От плана ГОЭЛРО к цифровизации электроэнергетического комплекса страны

  • Алексей Бори­сович Лоскутов
  • Александр Леонидович Куликов
  • Павел Владимирович Илюшин
DOI: https://doi.org/10.24160/0013-5380-2020-12-14-30
Ключевые слова: план ГОЭЛРО, электроэнергетический комплекс, цифровизация, цифровая электрическая подстанция, интеллектуальные электронные устройства, кибербезопас­ность, распределенная генерация, возобновляемые источники энергии

Аннотация

Принятие плана ГОЭЛРО в 1920 году и поэтапная его реализация позволили удовлетворить по­требности страны в интенсивном развитии экономики, обеспечив электроэнергией в требуемых объемах все отрасли народного хозяйства. В настоящее время технологии интеллектуальных элек­трических сетей (Smart Grid) предоставляют возможность провести их «цифровое обновление» с целью повышения наблюдаемости и управляемости, снижения потерь, а также обеспечения на­дежного функционирования новых участников рынков электрической энергии — объектов распреде­ленной и возобновляемой энергетики. Интеллектуальные технологии позволяют оптимальным об­разом интегрировать разнородные источники электрической энергии, магистральные и распреде­лительные сети, а также активных потребителей в единый электроэнергетический комплекс для повышения надежности функционирования, достижения экономических и экологических целей. В статье рассмотрены современные инновационные и перспективные технологии интеллектуальных электрических сетей, а также проведены исторические параллели с планом ГОЭЛРО, определив­шим курс на электрификацию России.

Биографии авторов

Алексей Бори­сович Лоскутов

доктор техн. наук, профессор кафедры «Электроэнергетика, элек­троснабжение и силовая электрони­ка» Нижегородского государственно­го технического университета им. Р.Е. Алексеева». Докторскую диссер­тацию защитил в 1994 г.

Александр Леонидович Куликов

доктор техн. наук, профессор кафедры «Электро­энергетика, электроснабжение и си­ловая электроника» Нижегородского государственного технического уни­верситета им. Р.Е. Алексеева». Док­торскую диссертацию защитил в 2007 г.

Павел Владимирович Илюшин

доктор техн. наук, проректор по науч­ной работе ФГАОУ ДПО «Петербург­ский энергетический институт повы­шения квалификации». Докторскую диссертацию защитил в 2019 г.

Литература

1. Концепция «Цифровая трансформация 2030», утверждена Советом директоров ПАО «Россети» 21 декабря 2018 г.

2. Указ Президента РФ от 21 июля 2020 г. № 474 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года».

3. Распоряжение Правительства РФ от 28 июля 2017 г. № 1632-р «Об утверждении программы «Цифровая экономика Российской Федерации».

4. Лоскутов А.Б. Проблемы перехода электроэнергетики на цифровые технологии. — Интеллектуальная электротехника, 2018, № 1, с. 9-27.

5. Цифровой переход в электроэнергетике России, под общей редакцией В.Н. Княгинина и Д.В. Холкина, — Центр стратегических разработок, Москва, 2017.

6. Распоряжение Правительства РФ от 28 апреля 2018 г. № 830-р. «Об утверждении плана мероприятий («дорожной кар­ты») по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров в целях обеспечения реализации Национальной технологической инициативы по направлению «Энерджинет»».

7. Шарыгин М.В., Куликов А.Л. Защита и автоматика систем электроснабжения с активными промышленными потреби­телями. Н. Новгород: НИУ РАНХиГС, 2017, 284с.

8. Илюшин П.В. Куликов А.Л. Автоматика управления нормальными и аварийными режимами энергорайонов с распределенной генерацией. Н. Новгород: НИУ РАНХиГС, 2019, 364 с.

9. Указ Президента РФ от 13 мая 2019 г. № 216 «Об утверждении Доктрины энергетической безопасности Российской Федерации».

10. Федеральный закон от 26 июля 2017 г. № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации».

11. Приказ ПАО «Россети» от 29 марта 2019 г. № 64 «О введении в действие СТО 34.01-21-004-2019 «Цифровой питающий центр. Требования к технологическому проектированию цифровых подстанций напряжением 110—220 кВ и узловых цифровых подстанций напряжением 35 кВ», СТО 34.01-21-005-2019 «Цифровая электрическая сеть. Требования к проектированию цифровых распределительных электрических сетей 0,4—220 кВ»».

12. Куликов А.Л., Зинин В.М., Шарафеев Т.Р. Формирование новой технологической подсистемы, обеспечивающей кибербезопасность цифровых подстанций. — Цифровая энергетика: новая парадигма функционирования и развития. Сборник статей круглого стола / под ред. Н.Д. Рогалева, 2019, с. 113—124.

13. Распоряжение ПАО «Россети» от 30.05.2017 г. № 282р «Об утверждении требований к встроенным средствам защиты информации автоматизированных систем технологического управления электросетевого комплекса группы компаний «Рос- сети».

