Электротехнический-портал.рф

...для студентов ВУЗов электротехнических специальностей и инженеров

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

2.2. Синхронная зона ЕЭС/ОЭС — роль и стратегия развития на евроазиатском континенте

E-mail Печать PDF
(1 голос, среднее 5.00 из 5)

В главе 1 показано, что в СССР была заложена основа единой энергетической системы всех союзных республик. Современное энергетическое объединение энергосистем стран СНГ и Балтии (синхронная зона* ЕЭС/ОЭС) по своей структуре незначительно отличается от ЕЭС СССР. В настоящее время на обширной территории от западных границ Украины до Забайкалья и от Таджикистана до Кольского полуострова простирается синхронное объединение 14 национальных энергосистем, в которой Единая электроэнергетическая система России работает параллельно с объединенными энергосистемами стран СНГ и Балтии (рис. 2.2.1).

В состав ЕЭС России входят шесть параллельно работающих ОЭС — Центра, Средней Волги, Северо-Запада, Урала, Северного Кавказа, Сибири, а также ЭЭС Янтарьэнерго. ОЭС стран СНГ включают в себя энергосистемы Азербайджана, Белоруссии, Грузии, Казахстана, Киргизстана, Молдовы, Монголии, Таджикистана, Узбекистана и Украины. В ОЭС стран Балтии входят энергосистемы Латвии, Литвы и Эстонии. ЕЭС/ОЭС — протяженная структура в пределах 6 часовых поясов — развивалась централизованно, но после распада СССР управление ЕЭС/ОЭС становится децентрализованным. При этом координацию балансов активной мощности продолжает выполнять СО-ЦДУ ЕЭС.

Структура установленных мощностей ЕЭС/ОЭС приведена в табл. 2.2.1 и на рис. 2.2.2.

Объединенные электроэнергетические системы в составе ЕЭС/ОЭС

Рис.2.2.1. Объединенные электроэнергетические системы в составе ЕЭС/ОЭС


* Синхронная зона — объединение нескольких параллельно работающих электроэнергетических систем, связанных общностью режимов, едиными принципами управления и поддерживающих единую частоту переменного тока.

Наибольшие генерирующие мощности установлены на ТЭС, но структуры генерирующих мощностей некоторых ОЭС имеют свои особенности. Так, в ОЭС Таджикистана преобладает гидрогенерация, а в ОЭС Белоруссии, Молдовы — ТЭС.

Установленная мощность ЕЭС России составляет 61,4% суммарной установленной мощности ЕЭС/ОЭС.

 

Таблица 2.2.1

Структура установленной мощности ЕЭС/ОЭС,  в 2006 г., МВт

Страна

Суммарная установленная мощность

В том числе

ТЭС

ГЭС

АЭС

Азербайджан

5550

4600

950

Беларуссия

7820

7808

12

Грузия

4520

1787

2733

Казахстан

18035

15785

2250

Киргизстан

3617

707

2910

Латвия

2058

520

1538

Литва

6258

2562

1096

2600

Молдова

2914

2850

64

Монголия

840

840

Россия

193996

131650

40090

22256

Таджикистан

4400

320

4080

Украина

52143

33524

4784

13835

Узбекистан

11264

9844

1420

Эстония

2375

2370

5

Всего:

315790

215167

50374

38691

 

Структура установленной мощности ЕЭС/ОЭС

Рис. 2.2.2. Структура установленной мощности ЕЭС/ОЭС

 

Структура выработки электроэнергии ЕЭС/ОЭС приведена в табл. 2.2.2 и на рис. 2.2.3.

Рис. 2.2.3. Структура выработки электроэнергии ЕЭС/ОЭС (2006 г.)

