Технологии применения синхронных компенсаторов в электрических сетях современных энергосистем

Аннотация

Происходящие изменения в структуре генерации энергосистем вследствие вытеснения из их энергетического баланса крупных угольных ТЭС, децентрализации с нарастающим темпом интеграции ВИЭ, всё более широкое применение вставок постоянного тока с преобразовательными подстанциями для передачи электроэнергии от новых источников, например, офшорных ВЭС к центрам нагрузок (материковым электрическим сетям), снижают инерцию и мощность короткого замыкания, оказывая негативное воздействие на режимы работы электрических сетей. Это требует нового подхода к таким их важным характеристикам, как надёжность, защищённость и качество электроэнергии. В подобных условиях оказались востребованными электромашинные компенсаторы реактивной мощности нового поколения, эффективно компенсирующие снижение механической инерции и мощности короткого замыкания. Энергокомпании многих стран при планировании электрических сетей XXI века рассматривают технологии применения электромашинных компенсаторов, как часть своего общего подхода для решения задач обеспечения устойчивости и надёжности энергосистем, стабильности напряжения и качества электроэнергии. В статье обсуждаются вопросы влияния ветроэлектрических и солнечных электростанций на такие ключевые факторы стабильности электрических сетей, как инерция и мощность короткого замыкания. Отмечается, что обеспечение надёжности и защищённости электрических сетей, качества электроэнергии должно основываться на системном подходе к применению технически и экономически эффективных средств компенсации реактивной мощности, выборе стратегии их размещения в энергосистеме. При этом рациональное применение синхронных компенсаторов по сути сводится к решению многокритериальной оптимизационной задачи определения мощности синхронных компенсаторов, их расположения в наиболее влияющих узлах электрической сети и оптимального перераспределения в ней реактивной мощности с учётом её топологии, наличия таких источников генерации, как ветроэлектрические и солнечные электростанции, а также устройств аккумулирования энергии.