«ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ГЛАЗАМИ МОЛОДЁЖИ Научные труды IV международной научно-технической конференции 14-18 октября 2013 года Том 1 Новочеркасск Лик 2013 1 УДК 620.9:316.346.32-053.6(06) ББК 31:60.56 я43 Э 45 Ответственный ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОАО «СИСТЕМНЫЙ ОПЕРАТОР ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ»

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) ИМЕНИ М.И. ПЛАТОВА

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА

ГЛАЗАМИ МОЛОДЁЖИ

Научные труды

IV международной научно-технической конференции 14-18 октября 2013 года Том 1 Новочеркасск Лик 2013 1 УДК 620.9:316.346.32-053.6(06) ББК 31:60.56 я43 Э 45 Ответственный редактор:

член-корреспондент Академии электротехнических наук

РФ, д-р техн. наук, проф. В.И. Нагай Редакционная коллегия:

д-р техн. наук, проф. П. И. Бартоломей;

д-р техн. наук, проф. А.В. Богдан;

д-р техн. наук, проф. П. М. Ерохин;

д-р техн. наук, проф. А.С. Засыпкин;

д-р техн. наук, проф. Ю.Г. Кононов;

д-р техн. наук, проф. С.Л. Кужеков;

д-р техн. наук, проф. И.И. Надтока;

д-р техн. наук, проф. А. В. Паздерин;

д-р техн. наук, доц. Е.И. Сацук;

канд. техн. наук, доц. П.А. Васильев;

канд. техн. наук, доц. В.Ф. Лачугин;

канд. техн. наук, доц. В.М. Пасторов Электроэнергетика глазами молодежи: науч. тр. IV междунар. науч.техн. конф., Т.1, г. Новочеркасск, 14-18 октября 2013 г. / Мин-во образоЭ вания и науки РФ, Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) имени М.И. Платова. – Новочеркасск: Лик, 2013. – 610 с.

ISBN 978-5-9947-0381- В первый том сборника трудов включены статьи, принятые программным комитетом конференции и отражающие её основные направления: моделирование и оптимизация режимов электроэнергетических систем (ЭЭС); эксплуатация и инновационное развитие ЭЭС; мониторинг, диагностирование электрооборудования и новые информационные технологии для управления ЭЭС в реальном времени.

В работе конференции приняли участие инженеры, ученые и специалисты отраслевых научно-исследовательских, проектных, эксплуатационных электроэнергетических организаций и компаний, а также академических институтов и высших учебных заведений электроэнергетического профиля России и других стран. Большой интерес вызвали доклады студентов, магистрантов, аспирантов, молодых учёных и специалистов.

Материалы сборника предназначены для научных работников и специалистов, связанных с управлением электроэнергетическими системами и будут полезны студентами и аспирантам электроэнергетического направления.

УДК 620.9:316.346.32-053.6(06) ББК 31:60.56 я ISBN 978-5-9947-0381-6 © Министертво образования и науки РФ, © Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, © Авторы, Н

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ

СОПРЕДСЕДАТЕЛИ ОРГАНИЗАЦИОННОГО КОМИТЕТА:

Горбатенко Н.И., д-р техн. наук, профессор, первый проректор ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Ерохин П.М., д-р техн. наук, профессор, Советник заместителя председателя Правления ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва – Екатеринбург);

Нагай В.И., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Разоренов Ю.И., д-р техн. наук, профессор, проректор по научной работе и инновационной деятельности ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Щербакова Л.И., д-р социол. наук, профессор, проректор по образовательной деятельности ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск).

ЧЛЕНЫ ОРГКОМИТЕТА:

Аюев Б.И., д-р техн. наук, председатель Правления ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва);

Белотелов А.К., канд. техн. наук, Президент Некоммерческого партнерства «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике», главный редактор журнала «Релейная защита и автоматизация», заместитель генерального директора ЗАО «ОРЗАУМ» (Россия, Москва);

Березкин Е.Д., канд. техн. наук, доцент кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Боровиков Ю.С., канд. техн. наук, доцент, проректор-директор энергетического института, заведующий кафедрой электроэнергетических систем Национального исследовательского Томского политехнического университета (Россия, Томск);

Бураков И.Ф., доцент кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Воропай Н.И., чл.-корр. РАН, д-р техн. наук, профессор, директор Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Россия, Иркутск);

Гофман А.В., руководитель Оргком-та Молодежной секции РНК СИГРЭ (Россия, Москва).

Джагаров Н.Ф., д-р наук, профессор кафедры электроснабжения и электрооборудования, Технический университет-Варна (Болгария, Варна);

Михайленко Ф.В., советник Генерального директора филиала ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Юга (Россия, Пятигорск);

Мохор В.В., д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник Института проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины (Украина, Киев);

Пузин В.С., канд. техн. наук, начальник управления по научной работе и инновационной деятельности ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Сарры С.В., канд. техн. наук, доцент кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Скубиенко С.В., канд. техн. наук, доцент, декан энергетического факультета ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Федоров В.Н., начальник Управления инновационной, технической политики и повышения энергоэффективности Департамента технологического развития и инноваций ОАО «Россети» (Россия, Москва);

Чеклецова С.П., заместитель директора по общим вопросам ОАО «СО ЕЭС» ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Урала (Россия, Москва - Екатеринбург);

Чмыхалов Г.Н., канд. техн. наук, доцент кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Шишкин С.В., генеральный директор филиала ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Юга (Россия, Пятигорск);

Шульгинов Н.Г., канд. техн. наук, первый заместитель Председателя Правления ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва).

ПРОГРАММНЫЙ КОМИТЕТ КОНФЕРЕНЦИИ

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ПРОГРАММНОГО КОМИТЕТА

Нагай В.И., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск).

ЧЛЕНЫ ПРОГРАММНОГО КОМИТЕТА:

Арцишевский Я.Л., канд. техн. наук, доцент кафедры релейной защиты и автоматизации энергосистем Национального исследовательского университета МЭИ (Россия, Москва);

Бартоломей П.И., д-р техн. наук, профессор кафедры автоматизированных электрических систем Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (Россия, Екатеринбург);

Богдан А.В., д-р техн. наук, профессор кафедры электротехники, теплотехники и возобновляемых источников энергии Кубанского государственного аграрного университета (Россия, Краснодар);

Ванин В.К., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электрических станций и автоматизации энергетических систем Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (Россия, Санкт-Петербург);

Вайнштейн Р.А., канд. техн. наук, доцент кафедры электроэнергетических систем Национального исследовательского Томского политехнического университета (Россия, Томск);

Ведерников А.С., д-р техн. наук, заведующий кафедрой электрических станций Самарского государственного технического университета (Россия, Самара);

Воротницкий В.Э., д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник отдела энергоэффективности ОАО «Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы» (Россия, Москва);

Гольдштейн В.Г., д-р техн. наук, профессор кафедры автоматизированных электроэнергетических систем Самарского государственного технического университета (Россия, Самара);

Дони Н.А., канд. техн. наук, директор по науке НПП «ЭКРА», (Россия, Чебоксары);

Ерохин П.М., д-р техн. наук, профессор, Советник заместителя Председателя Правления ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва – Екатеринбург);

Ефимов Н.Н., д-р техн. наук, заведующий кафедрой тепловых электрических станций и теплотехники ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Жарков Ю.И., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизированных систем электроснабжения Ростовского государственного университета путей сообщения (Россия, Ростов-на-Дону);

Засыпкин А.С., д-р техн. наук, профессор кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Исаев В.В., директор департамента РЗА подстанции НПП «ЭКРА», (Россия, Чебоксары);

Колосок И.Н., д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения РАН (Россия, Иркутск);

Кононов Ю.Г., д-р техн. наук, доцент, директор Института электроэнергетики, электроники и нанотехнологий Северо-Кавказского федерального университета (Россия, Ставрополь);

Кужеков С.Л., д-р техн. наук, профессор кафедры электрических станций и электроэнергетических систем ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Кучеров Ю.Н., д-р техн. наук, начальник Департамента технического регулирования ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва);

Лачугин В.Ф., канд. техн. наук, заведующий лабораторией информационноизмерительных и управляющих систем в электроэнергетике ОАО «ЭНИН» (Россия, Москва);

Линт М.Г., к.т.н., научный редактор журнала "Электроэнергия. Передача и распределение", директор по стратегическому развитию ООО "Исследовательский Центр "Бреслер" (Россия, Москва);

Махнитко А.Е., д-р инж. наук, профессор Рижского технического университета (Латвия, Рига);

Надтока И.И., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электроснабжения промышленных предприятий и городов ЮРГПУ(НПИ) (Россия, Новочеркасск);

Назарычев А.Н., д-р техн. наук, профессор, проректор по научной работе Петербургского энергетического института повышения квалификации (Россия, Санкт-Петербург);

Нудельман Г.С., канд. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой теоретических основ электротехники и релейной защиты Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова (Россия, Чебоксары);

Паздерин А.В., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизированных электрических систем Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (Россия, Екатеринбург);

Пасторов В.М., канд. техн. наук, заместитель начальника службы тренажерной подготовки персонала филиала ОАО «СО ЕЭС» ОДУ Юга (Россия, Пятигорск);

Савельев В.А., д-р техн. наук, профессор кафедры электрических станций, подстанций и диагностики электрооборудования Ивановского государственного энергетического университета (Россия, Иваново);

Сацук Е.И., д-р техн. наук, начальник службы внедрения противоаварийной и режимной автоматики ОАО «СО ЕЭС» (Россия, Москва);

Сивокобыленко В.Ф., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой электрических станций Донецкого национального технического университета (Украина, Донецк);

Суворов А.А., канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизированных электрических систем Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (Россия, Екатеринбург);

Тасев Н.В., д-р наук, кафедра электроэнергетики ТУ–Варна (Болгария);

Тропин В.В., д-р техн. наук, профессор кафедры применения электрической энергии Кубанского государственного аграрного университета (Россия, Краснодар);

Туманин А.Е., начальник отдела инновационной политики, энергоэффективности и реализации инфраструктурных проектов Управления инновационной, технической политики и повышения энергоэффективности Департамента технологического развития и инноваций ОАО «Россети» (Россия, Москва);

Фишов А.Г., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем Новосибирского государственного технического университета (Россия, Новосибирск);

Чукреев Ю.Я., д-р техн. наук, директор института социально-экономических и энергетических проблем Севера Коми научного центра Уральского отделения РАН (Россия, Сыктывкар);

Шуин В.А., д-р техн. наук, профессор кафедры автоматического управления электроэнергетическими системами Ивановского государственного энергетического университета (Россия, Иваново);

Шурупов А.А., канд. техн. наук, заведующий отделом подстанционных защит НПП «ЭКРА», (Россия, Чебоксары)

ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ

УДК 378.

СОВРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ

ОБРАЗОВАНИЕ В ВУЗАХ РОССИИ НЕ ИНЖЕНЕРНОЕ

имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург Проблеме подготовки специалистов электроэнергетиков в нашей стране всегда уделялось большое внимание, поэтому проектирование, развитие и успешное функционирование как Единой энергетической системы (ЕЭС) России, так и электроэнергетики в целом стало возможным лишь при наличии высококвалифицированных инженерных и научных кадров. Настоящий доклад развивает тему, поднятую на двух предыдущих конференциях «Энергетика глазами молодежи» [1,2].

С момента организации по Указу императора Петра I Московской инженерной школы, которая в 1703 г. была переименована в Московскую инженерную школу, а при Екатерине II произошла её «модернизация» в Императорское Московское Техническое Училище. В царское время стали действовать 12 высших учебных заведений с инженерным образованием:

Санкт-Петербургский технологический институт имп. Николая I (1828), Харьковский технологический институт Александра III (1885).

Санкт-Петербургский электротехнический институт Александра III (1886), Санкт-Петербургский политехнический институт Петра Великого (1899), Киевский политехнический институт имп. Александра II (1898), Томский Технологический институт имп. Николая II (1896), Варшавский политехнический институт имп. Николая II (1898), Донской Алексеевский политехнический институт (1907), Московский институт инженеров путей сообщения (1896), Екатеринославский горный институт имп. Петра I (1899), Уральский горный институт имп. Николая II (1914), Средне-Волжский индустриальный институт (1914).

В советское время в 1918 г. появилось всем нам знакомое название «Московское Высшее Техническое Училище» (позже МВТУ им. Н.Э. Баумана). В 1920 г.

создан Уральский индустриальный институт (далее УПИ, УГТУ, УрФУ).

В 1930 г. на базе МВТУ созданы МАИ, МЭИ, МИСИ. Настоящий рывок в отечественном инженерном образовании произошел в послевоенные годы. Так в 60-е годы прошлого века в СССР было уже 48 вузов, готовящих инженеров по электроэнергетическим специальностям. Динамика численности инженеров в СССР и США в 1930-1960 гг. отражена в следующей таблице:

В 1960 г. в СССР, несмотря на грандиозные потери в прошедшей Великой отечественной войне, количество инженерного персонала возросло до тыс.чел., а в США составило 850 тыс. чел.

Естественно, массовое инженерное образование давало не только положительные результаты (повышение образовательного и культурного уровня населения, появление научно-педагогических школ, мощное развитие электроэнергетики и крупные достижения в ней, в том числе создание ЕЭС СССР – крупнейшего в мире энергообъединения, освоение высоких напряжения, создание крупных электростанций и мн. др.), но и отрицательные. Отметим главные из них.

1. Появилось огромное противоречие между инженерной должностью и инженерной деятельностью. Фактическая деятельность специалистов не требовала инженерного мышления.

2. Инженерные знания и умения выпускников технических вузов на практике становились невостребованными.

3. Плановая экономика душила инженерную инициативу.

4. Интерес к инженерно-техническим специальностям стал снижаться.

5. Массовое заочное образование (ранее очень нужное) превратилось в полнейшую профанацию и др.

Интересно сопоставить число выпускаемых специалистов с высшим образованием по специальностям Электрические системы и сети, Релейная защита и автоматика ЭЭС и Электрические станции (это специальности кафедры Автоматизированные электрические системы УрФУ, на которой автор преподаёт с 1959 года) у нас и за рубежом.

В СССР в 80-е годы на 48 кафедрах выпускалось в год более 2500 инженеров, в это время в Англии – около 50 человек. В пересчете на 1 млн. населения получаем: в СССР – 10 специалистов, в Англии – 1. В начале этого столетия в России пропорция была приблизительно той же. Такое сопоставление заставляет задуматься о необходимом количестве и качестве выпускаемых инженеров.

Очевидно, никто не скажет, что Англия осталась на обочине научнотехнического прогресса (НТП) из-за малого количества собственных специалистов.

Речь идёт о том, что массовое перепроизводство инженеров привело к девальвации этого звания, к снижению качества и эффективности труда инженеров в условиях отсутствия соответствующей мотивации.

Однако это не означает, что на смену перепроизводству инженеров должно придти их полное отсутствие в области электроэнергетики, которая обеспечивает энергобезопасность страны. Тем не менее, Правительство и Министерство образования и науки РФ пришло к другому решению.

Дело в том, что в 2011 году в России закончился приём на высшее инженерное образование по подавляющему числу ключевых технических направлений, в том числе в области электроэнергетики и электротехники. Более того, термины инженер и инженерное образование Министерство образования и науки РФ под руководством А.А.Фурсенко исключило из отечественного лексикона. А те 33 сохраненные инженерно-технические специальности, которые составляют менее 10% от общего выпуска специалистов и которые теперь называются «специалитетом» (9 по информационной безопасности и радиоэлектронике, 7 по горно-геологическим и строительным делам, 17 по авиации, вооружению ядерным и атомным проблемам), не снижают остроту проблемы, связанной с потерей научно-технического прогресса в большинстве видов деятельности россиян.

Напомним, что в основу образовательной программы согласно Болонскому соглашению положена двухступенчатая система, в которой базовое четырехлетнее образование получают бакалавры и дополнительное двухлетнее образование – магистры.

В результате активной деятельности менеджеров системы высшего технического образования произошло шатание из одной крайности в другую. В советское время было явное перепроизводство инженеров. Не более 10% специалистов с дипломами инженера занимались творческой деятельностью, что как раз и соответствовало их предназначению (от лат. ingenium – изобретательность, способность к творчеству). К сожалению, в те времена не понимали разницы между инженерной должностью и инженерной деятельностью. Дело усугублялось тем, что в плановой социалистической экономике (не касаясь космических и оборонных проблем) инновации слабо приживались.

В условиях зарождающейся рыночной экономики свободный творческий инженерный труд постепенно становился востребованным, но реформа высшего образования прервала эту тенденцию. Это и есть другая крайность. Чиновники Министерства образования и науки РФ пришли к неожиданному для научнопедагогической общественности выводу: зачем давать глубокие знания специалистам, если они не востребованы? Последовало необоснованное решение – надо заменить инженеров на бакалавров. Трудно просчитать вред, наносимый этим недальновидным решением.

Кризис в научно-техническом прогрессе стал проявляться в том, что Россия с каждым годом всё больше покупает иностранное электроэнергетическое оборудование и технологии без получения прав на «ноу-хау». Более того, катастрофа надвигается в связи с тем, что придётся покупать не только оборудование и новые технологии, но и специалистов для их обслуживания и внедрения. Тому есть уже много фактических примеров.

Идеологами перехода к двухуровневому образованию «бакалавр – магистр» на Западе и в России являются гуманитарии – отнюдь не люди с техническим менталитетом и образованием. Восторжествовала их идея «гуманизации и гуманитаризации» инженерно-технического образования. Всё больше и больше навязывается идея «личностно ориентированного образования», то есть ориентированного на студента с заниженными ролью и функциями преподавателя.

Возможно, в гуманитарной сфере деятельности специалистов с высшим образованием вполне оправдано взятое направление трансформации, однако нет никаких оснований в российских условиях копировать предложенную модель на техническую сферу подготовки специалистов, уповая на то, что якобы благодаря этой трансформации будет ликвидировано имеющееся существенное отставание России в НТП. При этом ставка на главенствующую роль менеджеров в управлении не только в образовании, но и в технологических процессах, всё больше сказывается на существенном замедлении и отставании в НТП. Это особенно важно в ключевых отраслях, среди которых электроэнергетика была и остаётся ведущей.

Готовясь к настоящей конференции, пришлось заглянуть в Интернет в рубрику «современное инженерное образование». Оказывается, существует проект «Промышленный и технологический форсайт Российской Федерации». Руководитель проекта кандидат юридических наук, руководитель рабочей группы кандидат географических наук. В рамках проекта подготовлена и издана книга «Современное инженерное образование» (Москва – Санкт-Петербург, 2012). Какой же это «взгляд в будущее», если даже не упоминается ликвидация инженерного образования в большинстве научно-технических направлений, не рассматриваются проблемы развития инженерного мышления и необходимости системного подхода к изучению и анализу физических явлений в технологических процессах. Не вскрыты болевые точки учебного процесса (важнейшая из них – унизительная оплата труда профессорско-преподавательского штата вузов) и др.

Если суммировать мнение видных деятелей науки и образования [2-5], то можно констатировать следующее:

отказ от выпуска инженеров в России даёт лишь экономический эффект в уменьшении на 15-20% затрат на высшее образование, что не сопоставимо с потерей возможности грамотного технического обслуживания и обеспечения безаварийного состояния сложнейшего оборудования и системы управления технологическим процессом производства и передачи электроэнергии;

квалификация бакалавр не обеспечивает необходимой профессиональной деятельности в промышленности страны, а в электроэнергетике особенно;

электроэнергетика без инженеров – это прямая угроза энергетической безопасности России.

Почему проблема возрождения инженерного образования чрезвычайно важна для электроэнергетики? Дело в том, что в целом электроэнергетика опирается на ЕЭС России, ставшей основой всего народно-хозяйственного комплекса и жизнедеятельности населения страны. В отличие от других технических комплексов электроэнергетическая система имеет большую протяженность, при этом географически удаленные друг от друга объекты (электростанции и подстанции) технологически связаны между собой, так как образуют единый процесс производства и передачи электрической энергии. Популярно говоря, здесь может сработать «принцип домино» – падение одного элемента влечёт за собой падение другого и т.д. Такая угрожающая особенность не свойственна другим отраслям деятельности людей.

