Методические подходы к организации технического развития предприятия электроэнергетики

В статье рассматриваются методические подходы к организации технического развития предприятия электроэнергетики. Проводится анализ следующих подходов: моделирование и расчет режимов электроэнергетической системы, внедрение стандарта МЭК 61850, использование Smart Grid.

Ключевые слова: техническое развитие, предприятие, организация технического развития, электроэнергетика, программно-вычислительные комплексы, стандарт МЭК 61850, Smart Grid.

The article discusses methodological approaches to the organization of technical development of the electric power industry enterprise. The analysis of the following approaches is carried out: modeling and calculation of modes of the electric power system, implementation of the IEC 61850 standard, use of Smart Grid.

Keywords: technical development, enterprises, organization of technical development, electroenergetics, software and computing complexes, IEC 61850 standard, Smart Grid.

электроэнергетический программно-вычислительный smart grid

Организация технического развития позволяет целенаправленно обеспечивать устойчивое функционирование и развитие компании. На данный момент сформирован ряд методических подходов к организации технического развития предприятия. Большая часть подходов, практикуемых предприятиями, сводится к финансовому анализу или анализу хозяйственной деятельности в рамках проведения аудита на основании бухгалтерской отчетности [1, с.12].

В части популярных бизнес - практик ряд подходов связывается с теорией стратегического управления и планирования, и критериями измерения их эффективности. В зарубежных компаниях для реализации стратегического плана технического развития широко применяется сбалансированная система показателей, разработка которой сочетается с выбором ключевых показателей эффективности развития каждого из стратегических направлений [1, с.12].

Данные подходы имеют различные достоинства и недостатки. Наиболее существенным из ограничений может считаться недооценка инновационной составляющей и интеллектуального капитала в деятельности компании, а также невнимание к уровню технической оснащенности. Притом, что измерения технического и инновационного уровня развития предприятия признается исследователями важнейшей из задач для характеристики эффективности его деятельности.

Рассмотрим методические подходы к организации технического развития предприятия электроэнергетики, которые широко востребованы и значительно повышают технико-экономические показатели его деятельности.

1. Моделирование и расчет режимов электроэнергетической системы. Эффективность управления режимами электроэнергетической системы во многом определяется адекватностью используемых ее математических моделей, качеством решения задач проверки допустимости, устойчивости и надежности существующего или планируемого режима [1, с.12]. Для расчета режимов работы электроэнергетической системы используется специализированное программное обеспечение. Данные расчеты необходимы для предотвращения перерывов в электроснабжении потребителя при возникновении аварийного режима на каком - либо участке сети. Расчет всех вариантов вручную может занимать длительное время, поэтому в настоящее время его активно заменяют на машинный. Это позволяет не только сократить время, затрачиваемое на расчет, но и увеличить его точность [2, с. 161].

Существуют следующие программно-вычислительные комплексы (ПВК), предназначенные для электрических расчетов:

- SDO - 6. Предназначен для расчета задач анализа и синтеза, возникающих при исследовании установившихся режимов электроэнергетической системы, а также может использоваться при эксплуатации и проектировании электрических систем в рамках АСДУ, САПР и АРМ. Данный ПВК позволяет моделировать действие и работу устройств, предназначенных для управления напряжением, перетоками, активной и реактивной мощности, генерацией и потреблением, а также работу некоторых видов противоаварийной автоматики - от наброса мощности, повышения или понижения напряжения.

- ДАКАР. Предназначен для расчета и анализа установившихся нормальных, предельных и послеаварийных режимов работы электрических сетей напряжением 0,4-1150 кВ, а также анализа устойчивости электроэнергетической системы.

- RastrWin. Используется для решения задач расчета, анализа и оптимизации установившихся режимов ЭЭС [3]. Данный ПВК состоит из модулей, которые решают конкретные задачи. Это является как плюсом данной программы, так и значительным минусом. Например, модуль RastrKZ для расчета несимметричных режимов имеет недостаток в виде отсутствия возможности динамического анализа электроэнергетической системы, и для решения данной задачи авторами программы выпущена дополнительное ПО - Rustab.

- DIgSilent PowerFactory. Является комплексным инструментом для решения задач планирования, анализа и управления режимами электрических сетей и систем [4]. В состав этого ПВК входит база данных, содержащая всю необходимую информацию об оборудовании электрической сети. В частности, с помощью PowerFactory можно рассчитать установившийся режим и устойчивость электрической сети, токи короткого замыкания, провести координацию работы защитных устройств, а также модальный анализ и анализ по гармоникам.

