Экономические аспекты обеспечения балансовой надежности электроэнергетических систем

Рассмотрены экономические вопросы выбора средств обеспечения балансовой надежности энергосистем. Выполнено сопоставление стоимости различных технических мероприятий по обеспечению балансовой надежности: строительства резервных генерирующих мощностей, сооружения новых или увеличения пропускной способности существующих линий электропередачи. Анализ стоимостных оценок выполняется на основе инвестиционных программ и действующих нормативных правовых актов. На основании полученных результатов даны рекомендации по формированию расчетных моделей энергосистем для оценки показателей балансовой надежности с учетом стоимости различных мероприятий по их повышению.

В сложившейся практике расчетов показателей балансовой надежности структура передающей сети энергосистем представляется многозонной моделью, которая формируется как совокупность зон надежности и связей между ними заданной пропускной способности. Основной целью расчета показателей балансовой надежности является определение необходимого уровня резервирования генерирующих мощностей, то есть объемов резерва мощности и его размещения в энергосистеме, обеспечивающих требуемый уровень балансовой надежности. Исходя из этого, при оценке показателей балансовой надежности и, соответственно, при разработке многозонных моделей целесообразно учитывать ограничения на передачу мощности только по таким участкам сети, стоимость повышения пропускной способности которых сопоставима со стоимостью строительства новых генерирующих мощностей.

Из результатов расчета следует, что при небольшой или средней длине линий электропередачи стоимость 1 кВт ее пропускной способности существенно ниже стоимости 1 кВт установленной мощности нового объекта генерации и только при приближении к предельной длине линий электропередачи указанные стоимости становятся сопоставимы. При формировании многозонных моделей энергосистем целесообразно учитывать не только удаленность узлов энергосистем, но и потенциальную их потребность в резервной мощности. Для удаленных узлов при небольшой их потребности в резерве мощности выделение их в отдельные зоны надежности является целесообразным.

1. Манов Н. А., Чукреев Ю. Я., Бобылева Н. В., Соловьева Л. П. Методические положения исследования перспективной балансовой надежности Единой электроэнергетической системы России. Известия Российской академии наук. Энергетика 2009; (5): 74–79.

2. Крупенев Д. С., Лебедева Л. М., Ковалев Г. Ф., Беляев Н. А., Егоров А. Е., Громов Р. Е. К оценке уровня резервирования генерирующей мощности в Единой энергосистеме России. Энергетическая политика 2018; (1): 33–44.

3. Чукреев Ю. Я., Чукреев М. Ю. Модели оценки показателей балансовой надёжности при управлении развитием электроэнергетических систем. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН 2014: 207.

4. Ковалёв Г. Ф., Лебедева Л. М. отв. ред. Н. И. Воропай. Надежность систем электроэнергетики. Новосибирск: Наука 2015: 224.

5. Billinton R., Huang D. Eff ects of load sector demand side management applications in generating capacity adequacy assessment. IEEE Transactions on Power Systems 2011; (27): 335–343.

6. Шаргин Ю. М., Ковязин А. Л., Попов Е. Е., Смирнова Л. С. Определение предельного перетока в контролируемых сечениях с помощью метода эквивалентных преобразований. Известия НИИ постоянного тока 2011; (65): 66–76.

7. Беляев Н. А., Егоров А. Е., Коровкин Н. В., Чудный В. С. Разработка моделей электроэнергетических систем для анализа надёжности обеспечения баланса мощности. Электрические станции 2015; (11): 47–53.

8. Беляев Н. А., Коровкин Н. В., Чудный В. С. Формирование расчетных моделей электроэнергетических систем для оценки показателей балансовой надежности. Электричество 2018; (5): 11–17.

9. Справочник по проектированию электрических сетей под ред. Д. Л. Файбисовича. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Изд-во НЦ ЭНАС 2012: 376.

10. Li W. Risk Assessment of Power Systems: Models, Methods and Applications. NJ: IEEE Press 2005: 325.