Например, если произошла авария на какой-либо шахте, то это событие имеет локальный характер, быть может, даже с тяжелыми последствиями, но это не катастрофа для страны, так как технологически другие шахты с данной не связаны. Они будут продолжать работать.

В энергосистеме же все электрические генераторы жестко связаны между собой линиями электропередачи, обеспечивающими их синхронную работу. Несмотря на высокую автоматизацию производства и передачи электроэнергии, неграмотные или ошибочные действия персонала могут привести к катастрофам с нарушениям энергетической безопасности страны.

Сложность системы безаварийной работы ЕЭС и её масштабы однозначно подтверждают, что одними бакалаврами с такой «махиной» ни в эксплуатации, ни, тем более, в её развитии и проектировании, не справиться, если мы хотим сохранить свой суверенитет. Возрастание системных аварий и их тяжести настораживают. В решении вопроса энергетической безопасности «заграница» нам не поможет. У них нет проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния как проблемы государственного уровня.

До недавнего времени наша страна была лидером мирового уровня в вопросах строительства и автоматизации сверхмощных протяженных электроэнергетических систем. В условиях новых рыночных экономических взаимоотношений субъектов генерации и потребления электроэнергии, а также внедрения новых информационных технологий, интеллектуализации управления как составной части системы Smart Grid и реформирования высшего технического образования этот лидерство во многом было утеряно.

Многие производственники уповают на магистров, так как они будут не хуже, а в чём-то даже лучше инженеров благодаря своей шестилетней подготовке, но это означает, что «практика останется без теории». Отдавая приоритет практической работе магистров в востребованной области деятельности, невольно оголяются теоретические исследования, без которых научно-технический прогресс невозможен. Кроме того, не придётся рассчитывать на магистратуру как на кузницу кадров для системы инженерно-технического образования.

Дело в том, что основное предназначение магистров – это научноисследовательская работа и работа в вузах по подготовке бакалавров, инженеров и новых поколений магистров. Более того, понятия «инженерная деятельность» и «научно-исследовательская деятельность» не являются синонимами, хотя и тесно связаны между собой.

Проблему подготовки квалифицированных инженерных кадров в России обсуждали 29.03.2011 на брифинге в РИА "Новости" помощник президента РФ Аркадий Дворкович, заместитель Министра образования и науки Алексей Пономарев и заместитель Министра промышленности и торговли Андрей Дементьев. Были рассмотрены следующие вопросы:

• Разработка профессиональных стандартов.

• Мероприятия по сближению вузов и предприятий.

• Проведение аккредитации учебных программ и сертификация специалистов.

• Повышение требований к качеству программ вузов.

Участники обсуждения пришли к выводу, что необходимо:

• Обеспечить инженеров жильем;

• Изменить условия обучения;

• уделять большее внимание раннему профессиональному ориентированию, начиная со старших классов школы;

• заинтересовать инженеров масштабными проектами;

• повысить зарплаты инженеров;

• повысить стипендии на приоритетных инженерных специальностях.

На что приходится здесь обратить внимание. Главное, ни слова о 90% ликвидированного инженерного образования. Более того, ни слова о преподавателях в этом обсуждении! Как будто их нет в процессе обучения. А ведь из-за низкой зарплаты преподаватели (а это, во-первых, молодёжь, во-вторых, ППС – опытный профессорско-преподавательский состав) либо уходят в сферу производства на более высокие заработки, либо подрабатывают на дополнительных оплачиваемых видах деятельности. С огорчением приходится констатировать, что кафедры «стареют» и качество подготовки специалистов от всего этого неминуемо ухудшается.

23 июня 2012 года новый Министр образования и науки Д.В. Ливанов, пришедший на смену А.А. Фурсенко, назвал 3 главных необходимых изменения в высшем образовании:

1. Структурные изменения, которые касаются количества университетов и их качества. При этом необходимо сократить в 2 раза бюджетные места, а качество резко увеличить. (Комментарий: сократить легко и даже надо, а вот как улучшить качество, не оговорено, более того, это невозможно сделать в сложившейся системе финансирования высшего образования).

2. Институциональные изменения, создающие новые условия для работы и стимулы для развития. (Вся бюджетная политика противоречит этому посылу).

Содержательные изменения, которые необходимо начать с пересмотра образовательных программ. (Это правильный и назревший тезис, но пока у преподавателей нет ни стимула, ни времени глубоко ими заниматься).

К сожалению, Министр не дал никаких оснований надеяться на ликвидацию глубочайшего недофинансирования высшего образования, из-за которого вузы уже существенно постарели, нет притока молодёжи, а энтузиасты работы в вузах вынуждены на стороне подрабатывать для обеспечения нормальной жизнедеятельности. По состоянию на начало 2013г. средняя зарплата преподавателя ВУЗа в размере 12 т. р. (для справки: у профессора 25 т.р., доцента 18 т.р., ассистента 8 т.р.) в 3 раза меньше средней зарплаты рабочего персонала промышленности. Конечно, фактические заработки преподавателей по сравнению с выше приведёнными в 1,5-2 раза больше, так как для нормального жизнеобеспечения они вынуждены находить себе дополнительную оплачиваемую работу.

Проблема усугубляется ещё и тем, что нормативная нагрузка российских преподавателей при чрезвычайно низкой зарплате в несколько раз выше нагрузки их европейских коллег, что, естественно, отражается на качестве подготовки специалистов. А ведь инженеры и магистры – это штучный «товар», который нельзя поточным способом «штамповать», как это сейчас заложено в основу нашего высшего образования. Нормативное число обучающихся доведено до 10-12 студентов на одного преподавателя, а по факту оно значительно больше из-за возрастающей коммерческой составляющей в нашем образовании. Заметим, что в западных странах оно лежит в диапазоне 4-6.

В ряде ВУЗов, включая кафедру АЭС УрФУ, уже накоплен достаточный опыт трехуровневой подготовки специалистов по схеме «бакалавр – инженер – магистр», правда, без пересмотра на государственном уровне общего количества выпускаемых специалистов и пропорций в их разных категориях. Безусловно, для повышения престижа и эффективности деятельности инженеров их число должно быть существенно сокращено с учетом перекладывания рутинной работы на бакалавров.

Предлагаемая модель трёхуровневого технического образования в области электроэнергетики основывается на фактической востребованности специалистов разного уровня, которая может быть сформулирована следующим образом:

инженеров должно быть не меньше, чем магистров, но на много меньше, чем бакалавров. Поэтому необходимо готовить:

- бакалавров как эксплуатационников рабочего оборудования и для поддержания действующих технологических процессов – 60-70%;

- инженеров как разработчиков и/или для внедрения новых технологий и оборудования – 20-25%;

- магистров для исследовательской и научной работы, а также для работы в вузе – 10-15%).

Безусловно, полезно провести оптимизацию пропорций обучающихся на разных ступенях в зависимости от направления подготовки и региональных интересов и возможностей.

1. Для сохранения энергетической безопасности и энерготехнологической независимости Россия нуждается в трёхступенчатом высшем техническом образовании в области электроэнергетики.

2. Отбор на инженерные специальности также как и в магистратуру должен осуществляться на конкурсной основе и не при поступлении в вуз, а после четырёхлетнего обучения в бакалавриате.

3. Без кардинального изменения отношения к преподавателям ВУЗов как к категории низко оплачиваемых работников не удастся решить проблему подготовки высококвалифицированных специалистов и обеспечить как энергетическую безопасность страны, так и НТП.

4. Гуманитаризация образования не должна снижать эффективность инженерной подготовки специалистов.

1. Бартоломей П.И. Эффективность Болонского процесса в области электроэнергетики сомнительна. Научные труды международной НТК «Энергетика глазами молодежи: сборник статей». В 3т. – Самара: СамГТУ, 2011. Т.3. – С. 259- 2. Бартоломей П.И. Электроэнергетическое образования без инженерной подготовки специалистов. III Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодёжи». Научные труды в 2 т. – Екатеринбург: УрФУ, 2012. Т.1. – С. 17-27.

3. Похолков Ю.П. Инженерная мысль в России – Полёт прерван? «Аккредитация в образовании», июль 2010, №40. – С. 27-29 (см.также http://aeer.ru/publications/ru/1535.htm).

4. Федоров П.Б. При решении нешаблонных задач инженерная школа дает фору. Проблемы высшего инженерного образования. http//newspaper.home.nov.ru/3/ing.htm 5. Караганов С.А. Россия теряет инженерное образование. 26.02.2010. Examen.ru:

http://begin.ru/main/news_and_articlеs/ 6. Дьяков А.Ф., Платонов В.В. О компетенции и уровне подготовки бакалавров в области электроэнергетики и электротехники // Энергетик. – 2011. – № 11. – С. 2-8.

7. Обсуждение статьи Дьякова А.Ф. и Платонова В.В. «О компетенции и уровне подготовки бакалавров в области электроэнергетики и электротехники» (Энергетик.. №11. 2011) // Энергетик. – 2012. – № 1. – С. 24- УДК 371.134:331.

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТОВ –

ЭНЕРГЕТИКОВ КАК РЕСУРС КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ

НА РЫНКЕ ТРУДА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) Аргументация тому, что энергетическому комплексу России необходимо новое качество трудовых ресурсов, в обосновании не нуждается. Во исполнение известных решений, принятых федеральными органами власти, корпорациями, интегрированными структурами и организациями электроэнергетики, реализуется комплекс мероприятий, направленный на развитие кадрового потенциала и совершенствование системы профессионального образования работников комплекса, ведется активный поиск форм и методов взаимодействия и повышения результативности проводимых мероприятий. Эти меры носят системный характер, они предполагают исправление существующих проблем, но главным пока остается уточнение того, какова будет их практическая эффективность. В частности, речь идет о развитии целевого профессионального образования и принятии дополнительных мер по повышению эффективности профессиональной адаптации молодых специалистов и закреплению молодых кадров в организациях. Кроме того, необходимо разработать ряд нормативных актов в целях совершенствования системы профессионального образования работников электроэнергетической отрасти, которые могут стать основой для разработки профессиональных стандартов.

