Ввиду недавнего столетнего юбилея оперативно-диспетчерского управления, думаю, уместно будет поговорить о том, что это такое и кто же такой этот главный виновник торжества - Системный оператор, получивший столько тёплых поздравлений. Вообще, в этом деле нельзя обойти вниманием и Россети, у них тоже есть диспетчерские центры - ЦУСы (центры управления сетями), правда, только до 110 кВ, но всё-таки. Однако именно Системный оператор отвечает за всю ЕЭС в целом и за её развитие. Это если грубо очень обрисовывать ситуацию. И, кстати, если вы посмотрите, на нашем канале СО частенько упоминается, именно потому, что занимается энергосистемой России, а канал у нас именно об энергосистемах, об электроэнергетике, и всё такое. Но о том, что же входит в круг обязанностей Системного оператора, обычно знают мало. Мало знают даже те, кто с ним непосредственно взаимодействует (кроме сетей, пожалуй).
Электроэнергетика — это отрасль промышленности, объединяющая в себе производство, передачу, распределение и потребление электроэнергии. Одна из важнейших её особенностей — невозможность накапливать электрическую энергию в больших объёмах. Да, у нас есть всякие аккумуляторы и накопители, но пока что в масштабах большой системы эти объёмы, что капля в море. Есть, конечно, ГАЭСы (гидроаккумулирующие электростанции), но там другой принцип работы, на них электроэнергия впрямую не накапливается.
Получается, что ежесекундно мы должны вырабатывать ровно столько электричества, сколько в этот же момент нужно потребителям, иными словами, мы сталкиваемся с одновременностью процессов производства и потребления электроэнергии, а значит, должны строго соблюдать баланс между ними. И нельзя допустить, ни чтобы энергии оказалось мало, ни чтобы её было много, должно быть ровно столько, сколько нужно. Именно этим и занимается Системный оператор во главе с исполнительным аппаратом и большой сетью филиалов по всей стране.
То есть в системе объединены производители электроэнергии, сети и потребители. Самые разные, заметьте, потребители - промышленные предприятия, коммерческие, коммунально-бытовые потребители, транспорт, сельское хозяйство и т.д. Немного отвлечёмся на финансовый момент. Потребители оплачивают электроэнергию сбытовым компаниям. Расчёты между сбытовыми, сетевыми и генерирующими компаниями осуществляются на розничном и оптовом рынках электроэнергии и мощности. Контроль и координацию расчётов выполняет коммерческий оператор — администратор торговой сети. Управление всем этим сложным процессом от генерации до продажи и осуществляет Системный оператор. Его роль заключается в том, что нужно определить, сколько и какие станции будут находиться в работе для оптимизации финансовых затрат, сколько мощности им надо произвести и какими «маршрутами» доставить её потребителям с минимальным риском возникновения аварий в системе.
Можно выделить три основные задачи Системного оператора:
Первая — это управление технологическими режимами работы объектов единой энергосистемы России, причём всё это делается в реальном времени. А объектов в ЕЭС России много, очень много. Это и электростанции, и электрические сети с линиями электропередачи и подстанциями, это и крупные потребители. И нужно так в реальном времени согласовать их электрические режимы, чтобы вся система в целом работала надёжно и стабильно. По сути, это и есть то самое оперативно-диспетчерское управление, столетие которого в ЕЭС России отмечали 17 декабря.
Процесс управления режимами в реальном времени начинается с краткосрочного прогноза – специалисты формируют прогнозы на год, месяц, сутки с почасовым графиком потребления. На основании этого прогноза на математических моделях выполняют расчёт параметров режимов энергосистем, обязательно с учётом плановых ремонтов ЛЭП и оборудования и с учётом вероятности возникновения аварий. Чем ближе прогнозный период расчётов, тем больше уточнённых данных, по которым можно принять решение о переносе ремонтов, если это необходимо. В таком случае собственники оборудования корректируют планы ремонтной компании, а Системный оператор, в свою очередь, повторно выполняет расчёты, анализирует изменения в фактическом режиме энергосистемы и уточняет, становится ли допустимым выполнение отложенных ремонтов.
Вторая задача Системного оператора — обеспечение перспективного развития Единой энергосистемы страны.
Раз уж энергосистема должна обеспечивать столько электроэнергии, сколько нужно в тот или иной момент, мы должны понимать, а какой спрос на неё будет через год. А через пять лет? А через десять — пятнадцать? И значит, нужно составлять прогнозы потребления, и на их основе решать, где сколько энергии производить и как её до потребителя доставлять, то есть какие нужны будут генерирующие мощности и как развивать электрические сети.
Ну и понятно, что уже существующие объекты электроэнергетики постоянно нужно обслуживать, проводить ремонты и модернизировать. Это всё и составляет планы развития энергосистемы на указанную перспективу. Для этого разрабатываются схемы и программы развития электроэнергетики. Это делают на основе математических моделей реальной сети, в которых учитывают параметры сетевого и генерирующего оборудования с учётом планируемых изменений. Также обязательно учитывают прогноз потребления энергосистем и крупных потребителей, в том числе ожидаемый ввод новых.
