Теплоэнергетика 13.04.01, Экономика 38.04.01.
(Конспект подготовлен студентами)
Ранее мы рассмотрели несколько примеров цифровизации в большой и малой генерации. Следующий шаг (согласно рисунку «генерация-сети-потребление» - рассмотрение сетей (электрических и тепловых).
Цифровизация электросетей
Рекомендуемая литература:
- Концепция Цифровая трансформация 2030 (Россети) 2018 г.
- Цифровая трансформация электроэнергетики. Е.П. Грабчак, 2018 г.
История электрофикации:
Задание: Студентам необходимо посмотреть инфо о плане ГОЭЛРО — с этого началась в СССР «большая электрификация» = большая генерация и большие сети (электросети)
География элекрофикации
Сегодня электросети в РФ развиты хорошо. Исключение — Дальний восток.
Такие масштабы энергохозяйства невозможны без ИНФОРМАТИЗАЦИИ! Все управление этими системами — информатизированы (опутаны не только элетропроводами, но и связью!)
Цитата: Цифровая трансформация предусматривает установку на объектах электросетевой инфраструктуры передового оборудования и создание единой полностью автоматизированной системы управления…. При этом скорость принятия решений существенно увеличится, а персонал будет задействован только в случае выявления аномалий и при необходимости проведения более глубокого аналитического анализа.
Технология передачи электричества
Тренд на децентрализацию генерации.
Тренд на внедрение «искусственных мозгов» для управления сетевым электрохозяйством.
Электрическая сеть — совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии (подстанции, распределительные устройства, линии электропередачи и др).
Сети электрические:
- магистральные (большие)
- распределительные (малые)
Протяженность линий электропередач! Информатизация в электросетевом хозяйстве уже давно состоялась, в настоящее время все оформляется в IT «упаковку».
Электрическая подстанция — комплекс, предназначенный для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящий из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
Студентам самостоятельно почитать про электросетевое оборудование.
Умные сети электроснабжения (англ. Smart grid) — это модернизированные сети электроснабжения, которые используют информационные и коммуникационные сети и технологии для сбора информации об энергопроизводстве и энергопотреблении, позволяющей автоматически повышать эффективность, надёжность, экономическую выгоду, а также устойчивость производства и распределения электроэнергии (посмотреть студентам дополнительно)
Пример1.
Активная и реактивная мощности в сети (применение «искусственных мозгов»):
Работа в неоптимальном режиме приводит к росту потерь в линиях. Это потери денег! "Искусственные мозги" обрабатывают поведение сети и предлагают решения для поддержания заданного значения косинуса фи.
Пример 2.
ЦИФРОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ - Официальное определение ЦПС (согласно стандарту организации ПАО «Россети» СТО 34.01-21-005- 2019) — это «автоматизированная подстанция, оснащенная взаимодействующими в режиме единого времени цифровыми информационными и управляющими системами и функционирующая без присутствия постоянного дежурного персонала»
(см. статью М. Рябчинского ПРЕИМУЩЕСТВА ЦИФРОВИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ) Обратить внимание на стандарты, на которые ссылается автор статьи.
Тренажеры:
- Отработка аварийного режима:
Отработка аварийного отключения блоке 1200 МВт Белорусской АЭС (работа диспетчеров — генерации и сетей)
https://youtu.be/VPXYBA38gxQ
- Отработка штатного режима.
Тренажеры для обучения людей:
- Обзор трёхмерного тренажёра оперативных переключений на электрической подстанции - YouTube Пример игрового гейм-плея для обучения.
- Виртуальный тренажер «Безопасность работ в электроустановках классом 110/10 кВ» https://www.youtube.com/watch?v=VzCISJAafBE (пример, отработки протокола персонала)
- Оперативные переключения. Вывод в ремонт СШ ЗРУ 6(10) кВ – YouTube
Экономика цифровизации в электрофикации:
1. Минимизация аварий и отказов = минимизация затрат на устранение результатов аварий и отказов.
2. Минимизация потерь при транспортировке электрической энергии (потери неизбежны, их нужно минимизировать)
Потери оплачивает конечный потребитель (юр. лица и физ. лица.) - закладывается в тариф (но тарифы для разных категорий потребителей субсидируются государством)
3. Удобство и сокращение сроков.
Учет электроэнергии — АСКУЭ - точный, построение экономической модели не составляет большого труда. Может быть усложнен в разумных пределах.
Напоминание: "Цифра" может работать только тогда, когда есть электропитание!
Внимательно посмотреть на пульт управления подстанцией - похож на большой щит управления энергостанцией. Оперативный персонал - "сетевики"