ, необходимых для реализации, и оцениваются соответствующие затраты. Таким образом, можно оптимизировать и сократить необходимые инвестиции на модернизацию электрической сети.



ЭП: А есть уже подобные примеры в российской практике?

ДП: Примером выполнения аналогичных работ в России может служить проект с ОАО «БЭСК». Компанией «Сименс» было выполнено моделирование электрической сети г. Уфы в ПО PSS®SINCAL, анализ текущего состояния данной сети и предложено несколько сценариев ее развития.

Сценарии включали в себя не только предложения по изменению топологии сети, но также решения по автоматизации, защите и управлению этой сетью. Результатом проекта стала дорожная карта перехода от текущего состояния сети к выбранному сценарию развития с подробным расчетом необходимых инвестиций на каждом шаге.

ЭП: И какие преимущества получают сетевые компании?

ДП: Подход комплексной модернизации электрической сети с созданием плана долгосрочного развития позволяет интегрировать новые технологии, оптимально заменять устаревшее оборудование, а также снижать эксплуатационные и капитальные издержки энергокомпании.



ЭП: Какое оборудование применено, в частности, для модернизации электросети Уфы и как оно используется?

ДП: Для реализации концепции Smart Grid потребуется 700–800 ячеек для трансформаторных пунктов в год. Программа замены старого оборудования на новое рассчитана на четыре ближайших года. Планируется модернизировать 512 наблюдаемых и 157 управляемых трансформаторных пунктов и проложить 350 километров кабельных линий. Мы рады, что наши партнеры – компания «БЭСК» – остановились на варианте ячеек компании «Сименс».

Новый Центр управления сетями Уфы – один из самых современных и технологичных в России.

Здесь установлены специальное оборудование и программное обеспечение, позволяющие проводить весь комплекс работ, связанных с управлением электрической сетью удаленно.

Задача ЦУС – обеспечение максимальной надежности и экономичности функционирования сетевого комплекса. В центр стекается вся информация о повреждениях в сетевом хозяйстве. Существенно упрощается и ускоряется расчет режимов, прогнозирование, поиск и устранение неисправностей в городских электрических сетях. Прежде бригадам приходилось выезжать на место, чтобы выявить поврежденный участок. На это порой уходило несколько часов. Сейчас же место повреждения кабеля видно на мониторе. Это стало возможно благодаря полевому оборудованию, установленному в сети. «Умное» оборудование сообщает диспетчеру о повреждении линии и указывает место обрыва, а также выстраивает «обходную» схему энергоснабжения по кольцующим линиям электропередачи и предлагает ее на утверждение диспетчеру. Время восстановительных работ существенно сокращается – с нескольких часов до нескольких минут.



ЭП: Какие еще проблемы, помимо экономии времени, позволила решить модернизация электросетей?

ДП: Основными проблемами электрических сетей г. Уфы на момент начала выполнения работ были:
– низкая надежность, обусловленная в том числе сложной топологией (в частности, затрудненное определение места повреждения; повреждения, распространяющиеся на большие участки сети; сниженная надежность за счет использования поперечных связей);
– низкая управляемость (отсутствие дистанционного управления; невозможность стандартизации управления);
– высокие потери электрической энергии (до 15,6%);
– устаревшее оборудование.
При разработке сценариев дальнейшего развития сети мы ставили следующие цели:
– повышение качества и надежности электроснабжения потребителей;
– снижение аварийности в электрических сетях;
– снижение эксплуатационных затрат в электрических сетях;
– повышение управляемости электросетевой инфраструктурой;
– существенное снижение потерь электрической энергии;
– повышение прозрачности при учете потребления электроэнергии юридическими и физическими лицами;
– обеспечение в дальнейшем возможности включения в сеть распределенной генерации.