Управление человеческими ресурсами становится стратегическим вектором развития любой социотехнической системы, поскольку в век знаний и интеллектуальных технологий наращивание потенциала трудовых ресурсов непременно приводит к росту производительности труда и устойчивости фирмы на рынке товаров и услуг. Именно эта идея заложена в разделах о профессиональном образовании нового закона «Об образовании в Российской Федерации», она объединяет интерес вузов и работодателей в вопросах взаимопонимания того, чему и как учить в высшей школе.

Интенсивная динамика содержания и характера труда энергетиков предполагает опережающее обучение специалистов в высшей школе. В настоящее время в ЮРГПУ(НПИ) на 6 направлениях и специальностях всех форм обучения по укрупненной группе специальностей 140000 «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника» обучается более полутора тысячи человек, ежегодный выпуск составлял около 300 чел., трудоустройство по специальности – почти 90%. Показатель трудоустройства является одним из показателей эффективности деятельности вузов, в нем напрямую отражается уровень устойчивости взаимодействия с работодателями. Не касаясь объективных факторов, детерминирующих трудоустройство, нельзя не обратить внимания на существенную роль социальных аспектов: это использование неформальных каналов при трудоустройстве, когда «на работу принимаются близкие родственники или еще более беспокойные факты – «нимфы с отсутствием серого вещества». Эти обстоятельства свидетельствуют о нарастающих тенденциях дисфункций каналов социальной мобильности и карьерного роста молодых специалистов.

В настоящее время в деятельности, как в целом университета, так и энергетического факультета и его кафедр, отработаны многие направления взаимодействия с предприятиями, которые, судя по трудоустройству и заявкам на молодых выпускников, давали неплохие результаты: в числе первых в университете открыта магистерская подготовка, разработана и реализована совместно с профильными колледжами система непрерывного образования «СПО-ВПО», реализован совместно с Новороссийским колледжем эксперимент по прикладному бакалавриату. Осуществляются действенные меры по вовлечению работодателей в образовательный процесс: участие в разработке учебных планов, доработке содержания общепрофессиональных компетенций, определение тематики курсовых и дипломных работ, руководство производственной практикой.

В ЮРГПУ(НПИ) имеется богатый опыт довузовской подготовки выпускников образовательных учреждений к поступлению в университет, осуществляемый совместно с предприятиями энергетической отрасли. Так, в течение ряда лет выпускники школ вовлечены в процесс многоступенчатой инженерной подготовки кадров – в школах и лицеях созданы группы учащихся, для которых проводятся дополнительные занятия по физике, математике и введению в профессию силами сотрудников университета и местных специалистов (лицей № 5, г. Волгоград; Школа молодых энергетиков). Эти мероприятия обеспечивают энергетическому факультету хороший приток абитуриентов – средний балл зачисленных составляет более 60, кроме этого, в течение ряда лет поддерживается целевая контрактная подготовка, когда объединение «Волгоградэнерго» доплачивает стипендии студентам, а также кураторам учебных групп, понимая, что эти средства целенаправленно связны с будущим своего инженерного корпуса.

Данная работа проводится в рамках Генерального соглашения об основных направлениях научно-технического сотрудничества между ЮРГПУ(НПИ) и ОАО «Волгоградэнерго» в области внедрения новых технологий, технической подготовки производства, подготовки и переподготовки кадров. Кроме того, начата подобная работа с МРСК Юга России (города Ростов-на-Дону, Новочеркасск).

Большой популярностью у школьников пользуется участие в мероприятиях, проводимых совместно с представителями фонда «Надежная смена» (учредитель Системный оператор Единых энергетических систем) межрегиональных олимпиад школьников, желающих обучаться на энергетических специальностях университета.

В 2013 г. олимпиада проводилась для учащихся 11 классов по математике, физике и энергетике. В олимпиаде приняло участие около 40 человек из городов Новочеркасска, Ростова-на-Дону и Ставрополя.

С 1 сентября 2013 г. в связи со вступлением в действие Закона «Об образовании в Российской Федерации» будет осуществляться доработка содержания образовательных программ по направлению подготовки «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника», которая предполагает совместную разработку ключевых ориентиров, нацеленных на усиление в учебе практико-ориентированной составляющей. Стоит подчеркнуть, что основным инструментом сопоставимости уровня подготовки по образовательным программам служат компетенции. Именно способности выполнять профессиональные задачи в большей степени сегодня привлекают у выпускников высшей школы работодателей, другими словами, акцент переносится на результаты обучения.

Чтобы намеченные цели были результативными, уже определились направления, по которым совместно с партнерами-работодателями необходимо плотно поработать по уточнению содержания профессиональных стандартов соответствующих областей деятельности в энергетической отрасти, а также по уточнению возможности организовывать образовательный процесс непосредственно на энергетических предприятиях, а также перспектив создания базовых кафедр на этих предприятиях или специализированных лабораторий в университете. В имеющихся научных обобщениях и публикациях относительно преимущественных компетенций выпускников в глазах работодателей обращается внимание на способность самостоятельно генерировать идеи, находить и использовать необходимые данные, способность вырабатывать собственную позицию по профессиональным вопросам и аргументировать ее в дискуссиях. Мы полагаем, что содержание оценочных средств по каждой дисциплине, каждой образовательной программе должно быть максимально приближено к реальным производственным ситуациям. В образовательном процессе нам важно обеспечить академическую мобильность наших студентов.

Чтобы быть уверенным в сопоставимом уровне подготовки, введено понятие метакомпетенций, которые должны быть сформированы у любого выпускника, независимо от профиля подготовки, в частности, по данному направлению подготовки – это «нацеленность на достижение результата и способность работать самостоятельно и применять знания на практике, основываясь на принципах социальной справедливости, социальной ответственности и гражданского сознания». Кроме этого, предполагается усилить фундаментальную инженерную подготовку за счет восстановления статуса дисциплин конструкторско-технологического профиля, что придаст выпускнику облик «системного инженера», совместно с вузами Ростовской области развивать сетевую форму освоения основных образовательных программ для обеспечения академической мобильности и доступности студентов к научным и образовательным ресурсам всех вузов. В рамках новой стратегии ускоренного обучения реально создать совместно с ссузами и колледжами вертикаль «непрерывного образования».

Появились нормативные акты, регулирующие целевое обучение специалистов с высшим профессиональным образованием, предусматривающее порядок приема в образовательные учреждения, поступления на работу после окончания обучения, права и ответственность образовательного учреждения, организацииработодателя и студента, а также определяющие формы типовых контрактов между студентом и учебным заведением, студентом и работодателем, заключаемых в рамках целевого обучения.

Для укрепления кадровых ресурсов отрасли необходимо более полно использовать возможности университета в организации дополнительного профессионального образования, которое в перспективе станет ключевым звеном системы непрерывного образования. Только в рамках системы: «вуз - производство - повышение квалификации - переподготовка» можно эффективно решить проблему переформатирования кадрового потенциала для модернизации и инновационного развития отрасли.

В настоящее время в университете реализуется 68 программ ДПО, причем наш опыт свидетельствует о том, что программы ДПО гораздо компактнее основных образовательных программ, их значительно легче не только адаптировать к изменяющимся технологиям, но и разрабатывать «на опережение».

Электроэнергетическая укрупненная группа специальностей и направлений подготовки предполагает возможность обучения по программам прикладного бакалавриата с обязательным обучением студентов рабочим профессиям. Полагаем, что в учебных центрах на предприятиях в период производственной практики студентов важно поддерживать не только ознакомительные технологии, но и создавать условия для получения рабочих профессий. Таким путем будет обеспечена эффективная профессиональная адаптация выпускников вуза на предприятиях.

УДК 620.9:316.346.32-053.6(06)

ИННОВАЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

В докладе представлен обзор новых технологий производства, преобразования и распределения электрической энергии, планирования и управления режимами электроэнергетических систем, которые активно разрабатываются и внедряются в крупнейших энергообъединениях мира.

Приведена характеристика инновационных технологий, которые существенно влияют на развитие энергетики, на надежность работы, имеют перспективы внедрения в обозримом будущем и значительно повышают технико-экономические показатели энергосистем.

Эффективность управления режимами электроэнергетической системы во многом определяется адекватностью используемых ее математических моделей, качеством решения задач проверки допустимости, устойчивости и надежности существующего или планируемого режимов. Для расчета нормальных и переходных режимов используются широко известные программно-вычислительные комплексы (ПВК), примерами которых могут служить: ПВК PSS/E, RastrWin, ориентированные на расчет анализ и оптимизацию установившихся режимов, ПВК EUROSTAG, Мустанг, RUSTAB, предназначенные для расчетов электромеханических переходных режимов, ПВК NETOMAC, с помощью которого можно проводить расчеты электромагнитных и электромеханических переходных режимов, комплексы программ для расчетов электрических величин при повреждениях сети и уставок релейной защиты – ПВК АРМ СРЗА и ТКЗ 3000, ПВК АНАРЭС, ДАКАР-2010 позволяющие рассчитывать установившиеся режимы, токи короткого замыкания и динамическую устойчивость.

В последнее время все более широкое распространение получает ПВ КEMTPRV (Electro Magnetic Transient Program – Restructured Version), разработанныйв США компанией EMTP Development Coordination Group в рамках международного проекта EMTP Restructuring Project. Характерной особенностью этого комплекса является детальное моделирование переходных режимов в таких элементах энергосистемы, как генераторы и двигатели при сохранении высокой точности расчетов.