На этих математических моделях рассчитываются электроэнергетические режимы, после чего делают выводы об основных направлениях развития энергосистем и принимают наиболее оптимальные решения. Для выбранного варианта уточняют расчёты, определяют необходимые параметры оборудования и настройки устройств релейной защиты и автоматики, а также настройки оборудования объектов электроэнергетики.
И третьей важной задачей Системного оператора является обеспечение надёжной работы технологических механизмов оптового и розничного рынков электрической энергии и мощности. Несмотря на все свои особенности, электроэнергия — это всё-таки товар. И, как любой товар, её можно покупать на оптовом или розничном рынке. Но тоже со своими особенностями и спецификой. Не будем здесь углубляться в тему рынка, отметим только, что Системный оператор отвечает за техническое оснащение этого торгового механизма, за его техническую исправность.
Как всё это работает
Чтобы электроэнергетическая система работала эффективно, важно обеспечить слаженную работу информационных систем, которыми оснащены подстанции, а также каналов связи между станциями, подстанциями и диспетчерским центром. Благодаря этому диспетчер Системного оператора круглосуточно контролирует параметры режима и ведёт управление, отдавая диспетчерские команды по телефонной связи. Все переключения в энергосистеме, как плановые, так и вследствие аварий, осуществляются по командам диспетчера или с его разрешения. Процессы в электроэнергетических системах происходят настолько быстро (доли секунды), что человеку не успеть отследить какие-то изменения и среагировать на них, поэтому широко применяется релейная защита и автоматика. Но диспетчер всегда видит все действия этих устройств и может понять, какая в результате сложилась ситуация, нужно ли что-то предпринять и что именно.
По этому поводу рекомендую уже немолодой фильм про СО, снятый к его десятилетию. Фильм действительно хороший, весьма наглядно всё показано. И про аварию на Саяно-Шушенской ГЭС с точки зрения диспетчера СО тоже рассказано, весьма интересно.
Системный оператор как организация
Это, как ни странно, акционерное общество, на 100% принадлежащее государству, то есть непубличное АО, акции на фондовом рынке не торгуются.
Системный оператор представлен в каждом регионе России. Это уровень региональных диспетчерских управлений и представительств. В структуре СО РДУ находятся на нижнем уровне, управляют режимами сетей 110 кВ и региональных электростанций. Объединённые диспетчерские управления (ОДУ) стоят выше уровнем, включают в себя несколько РДУ и управляют режимами крупных станций и сетей 220 кВ и выше. Электроэнергетическим режимом в масштабах всей страны и межгосударственными перетоками занимается Центральное диспетчерское управление (Исполнительный аппарат).
Сколько людей работает в организации? Официальный сайт сообщает следующее:
Штатная численность работников АО «Системный оператор Единой энергетической системы» и его филиалов на 1 января 2021 года составляет более 8 000 человек.
В масштабах страны, конечно, совсем немного, но со своими ответственными задачами вроде бы справляются. Кстати, лайфхак, как понять, хорошо ли у нас работает ЕЭС. Крупных системных аварий не было давно, значит, СО успешно планирует и обеспечивает режимы, надёжность высокая. Те аварии, которые возникают (возникают они постоянно, система "живая"), успешно и достаточно быстро ликвидируют работники сетей и станций. В общем, если электричество есть, значит, система работает нормально. Если его нет, это, конечно, грустно, но в таком случае главный вопрос - через сколько времени его вернут. В отдалённых деревнях и, особенно, коттеджных посёлках с большой нагрузкой и хлипкими сетями могут быть проблемы. В городах с электричеством проблем нет (есть проблемы с подключением, насколько знаю, но это совсем другая история). Но мы отвлеклись.
Надеюсь, удалось более-менее создать картину задач и обязанностей Системного оператора. Если вкратце - они следят за текущей ситуацией в энергосистеме, чтобы все параметры были в норме, решают, что делать в случае аварии (как изменить схему, надо ли загрузить или разгрузить генераторы и какие именно и т.п.), анализируют и планируют режимы, и как следствие, разрешают или откладывают плановые ремонты. В приведённом выше фильме СО сравнивают с дирижёром. Образ хороший и действительно подходящий. Вроде бы сам ничего не делает, сам не играет, только палочкой машет, а без него эта огромная распределённая махина как единое целое работать не будет.
На этой высокой ноте, пожалуй, и закончим наш рассказ, если есть что добавить или обсудить, пишите в комментариях. Ну а нам остаётся пожелать Системному оператору развиваться и избежать страшной, предсмертной для любой компании стадии крайней бюрократизации. Уверена, что всё у СО будет хорошо, там работают потрясающие люди, которые хорошо знают своё дело, профессионалы! В общем, успеха и развития!
