Проявление системных связей ТЭС и ЭЭС на разных этапах их жизненного цикла
Согласно «Концепции обеспечения надежности в электроэнергетике» (в дальнейшем — «Концепция»)1 развитие генерирующих компаний и входящих в них электрических станций (включая ТЭС) является одним из главных средств обеспечения долгосрочной (балансовой) надежности ЕЭС России.
Утверждена Председателем Совета по координации работ для обеспечения системной надежности ЕЭС России, Председателем Правления ОАО «РАО «ЕЭС России» А. Б. Чубайсом 27 декабря 2004 г.
Под понятием «развитие» здесь понимается любое количественное и качественное изменение установленного оборудования для выработки электроэнергии, т. е. новое строительство (расширение), техническое перевооружение и реконструкция станций.
Мероприятия по развитию станций в рыночных условиях должны обосновываться целями и внутренними потребностями генерирующих компаний, их владельцев и инвесторов. Безусловно, их стимулируют внешние ценовые сигналы различной природы (не только цены на электрическую энергию и мощность), а их конкретная реализация проводится в соответствии с требованиями технической политики компании. В то же время, поскольку ТЭС является частью ЭЭС, их жизненный цикл и режимы работы связаны с жизненным циклом и режимами ЭЭС.
Такие жесткие двусторонние связи налагают существенные ограничения на развитие станции, причем они меняются стечением времени, так как определяются, в свою очередь, развитием всех компонентов ЭЭС: других станций, сетей и потребителей, методов и средств оперативно-диспетчерского управления. Эти ограничения (в части выдачи мощности, информационного обмена, управляемости и наблюдаемости) должны быть определены при системном анализе возможностей строительства в процессе девелопмента проекта и воплощены в соответствующих документах, о которых пойдет речь в главах 14,17.
Для строительства в рамках МГИ они будут сформулированы и предоставлены компании в виде технических условий уполномоченным органом (в настоящее время — Минпромэнерго РФ). Затем должен осуществляться контроль технических решений, в которых учтены ограничения. В случае несоблюдения технических условий в отношении владельцев генерирующих мощностей вводятся адекватные санкции.
Процесс реализации системных ограничений в отечественной практике получил название «присоединение ТЭС (ГЭС, АЭС) к энергосистеме». Работа, связанная с проектными решениями по главной схеме станции, отходящим линиям электропередачи, релейной защите и электроавтоматике (РЗА), связи, противоаварийной автоматике (ПА), известна как «проектирование схемы выдачи мощности станции».
Присоединение ТЭС к сети может рассматриваться также как организация некоего комплексного интерфейса между станцией и ЭЭС, который состоит из двух функциональных интерфейсов — электросилового и информационного. Схема обмена энергией и информацией через интерфейс присоединения дана на рис. 3.2. Там же приведена расшифровка используемых аббревиатур.
Обозначения: ТУ— телеуправление; ТС — телесигнализация; ФПКА — фиксация положения коммутационных аппаратов; РЗА — релейная защита и автоматика; ПА — противоаварийная автоматика; W — объем поставки электрической энергии; Р — объем поставки мощности.
Рис. 3.2. Схема технологического интерфейса между ТЭС и ЭЭС в условиях функционирования оптового рынка электроэнергии
Электросиловой интерфейс располагается на границах балансовой принадлежности электрической сети ТЭС. Границы проходят по ЛЭП (воздушным и (или) кабельным), которые подключены к распределительным устройствам. Требования к этому интерфейсу определяются пропускной способностью ЛЭП и условиями электромагнитной совместимости электроустановок ТЭС и ЭЭС. В свою очередь, информационный интерфейс представляет собой сложную систему, каждая функциональная составляющая которой может быть представлена известной стандартной семиуровневой конструкцией открытых систем OSI (Open Systems Interconnection), построенной в соответствии со стандартом ISO 7498.
Рассматриваемый комплексный интерфейс и его составляющие не могут оставаться заданными и неизменными на протяжении жизненного цикла станции, так как даже при неизменной в количественном и качественном отношении мощности меняются внешние условия. Ранее данное положение учитывалось в нормах технологического проектирования, предписывающих выполнять проектные работы по присоединению электрических станций к ЭЭС с циклической периодичностью (1 раз в 5 лет). На сегодняшний день такие обязательные требования отсутствуют, что затрудняет планирование мероприятий по повышению балансовой и эксплуатационной надежности ЕЭС.