 

Таблица 2.2.2

Структура годовой выработки электроэнергии ЕЭС/ОЭС, ГВт·ч

Страна

Суммарная генерируемая мощность

В том числе

ТЭС

ГЭС

АЭС

Азербайджан

21160

18690

2470

Белоруссия

30965

30942

23

Грузия

7120

670

6450

Казахстан

61450

52850

8600

Киргизстан

13830

960

12870

Латвия

4584

1540

3044

Литва

19240

3190

950

15100

Молдова

3990

3700

290

Монголия

3415

3415

Россия

871200

564800

161700

144700

Таджикистан

16300

100

16200

Украина

47300

41000

6300

87022

Узбекистан

181344

82586

11736

Эстония

8930

8900

30

Всего:

1290828

813343

230663

246822

Балансы мощности ЕЭС/ОЭС характеризуют соответствие между рабочей мощностью электростанций и нагрузкой потребителей энергосистемы с учетом расходов на собственные нужды, потерь при передаче, распределении и преобразовании, обмена мощностью с другими энергосистемами и нормированных резервов мощности. Он составляется для периода зимнего годового максимума нагрузки. В приходной части баланса учитывается располагаемая мощность электростанций, определяемая по суммарной установленной мощности с учетом ограничений, которыми являются:

  • снижение располагаемой мощности из-за ограничений по выдаче мощности;
  • отсутствие тепловых нагрузок ТЭС (для турбин с противодавлением);
  • снижение напора ГЭС или ее используемой мощности по условиям удовлетворения потребностей неэнергетических потребителей.

При определении расходной части баланса мощности ЕЭС принимается ее абсолютный годовой максимум нагрузки. На основании баланса мощности составляется баланс электроэнергии с проверкой возможности выработки требуемого количества электроэнергии, определением потребности в топливе, определения потоков электроэнергии между параллельно работающими энергосистемами.

На рис. 2.2.4 приведен баланс мощности ЕЭС/ОЭС, соответствующий зимнему максимуму 2004 г. Как следует из рисунка, основные мощности производства и потребления ЕЭС/ОЭС сосредоточены в ЕЭС России, что свидетельствует об определяющей роли ЕЭС в формировании режима в синхронной зоне.

Параллельная работа ЕЭС России с зарубежными энергосистемами, а также поставки электроэнергии из одной энергосистемы в другую (экспорт и импорт электроэнергии) в 2004 году показаны на рис. 2.2.5.

На территории евроазиатского континента, кроме ЕЭС/ОЭС, работают синхронные зоны UCTE — Союз по координации передачи электроэнергии и NORDEL — энергообъединение стран Северной Европы.

UCTE (или западная синхронная зона) охватывает энергосистемы Западной Европы. Энергосистемы Великобритании связаны с UCTE подводным кабелем под Ла-Маншем пропускной способностью 2000 МВт; установленная мощность UCTE — 608 ГВт; максимум потребления — 384 ГВт; годовое потребление — 2323 ТВт·ч.

Северная синхронная зона NORDEL объединяет энергосистемы Швеции, Норвегии, Дании, Финляндии и Исландии. Западная (континентальная) часть энергосистемы Дании работает параллельно с UCTE, а восточная — с NORDEL, энергосистема Исландии работает автономно. Установленная мощность NORDEL — 90 ГВт. Максимум потребления — 65 ГВт. Годовое потребление — 401 ТВт·ч.

Баланс мощности (МВт) ЕЭС/ОЭС, 18.00 московского времени зимнего дня 15.12.2004

Рис. 2.2.4. Баланс мощности (МВт) ЕЭС/ОЭС, 18.00 московского времени зимнего дня 15.12.2004

 

Параллельная работа с зарубежными энергосистемами. Поставки электроэнергии (экспорт, импорт) между энергосистемами России, стран Балтии и СНГ в 2004 г., млн кВт·ч

Рис. 2.2.5. Параллельная работа с зарубежными энергосистемами. Поставки электроэнергии (экспорт, импорт) между энергосистемами России, стран Балтии и СНГ в 2004 г., млн кВт·ч

Между ЕЭС России и NORDEL имеются три ВЛ 400 кВ, соединяющие ЕЭС/ОЭС с Финляндией и ряд ВЛ 110—150 кВ между Россией и Финляндией, Норвегией, по которым в островном режиме работают мелкие гидроагрегаты.

Между энергосистемами Западной Европы — энергосистемами UCTE и ЕЭС/ОЭС синхронной связи нет. С 1 июля 2002 г. параллельно с энергосистемами UCTE функционирует Западная энергосистема Украины (так называемый Бурштынский остров) с нагрузкой порядка 1000 МВт. В 2004 г. в эту синхронную зону вошли энергосистемы Румынии и Болгарии, ставшие членами UCTE с мая 2003 г.

