Экономика энергетики

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ 
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
 
 
Савченков Р.С.
1
, д.э.н. Хабачев Л.Д.
1
1 
Санкт
-
Петербургский политехнический университет Петра Великого
На сегодняшний день бесперебойная поставка электрической энергии 
является одной из важнейших составляющих эффективного функционирования 
современного общества. Масштабные перебои в электроснабжении 
потребителей могут быть отнесены к ряду самых опасных видов
бедствий, 

---

36 
наносящим удар по экономике государства. На необходимость усиленного 
контроля за достаточной надёжностью энергосистем указывают также и 
участившиеся в мире в последнее время крупные системные аварии, одной из 
причин которых является хозяйственное разделение участников единого 
технологического процесса (генерации, транспортировки, распределения и 
сбыта электроэнергии). Вследствие этого, вопросы, связанные с обеспечением 
надежности электроснабжения, требуют особого внимания на всех этапах 
проектирования и эксплуатации электроэнергетических систем (ЭЭС).
Анализ надёжности систем электроснабжения представляет из себя целый 
комплекс организационных, экономических и технических мероприятий, 
предназначенных для уменьшения ущерба от нарушения нормального режима 
работы потребителей. 
Одним из ключевых путей обеспечения надёжности электроснабжения 
является резервирование мощности. При этом традиционно полный резерв 
разделяется на три составляющие: ремонтный, стратегический и 
компенсационный [1]. В объединенных энергосистемах резервирование 
генерации мощности достигается увеличением числа генерирующих агрегатов 
конкретной территориальной зоны ЭЭС, а также резервными агрегатами 
смежных зон вследствие наличия магистральных связей между ними. В связи с 
этим определение показателей надежности многозонных ЭЭС сильно 
усложняется, и возникает необходимость учета следующих факторов:
- 
ограничение по пропускной способности магистральных линий 
электропередач;
-
большое число элементов в расчетных схемах;
- 
отличие суточных графиков нагрузок отдельных зон (особенно 
характерно для Российской Федерации, расположенной в нескольких часовых 
поясах).
Решение задач по оценке показателей так называемой «балансовой» 
надежности, учитывающей взаиморезервирование генерирующих источников 
при учете сетевых возможностей, требует формирования различных 
математических методов и моделей, которые можно подразделить на два типа: 
аналитические методы и методы статистического моделирования [2].
В основу аналитических методов входит последовательное многократное 
преобразование рядов вероятностей дефицитов и избытков генерирующих 
мощностей с учетом пропускной способности межзоновых связей. В методах 
статистического моделирования строится случайный поток аварий для 
заданного периода времени с последующим выявлением дефицитов мощности 

---

37 
либо производится определение случайных по мощности состояний ЭЭС и 
значений нагрузки потребителей электроэнергии. Методы статистического 
моделирования нашли более широкое применение, так как позволяют 
анализировать сложные многозонные энергосистемы.
В современных условиях задачи надежности энергосистем решаются для 
двух временны́х
этапов: этап развития (проектирования) и этап эксплуатации. 
К задачам первого этапа можно отнести определение показателей 
надежности питания потребителей, расчет пропускной способности 
магистральных и распределительных линий электропередач, формирование 
основных резервов мощности, устройство систем управления в аварийных и 
послеаварийных режимах (релейная защита, противоаварийная автоматика
, 
системы АСУТП). Среди этапов разработки стратегий особо важными являются 
[2]: 
-
энергетическая стратегия Российской Федерации (15
-
25 лет);
- 
генеральная схема размещения объектов элетроэнергетики с 
детализацией по объединенным энергетическим системам (15 лет);
- 
схемы и программы перспективного развития электроэнергетики 
субъектов (5 лет);
- 
корпоративные стратегические программы развития генерирующих и 
сетевых компаний (5
-
15 лет);
- 
инвестиционные программы компаний (5
-
10 лет).
В процессе эксплуатации ЭЭС ключевыми факторами являются 
прогнозирование ремонтов основного оборудования, разработка программы 
накопления и использования резервов воды в водохранилищах ГЭС и ГАЭС и 
топлива на ТЭС, планирование коммутаций схем распределительных сетей. 
Технологическое управление процессами при этом делится на три фазы:
- 
планирование режимов ЭЭС (от 1 суток до 1 года);
- 
оперативное управление (до 1 суток);
- 
автоматическое управление (текущий режим).
Нарушение нормального электроснабжения приводит к значительному 
ущербу национальной экономике. Данный вид экономического ущерба носит 
вероятностный характер и подразделяется на две составляющие: ущерб для 
потребителей (повреждение оборудования, недоотпуск продукции, нарушение 
технологического процесса) и ущерб для снабжающих организаций 
(дополнительные затраты на внеплановые ремонты оборудования, 
экономические потери от повышенных потерь в электрических сетях и 
дополнительного расхода топлива на электростанциях в период послеаварийных 

---

38 
режимов работы). Вследствие этого для
улучшения механизмов осуществления 
контроля появляется необходимость определения конкретных требований к 
уровню надежности для каждого субъекта рынка, предусмотрения 
отвественности потребителя за превышение им максимальной мощности, а 
также дополнения законов жесткими санкциями за невыполнение обязательств в 
сфере надежности поставок электроэнергии [3]
. 
 
Источники: 
1.
Воропай Н. И., Ковалёв Г. Ф., Кучеров Ю. Н. и др. Концепция 
обеспечения надёжности в электроэнергетике. 
– 
М.: ООО ИД 
«ЭНЕРГИЯ», 2013. 212 с;
2.
Левшин А.Д., Новикова О.В. Разработка рекомендаций по 
совершенствованию нормативной базы в электроэнергетике
. 
Фундаментальные и прикладные исследования в области управления, 
экономики и торговли
Сборник трудов научной и
учебно
-
практической 
конференции. В 3
-
х частях. 2017. С. 107
-113; 
3.
Под редакцией Манова Н.А. Методы и модели исследования 
надежности электроэнергетических систем. 
– 
Сыктывкар, 2
010. – 
292 с. 
(Коми научный центр УрО РАН);
4.
Гук Ю.Б., Окороков В.Р., Папин А.А., Усов С.В., Щавелев Д.С. 
Многоцелевая оптимизация структуры электроэнергетических систем 
при планировании их развития. Электрические станции. 1973. № 3. С. 
9; 
5.
Ерастов А.Е., Новикова О.В. Методика расчета интегрального 
показателя эффективности реализации региональных программ 
энергосбережения // Вестник Ивановского государственного 
университета. Серия: Гуманитарные науки. 2015. № 3. С. 7
; 
6.
Погребова О.А., Конников Е.А., Юлдашева О.У. Нечетко
-
множественная модель оценки индекса развития устойчивого 
маркетинга компании // Международная конференция по мягким 
вычислениям и измерениям. 2017. Т. 2. С. 522
-525; 
7.
Назарян Р.В., Новикова О.В. Энергетический сервис как механизм 
развития малой генерации в регионах // В сборнике: Неделя науки 
СПбПУ материалы научно
-
практической конференции. Инженерно
-
экономический институт СПбПУ. С.В. Широкова (отв. ред.), А.А. 
Коваленко (отв. ред.). 2015. С. 24
-27. 

---

39 
УДК: 658