Дипломная работа: Повышение надежности и эффективности системы транспорта электроэнергии (в том числе создание высокоинтегрированных интеллектуальных системообразующих и распределительных электрических сетей нового поколения (интеллектуальные сети - Smart Grids)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

- поддержать и улучшить эффективность существующих сервисных услуг;

- содействовать интеграции рынка

На территории Российской Федерации внедрению так называемых «умных сетей» поспособствовало изменение законодательства, такие как № 261-ФЗ об энергосбережении сроки обязательной установки приборов учета, а так же №522-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с развитием систем учета электрической энергии (мощности) в Российской Федерации» и др.

Иными словами, государство обязывает сетевые предприятия брать на себя организацию учета потребления электрической энергии. Раньше это была обязанность потребителя.

На данные изменения порядка взаимоотношений сетевых предприятий и потребителей (абонентов) повлияли так же многократные хищения электрической энергии, из-за которых несет убытки энергосистема в целом.

1.3 Современные проблемы внедрения инновационных технологий на предприятиях электроэнергетики

Важной особенностью электроэнергетики с точки зрения управления является единство и непрерывность технологического процесса: производство - передача - распределение - потребление электроэнергии.

В этой технологической цепочке задействованы многие самостоятельные предприятия и организации различных видов собственности, организациионно- правовых форм и различной организационной структуры, которые неразрывны и функционируют единым потоком. Это дополняется практической невозможностью эффективного аккумулирования электроэнергии в масштабах необходимых для крупных энергообъединений. Тем не менее, в каждый момент времени должен соблюдаться жесткий баланс производства и потребления электроэнергии с учетом потерь в пределах каждой замкнутой в энергетическом смысле части страны. Такой баланс в основном обеспечивается за счет маневренности энергетического генерирующего оборудования, а в критической ситуации дополняется возможностью экстренного отключения потребителей.

Однако, в электроэнергетике самой важной целью остается бесперебойная поставка электроэнергии потребителю с минимальными потерями в сетях. Поэтому считается необходимым внедрение инновационных технологий именно в доставку энергии потребителям. Проблем на этом этапе достаточно: это могут быть как порывы на линии электропередач, так и выход из строя опорной конструкции, а порой такую проблему устранить достаточно проблематично и затратно.

Также, на основе анализа российского опыта развития электросетевого комплекса можно выделить следующие основные текущие проблемы развития инновационной активности компаний:

1.На протяжении последних десятилетий основной акцент в развитии электроэнергетической отрасли делался на развитии генерирующих мощностей без соответствующей модернизации сетевой инфраструктуры, что обусловило возрастание морального и технического износа в сетях и их технологическую отсталость от зарубежных аналогов.

2.На уровне управления энергетических компаний первоочередными становятся тактические и оперативные задачи управления, обусловленные причиной ограниченности ресурсов, необходимых для обеспечения надежного функционирования энергосистемы, при этом системный подход к управлению инновационным развитием компаний отсутствует.

3.Развитие инновационной инфраструктуры компаний ограничивается отсутствием их свободного доступа к источникам финансирования инвестиционных программ, связанных с несформированностью нормативно- правовой базы на государственном уровне поддержки инновационного развития.

4.Отсутствует единый системный подход к взаимодействию энергетических сетевых компаний и научно-исследовательских институтов и организаций, способствующий распространению и внедрению научно- исследовательских и опытно-конструкторских разработок, развитию инновационного потенциала государства в целом.

5.Не сформирована экспертная сеть, основными функциями которой являются экспертиза инновационных проектов, идентификация существующих проблем в инновационном секторе ТЭК, анализ рисков, выработка путей минимизации их влияния.

6.Отсутствует техническая и технологическая платформы для внедрения и адаптации зарубежных технологий модернизации сетевого комплекса государства, а также система эффективного информационного обеспечения и система менеджмента качества в энергетических сетевых компаниях.

7.Одна из ключевых проблем развития инноваций апробация и внедрение инновационного оборудования, услуг и технических решений. Именно на этой стадии обычно буксует большинство инновационных разработок, так как опытно-промышленная и пилотная эксплуатация проекты дорогие и требуют от заказчика выделения значительных ресурсов.

В России сложилась уникальная ситуация, когда инфраструктурные отрасли ищут новые разработки не по принуждению государства, а потому, что трансфер готовых технологий из-за рубежа затруднен. Можно предположить, что ситуация осознанной необходимости позволит в ускоренном порядке разработать эффективную модель внедрения инноваций и адаптировать к этой модели нормативно-правовую и нормативно-техническую базы. [14]

Значит, что для внедрения инноваций в электроэнергетике требуется соблюдение некоторых условий:

1.Необходимо разработать четкую программу поддержки внедрения инноваций в отрасли и стимулирования участников рынка, то есть запустить процесс программно-целевого планирования в рамках каждого предприятия и всей электроэнергетики;

2.Следует обеспечить совместную скоординированную работу электросетевых, сбытовых, генерирующих компаний, органов власти субъектов РФ и клиентов -- потребителей, производителей и поставщиков оборудования, которая создаст условия для повышения энергоэффективности и результативности решения задач энергосбережения.

3.Необходимо завершить формирование нормативной базы, регулирующей правила работы на розничных рынках.

Таким образом, можно сделать следующий вывод, что инновационная активность энергетической компании, рассмотренная в следующей главе, связана с технологической модернизацией и реконструкцией сетевой инфраструктуры на базе технологий Smart Grid.

2. Транспорт электрической энергии на предприятии АО «РЭС»

2.1 Краткая характеристика предприятия

Акционерное общество «Региональные электрические сети» (АО «РЭС») - системообразующее электросетевое предприятие энергосистемы Новосибирской области.