14. Bo Z.Q., Wang Q.P., Wang L., Zhou F.Q., Ge S.M., Zhang B.M. Architecture design for integrated wide area protection and control systems — The 7th Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC 2015), 2015.

15. Guo Y., Wu W.C., Zhang B.M. A distributed state estimation method for power systems incorporated with linear and nonlinear models. — International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2015, № 64, pp. 608—616.

16. Bo Z.Q., Zhang B.H., Dong X.Z., He J.H. The development of protection intellectuation and smart relay network. — Power System Protection and Control, 2013, № 41 (2), pp. 1—12.

17. Gao H.L. Liu Y.Q., Su J.J. New type of substation-area backup protection for intelligent substation. — China Smart Grid Seminar. 2012.

18. Bo Z.Q., He J.H., Dong X.Z. Integrated protection of power network. — Relay, 2005, № 33, pp. 33—41.

19. Bo Z.Q., Wang L., Zhou F.Q. Substation cloud computing for secondary auxiliary equipment. — IEEE Powercon 2014. Chengdu. 2014.

20. Илюшин П.В., Березовский П.К. Подходы к формированию технических требований по участию объектов распре­делённой генерации в регулировании напряжения в энергосистеме. — Энергетик, 2019, № 3, c. 12—18.

21. Илюшин П.В., Куликов А.Л. Трансформация технических требований к устройствам РЗА в условиях массового вне­дрения распределенных источников энергии. — Электроэнергия. Передача и распределение, 2020, № 2, c. 70—79.

22. Мисриханов М.Ш. Рябченко В.Н. Технология и устройства FACTS: учебное пос. Иваново: ИГЭУ им. В.И. Ленина, 2017, 111 с.

23. Соснина Е.Н., Шалухо А.В., Липужин И.А., Кечкин А.Ю. Исследование статической устойчивости электротехнических комплексов виртуальных электростанций. — Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Тех­нические науки, 2017, №2 (54), c. 121—129.

24. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совмести­мость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ. 2014, 16 с.

25. Samad M.M. Solid State Transformers: The State-of-the-Art, Challenges and Applications. — Proceedings of the World Congress on Engineering 2019 (WCE 2019), July 3—5, 2019. London, U.K.

26. Abu-Siada A., Budiri J., Abdou A. Solid State Transformers Topologies, Controllers, and Applications: State-of-the-Art Literature Review. — Electronics. 2018, vol. 7, No. 11, p. 298.

#

1. Kontseptsiya «Tsifrovaya transformatsiya 2030», utverzhdena Sovetom direktorov PAO «Rosseti» 21 dekabrya 2018 g. (Concept «Digital Transformation 2030", approved by the Board of Directors of PJSC ROSSETI on December 21).

2. Ukaz Prezidenta RF ot 21 iyulya 2020 g. № 474 «O natsional’nykh tselyakh razvitiya Rossiyskoy Federatsii na period do 2030 goda» (Decree of the President of the Russian Federation of July 21, 2020 No. 474 «On the national development goals of the Russian Federation for the period up to 2030»).

3. Rasporyazheniye Pravitel’stva RF ot 28 iyulya 2017g. № 1632-r «Ob utverzhdenii programmy «Tsifrovaya ekonomika Rossiyskoy Federatsii» (Order of the Government of the Russian Federation of July 28, 2017 No. 1632-r «On approval of the program" Digital Economy of the Russian Federation».

4. Loskutov A.B. Intellektual’naya elektrotekhnika — in Russ. (Smart Electrical Engineering), 2018, No. 1, pp. 9—27.

5. Tsifrovoy perekhod v elektroenergetike Rossii, pod obshchey redaktsiyey V.N. Knyaginina i D.V. Kholkina. — Tsentr strategicheskikh razrabotok (Digital Transition in the Electric Power Industry of Russia, edited by V.N. Knyaginin and D.V. Kholkina. — Center for Strategic Research). Moskou, 2017.

6. Rasporyazheniye Pravitel’stva RF ot 28 aprelya 2018 g. № 830-r. «Ob utverzhdenii plana meropriyatiy («dorozhnoy karty») po sovershenstvovaniyu zakonodatel’stva i ustraneniyu administrativnykh bar’yerov v tselyakh obespecheniya realizatsii Natsional’noy tekhnologicheskoy initsiativy po napravleniyu «Enerdzhinet"» (Order of the Government of the Russian Federation of April 28, 2018 No. 830-r).

7. Sharygin M.V., Kulikov A.L. Zashchita i avtomatika sistem elektrosnabzheniya s aktivnymi promyshlennymi potrebitelyami (Protection and automation of power supply systems with active industrial consumers). N. Novgorod: NIU RANKhiGS, 2017, 284 p.

8. Ilyushin P.V. Kulikov A.L. Avtomatika upravleniya normal’nymi i avariynymi rezhimami energorayonov s raspredelennoy generatsiyey (Automatic control of normal and emergency modes of power districts with distributed generation). N. Novgorod: NIU RANKhiGS, 2019, 364 p.

