Системный оператор – территория инноваций для молодых инженеров
Пресс-релиз
Молодые специалисты филиала Системного оператора Астраханское РДУ представили на Всероссийский конкурс научно-практических и рационализаторских разработок молодых специалистов «ИнноТЭК-2026» проект, посвященный актуальной для современной электроэнергетики проблеме – сохранению динамической устойчивости энергосистем с высокой долей возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Идея конкурсной работы, подготовленной ведущим специалистом оперативно-диспетчерской службы Виталием Лапиным и ведущим специалистом службы релейной защиты и автоматики Андреем Гладковым, опирается на уникальные особенности энергосистемы Астраханской области – установленная мощность солнечных и ветровых электростанций в регионе практически сравнялась с мощностью традиционной генерации, а в отдельные часы выработка ВИЭ достигает 70-80 % от общего объема.
«Объекты ВИЭ традиционно присоединяются к сети через силовые электронные преобразователи и не обладают физической инерцией синхронных машин. Это снижает эквивалентную постоянную инерции энергосистемы и при аварийных возмущениях приводит к резкому возрастанию скорости изменения частоты, что создает риски ложных срабатываний релейной защиты, неселективных отключений и каскадного развития аварий. В мировой практике эта задача получила название RoCoF – Rate of Change of Frequency», – пояснил Виталий Лапин.
Инерция энергосистемы – это ее способность автоматически сопротивляться резким изменениям частоты после аварийных возмущений. Основой инерции являются огромные вращающиеся массы роторов синхронных машин на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях. При дефиците мощности роторы замедляются и временно как бы «подпитывают» систему энергией, замедляя падение частоты.
«Мы решили не ограничиваться теоретической частью, а связать проект с нашей производственной деятельностью и на примере энергосистемы Астраханской области оценить влияние снижения инерции и скорости изменения частоты на устойчивость, а также найти оптимальные пути компенсации этих рисков», – отметил Андрей Гладков.
Авторы исследования предложили альтернативу традиционному решению – капиталоемкому строительству синхронных компенсаторов. В работе, в частности, рассмотрен потенциал модернизации инверторного оборудования существующих объектов ВИЭ с внедрением алгоритмов виртуальной синхронной машины, а также систем накопления электроэнергии с быстрым частотным откликом. Согласно расчетам, такой подход позволит задействовать возобновляемую генерацию в регулировании частоты и напряжения без принудительного ограничения ее выработки.
Ключевые результаты научного исследования:
Адаптация математического аппарата для расчета скорости изменения частоты с учетом особенностей Астраханской области, включая ограничения пропускной способности межсистемных связей.
Детализация различных сценариев переходных процессов при аварийных возмущениях.
Формирование пятикомпонентной структуры перспективного гибридного энергообъекта, сочетающей ультрабыстрое демпфирование частотных колебаний и сглаживание долговременных провалов мощности.
Разработка прогнозной инвестиционной модели для модернизации инверторного оборудования солнечной электростанции мощностью 100 МВт.
Предложения по внесению изменений в нормативно-технические документы для создания рыночных механизмов оплаты услуг инерционного отклика объектов ВИЭ.
Научным руководителем работы выступил глава Ассоциации молодых ученых Системного оператора Дмитрий Ивановский, порекомендовавший авторам изучить передовой зарубежный опыт по выбранной теме. Значительную помощь в проведении исследования оказали наставники молодых специалистов и руководители Астраханского РДУ. Начальник службы релейной защиты и автоматики Сергей Куратов обеспечил доступ к фактическим режимным данным и применяемым алгоритмам, что позволило авторам сформулировать применимые на практике выводы. Начальник оперативно-диспетчерской службы Виталий Бурятинский вдохновил молодых коллег на нестандартный анализ уязвимостей энергосистемы. Директор Астраханского РДУ Александр Чесноков и его первый заместитель – главный диспетчер Алексей Реуцкий поддержали исследование и создали атмосферу, способствующую реализации инженерной инициативы.
Проектная работа получила высокую оценку на корпоративном уровне. Генеральный директор Филиала АО «СО ЕЭС» ОДУ Юга Вячеслав Афанасьев отметил глубину исследования и его высокую практическую ценность.
«Системный оператор формирует облик энергетики будущего, работая на острие новых технологий, а надежное оперативное управление режимами ЕЭС России требует постоянных ответов на вызовы времени. Именно поэтому наша компания дает молодым инженерам уникальную возможность разрабатывать инновационные решения, опираясь на передовой опыт и самые актуальные производственные задачи», – отметил Вячеслав Афанасьев.
Для авторов участие в конкурсе «ИнноТЭК-2026» это не только возможностью заявить о себе, но и ценный опыт, расширяющий знания в области динамической устойчивости энергосистем, методов расчета RoCoF и мировых практик решения проблем, связанных с интеграцией в энергосистему возобновляемой генерации.
Всероссийский конкурс «ИнноТЭК»
Организатором Всероссийского конкурса научно-практических и рационализаторских разработок молодых специалистов «ИнноТЭК» выступает Петербургский энергетический институт повышения квалификации при поддержке Министерства энергетики Российской Федерации. Цель проведения конкурса – развитие профессиональных компетенций и надпрофессиональных навыков молодых специалистов топливно-энергетического комплекса, выявление и поддержка лидеров отрасли на основе проведения конкурсного соревнования, популяризация инженерно-технического творчества. Конкурс проводится по трем номинациям: «Лучшая инновационная идея», «Лучший инновационный проект» и «Лучший инновационный продукт».
