Филиал АО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Юга» (ОДУ Юга) ввел в промышленную эксплуатацию Централизованную систему противоаварийной автоматики (ЦСПА), позволяющую значительно повысить надежность функционирования Объединенной энергосистемы Юга.

Работа велась в тесном сотрудничестве с АО «НТЦ ЕЭС», которое осуществляло разработку алгоритмов функционирования и программного обеспечения установленного в ОДУ программно-аппаратного комплекса ЦСПА.

Централизованные системы противоаварийной автоматики позволяют сохранить устойчивость энергосистемы при возникновении в ней аварийных ситуаций. Этот программно-аппаратный комплекс в реальном времени осуществляет расчет и изменение уставок (параметров настройки) установленных на объектах электроэнергетики устройств противоаварийной автоматики в соответствии с текущим электроэнергетическим режимом работы энергосистемы.

Первые разработки в области Централизованных систем противоаварийной автоматики велись в отечественной энергетике еще в 60-х годах прошлого века – в период появления и внедрения в отрасли ЭВМ. Флагманом этого направления выступало Центральное диспетчерское управление Единой энергетической системы. За прошедшее время развитие ЦСПА прошло большой путь, и сегодня в ЕЭС России внедряются централизованные системы уже третьего поколения. По сравнению с предшественниками они обладают расширенным функционалом, включающим более совершенный алгоритм расчета статической устойчивости энергосистемы, алгоритм выбора управляющих воздействий по условиям обеспечения не только статической, как в предыдущих поколениях, но и динамической устойчивости (устойчивости энергосистемы в процессе аварийных возмущений), а также новый алгоритм оценки состояния электроэнергетического режима энергосистемы.

Основа алгоритма заключается в расчете управляющих воздействий с использованием подробной математической модели системообразующей сети. В модели учитывается текущий баланс энергосистемы и фактическое состояние ЛЭП и оборудования. В расчетном процессе поочередно моделируются аварийные возмущения для сложившейся схемы электрической сети и при необходимости для каждого из них выбираются наиболее эффективные и при этом минимально необходимые из доступных управляющие воздействия. Тем самым достигается адаптивность автоматики – самонастройка к практически любой схеме сети.

Внедрение ЦСПА третьего поколения в Объединенной энергосистеме Юга имеет особую актуальность из-за осложненных режимов работы этого энергообъединения в последние несколько лет. Напряженная режимно-балансовая ситуация в ОЭС Юга обусловлена отключением электрических связей с ОЭС Украины, необходимостью обеспечения перетока мощности в Донбасскую и Крымскую энергосистемы, ростом собственного потребления энергообъединения. Эти факторы периодически приводят к работе с максимально возможным использованием пропускной способности контролируемых сечений, связывающих ОЭС Юга с ОЭС Центра и ОЭС Средней Волги, а также к длительным периодам работы энергообъединения без вращающихся резервов на тепловых станциях.

Каждая ЦСПА имеет двухуровневую структуру: программно-аппаратные комплексы верхнего уровня устанавливаются в диспетчерских центрах ОДУ, а низовые устройства – на объектах диспетчеризации. Первыми энергообъектами, низовые устройства которых были подключены к ЦСПА третьего поколения ОЭС Юга, стали Ставропольская ГРЭС и ПС 330 кВ Чирюрт. В перспективе – подключение ПС 500 кВ Шахты и ПС 500 кВ Тихорецк, осуществить которое планируется после завершения реконструкции устройств противоаварийной автоматики в энергоузлах этих объектов.

Ранее ЦСПА третьего поколения были внедрены и успешно действуют уже в двух энергообъединениях: с 2014 года ею оснащена ОЭС Востока, а в 2018 году централизованную систему внедрило ОДУ Северо-Запада. В опытной эксплуатации находятся системы в ОЭС Средней Волги, Урала и в Тюменской энергосистеме.