Elektroenergetski sistem je skupina elektrarn različnih tipov, združenih z visokonapetostnimi daljnovodi (TL) in nadzorovanih iz enega centra. Energetski sistemi v elektroenergetski industriji Rusije združujejo proizvodnjo, prenos in distribucijo električne energije med odjemalci. V elektroenergetskem sistemu za vsako elektrarno je mogoče izbrati najbolj ekonomičen način delovanja. Poleg tega, če je delež hidroelektrarn v energetskem sistemu visok, se poveča njihova manevrska sposobnost, stroški električne energije pa so relativno nižji; nasprotno, v sistemu, ki združuje le termoelektrarne, so najbolj omejene, stroški električne energije pa višji.
Za bolj ekonomično izrabo potenciala ruskih elektrarn je bil ustvarjen Enificirani energetski sistem (UES), ki vključuje več kot 700 velikih elektrarn, ki koncentrirajo 84 % zmogljivosti vseh elektrarn v državi. Ustanovitev EGS ima gospodarske prednosti. Združeni energetski sistemi (IPS) severozahoda, centra, regije Volge, juga, severnega Kavkaza in Urala so vključeni v UES evropskega dela. Povezani so s tako visokonapetostnimi omrežji, kot so Samara - Moskva (500 kV), Samara - Čeljabinsk, Volgograd - Moskva (500 kV), Volgograd - Donbas (800 kV), Moskva - Sankt Peterburg (750 kV).
Glavni cilj ustvarjanja in razvoja Enotnega energetskega sistema Rusije je zagotoviti zanesljivo in ekonomično oskrbo z električno energijo potrošnikom v Rusiji z največjim možnim izkoristkom prednosti vzporednega delovanja elektroenergetskih sistemov.
Enotni energetski sistem Rusije je del velikega energetskega združenja - Enotnega energetskega sistema (EES) nekdanje ZSSR, ki vključuje tudi energetske sisteme neodvisnih držav: Azerbajdžana, Armenije, Belorusije, Gruzije, Kazahstana, Latvije, Litve, Moldavija, Ukrajina in Estonija. Energetski sistemi sedmih vzhodnoevropskih držav – Bolgarije, Madžarske, Vzhodne Nemčije, Poljske, Romunije, Češke in Slovaške – še naprej delujejo sinhrono z UES.
Elektrarne, ki so članice EGS, proizvedejo več kot 90 % električne energije, proizvedene v neodvisnih državah - nekdanjih republikah ZSSR. Poenotenje energetskih sistemov v UES omogoča: zagotovitev zmanjšanja zahtevane skupne inštalirane zmogljivosti elektrarn z združevanjem največje obremenitve energetskih sistemov, ki imajo razliko v standardnem času in razlike v razporedih obremenitev; zmanjšati potrebno rezervno zmogljivost v elektrarnah; izvajati najbolj racionalno rabo razpoložljivih primarnih energetskih virov ob upoštevanju spreminjajočega se stanja goriva; zmanjšati stroške energetske gradnje; izboljšati ekološko stanje.
Za skupno delo elektroenergetskih objektov, ki delujejo v okviru enotnega energetskega sistema, je bilo ustanovljeno usklajevalno telo, Elektroenergetski svet držav SND.
Za sistem ruske elektroenergetike je značilna precej močna regionalna razdrobljenost zaradi trenutnega stanja visokonapetostnih daljnovodov. Trenutno elektroenergetski sistem okrožja Dalny ni povezan s preostalo Rusijo in deluje neodvisno. Zelo omejena je tudi povezava med elektroenergetskimi sistemi Sibirije in evropskim delom Rusije. Elektroenergetski sistemi petih evropskih regij Rusije (severozahodna, osrednja, Volga, Ural in severni Kavkaz) so med seboj povezani, vendar je prenosna zmogljivost tukaj v povprečju precej manjša kot znotraj samih regij. Energetski sistemi teh petih regij, pa tudi Sibirije in Daljnega vzhoda, se v Rusiji obravnavajo kot ločeni regionalni enotni energetski sistemi. Povezujejo 68 od 77 obstoječih regionalnih energetskih sistemov v državi. Preostalih devet elektroenergetskih sistemov je popolnoma izoliranih.
Prednosti sistema UES, ki je infrastrukturo podedoval od UES ZSSR, so v izenačevanju dnevnih urnikov porabe električne energije, vključno z njenimi zaporednimi tokovi med časovnimi pasovi, izboljšanju gospodarske učinkovitosti elektrarn in ustvarjanju pogojev za popolna elektrifikacija ozemelj in celotnega nacionalnega gospodarstva.
Konec leta 1992 je bila registrirana Ruska delniška družba za energijo in elektrifikacijo (RAO UES), ki je bila ustanovljena za upravljanje UES in organiziranje zanesljivega varčevanja z energijo za nacionalno gospodarstvo in prebivalstvo. RAO UES vključuje več kot 700 teritorialnih delniških družb, združuje približno 600 TE, 9 NE in več kot 100 HE. RAO UES deluje vzporedno z energetskimi sistemi držav CIS in Baltika ter z energetskimi sistemi nekaterih vzhodnoevropskih držav. Veliki energetski sistemi vzhodne Sibirije še vedno ostajajo zunaj RAO UES.
Kontrolni delež RAO UES je v državni lasti. Kot naravni monopolist je podjetje v sistemu državne regulacije tarif za električno energijo. V nekaterih regijah, na primer na Daljnem vzhodu, zvezna vlada subvencionira energetske tarife.
Leta 1996 je vlada Ruske federacije ustanovila zvezni (vse ruski) veleprodajni trg električne energije in električne energije (FOREM) za nakup in prodajo električne energije po visokonapetostnih prenosnih omrežjih. Skoraj vsa električna energija, ki se prenaša po visokonapetostnih prenosnih omrežjih, je tehnično obravnavana kot rezultat posla FOREM. Ta trg upravlja RAO UES. Na FOREM-u kupci in prodajalci med seboj ne sklepajo pogodb. Električno energijo kupujejo in prodajajo po fiksnih cenah, RAO UES pa skrbi za usklajevanje ponudbe in povpraševanja. Prodajalci električne energije, ki niso povezani z RAO UES, so jedrske elektrarne.
