Одной из составляющих национальной безопасности России является успешное развитие отечественной электроэнергетики. В программах модернизации электроэнергетики на период до 2030 года и модернизации Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) России на период до 2020 года в качестве ключевого направления развития выделено создание интеллектуальной энергосистемы с активно-адаптивной электрической сетью. Другими словами, интеллектуализация электроэнергетической системы должна придать ей принципиально новые свойства: повысить эффективность и обеспечить надежное и качественное электроснабжение потребителей.
По мнению специалистов, важнейшим свойством интеллектуальной электроэнергетической системы должна стать возможность автоматического управления потоками активной и реактивной электрической мощности. При этом их оперативное перераспределение от различных источников энергии к нагрузке позволит своевременно устранять дефицит мощности в системе, снижать нагрузку на сети, не допускать аварийных ситуаций, а также обеспечивать надежное и качественное электроснабжение потребителей.
Однако интеллектуализация процесса передачи и распределения электрической энергии потребует создания новых технологий управления потоками мощности. Одна из таких технологий разрабатывается коллективом кафедры электроэнергетики, электроснабжения и силовой электроники Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева в рамках проекта по Мероприятию 1.3 “Проведение прикладных научных исследований и разработок, направленных на создание продукции и технологий” ФЦП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы”. Похожую задачу решают и в OAO “Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского”, где ставят своей целью разработку научно-технических решений по созданию узла регулирования транспортных потоков мощности на базе полупроводниковых преобразователей с микропроцессорными системами управления на основе современных технологий проектирования устройств силовой электроники и цифровых систем управления.
Проект нижегородцев, о котором мы расскажем более подробно, направлен на разработку технических средств, обеспечивающих управляемость и оптимизацию регулирования параметров активно-адаптивной электрической сети. В НГТУ им. Р.Е.Алексеева считают, что задача может быть решена путем внедрения в структуру электрической сети автоматизированных узлов регулирования потоков мощности. Предстоит найти оптимальные научно-технические решения, которые позволят создать автоматизированные узлы регулирования потоков мощности (АУРПМ) в распределительных электрических сетях для двух уровней напряжения: среднего (6-20 кВ) и низкого (0,4 кВ).
Осуществляет проект команда, состоящая из высококвалифицированных кадров, имеющих большой опыт в проведении подобных работ. В ней есть как профессура и преподаватели кафедры, так и молодые ученые, аспиранты, а также лучшие студенты и магистранты профильных специальностей — всего более 60 человек. Руководит проектом доктор технических наук, профессор кафедры электроэнергетики, электроснабжения и силовой электроники Елена Соснина. Автор концепции интеллектуальных распределительных активно-адаптивных электрических сетей — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электроэнергетики, электроснабжения и силовой электроники Алексей Лоскутов.
На сегодняшний день в НГТУ им. Р.Е.Алексеева завершен первый из пяти этапов проекта. Определены требуемые электрические и функциональные параметры оборудования АУРПМ для сети низкого и среднего напряжений и разработаны принципиальные схемы полупроводникового преобразователя напряжений, осуществляющего регулирование потоков мощности.
Окончание проекта запланировано на декабрь 2016 года, к этому времени, по словам Елены Сосниной, должны быть готовы физическая модель устройства регулирования потоков мощности в сети среднего напряжения и экспериментальный образец устройства регулирования потоков мощности в сети низкого напряжения.
Для сети среднего напряжения преимущества разработки заключаются в расширенных функциональных возможностях модуля продольного регулирования, в возможности ее применения в сетях с напряжением выше 20 кВ, в уменьшении расчетной мощности трансформаторов в составе устройства. Для сети низкого напряжения, помимо реализации функции регулирования распределения транспортных потоков мощности, разрабатываемая технология позволит формировать напряжение синусоидальной формы, осуществлять плавное регулирование его величины и фазового угла.
По оценкам специалистов, проект сыграет важную роль в модернизации современной российской электроэнергетики. Потенциальными потребителями его результатов могут быть ОАО “Российские сети”, ОАО “ФСК ЕЭС” и их сетевые подразделения, а также компании, генерирующие электрическую энергию.
— Положительный эффект от внедрения результатов проекта будет заключаться в снижении дефицита электроэнергии, повышении пропускной способности линий электропередачи, увеличении надежности электроснабжения, — отмечает Елена Соснина.
Спецвыпуск подготовили
Светлана Беляева, Светлана крымова, Елизавета Понарина, Николай Степаненков
Полностью материал спецвыпуска доступен в формате PDF
Нет комментариев