9. Ukaz Prezidenta RF ot 13 maya 2019 g. № 216 «Ob utverzhdenii Doktriny energeticheskoy bezopasnosti Rossiyskoy Federatsii» (Decree of the President of the Russian Federation of May 13, 2019 No. 216 «On approval of the Doctrine of energy security of the Russian Federation»).

10. Federal’nyy zakon ot 26 iyulya 2017 g. № 187-FZ «O bezopasnosti kriticheskoy informatsionnoy infrastruktury Rossiyskoy Federatsii» (Federal Law of July 26, 2017 No. 187-FZ «On the security of the critical information infrastructure of the Russian Federation»).

11. Prikaz PAO «Rosseti» ot 29 marta 2019 g. № 64 «O vvedenii v deystviye STO 34.01-21-004-2019 «Tsifrovoy pitayushchiy tsentr. Trebovaniya k tekhnologicheskomu proyektirovaniyu tsifrovykh podstantsiy napryazheniyem 110-220 kV i uzlovykh tsifrovykh podstantsiy napryazheniyem 35 kV», STO 34.01-21-005-2019 «Tsifrovaya elektricheskaya set’. Trebovaniya k proyektirovaniyu tsifrovykh raspredelitel’nykh elektricheskikh setey 0,4—220 kV» (Order of PJSC Rosseti dated March 29, 2019 No. 64 «On the introduction of STO 34.01-21-004-2019 «Digital power supply center. Requirements for technological design of 110—220 kV digital substations and 35 kV nodal digital substations», STO 34.01-21-005-2019 «Digital electrical network. Requirements for the design of digital distribution electrical networks 0,4—220 kV»).

12. Kulikov A.L., Zinin V.M., Sharafeyev T.R. Tsifrovaya energetika: novaya paradigma funktsionirovaniya i razvitiya. Sbornik statey kruglogo stola / pod red. N.D. Rogaleva (In the collection: Digital energy: a new paradigm of functioning and development. Collection of articles of the round table. Ed. by N.D. Rogalev), 2019, рр. 113-124.

13. Rasporyazheniye PAO «Rosseti» ot 30.05.2017g. № 282r «Ob utverzhdenii trebovaniy k vstroyennym sredstvam zashchity informatsii avtomatizirovannykh sistem tekhnologicheskogo upravleniya elektrosetevogo kompleksa gruppy kompaniy «Rosseti».

14. Bo Z.Q., Wang Q.P., Wang L., Zhou F.Q., Ge S.M., Zhang B.M. Architecture design for integrated wide area protection and control systems // The 7th Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC 2015). 2015.

15. Guo Y., Wu W.C., Zhang B.M. A distributed state estimation method for power systems incorporated with linear and nonlinear models. — International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2015, № 64, pp. 608—616.

16. Bo Z.Q., Zhang B.H., Dong X.Z., He J.H. The development of protection intellectuation and smart relay network. — Power System Protection and Control, 2013, № 41 (2), pp. 1—12.

17. Gao H.L. Liu Y.Q., Su J.J. New type of substation-area backup protection for intelligent substation. — China Smart Grid Seminar. 2012.

18. Bo Z.Q., He J.H., Dong X.Z. Integrated protection of power network. — Relay, 2005, № 33, pp. 33—41.

19. Bo Z.Q., Wang L., Zhou F.Q. Substation cloud computing for secondary auxiliary equipment. — IEEE Powercon 2014. Chengdu. 2014.

20. Ilyushin P.V., Berezovskiy P.K. Energetik — in Russ. (Energetik), 2019, No. 3, pp. 12—18.

21. Ilyushin P.V., Kulikov A.L. Elektroenergiya. Peredacha i raspredeleniye — in Russ. (Electricity. Transmission and distribution), 2020, No. 2, pp. 70—79.

22. Misrikhanov M.SH. Ryabchenko V.N. Tekhnologiya i ustroystva FACTS: uchebnoye pos. (FACTS technology and devices: textbook). Ivanovo: IGEU im. V.I. Lenina, 2017, 111 p.

23. Sosnina E.N., Shalukho A.V., Lipuzhin I.A., Kechkin A.Yu. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Tekhnicheskiye nauki — in Russ. (Bulletin of the Samara State Technical University. Series: Engineering Sciences), 2017, No. 2 (54), pp. 121—129.

24. GOST 32144-2013. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost’ tekhnicheskikh sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoy energii v sistemakh elektrosnabzheniya obshchego naznacheniya (Electrical energy. Electromagnetic compatibility of technical means. Electricity quality standards in general-purpose power supply systems), M.: Standartinform, 2014, 16 p.

25. Samad M.M. Solid State Transformers: The State-of-the-Art, Challenges and Applications. — Proceedings of the World Congress on Engineering 2019 (WCE 2019), July 3-5, 2019. London, U.K.

26. Abu-Siada A., Budiri J., Abdou A. Solid State Transformers Topologies, Controllers, and Applications: State-of-the-Art Literature Review. — Electronics. 2018, vol. 7, No. 11, p. 298.

Опубликован
2020-10-22
Выпуск
№ 12 (2020): Выпуск № 12
Раздел
Статьи