Матеріали, розміщені в розділі "Блоги", є авторськими. Відповідальність за їх зміст, правдивість інформації та оригінальність несе автор. Energy Club не завжди поділяє позицію автора.
Юрій Касіч | Блоги

Енергетична Децентралізація - Розосереджена Генерація!

Ще в жовтні місяці 2022 року, після початку масованого знищення Енергетики України, я писав про початок проведення випробувань ізольованої роботи малих гідроелектростанцій та їх «пуску з нуля» (включення в роботу, коли електрика зникла з усіх наявних джерел генерації – локальний чи повний «блекаут» в України). І обіцяв провести такі випробування на всіх дев’яти малих ГЕС Товариства. В той час тему «блекауту» у суспільстві навіть не обговорювали, але в мене погане відчуття вже було. Про розосереджені джерела генерації можете почитати у моїх попередніх блогах.


Хочу зараз детально зупинитися на випробуваннях і висновках, що ми отримали.

В мене є практичний досвід реального випробування ізольованої роботи крупної ТЕЦ Центрального регіону України наприкінці 2000-х років. В мене також є досвід складання так званих Планів відновлення енергосистем та ОЕС «з нуля» - це дуже великі об’єкти та утворення. Але працювати з маленькими ГЕС, які будувалися в середині минулого століття, дуже цікаво!

Випробування проводились на різних гідроелектростанціях з дуже різними технічними характеристиками:
  • Активні потужності генераторів - від 85 кВт до 2,5 МВт;
  • Системи збудження – тиристорні, електромашинні;
  • Тип ГЕС - пригреблеві, дериваційні, руслові;
  • Напори (умовно, висота греблі) – від 2 метрів до 12 метрів.

Експерименти проведені, всі успішні!

Суть випробування складалася в тому, що гідроелектростанція повинна була працювати роздільно з енергосистемою України і забезпечувати електроенергією лише декілька наближених географічно населених пунктів. Тобто таким чином моделювалася найважча аварія в енергосистемі – повний «блекаут». Також, однією з умов випробування було те, що включатися станція повинна з повністю відключеного/зупиненого стану!!! До речі це моделює також неочікуване застосування спеціальних графіків аварійного відключення (СГАВ), які останнім часом дуже часто застосовуються. Термін впровадження СГАВ складає три хвилини, тобто реально мала ГЕС не встигає отримати повідомлення завчасно про впровадження СГАВ, для того щоб розвантажитися і відокремитися на ізольовану від енергосистеми роботу.

Для забезпечення електрикою «острівного» навантаження (споживачів) використовували лише ГЕС, хоча навколо є достатньо потужні поля фотовольтаїки (це якось пізніше поекспериментуємо, якщо на те буде бажання власників СЕС та обленерго). Підібрати прилегле до ГЕС навантаження (споживачів) не складало великої проблеми, але спочатку все впиралося в те, що фахівці обленерго не розуміли «синхронно – не синхронно» і небезпеку «не синхронно». Але через деякий час нашої співпраці-навчання (позитивним моментом виявилося те, що майже всі ті обленерго я колись очолював) все пішло нормально, Програми випробувань були написані і випробування по ним проведені.

Так, були пару зривів випробування, на то вони і випробування. Наприклад, відключення генераторів дією релейного захисту з-за великої несиметрії навантаження у споживачів. Несиметроване навантаження обленерго пообіцяло усунути, тим більше ми всі згадали про те, як ця несиметрія впливає на розподільчі мережі (трансформатори, втрати…). Згадали методи боротьби з несиметрією і її наслідками на електростанціях - включали всі генератори на ГЕС і відповідно розподіляли несиметрію на більшу кількість генераторів, тим самим на кожному несиметрія була менше ніж 20%. Декілька десятків років тому, релейники обленерго вирішили замінити штатну електромашинну систему збудження на тиристорну (майже без проєкту). Замінили, тепер стало питання «пуску з нуля» (добре хоч генератори синхронні залишилися). До речі, «сьогодні» багато власників малих ГЕС здешевлюють реконструкцію і ставлять асинхронні машини. Такі реконструйовані ГЕС не зможуть забезпечувати електричною енергією споживачів в автономному режимі роботи. З автономним «пуском з нуля» генератора з тиристорною системою збудження також впоралися - пара потужних акумуляторів на невеличку машину 85 кВт) і трифазний дизельгенератор на більш потужні (200 кВт) – і процес початкового збудження синхронного генератора з тиристорною системою від стороннього джерела було випробовувано в натурі. Вже зараз, після неоднократного виникнення необхідності пуску малих ГЕС з нуля (іноді щоденно), ми придумали «новий», ще не описаний в науковій літературі, метод «пуску з нуля». Все дуже просто – збереження ГЕС в роботі з навантаженням власних потреб ще тільки при загрозі застосування СГАВ чи терористичної атаки!

Я радий, що передав персоналу обленерго і ГЕС свої вміння і навички працювати і збирати до купи ізольовані острівки навантаження (споживачів) і генерації. Я вдячний персоналу АТ «Вінницяобленерго», АТ «Сумиобленрего», АТ «Чернігівобленерго» за участь в організації проведення випробувань та за розуміння самої необхідності такого досвіду. Тепер персонал, навіть за відсутності зв’язку, знає що і як робити самостійно. До речі, в деяких областях України досвід ізольованої роботи і пуску ГЕС з нуля було миттєво використано під час «блекауту» 23 листопаду та використовується зараз під час застосування СГАВ. Таким чином ми разом з обленерго сьогодні забезпечуємо надійне електрозабезпечення максимально можливої кількості споживачів, які розташовані біля малих ГЕС, а це десятки КТП та населених пунктів з усією наявною там інфраструктурою.

Децентралізація в Енергетиці – це і є максимальна підтримка та будівництво маленьких, географічно розосереджених джерел виробництва електричної енергії, які максимально наближені до споживачів. А можливість функціонування таких джерел АВТОНОМНО, як з технологічної точки зору, так і з управлінської – є безцінною властивістю таких джерел!!!
Юрій Касіч