Наряду с математическим моделированием в последнее десятилетие интенсивно развивается и находит все более широкое применение новая технология цифро-аналогового моделирования Real Time Digital Simulator (RTDS). Это цифровой программно-аппаратный комплекс, который предназначен для моделирования электромагнитных и электромеханических переходных режимов, испытаний регуляторов и защит электроэнергетической системы в замкнутом цикле в реальном времени. Испытания в замкнутом цикле (Closed-loop testing) – вид испытаний, при которых испытуемый прибор подключается к аналоговым выводам RTDS, выходные сигналы RTDS передаются в испытуемый прибор, выходные сигналы прибора подаются обратно на вход RTDS и корректируют режим работы моделируемой электроэнергетической системы в темпе процесса моделирования. В роли испытуемого прибора могут быть реальные комплекты АРВ, АРС, FACTS, PSS, устройства защиты и т.п. (рис. 1).

Рис. 1. Схема подключения к RTDS внешних устройств Информация об аппаратной части и программном обеспечении RTDS приведена в [1].

Важным направлением инновационного развития энергетики является создание систем автоматизации и управления электроэнергетическими объектами на базе стандарта МЭК 61850 и сети Ethernet.

Стандарт МЭК 61850 является унифицированной платформой для доступа и обмена информацией между микропроцессорным оборудованием различных производителей. Стандарт регламентирует представление данных об объекте автоматизации, а также протоколы цифрового обмена данными между микропроцессорными интеллектуальными электронными устройствами (Intelligent Electronic Devices, IED) подстанции (включая устройства релейной защиты и автоматики, противоаварийной автоматики, телемеханики, технологической связии т.д.). Широкое внедрение стандарта явилось предпосылкой для создания подстанции нового поколения – цифровой подстанции, в которой организация всех потоков информации при решении задач защиты, управления и мониторинга осуществляется в цифровой форме [2].

Существенной особенностью стандарта МЭК 61850 является то, что в нем регламентируются не только вопросы передачи информации между отдельными устройствами, но и вопросы формализации описания схем подстанции, схем защиты, автоматики, измерений, конфигурации устройств.

В основе систем автоматизации на базе стандарта МЭК 61850 лежит децентрализованный принцип и свободное распределение логических функций между устройствами. При этом обмен данными между устройствами осуществляется с помощью GOOSE сообщений[3].

Информационные комплексы, удовлетворяющие этому стандарту, обеспечивают более высокую скорость и безопасность передачи информации по сравнению с традиционными. Взаимозаменяемость отдельных компонентов системы достигается не только за счет стандартизации протоколов передачи данных, но также за счет выполнения жестких требований по совместимости оборудования.

Инновационное развитие электроэнергетики индустриально развитых стран привело к разработке новой концепции создания технологического базиса электроэнергетики, которая получила название Smart Grid. Концепции Smart Grid, разрабатываемые в США и Западной Европе имеют существенные отличия по базовым технологиям, состав которых еще не определен окончательно и меняется в процессе развития концепций.

Ниже представлены наиболее значимыете хнологии Smart Grid.

3.1. Возобновляемые источники энергии Развитие ВИЭ было обозначено в числе основных задач в рамках государственной программы "Энергоэффективность и развитие энергетики", одобренной на заседании Правительства Российской Федерации 7 марта 2013 года. Программа предусматривает до 2020 года ввод 6,2 ГВт генерации на основе ВИЭ, что позволит увеличить долю такой генерации в текущем энергобалансе с 0,8% до 2,5%. Наиболее развитыми в мире ВИЭ являются ветроэнергетика и солнечная энергетика.

Ветроэнергетика Ветроэнергетика бурно развивается во всех крупных энергосистемах мира.

В конце 2012 года суммарная установленная мощность ветроустановок в мире составила 282,6 ГВт (http://www.gwec.net). В табл. 1 приведены страны с наибольшей установленной мощностью ветроустановок.

Установленная мощность ветроустановок, ГВт Количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило более 430 тераватт-часов (2,5 % всей произведённой человечеством электрической энергии). Особенно интенсивно ветроэнергетика развивается в таких странах, как Дания (с помощью ветрогенераторов производится около 28 % всего электричества), Испания – 16 % Германия – 8 %. Эффективность ветроустановок в определенном регионе во многом определяется среднегодовой скоростью ветра. В России к перспективным районам – зонам ветровой активности относятся острова Северного Ледовитого океана от Кольского полуострова до Камчатки, районы Нижней и Средней Волги и Каспийского моря, побережье Охотского, Баренцева, Балтийского, Черного и Азовского морей (рис. 2), где среднегодовая скорость ветра составляет 5-7 м/сек.

Рис. 2. Среднегодовая ветровая нагрузка регионов России Солнечная энергетика Основными способами преобразования солнечной энергии являются:

фотовольтаика – получение электроэнергии с помощью фотоэлементов;

гелиотермальная энергетика – генерация электроэнергии тепловыми машинами через нагрев теплоносителя:

термовоздушные электростанции – преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, вращающего генератор.

Наиболее перспективными регионами России для использования солнечных электростанций являются Краснодарский край, регион оз. Байкал, Хабаровский край, Якутия.

Возобновляемые источники энергии предполагается объединять с различного вида накопителями энергии [4]. Распределительные электрические сети, в состав которых входят возобновляемые источники энергии, накопители энергии, источники малой генерации потребителей и резервные источники питания получила название микросетей (microgrids) [5]. Микросети, включенные на параллельную работу с основной сетью энергосистемы, позволяют существенно повысить надежность и эффективность использования электроэнергии потребителями.

3.2. Векторное измерение и регистрация параметров режима Технология синхронизированной векторной регистрации параметров электрического режима (технология СВРП), впервые начала внедряться в конце 80-х годов прошлого столетия, и была реализована с помощьюWide Area Measurement System (WAMS) [6]. Ее появление и развитие было обусловлено усложнением топологии и структуры генерации и потребления электроэнергетических систем, повышением количества и увеличением тяжести крупных системных аварий, а также появлением и широким внедрением технологии глобального позиционирования (Global Positioning System – GPS). В России технология СВРП реализована в виде Системы мониторинга переходных режимов (далее – СМПР).

Создание СМПР, начавшееся в 2005 году, было продиктовано объективной необходимостью Системного оператора ЕЭС в источнике информации о динамических свойствах ЕЭС/ОЭС[7]. Второй причиной создания СМПР явился запуск проекта «Разработка ТЭО синхронного объединения энергосистем UCTE с ЕЭС/ОЭС» [8]. В рамках проекта с помощью СМПР была проведена верификация динамической модели ЕЭС/ОЭС перед ее объединением с моделью UCTE и проведен анализ низкочастотных колебаний в энергообъединении ЕЭС/ОЭС – UCTE.

СМПР ЕЭС/ОЭС представляет собой комплекс регистрирующих приборов (Phasor Measurement Unit, PMU), каналов передачи данных между регистраторами, концентраторами данных (Phasor Data Concentrator, PDC) и центрами управления, а также средств обработки полученной информации. PMU устанавливаются в крупных энергоузлах, на межсистемных связях, на электростанциях вторичного регулирования (рис. 3).

Основные области использования технологии СВРП могут быть разделены на две категории:

1. Области применения технологии СВРП, не требующие передачи информации в режиме реального времени (Off-line задачи).

2. Области применения технологии СВРП для управления режимами работы энергосистем в режиме реального времени (On-line задачи).

Среди Off-line приложений можно выделить следующие [9]:

верификация динамических моделей;

мониторинг низкочастотных колебаний;

анализ технологических нарушений и аварий.

On-line приложения технологии СВРП:

мониторинг уровней устойчивости;

мониторинг асинхронных режимов;

мониторинг функционирования систем возбуждения и автоматических регуляторов возбуждения генераторов электростанций;

противоаварийное управление.

В настоящее время с помощью СМПР решены задачи верификации динамических моделей, мониторинга низкочастотных колебаний, мониторинга запасов устойчивости. Находятся на стадии разработки задачи оценивания состояния, мониторинга функционирования систем возбуждения и автоматических регуляторов возбуждения генераторов электростанций, мониторинга асинхронных режимов.

К технологиям SmartGrid можно отнести новые способы повышения пропускной способности межсистемных и системообразующих линий электропередач, регулирования напряжения и реактивной мощности, оптимальное распределение потоков мощности по параллельным ЛЭП. Эти технологии получили общее название «управляемые связи переменного тока» (Flexible AC Transmission System, FACTS).

Методы, лежащие в основе технологий FACTS, были разработаны в середине прошлого века. Новый импульс развития эти методы получили с развитием технологий и устройств силовой электроники.

Создание полупроводниковых приборов для силовой электроники началось в 1953 г., когда стало возможным получение кремния высокой чистоты и формирование кремниевых дисков больших размеров. В 1955 г. был впервые создан полупроводниковый управляемый прибор, имеющий четырёхслойную структуру и получивший название "тиристор".

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие типы полупроводниковых приборов для силовой электроники:

запираемые тиристоры (GTO, Gate-Turn-Off);

запираемые тиристоры с интегрированным управлением (IGCT, Integrated Gate-Commutated Thyristor).

биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor).

Способность тиристоров работать с частотами переключения от 500 Гц до 2 кГц сделало возможным создать на их базе быстродействующие устройства управления режимами работы электроэнергетической системы.

Устройства, использующие силовую электронику, обеспечивающие реализацию технологии управляемых линий переменного тока и влияющие на уровень устойчивости, могут быть классифицируемы следующим образом:

управляемые шунтирующие реакторы (УШР);

статические тиристорные компенсаторы (СТК);

управляемые статические преобразователи;

асинхронизированные синхронные машины.

Управляемые шунтирующие реакторы обеспечивают плавное регулирование напряжения при передаче мощности по линиям электропередачи меньше натуральной. В этом случае избыточная реактивная мощность, генерируемая линиями, потребляется реактором, и уровень потребления адаптирован к потокораспределению. УШР снижают передаваемую по линиям реактивную мощность, что позволяет повысить уровень статической устойчивости и снизить потери активной мощности.

Статические тиристорные компенсаторы обеспечивают регулирование напряжения при передаче по линиям мощностей как ниже, так и выше натуральной, повышают предел передаваемой мощности, а следовательно, и уровень статической и динамической устойчивости.

Управляемые статические преобразователи обладают принципиально новой функциональной возможностью – векторным регулированием в энергосистемах, когда по заданным законам регулируются не только величина, но и фазовый угол напряжения в узлах энергосистемы.