В последнее время все более широкое распространение получает ПВК EMTPRV (Electro Magnetic Transient Program - Restructured Version), разработанный в 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.

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

МЭК 61850 включает в себя: методы обмена информацией (SV-потоки, GOOSE-сообщения, MMS-отчеты); производимую и потребляемую информацию (какой вид информации может производить и принимать устройство, с какой скоростью и т. п.); язык описания топологии подстанции; информационные модели устройства и др. В стандарте описаны методы построения каналов связи, способы их резервирования [5, c. 357]. Внедрение стандарта МЭК 61850 позволит связать технологическое оборудование подстанции единой информационной сетью, по которой передаются данные от измерительных устройств к терминалам релейной защиты и автоматики, сигналы управления, телемеханики и связи. Так же по протоколам стандарта МЭК производится мониторинг состояния устройств путем опроса терминалов, интегрированных в автоматизированную систему управления технологическим процессом [6, с. 350]. Информационные комплексы, удовлетворяющие этому стандарту, обеспечат более высокую скорость и безопасность передачи информации по сравнению с традиционными.

3. Концепция Smart Grid. Концепция умной энергетики Smart Grid получила активное развитие в западных странах. Smart Grid представляет собой автоматизированную систему, способную самостоятельно отслеживать и распределять потоки электричества, за счет чего достигается максимальная эффективность использования энергии. Работа Smart Grid органично вписывается в общую инфраструктуру энергетической отрасли, важным компонентом которой является использование возобновляемых источников энергии [7, c. 407]. Оптимизация уже существующих энергосистем возможна без существенных капиталовложений в новые технологии производства, передачи и распределения энергии. Преимущества использования Smart Grid заключается в том, что традиционная энергосистема может быть модернизирована до интеллектуальной путем создания интегрированной системы, включающей как процессы производства и передачи электроэнергии, так и процессы ее распределения и потребления конечными потребителями. Согласно, концепции Smart Grid подразумевается постепенный отказ от традиционных поставщиков электричества в пользу возобновляемых источников энергии, что предлагается реализовать с помощью интеграции локальных микроэнергосетей.

Таким образом, были рассмотрены методические подходы к организации технического развития предприятия электроэнергетики. Следует отметить, что данные подходы существенно влияют как на развитие электроэнергетики, так и надежность работы предприятий электроэнергетики. Также рассмотренные подходы имеют перспективы использования и значительно повышают технико - экономические показатели работы субъектов энергосистемы.

Использованные источники

1. Марабаева Л.В. Стратегические направления технологического развития электроэнергетических компаний / Л.В. Марабаева, А.А. Исоков // Вестник Таджикского национального университета. Серия социально-экономических и общественных наук. - 2018. - №7. - С. 11 - 16.

2. Соленая О.Я. Моделирование аварийных режимов электроэнергетических систем / О.Я. Соленая, С.Ю. Лач // Завалишинские чтения'18: сб. докл. - СПб.: ГУАЛ. - 2018. - С. 160 - 166.

3. RastrWin3 - Документация пользователя: Официальный сайт разработчиков RastrWin3.

4. Программа DIgSILENT PowerFactory: Официальный сайт.

5. Семенов М.Н. Основные недостатки стандарта МЭК 61850 / М.Н. Семенов // Тинчуринские чтения - 2021 «Энергетика и цифровая трансформация». В 3 т. Т. 1. Электроэнергетика и электроника: матер. Междунар. молод. науч. конф. (Казань, 28-30 апреля 2021 г.) / под общ. ред. ректора КГЭУ Э.Ю. Абдуллазянова. - Казань: ООО ПК «Астор и Я». - 2021. - С. 357 - 361.

6. Афенин, А.И. Реализация управляющих воздействий по протоколу МЭК 61850. Переход к цифровым подстанциям / А.И. Аферин, В.Г. Скорик // Электропривод на транспорте и в промышленности: тр. II Всерос. науч. -практ. конф. (Хабаровск, 20-21 сентября 2018 г.) / под ред. С.В. Власьевского. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2018. - С. 349 - 356.

7. Макаренко, Е.Н. Применение концепции SMART GRID для российской энергетики / Е.Н. Макаренко, С.Г. Тяглов // Технологические инициативы в достижении целей устойчивого развития: материалы международной научно-практической конференции. XV Южно-Российский логистический форум. 10-11 октября 2019 г. - Ростов н/Д: Издательско-полиграфический комплекс РГЭУ (РИНХ). - 2019. - С. 407 - 411.

Размещено на Allbest.ru