Enotni energetski sistem (UES) je kompleks elektrarn, omrežij in drugih objektov električnega omrežja, ki zagotavljajo stabilno oskrbo z električno energijo potrošnikom, delovanje veleprodajnega trga in vzporedno delovanje ruskega elektroenergetskega sistema. in elektroenergetskih sistemov tujih držav.
Konec leta 2010 je skupna instalirana moč elektrarn UES Rusije znašala 214.867 MW. Za primerjavo, instalirana moč jedrske elektrarne Leningrad je 4000 MW.
Letna maksimalna poraba UES Rusije v letu 2010 je bila zabeležena 26. januarja ob 18.00 in je znašala 149.157 MW, to je približno 70% celotne instalirane moči. Razlika te številke od 100% kaže na prisotnost obremenitve, rezerve za nujne primere in popravila, pa tudi na omejitev prenosa električne energije po daljnovodih z nizko zmogljivostjo.
UES Rusije vključuje 6 enotnih energetskih sistemov (IPS). Sedmi IPS (IPS vzhoda) deluje ločeno od UES. Elektroenergetski sistemi nekaterih subjektov Daljnega vzhodnega zveznega okrožja (Kamčatski kraj, Sahalinska regija, Magadanska regija, Čukotski avtonomni okrožje, severni del republike Saha) delujejo ločeno drug od drugega in od UES.
Spodaj je navedenih vseh 7 IPS z navedbo energetskih sistemov, vključenih v vsakega od njih:
1. IPS Center, vključuje naslednje napajalne sisteme:
Belgorod, Brjansk, Vladimir, Vologda, Voronež, Ivanovo, Kaluga, Kostroma, Kursk, Lipetsk, Moskva, Orel, Rjazan, Smolensk, Tambov, Tver, Tula, Jaroslavl.
2. UES severozahoda vključuje naslednje elektroenergetske sisteme:
Arkhangelsk, Kaliningrad, Karelian, Kola, Komi, Leningrad, Novgorod, Pskov.
3. UES juga, vključuje naslednje elektroenergetske sisteme:
Astrahan, Volgograd, Dagestan, Inguš, Kabardino-Balkarian, Kalmyk, Karachay-Cherkess, Kuban, Rostov, Severna Osetija, Stavropol, Čečen.
4. UES Srednje Volge vključuje naslednje elektroenergetske sisteme:
Mari, Mordovian, Nižni Novgorod, Penza, Samara, Saratov, Tatar, Ulyanovsk, Chuvash.
5. UES Urala vključuje naslednje elektroenergetske sisteme:
Baškir, Kirov, Kurgan, Orenburg, Perm, Sverdlovsk, Tjumen, Udmurt, Čeljabinsk.
6. IPS Sibirije, vključuje naslednje energetske sisteme:
Altaj, Burjat, Irkutsk, Krasnojarsk, Kuzbas, Novosibirsk, Omsk, Tomsk, Hakasija, Čita.
7. IPS vzhoda, vključuje naslednje elektroenergetske sisteme:
Amur, Daljni vzhod, Habarovsk, Jakutsk.
Vzporedno z UES Rusije delujejo energetski sistemi tujih držav: Belorusije, Estonije, Latvije, Litve, Gruzije, Azerbajdžana, Kazahstana, Ukrajine, Moldavije in Mongolije. Preko energetskega sistema Kazahstana so v letu 2010 vzporedno z UES Rusije delovali energetski sistemi Srednje Azije - Uzbekistan, Kirgizistan.
Skupaj z UES preko naprav kompleksa pretvornikov Vyborg (preko povezave DC) deluje elektroenergetski sistem Finske, ki je del energetskega medsebojnega povezovanja elektroenergetskih sistemov Skandinavije NORDEL. Ločeni generatorji HE energetskega sistema Kola delujejo vzporedno z elektroenergetskim sistemom Norveške. Električna omrežja Rusije oskrbujejo z električno energijo tudi nekatere regije Kitajske.
Na sl. 2.1 prikazuje geografsko lokacijo enotnih energetskih sistemov Rusije, pa tudi območje, na katerem zasedajo ozemlja (tukaj in na naslednjih slikah je zaradi jasnosti višina pravokotnikov sorazmerna z ustrezno številčno vrednostjo). Največje območje zavzema IPS vzhoda, najmanjše pa IPS Srednje Volge in juga.
Na sl. 2.2 prikazuje prebivalstvo, ki živi na ozemlju EKO. Največje število se nanaša na IPS Centra, najmanjše - na IPS vzhoda. Iz tega lahko sklepamo, da glede na gostoto prebivalstva vodilne položaje zasedajo IPS juga, centra in srednjega Volga. IPS vzhoda ima najnižjo gostoto prebivalstva.
Idejo o nameščeni moči elektrarn različnih UES lahko dobimo z analizo sl. 2.3. Vidimo, da se največji delež električne energije lahko proizvede v UES centra, Sibirije in Urala. Glede na te IES je delež inštaliranih zmogljivosti nepomemben. UES jug in vzhod.
Zanimivo je analizirati strukturo inštalirane moči različnih UES po vrstah elektrarn: jedrske elektrarne, termoelektrarne, hidroelektrarne. V povprečju v državi imajo glavno vlogo pri proizvodnji električne energije termoelektrarne, katerih inštalirana moč je 65 % skupne zmogljivosti vseh postaj, na drugem mestu so hidroelektrarne - 20 %. Jedrske elektrarne proizvedejo približno 15 % električne energije. Zaradi različnih geografskih in družbenih značilnosti regij, ki se nahajajo na ozemlju različnih EKO, je stanje, prikazano na sl. 2.4.
Posebej velja omeniti IPS Sibirije, kjer zaradi prisotnosti močnih rek približno polovico električne energije proizvedejo hidroelektrarne, trenutno pa ni delujočih jedrskih elektrarn. Najmočnejše hidroelektrarne v Rusiji so bile zgrajene v IPS Sibirije - HE Sayano-Shushenskaya (pred nesrečo 17. avgusta 2009 ni bila le najmočnejša domača hidroelektrarna, ampak tudi najmočnejša elektrarna v Rusija na splošno), HE Krasnoyarsk, HE Bratskaya, HE Ust-Ilimskaya.
