Исследование области целесообразного применения устройств FACTS в системообразующей сети ЕЭС

1. Исследование области целесообразного применения устройств FACTS в системообразующей сети ЕЭС России и конкретных объектов их внедрения на

ОАО “Институт “Энергосетьпроект”
Исследование области целесообразного
применения устройств FACTS в
системообразующей сети ЕЭС России и
конкретных объектов их внедрения на период до
2015 г
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

2. Применение устройств FACTS

Устройства FACTS (СТК, УШР, СТАТКОМ, АСК, УУПК,
УФПУ, ОРПМ, ВПТ, АСЭМПЧ) могут использоваться для:
•повышения пропускной способности электрической сети, ограниченной
условиями устойчивости генераторов, уровнями напряжения в узлах нагрузки
или токовой перегрузкой элементов сети,
•нормализации и стабилизации напряжения в узлах подключения,
•ограничения внутренних перенапряжений на ЛЭП,
симметрирования фазных напряжений, коррекции формы кривых тока и
напряжения,
•нормализации режимов работы синхронных турбогенераторов по реактивной
мощности и некоторых других.
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

3. Повышение пропускной способности электрической сети

Сооружение ЛЭП
Повышение «потенциальной»
(допустимой по токовой нагрузке
элементов сети) пропускной
способности сети
Установка устройств FACTS
Повышение эффективности
использования имеющейся
«потенциальной» пропускной
способности сети
Таким образом, устройства FACTS могут применяться в том случае, если у
существующих электрических сетей имеется недоиспользованная
«потенциальная» пропускная способность, то есть токовая нагрузка этих сетей
в режимах с максимально-допустимым перетоком мощности не достигает
границы по нагреву токоведущих частей элементов сети
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

4. Технология проведения исследования

П
Вид расчетов
1
Назначение контрольных сечений
Результат
Рген эс1
Рген эс2
Контрольное
сечение
ЛЭП 1
ЛЭП 2
ЭС 1
ЭС 2
ЛЭП 3
Рсеч эс1
Рн эс1
Рсеч эс2
Рн эс2
2
Расчет МДП для каждого контрольного
сечения
МДП
3
Сопоставление МДП в контрольных сечениях
с возможным избытком мощности в
передающей части энергосистемы и с
возможным приемом в приемной части
энергосистемы. Оценка максимального
целесообразного увеличения пропускной
способности каждого контрольного сечения
Контрольные сечения, в которых
имеется потребность в
увеличении пропускной
способности
4
Анализ токовой нагрузки элементов сети в
районе контрольного сечения в режимах с
МДП. Выявление контрольных сечений с
недоиспользованной пропускной
способностью
Контрольные сечения, в которых
увеличение пропускной
способности может быть
реализовано с помощью
устройств FACTS
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

5. Пример исследования

Сечение Красноярск, Хакасия - Запад
Сечение
Кузбасс, Томск –
Алтай, Новосибирск
Т
Оценка потребности в увеличении МДП
Сечение
Красноярск, Хакасия Запад
Сечение
Назаровская ГРЭС Запад
Н
НГ
Зим.
макс
Зим.
мин
Лет.
макс
Лет.
мин
МДП, МВт
5410
5410
4280
4280
Макс.
избыток, МВт
5088
5518
4940
5340
Макс. прием,
МВт
-6705
-5194
-5155
-4329
0
0
660
49
КГ
Ит
Сечение
СШГЭС - система
А
К
Х
Анализ токовой нагрузки ЛЭП
ЛЭП 500 кВ
ЛЭП 220 кВ
60 – 80%
85 %
Увеличение
МДП, МВт
Таким образом, «потенциальная» пропускная
способность сечения недоиспользована на величину не
менее 1200 МВт. Для повышения МДП этого сечения
может быть рекомендована установка УПК или ИРМ в
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»
этом сечении.

6. Расчетная модель, принципы и допущения при выполнении исследования

Расчетная модель ЕЭС России
предоставлена Департаментом развития ЕНЭС ОАО «Института «Энергосетьпроект»
и соответствует модели, разработанной в составе выполняемых в настоящее время
работ:
«Схема развития Единой энергетической системы (ЕЭС) и объединенных
энергетических систем (ОЭС) России, включая развитие единой национальной
(общероссийской) электрической сети (ЕНЭС) напряжением 220 кВ и выше, на
перспективу до 2015 года»,
«Разработка предложений по корректировке Генеральной схемы размещения
объектов электроэнергетики России до 2020 года с учетом перспективы до
2030года ».
Принципы и допущения:
Поскольку расчетная модель представлена преимущественно
электрическими сетями 220 кВ и выше, в качестве контрольных
рассматривались сечения в системообразующей сети.
МДП определялся без учета действия противоаварийной автоматики,
действующей на отключение генераторов, длительную разгрузку турбин,
отключение нагрузки, как в нормальном так и в послеаварийных режимах
(принцип n-1).
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

