В России создали устройство для надежной автоматической синхронизации генераторов и потребностей энергосистемы
Российская аспирантка создала проект по разработке автоматического устройства с возможностью синхронизации генераторов различными методами. Разработка поможет решить проблемы обеспечения надежного и эффективного управления генераторами в энергетических системах.
Создание нового устройства
Автоматическое устройство с возможностью синхронизации генераторов с учетом режима работы энергосистемы разработали в Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ). Об этом в начале сентября 2024 г. сообщило издание ТАСС. Данная разработка направлена на решение проблемы обеспечения надежного и эффективного управления генераторами в энергетических системах.
Аспирантка НГТУ Виктория Федорова создала проект по разработке автоматического устройства с возможностью синхронизации генераторов различными методами. Федорова вошла в число победителей конкурса «Студенческий стартап» федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства».
Синхронизация в энергетике - это алгоритм действий, который помогает включать синхронные генераторы на параллельную работу с энергосистемой, чтобы они снабжали потребителей электроэнергией. Однако при выполнении этого процесса возникает ряд проблем. Один из них - это человеческий фактор, который может привести к повреждениям оборудования. В рамках проекта ученые создали собственный метод - это метод ускоренной синхронизации. Он позволяет быстро включать генератор в работу, когда это нужно, и с допустимыми для генератора условиями, чтобы он не вышел из строя.
«Я начала работать над разработкой автоматического устройства ускоренной синхронизации генераторов еще на четвертом курсе бакалавриата. Мы решили создать автоматическое устройство синхронизации с цифровыми алгоритмами, которые будут интегрированы в микропроцессорный терминал. В рамках проекта мы разработали собственный метод - метод ускоренной синхронизации. Он позволяет быстро включать генератор в работу, когда это нужно, и с допустимыми для генератора условиями, чтобы он не вышел из строя», - сказала аспирантка НГТУ Виктория Федорова.
По информации НГТУ, научная новизна проекта заключается в том, что среди современных аналогов нет полноценной автоматической мультисистемы, которая способна выполнять процесс синхронизации в условиях неопределенности режима работы энергосистемы. Разработка имеет расширенный по сравнению с аналогами функционал и может синхронизировать сразу несколько генераторов. Стоимость разработки ниже по сравнению с аналогами. Кроме того, алгоритмическая часть устройства цифровая, поэтому она корректируется и ее можно подстраивать под возможности генератора любой мощности.
Область применения
Со слов разработчиков, области применения разработки - электроэнергетика, промышленность, образование и наука. Если говорить про электроэнергетику, это генерирующие компании с электростанциями и крупные промышленные предприятия с собственной генерацией, которые используют ее для электроснабжения производственных процессов. Генерирующие компании - крупные компании, активами которых являются электростанции разных типов. Всего было учреждено 20 новых тепловых генерирующих компаний, а также одна генерирующая компания, производящая электрическую энергию и мощность на большинстве гидроэлектростанций России.
Если говорить про сферу образования, это высшие учебные заведения, где можно поставить микропроцессорный терминал или интегрировать НГТУ алгоритмы в свой терминал и использовать для проведения лабораторных работ, научных исследований. В сфере науки потенциальные потребители - кластеры и департаменты Национальных технолøгических инициатив (НТИ), потому что устройство инновационное и может быть применимо при разработке комплексных решений, отмечают в вузе.
Исчерпаны резервы СССР
Созданные еще во времена Союза Советских Социалистических Республик (СССР) резервы российской электроэнергетики исчерпаны, а отрасль испытывает недофинансирование для модернизации оборудования и поддержания его в нормальном состоянии. Об этом 9 сентября 2024 г. в интервью ТАСС заявил министр энергетики Сергей Цивилев.
По словам Цивилева, необходимого резерва генерирующих мощностей в предстоящую осень и зиму нет у энергосистемы Дальнего Востока, который отнесен к регионам высоких рисков в электроэнергетике. Это связано и в том числе с переносом капитального ремонта ряда тепловых электростанций (ТЭС).
О нехватке электроэнергии на Дальнем Востоке из-за роста потребления говорил и Президент России Владимир Путин. По его словам, это отражается на сроках строительства крупных промышленных объектов, а также инфраструктуры. Правительству России поручено подготовить программу развития энергетики, чтобы ликвидировать дефицит и проработать возможность строительства в регионе атомных электростанций. В настоящее время объем энергопотребления на Дальнем Востоке составляет 69 млрд кВт•ч в год, а к концу 2030 г. вырастет до 96 млрд кВт•ч. За 2023 г. потребление электроэнергии выросло на Дальнем Востоке на 3,5%, а в целом по России - на 1,4%.
По данным вице-премьера России Александра Новака, в энергетическом комплексе по итогам 2023 г. вновь превышены ранее достигнутые показатели. В 2023 г. выработка электроэнергии, по оценкам, составила 1151,6 млрд кВт⋅ч, потребление электроэнергии - 1139,2 млрд кВт⋅ч, что свидетельствует о поступательном развитии российской экономики, увеличении деловой активности и, соответственно, создании новых рабочих мест. Ранее Новак приводил оценку, согласно которой по результатам 2022 г. выработка электроэнергии в России составила 1,14 трлн кВт⋅ч, а потребление - 1,12 трлн кВт⋅ч. Вице премьер напомнил, что подготовлен проект долгосрочного прогноза потребления электрической энергии и мощности в Единой энергетической системе (ЭЭС) России до 2042 г., который ляжет в основу впервые разрабатываемой генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 г. Документ планируется утвердить правительством России до конца этого года.