Повышая надежность Единой электроэнергетической системы

Максимум энергопотребления в Казахстане был зафиксирован в 1990 году. Тогда он составил 100,4 млрд кВт•ч. С распадом Союза, повлекшим нарушение производственных связей, стагнацию производства и снижение общего благосостояния населения, потребление электроэнергии в республике снизилось практически вдвое – до 50,7 млрд кВт•ч в 1999 году.

Однако уже с начала 2000-х годов энергопотребление в республике стало постоянно расти (рис. 1) и в 2016 году составило 92,3 млрд кВт•ч. По итогам нынешнего года прогнозируется, что уровень пот­ребления приблизится к историческому максимуму.

Увеличение потребления электроэнергии может служить еще одним показателем роста экономики нашей страны. При этом динамичное развитие всех секторов промышленности и, как следствие, открытие новых производств во всех регионах республики требует от энергетики опережающего ввода новых генерирующих мощностей, также подразумевающего и надлежащее развитие электросетевой инфраструктуры.

В рамках этой задачи компанией на сегодня введено 2 500 км линий электропередачи напряжением 500–220 кВ и около 10 000 МВА трансформаторной мощности. За истекшее десятилетие суммарная установленная мощность электростанций по Казахстану возросла на 3 300 МВт, или 17% (рис. 2).

За годы независимости Казахстана произошло значительное усиление сети с усложнением ее структуры и режимов работы. Для обеспечения надежности Единой электроэнергетической системы (ЕЭС) республики системный оператор – АО «KEGOC» – активно использует новейшие технологии управления режимом, в том числе так называемые устройства FACTS (Flexible Alternative Current Transmission Systems) или гибкие системы передачи переменного тока.

Так, впервые на постсоветском пространстве в энергосистеме Казахстана был применен фазоповоротный трансформатор, поз-воляющий регулировать переток активной мощности по линии без изменения режима генерации электростанций.

В ЕЭС Казахстана имеются управляемые шунтирующие реакторы, использование которых повышает надежность работы Национальной электрической сети и, соответственно, ЕЭС респуб­лики в целом. Эксплуатируется источник реактивной мощности, регулирующий напряжение в автоматическом режиме с очень высокой скоростью. Это позволяет продлить эксплуатационный ресурс энергетического оборудования, оптимизировать потери электроэнергии, а также благоприятно влияет на показатели качества электроэнергии.

АО «KEGOC» стремится постоянно повышать надежность элект­роснабжения потребителей и эффективность функционирования энергосистемы Казахстана, для чего в настоящее время в рамках трансформации компании реализует проект по внедрению Цент­рализованной системы противоаварийной автоматики и системы автоматизированного регулирования частоты и мощности.

Внедрение этих самых передовых в настоящее время автоматических систем позволит на порядок повысить качество управления как нормальными, так и аварийными режимами.

Выполняя функции системного оператора ЕЭС Казахстана, АО «KEGOC» взаимодействует с сопредельными энергосистемами по управлению и обеспечению устойчивости параллельной работы. Основываясь на межправительственных соглашениях, в настоящее время ЕЭС республики функционирует в режиме параллельной работы с ЕЭС России и объединенной электроэнергетической системой Центральной Азии, включающей в себя энергосистемы Кыргызстана и Узбекистана.

Синхронная работа ЕЭС данных государств является важным фактором надежности и эффективности каждой из национальных энергосистем, создающим основу для взаимовыгодного сотрудничества в области электроэнергетики.

Такой совместный рабочий режим позволяет снизить издержки генерации электроэнергии, повысить надежность энергоснабжения потребителей.

После реформирования отрасли энергетики на стадии установления двусторонних взаимоотношений с соседними государствами имел место ряд трудностей, связанных с дисциплиной при ведении режимов работы энергосистем, оплатой за оказанные услуги, и других. Но в результате межправительственных переговоров, двусторонних встреч на уровне компаний и заседаний координационного электроэнергетического совета Центральной Азии на сегодня удалось урегулировать ряд актуальных вопросов взаимодействия ЕЭС Казахстана с энергосистемами соседних государств. В том числе весьма сложных, касающихся дисбалансов соседних энергосистем, негативно влияющих на режимы работы ЕЭС нашей республики.

В настоящее время имеются все необходимые договоры, регламентирующие основные технические и финансовые обязательства сторон при параллельной работе энергосистем.

За последние годы отклонение мощности от плановых значений энергосистем Центральной Азии снизились с 500 МВт в 2014 году до 150 МВт в настоящее время. К примеру, количество срабатываний противоаварийной автоматики в ЕЭС Казахстана из-за отклонений мощности энергосистем стран Центральной Азии в 2014 году составило 1 908 раз, а в 2016 году всего два случая. Минимизация отклонений узбекской и кыргызской энергосистем привела к повышению точности регулирования межгосударственных перетоков на границе Казахстана и России.

Можно сделать вывод о том, что проведенная за годы существования АО «KEGOC» работа существенно повысила надежность элект­роснабжения потребителей Казахстана. Об этом свидетельствует также статистика технологических нарушений (рис. 3).

В период с 1998 года по настоящее время аварийность в сетях компании снизилась более чем в 6 раз.

В ближайшей перспективе АО «KEGOC» продолжит работу по изу­чению и внедрению новейших технологий и оборудования. Компания уже тестирует технологии по синхрофазорным измерениям параметров электрического режима с дальнейшей перспективой развертывания широкомасштабной системы измерения и управления режимами ЕЭС Казахстана с более высокой точностью. Также изучается вопрос применения технологий постоянного тока, позволяющих более эффективно развивать энергосистему нашей республики.