7. Результаты исследования

Исследовано 74 контрольных сечений в ЕЭС России и ОЭС Востока
Путкинская
ГЭС - Онда
Онад Петрозаводск
Пт
СЗ
Т
Княжегубская ГЭС
– Путкинская ГЭС
Пт
Г
О
КнГ
Петрозаводск Ленэнерго
СЗТЭЦ Ленэнерго
Серебрянские ГЭС
– Кольская АЭС
Кольская АЭС –
Княжегубская ГЭС
КА
СГ
ЯГ
Ар
Ленэнерго система
Нижегородская
, Саратовская –
ЧеГЭС, ЖГЭС
Архангельск –
Вологда
Центр - Восток
ЛЭ
КА
ЧеГЭС –
ЖГЭС,
Казань
Казань,
ЖГЭС ЗаГРЭС
ПН
Во
Ки
ББ
Нк
Г
КалАЭС, Беларусь
– Центр
КГ
КсГ
М
НН
ЧГ
М,
НН
В
КТ
РГ
УренгойГРЭС система
Каз
За
Г
Ул
ЖГ
НгГ
Су
Г
Уд
Ба
СЧ
СургутГРЭС,
НяганьГРЭС - Урал
РГ
Т
Казахстан,
Тюмень Урал
Сведловск,
Челябинск –
Башкирия,
Пермь
Урал – СВ,
Удмуртия,
Киров
НВ
НВГРЭС СургутГРЭС
РГРЭС система
ТрГРЭС,
Тюмень Урал
Назаровская ГРЭС
- Запад
Т
Казахстан, Сибирь
– Тюмень, Урал
Алтай,
Новосибирск –
Казахстан, Омск
О
Н
НГ
БО
Красноярск Камала
Кр
ТГ
Т
Пе
БС
УИ
Богучанская ГЭС –
система
УстьИлимская
ГЭС –
система
Ка
Б
Богучанская ГЭС,
Братская ГЭС Запад
ИрГРЭС,
Тюмень Урал
СмАЭС - система
ИГ
Братская ГЭС Запад
Иркутск –
Братская ГЭС
И
Кз
Центр, СВ – Брянск,
Липецк
Б
Красноярская ГЭС
– Назаровская
ГРЭС
Кузбасс, Томск Алтай,
Новосибирск
Москва - Восток
Москва,
Беларусь,
СВ - Юг
СА
УГ
СеровГРЭС система
ПГ
СЗ, Беларусь
– Центр
КонГРЭС, Беларусь –
Центр
Се
Г
СВ - Урал
ПГРЭС - Урал
Янтарьэнерго система
ЯЭ
ЯйвГРЭС
- система
ЗаГРЭС НкГЭС
Ит
Гусиноозерская
ГРЭС - Иркутск
Кз
Л
Центр, СВ – Курск,
Воронеж
КурАЭС - система
ГО
А
НВАЭС - система
Ку
А
Бл
НВ
В
Центр, СВ –
Украина,
Волгоград
Центр, Волгоград –
Украина, Юг
Ук
Х
Красноярск,
Хакасия - Запад
Астрахань – Волгоград
Чита –
Гусиноозерская
ГРЭС
СШГЭС - система
Ч
Харанорская
ГРЭС - Чита
Волгоград, Украина Ростов, ВдАЭС
Р
К
А
Вд
А
ХГ
Ростов, ВдАЭС –
СтавропольГРЭС, НвмГРЭС
Ст
Г
СтавропольГРЭС –
Центральная,
Крымская
СтавропольГРЭС,
ВдАЭС – НвмГРЭС
ЦК
К
ЧГ
Центральная,
Крымская – Сочи
С
Нм
Г
НвмГРЭС –
ЧиркГЭС
Комсомольск - Хабаровск
ЧиркГЭС –
ИргГЭС
ИГ
Зейская ГЭС - Нерюнгринская ГРЭС
Н
З
Амурская - Зейская ГЭС
А
Бурейская ГЭС Амурская
Приморская ГРЭС Хабаровск
Хабаровск - Бурейская
ГЭС
Б
Х
Приморская ЭС Приморская ГРЭС
ПГ
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»
пэс

8. Результаты исследования

Результаты исследования на период 2012 – 2015г
ОЭС
Всего
контрольных
сечений
Кол-во, контрольных
сечений, есть
потребность в
увеличении МДП
Кол-во контрольных
сечений/объектов, где
увеличение МДП м.б.
с помощью FACTS
Сибири
15
14
6/5
Урала
13
11
6/6
С.Волги
6
6
6/3
Центра
14
11
7/4
Северо-Запада
10
3
0/0
Юга
9
8
6/4
Востока
7
6
4/3
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

9. Результаты исследований

Первоочередные объекты установки устройств FACTS в период до 2015 г в
системообразующих сетях с целью повышения пропускной способности:
ИРМ на ПС Парабель,
ИРМ на ПС Киренга, Северобайкальск,
ИРМ (УШР) и ФПУ в сечении выдачи мощности Богучанской ГЭС,
ФПУ на ВЛ 220 кВ Бугульма – Туймазы – Благовар – Бекетово,
УПК и ИРМ на ВЛ 500 кВ ОРУ Костромской АЭС – Звезда – Вятка –
Воткинская ГЭС,
ФПУ на ВЛ 220 кВ Балашовская – Хопер,
ФПУ на ВЛ 220 кВ Амвросиевка – Таганрог и ВЛ 330 кВ Ростовская – Южная,
УПК и ИРМ на ВЛ 500 кВ ВдАЭС – Невинномысская ГРЭС и ВдАЭС –
Буденновск,
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»

10.

ОАО “Институт “Энергосетьпроект”
Спасибо за внимание!
ОАО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»