Upravljanje režima IPS v Sibiriji je zapleteno zaradi naravnih nihanj letnega odtoka rek porečja Angara-Jenisej, pa tudi zaradi dejstva, da je vsebnost vode v rekah spontan naravni pojav, ki ga je težko napovedati. Normalni način delovanja IPS Sibirije je dosežen zaradi pretokov električne energije skozi tranzit Sibirija - Ural - Center. To zagotavlja nadomestilo za letno neenakomerno proizvodnjo HE na račun rezerv enotnega energetskega sistema in omogoča tudi uporabo nadzornega območja hidroelektrarn Združenega energetskega sistema Sibirije za uravnavanje obremenitve v UES Rusije.
Omeniti velja tudi IPS Urala, kjer zelo visok delež proizvodnje električne energije predstavljajo termoelektrarne. Tu se nahajajo najmočnejše termoelektrarne v Rusiji - Surgutskaya GRES-2 (najmočnejša TE v Rusiji), Reftinskaya GRES, Surgutskaya GRES-1, Iriklinskaya GRES, Permskaya GRES. Zelo pomembno je, da strukturo inštalirane zmogljivosti UES Urala odlikuje velik delež visoko vodljive blokovske opreme. To vam omogoča, da dnevno spreminjate skupno obremenitev elektrarn UES Ural v širokem razponu ter jih ob sobotah, nedeljah in praznikih izklopite v rezervo. Te edinstvene zmogljivosti frekvenčnega nadzora se ne uporabljajo le v interesu UES Rusije, temveč omogočajo tudi izogibanje kakršnim koli sistemskim motnjam med večernim upadom in jutranjo rastjo porabe električne energije, ki jo povzroča eden najvišjih industrijskih deležev v Rusiji v Rusiji. poraba Urala.
Spomnimo se, da je inštalirana moč vsota nazivnih moči generatorjev, ki jih je teoretično mogoče uporabiti v danem elektroenergetskem sistemu. V resnici pa posamezni agregati elektrarn nosijo nepopolno obremenitev, v urah minimalne obremenitve lahko padejo na nič, se ustavijo zaradi načrtovanih ali nujnih popravil. Dejanska proizvodnja električne energije za določeno obdobje (običajno se šteje 1 leto ali 8760 ur) ni odvisna le od inštalirane moči, temveč tudi od časa njene porabe, torej od stopnje obremenjenosti elektrarn med letom.
Na sl. 2.5 prikazuje strukturo proizvodnje električne energije v UES Rusije po vrstah elektrarn. Tu velja omeniti IPS Centra, kjer je v proizvodni strukturi visok specifičen delež jedrskih elektrarn. IPS centra vključuje jedrske elektrarne Kalinin, Smolensk, Kursk in Novovoronež.
Omeniti velja tudi IPS severozahoda, ki ima velik delež elektrarn, ki delujejo v osnovnem načinu - jedrske elektrarne in termoelektrarne. Jedrske elektrarne so zastopane v enotnem energetskem sistemu severozahoda Leningradske in Kola. Ko že govorimo o SPTE, je treba upoštevati, da je zaradi neugodnih podnebnih razmer v regiji potrebno večino leta delati po urniku ogrevanja. V zvezi s tem se uravnavanje neenakomernosti dnevnih in sezonskih urnikov skupne porabe električne energije UES pojavlja predvsem zaradi medsistemskih tokov električne energije.
Ponazorimo prednosti delovanja elektrarn kot dela enotnega energetskega sistema s številčnimi kazalniki delovanja UES Rusije v letu 2010. Hkrati se bomo osredotočili na najpomembnejši kazalnik elektroenergetskega sistema – frekvenco električnega toka.
V skladu z zahtevami GOST 13109-97 običajno dovoljeno odstopanje frekvence ni več kot ± 0,2 Hz, kar ustreza območju (49,8 ... 50,2) Hz. Enotni energetski sistem Rusije je leta 2010 deloval 100 % koledarskega časa z dovoljenimi odstopanji frekvence od nazivne vrednosti. Največja odstopanja so bila zabeležena v območju 49,924...50,095 Hz. Hkrati je bil maksimalni čas za odstopanje frekvence nad nivojem 50,00±0,05 Hz le 13 minut. v enem letu. V letu 2010 je bilo skupno trajanje delovanja s frekvenco nad 50,05 Hz 54 minut, s frekvenco manj kot 49,95 Hz pa 01 uro 01 minuto.
Na sl. 2.6 prikazuje strukturo porabe električne energije po sektorjih nacionalnega gospodarstva. Bodimo pozorni na UES Urala in Sibirije, kjer ima industrija vodilni delež potrošnje. V odstotkih vodi IPS vzhoda po porabi električne energije prebivalstva.
Navajamo glavne prednosti delovanja elektrarn v okviru UES:
zagotavljanje zanesljive oskrbe z električno energijo potrošnikom zaradi izolacije oskrbovalnih omrežij in visoke stopnje redundance;
ohranjanje visoke stopnje zanesljivosti in preživetja energetskih združenj;
zmanjšanje skupne maksimalne obremenitve UES zaradi vpliva širine;
zmanjšanje potrebe po instalirani zmogljivosti elektrarn;
optimizacija porazdelitve obremenitve med elektrarnami za zmanjšanje porabe goriva;
uporaba visoko učinkovite opreme za proizvodnjo velikih blokov;
izboljšanje kakovosti električne energije, saj nihanja obremenitve zazna veliko število enot.
Hkrati so v UES prisotne naslednje težave pri delovanju:
šibkost medsistemskih komunikacij in "zaklepanje" kapacitet električnih postaj,
kompleksnost tehnološkega upravljanja,
zapletenost organizacije finančnih odnosov,
kaskadni razvoj nesreč.
Daljnovodi v bližini mesta Sharya
Enotni energetski sistem Rusije (UES Rusije) - niz proizvodnih in drugih lastninskih objektov elektroenergetike, povezanih z enim samim proizvodnim procesom (vključno s proizvodnjo v načinu kombinirane proizvodnje električne in toplotne energije) in prenosom električne energije v pogojih centraliziranega operativnega dispečerskega nadzora v elektroenergetski industriji.