Векторное регулирование позволяет существенно повышать уровень как статической, так и динамической устойчивости. Увеличиваются пределы передаваемой по линиям электропередачи активной мощности вплоть до предела по термической стойкости линий, оптимизируется распределение мощностей в сложной неоднородной электрической сети.

Управляемые статические преобразователи выполняются по схеме так называемых преобразователей напряжения (ПН), которые могут включаться в электрическую сеть как параллельно, так и последовательно.

Параллельно включаемый ПН называется СТАТКОМ и является статическим аналогом синхронного компенсатора. В отличие от синхронного компенсатора СТАТКОМ чувствителен к уровням напряжения в узле его подключения.

Последовательно включенный в линию электропередачи ПН является устройством управляемой продольной компенсации (УПК), которое изменяет значение продольного сопротивления линии электропередачи, воздействуя на пропускную способность линии электропередачи.

Включение одного ПН параллельно, а другого последовательно в линию электропередачи создает устройство, которое называется объединенный регулятор потоков мощности (ОРПМ). Это устройство выполняет одновременно функции СТАТКОМА и УПК.

Асинхронизированные синхронные машины обеспечивают перемещение магнитного поля ротора относительно тела ротора, что позволяет повышать уровень как статической, так и динамической устойчивости.

3.4. Управление спросом Управление спросом (Demandresponse) – инфраструктурный подход к управлению режимами энергосистемы с целью повышения надежности и/или снижения стоимости электроэнергии на рынке за счет уменьшения электропотребления [10,11] (рис. 4).

Запрос по снижению мощности нагрузки формируется на основании пиковой цены энергии на рынке или требований обеспечения системной надежности и передается потребителю по каналам связи. При получении сигнала снижение мощности нагрузки может происходить как в автоматическом, так и в «ручном» режиме диспетчером. При этом предоставляемая потребителем услуга разгрузки оплачивается.

1. В процессе развития электроэнергетики разрабатываются и внедряются новые технологии, которые, при сохранении базовых технологий выработки, передачи и распределения электроэнергии, совершенствуют их, повышая надежность и экономичность отрасли.

2. Возможности современных программно-вычислительных комплексов и качество используемых математических моделей позволяют проводить расчеты режимов с высокой точностью с использованием расчетных моделей большой размерности. Особое внимание уделяется развитию методов детального моделирования переходных процессов в элементах энергосистемы и методов цифроаналогового моделирования.

3. Развитию систем автоматизации и управления электроэнергетическими объектами способствует стандарт МЭК 61850, который является унифицированной платформой для доступа и обмена информацией между микропроцессорным оборудованием различных производителей. Широкое внедрение стандарта создало предпосылки для формирования подстанции нового поколения – цифровой подстанции, в которой организация всех потоков информации при решении задач защиты, управления и мониторинга осуществляется в цифровой форме.

4. Новая концепция инновационного развития Smart Grid предполагает не столько модернизацию конкретных технологий и оборудования, сколько создание инновационного технологического базиса электроэнергетики путем существенного изменения физических и технологических характеристик, а также функциональных свойств основных элементов энергосистемы.

5. Внедренная Системным оператором технология векторной регистрации параметров режима и создание Системы мониторинга переходных режимов создает предпосылки повышения качества управления режимами ЕЭС России.

6. Разработанные в середине прошлого века методы регулирования напряжения, компенсации параметров ЛЭП, управления потокораспределением в электрической сети получили новый импульсразвития с внедрением современных технологий силовой электроники и легли в основу технологий FACTS.

7. Технология микросетей, предусматривающая объединение централизованных и распределенных генерирующих мощностей позволяет существенно повысить надежность и эффективность использования электроэнергии потребителями.

8. Управление спросом (Demand Responce) находит все более широкое применение, с одной стороны, как способснижения стоимости электроэнергии на рынке за счет изменения нагрузок путём управления энергопотреблением, с другой стороны, как резерв мощности, используемый для регулирования режима энергосистемы.

1. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электроэнергетических системах. Уч. пособие. – М.:

Издательство «ОМЕГА-Л», 2013. – 384 с.

2. Горелик Т.Г., Кабанов П.В., Кириенко О.В. Подходы к построению надежной структуры цифровой подстанции // Труды Международной научно-технической конференции «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем», Екатеринбург, 3 – 7 июня 2013– Доклад С. 1-2.

3. Шевцов М.В. Передача дискретных сигналов между УРЗА по цифровым каналам связи // Релейщик. – № 1. – 2009. – С. 60-63.

4. Куликов Ю.А. Накопители энергии и их возможное применение в ЕЭС России. XI Международная научно-техническая конференция «Интеллектуальная электроэнергетика, автоматика и высоковольтное коммутационное оборудование», Москва, 8,9 ноября 2011. – С. 7-11.

5. Microgridsevolutionroadmap / CIGREReportofWGC6.22, 2012. – 87 с.

6. Phadke А.G., Thorpe J.S. and Adamiak M.G. “A New Measurement Technique of Tracking Voltage Phasors, Local System Frequency and Rate of Change of Frequency,” IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-102, No. 5, May, 1983. – С. 7-11.

7. Ayuev B., Erokhin P., Kulikov Y. IPS/UPS Wide Area Measuring System. CIGRE, 2006, 41st Session, August 27-September 01–Доклад. С. 2-212.

8. Аюев Б.И. В едином ритме с Европой // Мировая энергетика. – № 6. – 2007. – С. 74-77.

9. Куликов Ю.А. Технология векторной регистрации параметров и ее применение для управления режимами ЕЭС России. Электро: Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – № 2. – 2011. – С. 2-5.

10. Аюев Б.И. Управление электропотреблением: административные и экономические методы // Энергорынок. – № 4. – 2007. – С. 34-38.

11. Обоскалов В.П., Паниковская Т.Ю. Управление электропотреблением в конкурентном рынке электроэнергии. Тр. Объединенного симпозиума «Энергетические связи между Россией и Восточной Азией: стратегии развития в XXIвеке». – Иркутск, 2010. – С. 9-12.

УДК 621.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ «ПРОБЛЕМЫ

ПОДКЛЮЧЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МАЛОЙ ГЕНЕРАЦИИ

ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЕ С ЕЭС РОССИИ»

Системный оператор Единой Энергетической Системы, г. Екатеринбург имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург Российский национальный комитет СИГРЭ, г. Москва Одной из ключевых проблем в современной российской энергетике является системно неуправляемый процесс возникновения генерирующих источников малой мощности в электроэнергетических системах. Условно будем называть такие источники термином «малая генерация».

Отличительной особенностью развития малой генерации в России является тот факт, что инициатива по её внедрению в первую очередь исходит от потребителя. Сложилась версия, что в настоящее время рыночные сигналы и административные барьеры по подключению новых потребительских нагрузок делают строительство потребителем собственной генерации более выгодным, чем покупку электрической и тепловой энергии из сетей общего пользования.

Феномен малой генерации на сегодняшний день находится в стадии исследования, особенно с точки зрения влияния на электроэнергетическую систему [1].

Не проработаны вопросы классификации и терминологии, что ставит в тупик законотворческую деятельность, направленную на разработку правовых основ функционирования малой энергетики в России.

В соответствии с существующими правилами доступа к услугам по передаче электрической энергии, технологическое присоединение источника генерации необходимо осуществлять в соответствующем закону порядке. При отсутствии развитой нормативно-технической документации малая генерация юридически приравнивается к мощным электрическим станциям, что приводит к возникновению проблем при технологическом присоединении генератора к электрической сети.

Возникающие при этом разногласия между сторонами неразрешимы в рамках локальных мероприятий и дискуссий в отдельно взятых структурах.

В связи с этим назрела необходимость создания коммуникационной площадки, объединяющей интересы административной, производственной, научной, образовательной и бытовой сфер в области малой энергетики. Рабочее взаимодействие необходимо установить между Системным Оператором, Федеральными и региональными сетевыми организациями, энергосбытовыми и энергосервисными компаниями, производителями и владельцами установок малой генерации, научно-исследовательскими и образовательными центрами, представителями общественности.

На сегодняшний день существует тенденция образования добровольных производственно-научных исследовательских групп, развивающих свою деятельность по направлениям исследований через базовые кафедры вузов, отраслевые институты, иные научные центры.

Перспективный периодический семинар «Проблемы подключения малой генерации на параллельную работу с ЕЭС России», созданный по инициативе ОАО «Системный оператор Единой Энергетической Системы» (ОАО «СО ЕЭС») и Российского национального комитета CIGRE (РНК CIGRE), является стартовой некоммерческой платформой для осуществления дальнейшей научно-исследовательской и инженерно-технической деятельности по направлению «малая генерация». Семинар функционирует на базе кафедры «Автоматизированные электрические системы» Уральского федерального университета (г. Екатеринбург). Его работа способствует организации научно-технического обмена между участниками и стимулирует научные исследования, что является одной из важнейших стратегических задач инновационной деятельности инициаторов семинара в рамках развития сотрудничества с высшими учебными заведениями.

Семинар «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации при параллельной работе с ЕЭС России» ориентирован на достижение следующих основных целей:

• Выявление научно-технических и организационных проблем, требующих решения для работы малой генерации синхронно с ЕЭС России, определение путей их преодоления, организация обсуждения, признания и регулярной актуализации этого перечня на уровне профессионального сообщества энергетиков и учёных России.

• Организация взаимодействия между представителями промышленности, собственниками малой генерации, представителями административной, производственной, научной и образовательной сфер энергетики по вопросам малой генерации, инициирование и модерация научных дискуссий для обсуждения проектов, новых разработок, актуальных проблем в рамках семинара.

• Инициирование и поддержка научных проектов и разработок по направлениям деятельности семинара посредством формирования и развития исследовательских групп семинара, обеспечения участия внешних экспертов, взаимодействия с ведущими отечественными и международными научными организациями в сфере малой генерации.

Направления деятельности семинара

Работа семинара «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации при параллельной работе с ЕЭС России» предусмотрена по следующим основным направлениям деятельности:

1. Разработка и обоснование понятий, определений (терминологии) и классификации источников малой генерации.