Каждая энергосистема в составе ЕЭС/ОЭС управляется национальным Системным оператором, выполняющим традиционные функции оперативно-диспетчерского управления. В пределах каждой национальной энергосистемы оперативно-диспетчерское управление централизовано. В ЕЭС/ОЭС оно децентрализовано, но Системный оператор ЦДУ ЕЭС управляет балансом активной мощности синхронной зоны.

Сложность комплексной задачи оперативно-диспетчерского управления режимами энергообъединения вызывает необходимость ее декомпозиции на ряд взаимосвязанных задач, решаемых на различных ступенях диспетчерского управления (территориальный аспект) и для различных временных  периодов.

В Западной синхронной зоне (UCTE) нет централизованного оперативно-диспетчерского управления. Вместо него существует иерархическая структура, состоящая из областей, блоков и зон управления. Область управления — часть энергосистемы, управляемая одним системным оператором. В соответствии с правилами UCTE, каждый оператор области управления несет ответственность за поддержание первичных и вторичных резервов, третичных резервов, достаточных для восстановления вторичного резерва после крупных аварий, восстановление системы и т.д.

Блок управления состоит из одной или более областей управления. Оператор блока управления (один из системных операторов в блоке управления) несет ответственность за поддержание баланса всего блока управления в рамках согласованных перетоков.

Высший уровень — зона управления, состоящая из нескольких блоков управления. В UCTE существуют две зоны управления — зона управления Север (управляемая немецким системным оператором RWE TransportNetz); зона управления Юг, которой управляет швейцарская компания ETRANS.

Развитие ЕЭС/ОЭС на евроазиатском континенте происходит по двум основным направлениям:

  • развитие интеграции ЕЭС/ОЭС с энергосистемами стран СНГ и дальнего зарубежья, усиление электрических связей с энергосистемами NORDEL, Китая, Монголии;
  • объединение синхронных зон и, в частности, объединение ЕЭС/ОЭС с UCTE.

Идея синхронной работы ЕЭС/ОЭС c Европейскими энергообъединениями неоднократно обсуждалась на разных уровнях. Задача подготовки объединения ЕЭС/ОЭС с энергообъединениями Европы получила политическую поддержку руководства России и Евросоюза.

В Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2020 г., принятой Правительством РФ в 2003 г., к стратегическим целям развития электроэнергетики отнесено «сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы страны, ее интеграция с другими энергообъединениями на Евразийском континенте».

Подготовка перехода на параллельную работу ЕЭС/ОЭС и UCTE — часть процесса преодоления технологического разрыва, образовавшегося между энергосистемами Запада и Востока, что может принести серьезные политические и экономические выгоды всем участникам проекта объединения. Синхронное объединение ЕЭС/ОЭС с UCTE создаст предпосылки для развития объединенного общеевропейского рынка электроэнергии и мощности, в котором проявят себя взаимовыгодные преимущества от совместной работы:

  • взаимопомощь в аварийных ситуациях;
  • возможность лучшего использования существующего парка генерирующих мощностей и первичных энергоресурсов за счет сокращения резервов мощности и несовпадения по времени максимумов нагрузки за счет часовых сдвигов, несовпадения праздничных дней и др.;
  • расширение возможностей торговли электроэнергией;
  • повышение надежности функционирования примыкающих энергосистем;
  • сокращение расходов на дальнейшее развитие сетевой структуры, особенно интерфейса;
  • повышение надежности, в том числе живучести, устойчивости энергосистем;
  • повышение качества электроэнергии (в первую очередь, стабильность частоты), гармонизация стандартов и уменьшение затрат на их достижение.

Для России объединение энергосистем имеет долгосрочное стратегическое значение с точки зрения взаимодействия с европейскими странами, интеграции в общеевропейский рынок электроэнергии.


Обновлено 30.08.2013 16:00  
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Основное меню

Авторизация


© 2016 Электротехнический портал. Все права защищены.

Яндекс.Метрика