GOST 21027-75 daje naslednjo definicijo enotnega energetskega sistema:
Enotni energetski sistem - sklop integriranih energetskih sistemov (IPS), povezanih z medsistemskimi povezavami, ki pokrivajo pomemben del ozemlja države s skupnim načinom delovanja in imajo dispečerski nadzor
UES Rusije pokriva skoraj celotno naseljeno ozemlje države in je največje centralno nadzorovano energetsko združenje na svetu. Trenutno UES Rusije vključuje 77 elektroenergetskih sistemov, ki delujejo kot del šestih IPS, ki delujejo vzporedno - IPS centra, juga, severozahoda, Srednje Volge, Urala in Sibirije ter IPS vzhoda, deluje ločeno od UES Rusije. Poleg tega UES Rusije vzporedno deluje z IPS Ukrajine, IPS Kazahstana, IPS Belorusije, energetskimi sistemi Estonije, Latvije, Litve, Gruzije in Azerbajdžana, pa tudi z NORDEL (povezava s Finsko prek povezave DC v Vyborgu). Energetski sistemi Belorusije, Rusije, Estonije, Latvije in Litve tvorijo tako imenovani "električni obroč BRELL", katerega delo je usklajeno v okviru Sporazuma o vzporednem delovanju energetskih sistemov BRELL, podpisanega leta 2001.
Sistemski operater razporeja tri velike neodvisne elektroenergetske povezave v Evropi - severno (NORDEL), zahodno (UCTE) in vzhodno (UES/IPS) sinhrone cone (NORDEL in UCTE sta julija 2009 postala del novega evropskega združenja - ENTSO-E). UES/IPS se nanaša na UES Rusije v povezavi z energetskimi sistemi držav CIS, baltskih držav in Mongolije.
Vzporedno delovanje elektrarn na lestvici enotnega energetskega sistema omogoča uresničitev naslednjih prednosti:
Skupno delovanje elektrarn v Enotnem energetskem sistemu zagotavlja možnost vgradnje v elektrarne enot največje enotne zmogljivosti, ki jih lahko proizvede industrija, in konsolidacije elektrarn. Povečanje enotne moči enot in inštalirane moči elektrarn ima pomemben ekonomski učinek.
Pri izvajanju načrta GOELRO so bila postavljena načela centralizacije proizvodnje električne energije in koncentracije proizvodnih zmogljivosti v velikih regionalnih elektrarnah. Za razvoj elektroenergetske industrije ZSSR v tridesetih letih prejšnjega stoletja je bil značilen začetek oblikovanja energetskih sistemov. Leta 1926 je bila v Moskovskem energetskem sistemu ustanovljena prva centralna dispečerska služba v državi (CDS), trenutno se CDS imenujejo regionalne dispečerske službe in imajo status podružnic OAO SO UES. Do leta 1935 je v državi delovalo šest elektroenergetskih sistemov, vključno z Moskvo, Leningradom, Doneckom in Dneprom. Prvi elektroenergetski sistemi so bili ustvarjeni na podlagi daljnovoda 110 kV, z izjemo Dnepra, v katerem so bili uporabljeni napetostni vodi 154 kV, sprejeti za izhodno moč hidroelektrarne Dneper.
Leta 1942 je bila za usklajevanje dela treh regionalnih energetskih sistemov: Sverdlovsk, Perm in Čeljabinsk ustanovljena prva Združena dispečerska pisarna - ODU Urala. Leta 1945 je nastal center ODU.
V zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja se je začela gradnja kaskade hidroelektrarn na Volgi. Leta 1956 je združitev energetskih sistemov Centra in Srednje Volge z daljnovodom Kuibyshev-Moskva 400 kV, ki je zagotovila proizvodnjo električne energije iz HE Kuibysheskaya, pomenila začetek oblikovanja enotnega energetskega sistema ZSSR. Kasnejša gradnja 500 kV daljnovoda iz kaskade HE Volga je omogočila vzporedno delovanje elektroenergetskih sistemov Centra, Srednje in Spodnje Volge in Urala ter zaključila prvo fazo ustvarjanja Enotnega energetskega sistema. sistem.
Julija 1962 je bil v Pragi podpisan sporazum o ustanovitvi Centralnega dispečerskega urada (CDU) za energetske sisteme Bolgarije, Madžarske, NDR, Poljske, ZSSR, Romunije in Češkoslovaške. Ta sporazum je privedel do oblikovanja največjega svetovnega energetskega sistema "Mir" (instalirana moč elektrarn je več kot 400 GW).
Leta 1967 je bil na podlagi Centralne dispečerske pisarne Centra ustanovljen Centralni dispečerski urad (CDU) UES ZSSR, ki je prevzel tudi funkcije dispečerskega nadzora vzporednega delovanja elektroenergetskih sistemov UES. centra.
Leta 1970 je bila UES Zakavkazja priključena UES, leta 1972 pa UES Kazahstana in nekaterih regij Zahodne Sibirije.
Leta 1978 se je IPS Sibirije pridružil UES ZSSR.
Do leta 1990 je UES ZSSR vključeval 9 od 11 energetskih združenj države, ki so pokrivale 2/3 ozemlja ZSSR, kjer je živelo več kot 90% prebivalstva. Novembra 1993 je bil zaradi velikega pomanjkanja električne energije v Ukrajini izveden prisilni prehod na ločeno delovanje UES Rusije in UES Ukrajine, kar je privedlo do ločenega delovanja UES Rusije s preostalo energijo. sistemi, ki so del energetskega sistema Mir. V prihodnje se ni nadaljevalo vzporedno delovanje elektroenergetskih sistemov, ki so del Mira s centralno dispečersko pisarno v Pragi. Po razpadu ZSSR so električne povezave med nekaterimi energetskimi združenji znotraj UES Rusije začele potekati skozi ozemlje neodvisnih držav in izkazalo se je, da je oskrba z električno energijo v nekaterih regijah odvisna od teh držav (500-1150 kV povezave med državami). UES Urala in Sibirije, ki poteka skozi ozemlje Kazahstana, povezave UES juga in centra, ki delno potekajo skozi ozemlje Ukrajine, povezave IPS severozahoda s Kaliningradskim energetskim sistemom, ki potekajo skozi ozemlju baltskih držav).
Leta 1995 je bil ODU Centra umaknjen iz CDU UES Rusije kot Direktorat za operativni in dispečerski nadzor združenega energetskega sistema Centra Centrenergo (podružnica RAO UES Rusije).
Pred 1. julijem 2008 je bil JSC RAO UES Rusije najvišja raven v administrativni in gospodarski strukturi upravljanja elektroenergetike.
Odpremo in tehnološki nadzor delovanja UES Rusije izvaja JSC SO UES.