2. Исследование опыта эксплуатации и формирование статистики по генерирующим источникам малой мощности.

3. Анализ существующих нормативно-правовых документов в сфере электроэнергетики на предмет адекватности процессам развития малой генерации.

4. Математическое моделирование поведения генерации малой мощности при параллельной работе с электроэнергетической системой в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах:

4.1 для единичного генерирующего источника;

4.2 для группы генерирующих источников;

4.3 возникновение системного эффекта при развитии малой генерации.

5. Обоснование технических требований, предъявляемых собственникам малой генерации при выполнении процедуры технологического присоединения к распределительным электрическим сетям 0.4 кВ, 6(10) кВ, 35 кВ, 110 кВ и разработка форм типовых технических условий присоединения.

5.1 релейная защита и автоматика, необходимая при автономной/параллельной работе генерирующего источника;

5.2 системы связи и общесистемные средства управления, системы диспетчерского управления малой генерацией;

5.3 режимы работы генерирующего источника;

5.4 схемы выдачи мощности малых электростанций.

6. Разработка требований к составу инженерных расчётов при подключении генерирующего источника на параллельную работу с электрической сетью.

7. Разработка методики предпроектного определения целесообразности строительства малой генерации для потребителей.

8. Разработка и публикация предложений по формированию правовых и нормативно-технических основ функционирования малой энергетики в России.

Результаты деятельности участников выносятся на периодические заседания семинара.

Участники семинара Состав участников представлен широким кругом предприятий электроэнергетики и промышленного сектора, государственными учреждениями, образовательными и научными центрами. По состоянию на 01.09.2013 численность аудитории составила 60 человек, из которых 35 человек - сотрудники энергетических предприятий, напрямую или косвенно связанные с проблемами эксплуатации и подключения генерирующих источников малой мощности на параллельную работу с энергосистемой. В семинаре «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации при параллельной работе с ЕЭС России», ежемесячно проводимом с апреля года, приняли участие такие небезызвестные организации как:

• ОАО «Системный оператор Единой Энергетической Системы»;

• Российский национальный комитет CIGRE;

• Представители холдинга ОАО «Россети»:

- ОАО «Федеральная сетевая компания Единой Энергетической Системы»;

- ОАО «Екатеринбургская электросетевая компания»;

• ООО «Газпром Трансгаз Екатеринбург»;

• Министерство энергетики и ЖКХ Свердловской области;

• E.ON Connecting Energies;

• Мотив-Телеком;

• Ассоциация малой энергетики Урала;

• ЗАО «Малая энергетика»;

• ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»;

• ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет).

Значительную долю участников составляют сотрудники образовательных и научных учреждений, в частности Уральского федерального университета, на базе которого функционирует семинар. В работе активно участвуют сотрудники Системного оператора, Федеральной и региональных сетевых организаций, а также представители других субъектов электроэнергетики. По мере развития семинара к работе подключается всё большее количество потребителей, имеющих в собственности электрические станции малой мощности, с целью решения проблем, возникающих при эксплуатации генерирующих установок, а также при взаимодействии с энергокомпаниями при подключении генерации на параллельную работу с энергосистемой.

Семинар «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации при параллельной работе с ЕЭС России» носит всероссийский характер. География участников семинара на начальной стадии его развития представлена Свердловской, Челябинской, Кемеровской областями, Пермским краем и г. Москва.

Организация работы семинара, исследовательские группы Семинар носит открытый некоммерческий характер. К участию приглашаются все заинтересованные лица при условии подачи предварительной заявки на выступление с докладом либо на посещение мероприятия.

Организация работы осуществляется путём предварительного формирования повестки предстоящего семинара на основании решений, принятых согласно протоколу предыдущего семинара, и поступивших в адрес оргкомитета заявок на выступления с докладами.

Семинар включает две основные формы работы:

• выступления докладчиков и дискуссии на периодических пленарных заседаниях;

• работа исследовательских групп.

Исследовательские группы семинара формируются в соответствии с основными направлениями работы семинара, представленными ранее. Участие в научнотехнических группах семинара осуществляется на добровольной основе в соответствии с персональными интересами участников. Каждая группа возглавляется руководителем, избираемым на заседании семинара. Руководитель осуществляет организацию исследований с возможностью дистанционной формы работы и обмена информацией внутри группы.

Результаты работы исследовательских групп по мере готовности выносятся для обсуждения на периодических заседаниях семинара в соответствии с повесткой, чем обеспечивается экспертиза полученных результатов и корректировка приоритетных направлений развития семинара.

Первые результаты работы семинара Семинар функционирует с мая 2013 г. Ежемесячно проводится очное пленарное заседание. За время работы силами участников семинара были получены важные результаты по ряду направлений деятельности.

1. Разработка терминологии и классификации источников малой генерации Исследовательской группой был выполнен обзор существующей терминологии и классификации в сфере малой энергетики в России и за рубежом, обобщённые результаты которого представлены в докладе «Классификация и термины систем распределенной генерации» настоящего сборника докладов.

Для обобщения мирового и отечественного опыта разработки терминологии и классификации в сфере малой энергетики были изучены основные информационные и нормативные документы Министерства энергетики Российской федерации, Международного энергетического агентства (IEA), Всемирного Союза Распределённой энергетики (World Alliance for Decentralized Energy, WADE), Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения (CIGRE) и др.

Выполненный обзор показал, что в России отсутствует законодательно закреплённое определение генерирующих источников малой мощности, а также чёткая и обоснованная классификация устройств, относящихся к «малой», «локальной», «децентрализованной» или «распределённой» энергетике. Также были выявлены существенные различия в терминологии и классификации источников малой генерации в зарубежных странах [2].

Коллективом исследовательской группы отмечена необходимость создания «целевой» терминологии и классификации, характеризующих генерирующие источники малой мощности, к примеру, с точки зрения технологического присоединения к электрическим сетям, оперативно-диспетчерского управления источниками, участия в рынке электроэнергии и мощности и др.

Полученные исследовательской группой результаты служат основой для дальнейшей работы.

2. Исследование опыта эксплуатации и формирование статистики по генерирующим источникам малой мощности В связи с постоянно увеличивающимся объемом малой генерации и в целях прогнозирования электроэнергетического режима энергосистем, изучения влияния малой генерации на функционирование ЕЭС России, участниками семинара были разработаны формы анкет для производителей и потребителей-собственников генерирующих источников малой мощности.

Первый пилотный этап анкетирования потребителей был проведен в Пермском крае силами Пермского РДУ. Были выявлены основные цели построения собственной генерации потребителями:

• снижение затрат на покупку электрической и тепловой энергии;

• продажа электрической энергии;

• утилизация попутного газа.

В рамках проведения анкетирования были получены некоторые данные о режимах работы энергоустановок, составе оборудования, используемом топливе, а также об основных проблемах, возникающих при эксплуатации энергоагрегатов.

Активного желания строительства объектов малой генерации потребителями выявлено не было. Во многом это обусловлено отсутствием развитой нормативно-технической базы, что приводит к возникновению проблем при технологическом присоединении генератора к электрической сети, согласовании схем выдачи мощности и схем внешнего электроснабжения. Потенциальных собственников малой генерации также волнуют проблемы технико-экономического плана: окупаемость капитальных затрат, частота и сложность плановых и аварийных ремонтов и др.

На текущий момент силами участников семинара выполняется доработка анкеты для собственников малой генерации, а также подготавливается первый этап анкетирования производителей силового оборудования при поддержке ОАО «СО ЕЭС» и Министерства энергетики и ЖКХ Свердловской области.

3. Разработка форм типовых технических условий и обоснование технических требований, предъявляемых собственникам малой генерации при выполнении процедуры технологического присоединения к электрическим сетям 0.4 кВ, 6(10) кВ, 35 кВ, 110 кВ Одним из важнейших направлений работы семинара является разработка типовых технических условий для присоединения малой генерации к электрической сети.

При информационной поддержке РНК CIGRE и филиала ОАО «СО ЕЭС»

ОДУ Урала был выполнен обзор технических условий на присоединение малой генерации к электрическим сетям в операционной зоне ОДУ Урала.

По результатам анализа полученных технических условий выявлено следующее:

• Суммарная установленная мощность малой генерации в Объединенной энергосистеме ОДУ Урала в соответствии с заявками на технологическое присоединение на 2013 г. составляет порядка 1 ГВт.

• Наблюдается тенденция к снижению поступления заявок потребителей на ввод собственной генерации (рис. 1).

Мощность, МВт Рис. 1. Динамика поступления заявок на технологическое присоединение объектов • Прогнозируется увеличение вводов малой генерации мощностью до 5 МВт на малых и средних промышленных предприятиях в 2012-2013 гг.

• Технические требования в рамках техусловий зачастую не являются лояльными к потребителю. Так, для генераторов мощностью менее 2 МВт присутствуют спорные технические требования, к примеру, участие во вторичном регулировании частоты и мощности в энергосистеме.

• Необходимость разделения Постановления Правительства от 27 декабря 2004 г. №861 [3] на отдельные правила для потребителя и для генерации с утверждением типовых форм технических условий.

Положительная динамика развития научно-технического семинара «Проблемы подключения и эксплуатации малой генерации при параллельной работе с ЕЭС России» ставит перед Оргкомитетом следующие перспективные задачи:

• Развитие научно-технической деятельности семинара в соответствии с выбранными направлениями исследований.

• Привлечение новых участников, инициирование и модерация научных дискуссий, поддержка научных проектов, разработок, актуальных тем в рамках семинара.

• Создание механизмов взаимодействия с ведущими отечественными и международными научными организациями в сфере малой генерации.

• Приобретение статуса ведущего научно-технического события, определяющего нормативные и технические основы функционирования малой генерации в России.

• Кафедра «Автоматизированные Электрические Системы» Уральского Энергетического Института в составе Уральского федерального университета им.

первого Президента России Б.Н. Ельцина.

• Некоммерческое партнерство «Российский национальный комитет СИГРЭ».

• ОАО «Системный оператор Единой Энергетической Системы».

Сопредседатели Оргкомитета – руководители семинара • Паздерин Андрей Владимирович, д.т.н., профессор, заведующий Кафедрой «Автоматизированные Электрические Системы» УралЭНИН УрФУ.