В августе 2003 года восемь сетевых предприятий ОАО «Новосибирскэнерго» были объединены в одно предприятие - филиал «Электрические сети», которое преобразовалось в октябре 2004 года в ЗАО «РЭС».

В июне 2012 года была произведена смена типа организационно-правовой формы. Закрытое акционерное общество «Региональные электрические сети» переименовано в Открытое акционерное общество «Региональные электрические сети» (сокращенное наименование - ОАО «РЭС»).C 22.07.2015 г. изменилось наименование ОАО «РЭС» с учетом требований Федерального закона №99-ФЗ от 05.05.2014 г. «О внесении изменений в главу 4 части первой Гражданского кодекса РФ и о признании утратившими силу отдельных положений законодательных актов РФ». Полное фирменное наименование - Акционерное общество «Региональные электрические сети». Сокращенное наименование - АО «РЭС».

Основные виды деятельности:

* передача и распределение электрической энергии;

* эксплуатация энергетического оборудования в соответствии с действующими нормативными требованиями, проведение ремонта, технического перевооружения и реконструкции энергетических объектов, а также развитие электросетевого комплекса;

* эксплуатация и техническое обслуживание энергетических объектов

иных лиц, по договорам с собственниками данных энергетических объектов;

* оказание услуг по технологическому присоединению к электрическим

сетям;

* услуги по наладке, ремонту и техническому обслуживанию устройств релейной защиты и автоматики и др.

АО «РЭС» объединяет 8 географически разделённых филиалов, действующих на территории Новосибирска и области. В зоне ответственности компании находится энергохозяйство - более 61 тысячи км воздушных и кабельных линий электропередачи, 15 тысяч подстанций и распределительных пунктов различных классов напряжения на территории 178,2 тысячи кмІ.

Географическое филиалов предприятия показано на рис.1

Рисунок 1 - Географическое расположение филиалов АО «РЭС»

Предприятие делится на филиалы (сети) по территориальному принципу, в подчинении филиалов находятся районы электрических сетей - РЭСы. Организация имеет вертикальную структуру. Структура предприятия изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структура АО «РЭС»

Доля АО «РЭС» на рынке услуг по передаче электрической энергии на территории Новосибирской области составляет 71,6%, согласно информации, взятой из годового отчета предприятия за 2021 год.

Так же организация ведет работы по консолидации аренды муниципальных электрических сетей.

На сегодняшний день предприятие осуществляет эксплуатацию и обслуживание более 85% электрических сетей на территории области, в зоне ответственности 8 филиалов компании находятся более 14 тысяч подстанций и около 58 тысяч км линий электропередачи различных классов напряжения. Несмотря на это наличие на территории обслуживания большого количества смежных сетевых организаций с нелокализованными зонами обслуживания, а также иных собственников объектов электросетевого хозяйства создают дополнительные проблемы для работы предприятия, обслуживания сетей, технологического присоединения объектов к электрическим сетям.

2.2 Анализ мероприятий по повышению надежности транспорта электрической энергии

Организация уделяет большое внимание транспорту электрической энергии, повышению ее качества, а так же надежности энергоснабжения потребителей.

Кроме того, АО «РЭС» утверждает, что бесперебойная подача электрической энергией является приоритетной задачей для общества.

Анализ инвестиционной деятельности предприятия не ставит под сомнение вышеупомянутых утверждений.

Согласно годовому отчету за 2021 год, инвестиционная программа 2021 года сформирована с учетом требований по повышению надежности работы, улучшению показателей качества электроэнергии, созданию условий для подключения новых потребителей, повышению уровня электробезопасности для обслуживающего персонала и населения.

Так же, уделено особое внимание исполнение требований Федерального закона от 27.12.2018 № 522-ФЗ по приобретению, установке, замене, допуску в эксплуатацию приборов учета электрической энергии, по которым производятся коммерческий учет электрической энергии (мощности).

Действительно, инновационные мероприятия являются ключевыми проектами инвестиционной программы 2021 года.

В минувшем 2021 году организацией осуществлена установка интеллектуальных приборов учета в количестве более 37 тыс. единиц.

Капитальные вложения в проект составили 394 млн. руб. без учета НДС. [7]

Рисунок 3 - Интеллектуальный прибор учета электрической энергии.

На рисунке 3 наглядно показан так называемый умный счетчик, устанавливается он на опоре воздушной линии электропередач, что значительно снижает вмешательство потребителя в процесс учета потребления электрической энергии, тем самым минимизируя хищения.

Приказом Министерства жилищно-коммунального хозяйства и энергетики Новосибирской области № 233 от 09.12.2021 утверждена корректировка инвестиционной программы АО «РЭС» на 2021-2025 гг. в части 2022-2025 гг.

Инвестиционная программа сформирована с целью решения следующих приоритетных задач:

- исполнение обязательств по предписаниям надзорных органов, действующим договорам об осуществлении технологического присоединения;

- повышение надежности электроснабжения, сокращение количества и продолжительности перерывов электроснабжения;

- повышение эффективности передачи электрической энергии, снижение потерь электрической энергии, обеспечение надлежащего качества;

- развитие электрических сетей;

- повышение наблюдаемости и управляемости объектов электрических сетей;

- реновация объектов электрических сетей;

- обеспечение текущей деятельности (оснащение средствами малой механизации, измерительными приборами, вычислительной техникой, средствами связи, автотранспортом и специализированной техникой и пр.).

Для более подробного анализа деятельности предприятия, направленной на улучшение транспорта электрической энергии необходимо рассмотреть данные об аварийных отключениях.

На рис.4 показана динамика отключений оборудования