Odlok vlade Ruske federacije z dne 11. 7. 2001 št. 526 "O reformi elektroenergetike Ruske federacije" je enotni energetski sistem Rusije priznal kot "nacionalno premoženje in jamstvo energetske varnosti" države. Njegov glavni del "je enotno nacionalno energetsko omrežje, ki vključuje sistem glavnih daljnovodov, ki združujejo večino regij v državi in je eden od elementov zagotavljanja celovitosti države." Da bi jo "ohranili in okrepili, zagotovili enotnost tehnološkega upravljanja in izvajali državno politiko v elektroenergetski industriji", je bilo predvideno ustanovitev JSC FGC UES. Z Uredbo Vlade Ruske federacije št. 41 z dne 26. januarja 2006 so bila odobrena merila za razvrstitev glavnih daljnovodov in objektov elektroenergetskega omrežja v UNEG. Opozoriti je treba, da v drugih regulativnih dokumentih kratica UNEG pomeni "enotno nacionalno električno omrežje", kar je s tehničnega vidika pravilneje.
Večina termoelektrarn v Rusiji je v lasti sedmih OGK (veleprodajnih proizvodnih podjetij) in štirinajstih TGK (teritorialnih proizvodnih podjetij). Večina proizvodnih zmogljivosti hidroenergije je skoncentrirana v rokah RusHydra.
Obratovalna organizacija ruskih jedrskih elektrarn je OJSC Concern Rosenergoatom.
Reforma elektroenergetske industrije je pomenila oblikovanje veleprodajnih in maloprodajnih trgov električne energije v Rusiji. Dejavnosti za zagotavljanje delovanja komercialne infrastrukture veleprodajnega trga, učinkovite medsebojne povezave veleprodajnih in maloprodajnih trgov, ustvarjanje ugodnih pogojev za privabljanje investicij v elektroenergetsko industrijo, organizacija na podlagi samoregulacije učinkovite sistem veleprodaje in maloprodaje električne energije in zmogljivosti izvaja neprofitno partnerstvo "Tržni svet". Izvajajo se dejavnosti za organizacijo trgovine na veleprodajnem trgu, povezane s sklepanjem in organizacijo izvajanja poslov za promet z električno energijo, zmogljivostjo in drugimi predmeti trgovine, katerih promet je dovoljen na veleprodajnem trgu. s strani komercialnega operaterja veleprodajnega trga - OJSC "Administrator trgovskega sistema veleprodajnega trga z električno energijo" (OJSC "ATS").
UES Rusije se nahaja na ozemlju, ki pokriva 8 časovnih pasov. Potreba po oskrbi z električno energijo tako dolgega ozemlja je posledica široke uporabe daljnovodov visoke in ultra visoke napetosti. Hrbtenično električno omrežje UES (UNEG) sestavljajo daljnovodi 220, 330, 500 in 750 kV. V električnih omrežjih večine elektroenergetskih sistemov v Rusiji se uporablja napetostna lestvica 110-220 - 500-1150 kV. V UES severozahoda in delno v UES centra je napetostna lestvica 110-330 - 750 kV. Prisotnost napetostnih omrežij 330 in 750 kV v UES Centra je posledica dejstva, da se omrežja teh napetostnih razredov uporabljajo za odvajanje električne energije v NEK Kalinin, Smolensk in Kursk, ki se nahajajo na meji uporabe dve napetostni lestvici. V IPS Severnega Kavkaza imajo napetostna omrežja 330 kV določeno porazdelitev.
UES, ki so del UES Rusije, imajo drugačno strukturo proizvodnih zmogljivosti, pomemben del energetskih sistemov ni uravnotežen v smislu moči in električne energije. Osnova ruske elektroenergetike je približno 600 elektrarn s skupno zmogljivostjo 210 GW, ki delujejo v okviru UES Rusije. Dve tretjini proizvodnih zmogljivosti prihaja iz termoelektrarn. Približno 55 % zmogljivosti TE predstavljajo soproizvodnje toplote in elektrarn (SPTE), 45 % pa kondenzacijskih elektrarn (CPP). Zmogljivost hidravličnih (HE), vključno s črpalnimi akumulacijskimi elektrarnami (ČES), znaša 21 % inštalirane zmogljivosti elektrarn v Rusiji. Zmogljivost jedrskih elektrarn znaša 11 % inštalirane zmogljivosti elektrarn v državi. Za UES Rusije je značilna visoka stopnja koncentracije zmogljivosti v elektrarnah. Termoelektrarne upravljajo serijske elektrarne z močjo enote 500 in 800 MW ter en blok z močjo 1200 MW na Kostromski GRES. Moč enote pogonskih enot delujočih jedrskih elektrarn doseže 1000 MW.
Eden od resnih problemov delovanja UES je šibkost medsistemskih, včasih pa tudi hrbteničnih povezav v energetskem sistemu, kar vodi v »zaklepanje« zmogljivosti elektrarn. Slabost medsistemskih komunikacij v EGS je posledica njene teritorialne porazdelitve. Omejitve pri uporabi povezav med različnimi OES in večino najpomembnejših povezav znotraj OES določajo predvsem pogoji statične stabilnosti; za daljnovode, ki zagotavljajo moč velikih elektrarn, in za številne tranzitne povezave so lahko odločilni pogoji dinamične stabilnosti.
Izvedene študije so pokazale, da je frekvenčna stabilnost v UES Rusije nižja kot v UCTE. Posebej velika odstopanja frekvence se pojavljajo spomladi in v drugi polovici noči, kar kaže na odsotnost fleksibilnih sredstev za regulacijo frekvence.
Razvoj UES v doglednem času je opisan v Splošni shemi umeščanja elektroenergetskih objektov do leta 2020.