• Ерохин Петр Михайлович, д.т.н., доцент, Советник заместителя председателя Правления ОАО «СО ЕЭС».

Члены Оргкомитета • Кокин Сергей Евгеньевич, к.т.н., доцент, заместитель директора Уральского энергетического института Уральского федерального университета.

• Ерошенко Станислав Андреевич, м.т.т., ассистент кафедры «Автоматизированные Электрические Системы», Координатор исследовательского комитета C6 РНК СИГРЭ.

• Самойленко Владислав Олегович, м.т.т., ассистент кафедры «Автоматизированные Электрические Системы», Координатор исследовательского комитета C6 РНК СИГРЭ.

Контактная информация e-mail: [email protected] тел.: +7 (912) 033-33-35, +7 (912) 267-52- факс: +7 (343) 359-16- адрес: 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, ауд. Э- 1. Бартоломей П.И., Паниковская Т.Ю., Чечушков Д.А. Анализ влияния распределённой генерации на ЭЭС / Сб. тр. объединённого симпозиума «Энергетика России в 21 веке - Восточный вектор». – Иркутск, 2010. – С. 4- 2. Ерошенко С.А., Карпенко А.А., Кокин С.Е., Паздерин А.В. Научные проблемы распределённой генерации // Известия вузов. Проблемы энергетики. – 2010. – № 11-12. – С. 126- 3. Постановление Правительства от 27 декабря 2004 г. № 861 «Об утверждении правил недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, правил недискриминационного доступа к услугам по оперативно-диспетчерскому управлению в электроэнергетике и оказания этих услуг, правил недискриминационного доступа к услугам администратора торговой системы оптового рынка и оказания этих услуг и правил технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, к электрическим сетям»

УДК 621.

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ НОРМАТИВНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ И ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН

Н.Г. Шульгинов, Ю.Н. Кучеров, З.С. Мальцан, Ю.Г. Федоров Системный оператор Единой энергетической системы, г. Москва Развитие нормативного обеспечения технологической деятельности в электроэнергетике регулярно сталкивается с рядом сложностей, связанных с реформированием системы технического регулирования, многосубъектной структурой либерализованной отрасли, необходимостью адаптации существующей нормативно-технической базы к современным условиям, внедрением зарубежного оборудования и новых технологий и т.д. [1].

Для формирования современной нормативно-технической базы, учитывающей особенности функционирования и развития ЕЭС России, специфику обеспечения системной надежности в рыночных условиях, а также интеграционные процессы в развитии регионального и международного экономического сотрудничества России с зарубежными странами в рамках Таможенного союза и Всемирной торговой организации, целесообразно обратить внимание на зарубежный опыт нормативного регулирования электроэнергетики в условиях либерализации.

Нормативная база в электроэнергетике ведущих западных стран традиционно развивается в контексте стратегических законодательных инициатив, установленных в законодательных актах высокого уровня – Директивах Европарламента (2005-2009 гг.) и Постановлениях ЕС в рамках Третьего законодательного пакета (2009 г.), законах Федерального правительства и штатов США (2007-2009 гг.) [2].

Основные цели развития включают: обеспечение энергетической безопасности, формирование условий для широкомасштабной конкуренции на рынках электроэнергии и системных услуг, поддержку развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и внедрение информационных технологий, а также обеспечение высокого качества электроснабжения конечных потребителей. При этом нормативное регулирование в части функционирования и развития ЭЭС, подключения энергообъектов и работы оборудования в составе ЭЭС, взаимодействия субъектов и т.п.

последовательно развивается в области регламентации как экономических, так и технических аспектов деятельности.

В Европейском союзе (ЕС) в рамках объединения системных операторов ENTSO-E и Ассоциации национальных регулирующих органов (ACER) с 2009 г.

вырабатываются единые подходы и правила по техническим и экономическим вопросам обеспечения синхронной работы европейского энергообъединения и трансграничной торговли электроэнергией. Согласно требованиям Постановления Европарламента 714/2009, в ENTSO-E началась трехлетняя программа по подготовке группы «Сетевых кодексов» системного значения.

Впервые наднациональным кодексам придается статус обязательных во всех странах-членах ЕС документов прямого действия, которые вступают в силу на 20-й день после публикации в Официальном журнале ЕС. В настоящее время обязательность нормативно-технических требований системного значения установлена в национальном законодательстве об электроэнергетике в виде ссылки на системный кодекс или в виде прямой регламентации технических требований, как это принято, например, во Франции на уровне постановлений Правительства.

В отличие от действующего Эксплуатационного кодекса UCTE сфера регламентации новых кодексов расширена и охватывает следующие области: технические условия функционирования ЭЭС, требования на присоединение к ЭЭС и функционирование рынка электроэнергии.

В 2011-2012 г. был подготовлен проект, проведено публичное обсуждение и впоследствии представлен на утверждение регуляторов в ACER первый Сетевой кодекс – Требования по присоединению генерации (RfG). В марте 2013 г. ACER приняло решение рекомендовать Еврокомиссии данный кодекс к окончательному утверждению.

Сетевой кодекс RfG содержит технические требования, предъявляемые к генерирующим установкам разной мощности – от малых установок мощностью от 0,8 кВт (!) в распределительных сетях номинального напряжения до 110 кВ (тип A) до крупных установок в сетях 110 кВ и выше (тип D). Отдельные главы документа посвящены «энергоцентрам», в т.ч. прибрежным, представляющим совокупность генерирующих установок, которые присоединены к ЭЭС средствами силовой электроники. Особое внимание уделено установкам малой и средней мощности, подключаемым к распределительным сетям, что обусловлено существенным ростом распределенной генерации в ЕС, в т.ч. на базе ВИЭ.

Требования сетевого кодекса RfG охватывают следующие вопросы:

устойчивость генерирующих установок к изменениям частоты электрического тока и участие в автоматическом регулировании частоты;

устойчивость к длительным изменениям и кратковременному снижению напряжения, участие в регулировании напряжения и реактивной мощности;

участие в восстановлении ЭЭС, в т.ч. подъем электростанции «с нуля» и работа в изолированном режиме;

оснащенность автоматическими защитами и средствами измерения;

моделирование установившихся и переходных режимов, в т.ч. наличие описаний моделей и формата данных, расчет величины токов КЗ и др.

В первоначальной редакции кодекса RfG предлагалось унифицировать требования для ЭЭС всех стран-членов ЕС, однако впоследствии был сохранен принцип дифференциации требований для энергообъединений – синхронных зон Континентальной Европы, Великобритании, Ирландии, Скандинавских стран и стран Балтии.

Отдельные разделы кодекса RfG посвящены процедурным вопросам уведомления о подключении и проведения соответствующих испытаний, а также контроля соблюдения установленных требований, что подчеркивает важность принципа обеспечения ответственности за соблюдение технических требований в ЕС.

В течение 2012 г. – начале 2013 г. в ENTSO-E подготовлены проекты сетевых кодексов по 6 направлениям регламентации:

«Присоединение установок потребителей» и «Размещение генерации и учет ограничений в сети» – рекомендованы ACER для окончательного утверждения Еврокомиссией;

«Оперативная надежность» и «Оперативное планирование» – представлены на рассмотрение в ACER;

«Регулирование частоты и резервы мощности» – завершено публичное обсуждение;

«Перспективное размещение генерации» – начато публичное обсуждение;

«Балансирование электроэнергии» – подготовка к публичному обсуждению;

«Присоединение установок постоянного тока» – начата работа над документом.

Таким образом, обновление нормативно-технического обеспечения в ЕС осуществляется комплексно, при этом сохраняется принцип преемственности ранее действовавших требований с учетом их актуализации. Гармонизации требований в рамках общих правил ЕС, тем не менее, оставляет место для учета специфики региональных ЭЭС и энергообъединений.

В группе кодексов ENTSO-E большое внимание уделяется вопросам технологического присоединения к ЭЭС, в т.ч. установок распределенной генерации малой мощности. Разработаны отдельные положения в части привлечения «активных потребителей» к управлению режимом ЭЭС. Усилена регламентация вопросов координации действий в нормальных и аварийных режимах работы ЭЭС, детализированы требования в части взаимодействия не только между системными операторами, но также с операторами распределительных сетей и крупными потребителями.

Обновление кодексов ENTSO-E является своевременным ответом на качественные изменения в электроэнергетике ЕС, направлено на поддержку интеграционных процессов и гармонизацию требований, а также учитывает возрастающую роль распределительного сектора в формировании нового облика ЭЭС.

Регламентация системных требований к ЭЭС сопровождается в ЕС деятельностью организаций по стандартизации, направленной на обновление и развитие фонда стандартов на оборудование объектов электроэнергетики, протоколы информационного взаимодействия, качество электроэнергии и т.д. При этом стандарты используются в качестве отсылочных норм в законодательных актах, а также в системных кодексах стран-членов ЕС.

Например, Закон об электро- и газоснабжении Германии от 07.07. предписывает сооружать и эксплуатировать энергоустановки согласно техническим требованиям германской Ассоциация по электротехнике, электронике и информационным технологиям (VDE), а Кодекс магистральных сетей Германии требует соответствия устройств для присоединения генерации к сети требованиям стандартов МЭК, Немецкого института по стандартизации (DIN) и т.п. Во Франции Постановление Правительства № 2003-588 от 27.06.2003 г. об установлении технических требований на присоединение к ЭЭС дает ссылку на стандарт МЭК 60909 в части расчета токов короткого замыкания.

В целом, в области стандартизации в ЕС налажено тесное сотрудничество организаций по стандартизации, например: стандарты для электротехнической продукции разрабатываются в МЭК при содействии национальных институтов по стандартизации, а Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC) ратифицирует стандарты для официального применения в ЕС, согласно Дрезденскому соглашению от 1996 г., благодаря чему достигается высокая степень гармонизации. На этапе разработки и обсуждения стандартов активную роль также играет СИГРЭ, создавая специальные рабочие группы в исследовательских комитетах и организуя дискуссионные площадки и встречи специалистов на международном уровне.