Борьба с ветряными мельницами, или генерация в распредсеть 10 кВ

На волне понятий, пришедших из Европы, таких как энергосбережение, энергоэффективность, диверсификация энергоресурсов, стали появляться в белорусской энергетике объекты малой генерации. Некоторые предприятия, пожелавшие минимизировать свои затраты на энергоресурсы, решили обзавестись собственными генерирующими мощностями, представляющими собой когенерационные установки (КУ), для пущей выгоды, вырабатывающие тепловую и электроэнергию сразу. Казалось, можно порадоваться за них, дескать, решают свои энергетические проблемы сами путем закупки топлива и разгружают энергосистему (распредсеть) тем, что не требуют ввода дополнительных мощностей и увеличения пропускной способности линий.

Все бы хорошо,  если бы эти источники пожелали работать на свою выделенную нагрузку с потреблением электроэнергии в пиковые моменты из сети и использовать сеть как ведущий источник для поддержания частоты. Так нет, они изъявили волю выдавать электроэнергию в сеть, причем в больших объемах, причем на продажу. Давайте проанализируем, к чему это приведет.

Энергосистема Беларуси представляет собой централизованную систему выработки электроэнергии. Электроэнергия вырабатывается на крупных ТЭЦ и ГРЭС и после, на повышенном напряжении, поступает в энергосистему, где оперативный персонал контролирует и управляет такими показателями как частота, напряжение, выработка,  загружая и разгружая генераторы, регулируя выработку реактивной мощности. Затем электроэнергия поступает в распредсеть, где оперативный персонал уже может воздействовать только на уровень напряжения, ну, и помогать восстанавливать частоту путем отключения нагрузки. Так сложилась философия вертикально-интегрированной белорусской энергосистемы. И вот в эту стройную философию вмешивается генерация в распредсеть. Чтобы кое-что понять, отвлечемся на пример.

Представьте, что вы жилец частного дома с центральным водоснабжением, но вы захотели разрушить монополию Водосбыта и выкопали свою скважину, пользуетесь своей водой. Этого вам показалось мало, и вы решили подключить напор своей скважины к центральному водоснабжению, поставив счетчик на отдачу. А теперь представьте, как округлятся глаза представителей Водосбыта, когда вы выставите им счет за «выдачу воды в водопровод». Нет, ну, вы же мотивируете еще это и заботой о потребителях, и сглаживанием суточных колебаний напора в водопроводе. Но вердикт все равно один: при данном условии организации центрального водоснабжения невозможна выдача воды в водопровод от собственного источника, так как могут быть плачевные последствия для оборудования.

Вернемся к нашей электроэнергии. При текущем построении распредсети, и выполнении релейных защит генерация в распредсеть может вылиться в непредсказуемые последствия. Потому что нарушается принцип построения  распередсети — она из разомкнутой превращается в замкнутую.

В разомкнутой распредсети два источника питания   все время работают раздельно  и включаются в параллель (сеть становится замкнутой) только на  момент оперативных переключений, чтобы при выводе в ремонт оборудования не гасить потребителей, при этом два источника работают в параллель 5-20 минут, не более.

razom

Во времена  СССР в Ленинграде была экспериментальная замкнутая распредсеть, но она не прижилась, так как она требовала сложных  направленных защит и  совершенно другого подхода к оперативному обслуживанию, хотя надежность ее выше.  Такие сети развивались в США, в Европе изначально, со становлением энергетики, поэтому генерация в распредсеть — там дело нормальное.

Zam

      Нужно отметить также, что современные средства диспетчерско-технологического управления, которыми располагают сегодня диспетчера распредсети 10-6 кВ, не позволяют вести контроль перетоков  в распредсети. Вопросы реагирования существующих схем релейных защит на разные режимы генерации в распредсеть сегодня тоже мало изучены. А они требуют глубокого анализа и исследования.

Zam_sKU

Какие выходы из сложившейся ситуации?

Ответы есть:

  1. разработать концепцию  работы замкнутых распредсетей;
  2. привести в соответствие с этой концепцией руководящие документы

по релейной защите, по оперативному управлению ;

  1. привести в соответствие с новыми условиями саму релейную защиту;
  2. усовершенствовать в соответствии с новыми условиями средства диспетчерско-технологического управления для диспетчеров распредсети;
  3.  выработать четкий регламент взаимодействия  оперативного персонала с персоналом генерирующих источников.

Что же делать на данный момент уже установленным генерирующим источникам? У них есть два выхода, пока светила энергетики ответят на 5 предыдущих пунктов:

  1. работать изолированно от энергосистемы, и при этом можно продавать излишки электроэнергии ближайшим потребителям;
  2. работать параллельно с распредсетью, но с «нулевым перетоком» (не выдавая электроэнергию в сеть, используя распредсеть только для поддержания стабильности частоты и гашения пиковых набросов нагрузки).

Подводя итоги, можно сказать, что нерешаемых вопросов не бывает, но нужны конкретные действия, а не бездумное подражание и копирование половины технологических решений  энергосбережения развитых стран.

 

Мальков  А.Ю.

Поделись