Trenutno je sistemski operater zaključil delo na študiji izvedljivosti (študija izvedljivosti) za pripojitev UES/UES k UCTE. Takšna kombinacija bi pomenila nastanek največjega energetskega bazena na svetu, ki se nahaja v 12 časovnih pasovih, s skupno instalirano zmogljivostjo več kot 860 GW. 2. aprila 2009 je Moskva gostila mednarodno poročevalsko konferenco "Možnosti medsebojnega povezovanja energetskih sistemov vzhod-zahod (rezultati študije izvedljivosti sinhronega medsebojnega povezovanja UES / UES z UCTE)". Študija izvedljivosti je pokazala, da je »sinhrona povezava elektroenergetskih sistemov UCTE in UES/IPS možna ob upoštevanju številnih tehničnih, operativnih in organizacijskih ukrepov ter oblikovanja potrebnega pravnega okvira, ki ga določa študija. Ker je za izpolnjevanje teh pogojev verjetno potrebno veliko časa, je treba na sinhrono združitev gledati kot na dolgoročno perspektivo. Za izgradnjo skupne, največje svetovne tržne platforme za trgovanje z električno energijo med sinhronimi conami UCTE in UES/ECO je mogoče razmisliti tudi o vzpostavitvi nesinhronih povezav, kar pa zahteva ločene študije zainteresiranih strani.
Fotografija 500 kV RTP. Odprta stikalna naprava.
Enotni energetski sistem Rusije (UES Rusije)- niz proizvodnih in drugih premoženjskih objektov elektroenergetike, povezanih z enotnim proizvodnim procesom (vključno s proizvodnjo v načinu kombinirane proizvodnje električne in toplotne energije) in prenosom električne energije v pogojih centraliziranega operativnega dispečerskega nadzora v elektroenergetske industrije.
GOST 21027-75 daje naslednjo definicijo enotnega energetskega sistema:
Enotni energetski sistem - sklop integriranih energetskih sistemov (IPS), povezanih z medsistemskimi povezavami, ki pokrivajo pomemben del ozemlja države s skupnim načinom delovanja in imajo dispečerski nadzor
UES Rusije pokriva skoraj celotno naseljeno ozemlje države in je največje centralno nadzorovano energetsko združenje na svetu. Trenutno UES Rusije vključuje 69 elektroenergetskih sistemov na ozemlju 79 sestavnih subjektov Ruske federacije, ki delujejo kot del šestih IPS, ki delujejo vzporedno - IPS centra, juga, severozahoda, srednjega Volga. , Ural in Sibirija ter IPS vzhoda, ki delujejo ločeno od UES Rusije. Poleg tega UES Rusije vzporedno deluje z IPS Ukrajine, IPS Kazahstana, IPS Belorusije, energetskimi sistemi Estonije, Latvije, Litve, Gruzije in Azerbajdžana, pa tudi z NORDEL (povezava s Finsko prek povezave DC v Vyborgu). Elektroenergetski sistemi Belorusije, Rusije, Estonije, Latvije in Litve tvorijo tako imenovani "električni obroč BRELL", katerega delo je usklajeno v okviru sporazuma o vzporednem delovanju BRELL Power Systems, podpisanega leta 2001.
Sistemski operater razporeja tri velike neodvisne elektroenergetske povezave v Evropi - severno (NORDEL), zahodno (UCTE) in vzhodno (UES/IPS) sinhrone cone (NORDEL in UCTE sta julija 2009 postala del novega evropskega združenja - ENTSO-E). UES/IPS se nanaša na UES Rusije v povezavi z energetskimi sistemi držav CIS, baltskih držav in Mongolije.
Vzporedno delovanje elektrarn na lestvici enotnega energetskega sistema omogoča uresničitev naslednjih prednosti:
Skupno delovanje elektrarn v Enotnem energetskem sistemu zagotavlja možnost vgradnje v elektrarne enot največje enotne zmogljivosti, ki jih lahko proizvede industrija, in konsolidacije elektrarn. Povečanje enotne moči enot in inštalirane moči elektrarn ima pomemben ekonomski učinek.
Pri izvajanju načrta GOELRO so bila postavljena načela centralizacije proizvodnje električne energije in koncentracije proizvodnih zmogljivosti v velikih regionalnih elektrarnah. Za razvoj elektroenergetske industrije ZSSR v tridesetih letih prejšnjega stoletja je bil značilen začetek oblikovanja energetskih sistemov. Leta 1926 je bila v Moskovskem energetskem sistemu ustanovljena prva centralna dispečerska služba v državi (CDS), trenutno se CDS imenujejo regionalne dispečerske službe in imajo status podružnic OAO SO UES. Do leta 1935 je v državi delovalo šest elektroenergetskih sistemov, vključno z Moskvo, Leningradom, Doneckom in Dneprom. Prvi elektroenergetski sistemi so bili ustvarjeni na podlagi daljnovoda 110 kV, z izjemo Dnepra, v katerem so bili uporabljeni napetostni vodi 154 kV, sprejeti za izhodno moč hidroelektrarne Dneper.
Leta 1942 je bila za usklajevanje dela treh regionalnih energetskih sistemov: Sverdlovsk, Perm in Čeljabinsk ustanovljena prva Združena dispečerska pisarna - ODU Urala. Leta 1945 je nastal center ODU.
V zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja se je začela gradnja kaskade hidroelektrarn na Volgi. Leta 1956 je združitev energetskih sistemov Centra in Srednje Volge s 400 kV daljnovodom Kuibyshev-Moskva, ki je zagotovila proizvodnjo električne energije iz HE Kuibysheskaya, pomenila začetek oblikovanja enotnega energetskega sistema ZSSR. Kasnejša gradnja 500 kV daljnovoda iz kaskade HE Volga je omogočila vzporedno delovanje elektroenergetskih sistemov Centra, Srednje in Spodnje Volge in Urala ter zaključila prvo fazo ustvarjanja Enotnega energetskega sistema. sistem.
Julija 1962 je bil v Pragi podpisan sporazum o ustanovitvi Centralnega dispečerskega urada (CDU) za energetske sisteme Bolgarije, Madžarske, NDR, Poljske, ZSSR, Romunije in Češkoslovaške. Ta sporazum je privedel do oblikovanja največjega svetovnega energetskega sistema "Mir" (instalirana moč elektrarn je več kot 400 GW).
Leta 1967 je bil na podlagi Centra ODU ustanovljen Centralni dispečerski urad (CDU) UES ZSSR, ki je prevzel tudi funkcije dispečerskega nadzora vzporednega delovanja elektroenergetskih sistemov Centra UES.
Leta 1970 je bila UES Zakavkazja priključena UES, leta 1972 pa UES Kazahstana in nekaterih regij Zahodne Sibirije.
Leta 1978 je bil IPS Sibirije priključen UES ZSSR.