Для проекта в Уфе были выбраны ячейки с элегазовой изоляцией токоведущих частей, в которых в качестве коммутационных аппаратов применяются вакуумные силовые выключатели. Такими ячейками являются КРУЭ производства «Сименс». Для распределительных подстанций был предложен тип NXPLUS C, а для трансформаторных подстанций 8DJH. У этих ячеек имеется сверхпрочный элегазовый резервуар из нержавеющей стали, в который помещены токоведущие части и коммутационные аппараты. Подключение осуществляется с помощью герметичных и экранированных кабельных адаптеров. При этом изоляция первичных частей на уровне ip68. КРУЭ обоих типов не требуют обслуживания на всем сроке эксплуатации, составляющем не менее 35 лет. Также такая компоновка позволяет практически полностью исключить влияние внешней среды, в том числе попадание мелких животных, влаги и пыли на токоведущие части, это обеспечивает гарантированно бесперебойную работу всего комплекса оборудования. Все распредустройства идеально подходят для интеграции в сеть диспетчеризации и мониторинга, так как изначально разработаны для европейских сетей, где такие технологии применяются уже на протяжении многих лет.



Обычно применение передовых инновационных разработок дает экономический эффект на больших интервалах времени после практического внедрения, тем не менее уже сегодня объективно выявилась необходимость построения современных цифровых сетей с возможностью дистанционного регулирования (по каналам теле­управления и телемеханизации) и самоуправления за счет введения обратной связи. Результатом данной работы станет снижение аварийности в сетях и бесперебойность электроснабжения потребителей, что является наиболее приоритетной задачей на ближайшую перспективу. Эти задачи решаются параллельно с построением развернутой системы коммерческого учета для всех потребителей, взаимоувязанной с задачами оперативного управления сетью и повышением ее наблюдаемости по всем каналам связи.

ЭП: Насколько нам известно, у «Сименс» есть в России локальное производство. Буквально недавно был открыт завод по производству газовых турбин. А что локализовано «Сименс» в области передачи и распределения электроэнергии?

ДП: В этой области уже локализовано производство высоковольтного оборудования и трансформаторов в Воронеже. Также успешно функционирует (и недавно отпраздновало свой пятилетний юбилей) сборочное производство по оборудованию среднего напряжения в Дубне.
На заводе высоковольтного оборудования производится коммутационное оборудование высокого напряжения. Основные рынки для выпускаемой здесь продукции – это Россия и страны СНГ. Помимо непосредственно оборудования нашим заказчикам предлагаются также шефмонтаж, техническая поддержка, обучение для эксплуатационного персонала, предпродажное и сервисное обслуживание.

Наша гордость – трансформаторный завод в Воронеже – разрабатывает, производит, реализует и обслуживает силовые трансформаторы и автотрансформаторы мощностью до 250 МВА и классом напряжения до 220 кВ, а также тяговые трансформаторы для локомотивов и высокоскоростных поездов. Выпускаемые здесь трансформаторы соответствуют наивысшим стандартам качества и существующим национальным и международным стандартам. Завод полностью интегрирован в глобальную технологическую и производственную сеть «Сименс» и имеет производственную мощность 10 000 МВА в год. В сегодняшней экономической ситуации, имея очень высокий уровень локализации, проектирование, инжиниринг, производство, закупки и логистику в одних руках, мы предлагаем заказчикам современнейшее российское оборудование по очень конкурентным ценам.



Сборочное производство по оборудованию среднего напряжения в г. Дубне выполняет целый комплекс работ, включая инжиниринг, сборку, выходные функциональные испытания, шеф-монтаж КРУ и КРУЭ 6–35 кВ (NXAIR, NXAIR P, NXAIR S, NXPLUS C, 8DA/DB, 8DJH, SIMOSEC). На нашем производстве может быть выполнена сборка всех типов КРУЭ. Кроме того, возможно проведение обучения для заказчиков. За пять лет было реализовано более ста проектов, что эквивалентно более 3500 устройствам. В настоящий момент максимальная загрузка производства – около 1000 ячеек в год.

ЭП: Преимущества локализации, конечно, очевидны, но тем не менее перечислите, пожалуйста, в чем конкретно заключаются они для ваших заказчиков?

ДП: Конечно, это в первую очередь минимизация сроков поставки и гибкость при взаимодействии с заказчиками, возможность оперативно реагировать на запросы и любые изменения и пожелания.