Do leta 1990 je UES ZSSR vključeval 9 od 11 energetskih združenj države, ki so pokrivale 2/3 ozemlja ZSSR, kjer je živelo več kot 90% prebivalstva. Novembra 1993 je bil zaradi velikega pomanjkanja električne energije v Ukrajini izveden prisilni prehod na ločeno delovanje UES Rusije in UES Ukrajine, kar je privedlo do ločenega delovanja UES Rusije s preostalo energijo. sistemi, ki so del energetskega sistema Mir. V prihodnje se ni nadaljevalo vzporedno delovanje elektroenergetskih sistemov, ki so del Mira s centralno dispečersko pisarno v Pragi. Po razpadu ZSSR so električne povezave med nekaterimi energetskimi združenji znotraj UES Rusije začele potekati skozi ozemlje neodvisnih držav in izkazalo se je, da je oskrba z električno energijo v nekaterih regijah odvisna od teh držav (500-1150 kV povezave med državami). UES Urala in Sibirije, ki poteka skozi ozemlje Kazahstana, povezave UES juga in centra, ki delno potekajo skozi ozemlje Ukrajine, povezave IPS severozahoda s Kaliningradskim energetskim sistemom, ki potekajo skozi ozemlju baltskih držav).
Leta 1995 je bil ODU Centra umaknjen iz CDU UES Rusije kot Direktorat za operativni in dispečerski nadzor združenega energetskega sistema Centra Centrenergo (podružnica RAO UES Rusije).
1. julija 2008 je RAO "UES of Russia" prenehal obstajati. Zaradi reorganizacije je bilo iz holdinga izločeno 23 samostojnih družb.
Pred 1. julijem 2008 je bil JSC RAO UES Rusije najvišja raven v administrativni in gospodarski strukturi upravljanja elektroenergetike.
Odpremo in tehnološki nadzor delovanja UES Rusije izvaja JSC SO UES.
Odlok vlade Ruske federacije z dne 11. 7. 2001 št. 526 "O reformi elektroenergetike Ruske federacije" je enotni energetski sistem Rusije priznal kot "nacionalno premoženje in jamstvo energetske varnosti" države. Njegov glavni del "je enotno nacionalno energetsko omrežje, ki vključuje sistem glavnih daljnovodov, ki združujejo večino regij v državi in je eden od elementov zagotavljanja celovitosti države." Da bi jo "ohranili in okrepili, zagotovili enotnost tehnološkega upravljanja in izvajali državno politiko v elektroenergetiki", je bila predvidena ustanovitev JSC FGC UES. Z Uredbo Vlade Ruske federacije št. 41 z dne 26. januarja 2006 so bila odobrena merila za razvrščanje glavnih daljnovodov in objektov elektroenergetskega omrežja v UNEG. Opozoriti je treba, da v drugih regulativnih dokumentih kratica UNEG pomeni "Unified National Electric Grid", kar je s tehničnega vidika bolj pravilno.
Večina termoelektrarn v Rusiji je v lasti sedmih OGK (proizvodnih podjetij na debelo) in štirinajstih TGK (teritorialnih proizvodnih podjetij). Večina proizvodnih zmogljivosti hidroenergije je skoncentrirana v rokah PJSC RusHydro.
Obratovalna organizacija ruskih jedrskih elektrarn je koncern Rosenergoatom JSC.
Reforma elektroenergetske industrije je pomenila oblikovanje veleprodajnih in maloprodajnih trgov električne energije v Rusiji. Dejavnosti za zagotavljanje delovanja komercialne infrastrukture veleprodajnega trga, učinkovite medsebojne povezave veleprodajnih in maloprodajnih trgov, ustvarjanje ugodnih pogojev za privabljanje investicij v elektroenergetsko industrijo, organizacija na podlagi samoregulacije učinkovite sistem veleprodaje in maloprodaje električne energije in zmogljivosti izvaja neprofitno partnerstvo "Tržni svet". Izvajajo se dejavnosti za organizacijo trgovine na veleprodajnem trgu, povezane s sklepanjem in organizacijo izvajanja poslov za promet z električno energijo, zmogljivostjo in drugimi predmeti trgovine, katerih promet je dovoljen na veleprodajnem trgu. s strani komercialnega operaterja veleprodajnega trga - OJSC "Administrator trgovskega sistema veleprodajnega trga z električno energijo" (OJSC "ATS").
UES Rusije se nahaja na ozemlju, ki pokriva 8 časovnih pasov. Potreba po oskrbi z električno energijo tako dolgega ozemlja je posledica široke uporabe daljnovodov visoke in ultra visoke napetosti. Hrbtenično električno omrežje UES (UNEG) sestavljajo daljnovodi 220, 330, 500 in 750 kV. V električnih omrežjih večine elektroenergetskih sistemov v Rusiji se uporablja napetostna lestvica 110-220 - 500-1150 kV. V UES severozahoda in delno v UES centra je napetostna lestvica 110-330 - 750 kV. Prisotnost napetostnih omrežij 330 in 750 kV v UES Centra je posledica dejstva, da se omrežja teh napetostnih razredov uporabljajo za odvajanje električne energije v NEK Kalinin, Smolensk in Kursk, ki se nahajajo na meji uporabe dve napetostni lestvici. V UES juga imajo napetostna omrežja 330 kV določeno razporeditev.
UES, ki so del UES Rusije, imajo drugačno strukturo proizvodnih zmogljivosti, pomemben del energetskih sistemov ni uravnotežen v smislu moči in električne energije. Osnova ruske elektroenergetike je približno 600 elektrarn s skupno zmogljivostjo 210 GW, ki delujejo v okviru UES Rusije. Dve tretjini proizvodnih zmogljivosti prihaja iz termoelektrarn. Približno 55 % zmogljivosti TE predstavljajo soproizvodnje toplote in elektrarn (SPTE), 45 % pa kondenzacijskih elektrarn (CPP). Zmogljivost hidravličnih (HE), vključno s črpalnimi akumulacijskimi elektrarnami (ČES), znaša 21 % inštalirane zmogljivosti elektrarn v Rusiji. Zmogljivost jedrskih elektrarn znaša 17,2 % inštalirane zmogljivosti elektrarn v državi. Za UES Rusije je značilna visoka stopnja koncentracije zmogljivosti v elektrarnah. Termoelektrarne upravljajo serijske elektrarne z močjo enote 500 in 800 MW ter en blok z močjo 1200 MW na Kostromski GRES. Moč enote pogonskih enot delujočih jedrskih elektrarn doseže 1000 MW.
Eden od resnih problemov delovanja UES je šibkost medsistemskih, včasih pa tudi hrbteničnih povezav v energetskem sistemu, kar vodi v "zaklepanje" zmogljivosti elektrarn. Slabost medsistemskih komunikacij v EGS je posledica njene teritorialne porazdelitve. Omejitve pri uporabi povezav med različnimi OES in večino najpomembnejših povezav znotraj OES določajo predvsem pogoji statične stabilnosti; za daljnovode, ki zagotavljajo moč velikih elektrarn, in za številne tranzitne povezave so lahko odločilni pogoji dinamične stabilnosti.
Izvedene študije so pokazale, da je frekvenčna stabilnost v UES Rusije nižja kot v UCTE. Posebej velika odstopanja frekvence se pojavljajo spomladi in v drugi polovici noči, kar kaže na odsotnost prilagodljivih sredstev za krmiljenje frekvence.
Razvoj UES v doglednem času je opisan v Splošni shemi umeščanja elektroenergetskih objektov do leta 2020.
Trenutno je sistemski operater zaključil delo na študiji izvedljivosti (študija izvedljivosti) za pripojitev UES/UES k UCTE. Takšna kombinacija bi pomenila nastanek največjega energetskega bazena na svetu, ki se nahaja v 12 časovnih pasovih, s skupno instalirano zmogljivostjo več kot 860 GW. 2. aprila 2009 je Moskva gostila mednarodno poročevalsko konferenco "Možnosti združitve energetskih sistemov vzhod-zahod (rezultati študije izvedljivosti sinhrone združitve UES/UPS z UCTE)". Študija izvedljivosti je pokazala, da je »sinhrona povezava elektroenergetskih sistemov UCTE in UES/IPS možna ob upoštevanju številnih tehničnih, operativnih in organizacijskih ukrepov ter oblikovanja potrebnega pravnega okvira, opredeljenega s študijo. Ker je za izpolnjevanje teh pogojev verjetno potrebno veliko časa, je treba na sinhrono združitev gledati kot na dolgoročno perspektivo. Za izgradnjo skupne, največje svetovne tržne platforme za trgovanje z električno energijo med sinhronimi conami UCTE in UES/ECO je mogoče razmisliti tudi o vzpostavitvi nesinhronih povezav, kar pa zahteva ločene študije zainteresiranih strani.
ENOTEN ELEKTROENERGETSKI SISTEM, sklop elektroenergetskih sistemov, povezanih z enotnim procesom proizvodnje (kombinirana proizvodnja električne in toplotne energije), prenosom in distribucijo električne energije v pogojih centraliziranega operativnega dispečerskega nadzora (ODC). Organizacija elektroenergetskih sistemov (EPS) v različnih državah ima bistvene razlike, ki so posledica zgodovinskega razvoja in pogojev za dosledno poglabljanje povezovanja energetskih podjetij. Obstajajo EPS, v katerih deluje na stotine in tisoče podjetij različnih oblik lastništva - državnih, javnih, zasebnih, mešanih (na primer ZDA, Nemčija, Finska), pa tudi EPS, v katerih se proizvaja, prenos in distribucija električne energije. (EE) se izvajajo centralno - eno energetsko podjetje (na primer Francija, Italija, nekdanja ZSSR). Enotni energetski sistem (EES) Rusije pokriva celotno ozemlje države, združuje več kot 90 % proizvodnega potenciala elektroenergetike in je eno največjih centralno nadzorovanih energetskih združenj na svetu. Tehnična osnova za proizvodnjo električne energije s strani UES Rusije je 559 elektrarn (z zmogljivostjo 5 MW in več) s skupno zmogljivostjo 198,4 milijona kW (tabela).
Elektrarne UES Rusije so povezane z hrbteničnimi in distribucijskimi daljnovodi (glej Daljnovod) v skupni dolžini več kot 2,5 milijona km, napetosti 220, 330, 400, 500, 750 in 1150 kV. Energetski sistem, ki se nahaja na ozemlju sestavnih enot Ruske federacije, tvori regionalni energetski sistem (OVE); OVE, ki so med seboj povezani s hrbteničnimi daljnovodi, predstavljajo integriran energetski sistem (IPS). Na ozemlju Ruske federacije je sedem IPS: center, severozahod, Volga, jug, Ural, Sibirija in vzhod. Značilnosti upravljanja UES Rusije so posledica velike dolžine električnih omrežij, izjemno neenakomerne porazdelitve energetskih virov in proizvodnih sil po državi, zapletenosti strukture proizvodnih zmogljivosti in sheme hrbteničnih omrežij. Struktura vertikalno integrirane organizacije elektroenergetike je omogočila razvoj obsežnih prenosnih sistemov in izgradnjo velikih EPS.
Načrtovanje in izračun načinov delovanja UES je zagotovljen z uporabo sodobnih ekonomsko-matematičnih metod z uporabo računalnika za sistem ODU. Zgornja raven ODU je sistemski operater - Centralni dispečerski urad UES Rusije (specializirana organizacija, ki izvaja izključni nadzor nad tehnološkimi načini delovanja elektroenergetskih objektov in je pooblaščena za izdajanje operativnih dispečerskih ukazov in ukazov, ki so obvezno za vse subjekte ODU, subjekte elektroenergetike in odjemalce EE). V okviru investicijskega programa za razvoj elektroenergetike Ruske federacije v obdobju 2006-2011 je predvidena izgradnja več kot 40,9 tisoč MW proizvodnih zmogljivosti, 107 tisoč MB·A transformatorskih zmogljivosti zaradi zagona nova in rekonstrukcija obstoječih RTP različnih napetostnih razredov, izgradnja 12 tisoč km nove hrbtenice in 18 tisoč km distribucijskih daljnovodov. Načelo centraliziranega delovanja UES Rusije omogoča zmanjšanje skupne potrebe po proizvodnih zmogljivostih in prihranek kapitalskih stroškov, zagotavlja učinkovito uporabo gorivnih in energetskih virov v različnih regijah države ob upoštevanju okoljskih zahtev.
G. A. Saltanov.
Lit.: Tuja energetska združenja. M., 2001; Rešetov V. I., Semenov V. A., Lisitsyn N. V. Enotni energetski sistem Rusije na prelomu stoletja. M., 2002.
