Две пятилетки Системного оператора

Создание Системного оператора, а точнее, ОАО «СО — ЦДУ ЕЭС», стало первым практическим шагом по реформированию российской электроэнергетики, в истории которой функция оперативно-диспетчерского управления всеми энергообъектами впервые была сосредоточена в отдельной компании.

До 2002 года организационная разобщённость системы оперативно-диспетчерского управления, при котором режимы энергосистем в отдельных регионах управлялись диспетчерскими службами АО-энерго, в энергообъединениях — объединёнными, а на уровне ЕЭС — Центральным диспетчерским управлением, исключала возможность формирования единых методов и деловых процессов на всех уровнях диспетчеризации. Надёжность управления ЕЭС обеспечивалась преимущественно административно-командными методами. Создание Системного оператора обеспечило административный каркас и организационное единство, позволило сконцентрировать технологические, интеллектуальные и кадровые ресурсы на решении ключевой задачи: обеспечении надёжного функционирования и развития ЕЭС России в условиях либерализации отрасли.

Решение этой задачи на начальном этапе реформы потребовало фундаментальных изменений в структуре. В период с 2002 по 2008 гг. функции по оперативно-диспетчерскому управлению были выделены из региональных компаний отрасли и переданы специально созданным филиалам Системного оператора.

Современное ОАО «СО ЕЭС» (буквы «ЦДУ» пропали из названия в 2008 году в свете значительного расширения функционала компании, который распространился далеко за пределы диспетчерского управления) — акционерное общество со 100-процентным государственным капиталом. Структура Системного оператора состоит из исполнительного аппарата и Главного диспетчерского центра в Москве, 7 филиалов Объединённых диспетчерских управлений, управляющих энергообъединениями, и 59 филиалов Региональных диспетчерских управлений, осуществляющих управление режимами энергосистем на территории 79 субъектов РФ. Управление режимами работы ЕЭС России осуществляется Системным оператором на основе единых стандартов надёжности и единой технологической платформы, с применением современных высокотехнологичных средств диспетчерского управления и инновационных решений.

«НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ» ФУНКЦИИ

Оперативно-диспетчерское управление было и остаётся основной функцией Системного оператора. Вместе с тем задача обеспечения надёжности работы энергосистемы многофакторна и требует решения множества взаимосвязанных задач, основанных на главной компетенции Системного оператора — умении управлять электроэнергетическими режимами, создавая возможность для одновременной работы всех объектов, включённых в энергосистему. За 10 лет Системный оператор стал непосредственным участником и гарантом успешности многих ключевых процессов управления и развития, проходящих в энергетике, включая разделение естественно-монопольных и конкурентных видов деятельности, запуск рыночных механизмов и полную либерализацию рынка электроэнергии и мощности, а также реализацию масштабных инвестиционных программ энергокомпаний.

Одна из таких «дополнительных» задач, выросших из диспетчерского управления — обеспечение процессов развития отрасли, то есть создание основы для её надежной работы в будущем.

Специалисты компании разрабатывают долгосрочные прогнозы потребления электроэнергии, на основе которых создаются схемы и программы развития субъектов Российской Федерации и всей Единой энергосистемы, актуализируется генеральная схема размещения объектов электроэнергетики.

Строительство и пуск энергообъектов в эксплуатацию — финальная стадия единого комплексного процесса планирования и развития ЕЭС России. На этой стадии специалисты компании осуществляют технологическое и режимное сопровождение ввода в эксплуатацию новых и реконструированных генерирующих мощностей и объектов сетевой инфраструктуры. Это согласование технического задания, проектной документации, технических условий на техприсоединение объекта, расчёт электроэнергетических режимов и параметров настройки (выбор уставок) устройств релейной защиты, тестирование системы сбора и передачи информации, каналов связи с диспетчерскими центрами, обеспечение режимных условий для проведения комплексного опробования оборудования, согласование программ включения объектов. В течение своей новейшей истории существования Системный оператор обеспечил возможность ввода около 18 ГВт новых генерирующих мощностей в состав ЕЭС России, а в 2011 году — ввод новых и реконструированных генерирующих мощностей в рекордных для постсоветской России объёмах — более 4,6 ГВт.

РЫНКИ

Обеспечение технологической инфраструктуры оптового рынка электроэнергии и рынка мощности, а также совершенствование его технологий — ещё одна группа задач Системного оператора, логично вытекающая из основной функции компании — управления электроэнергетическим режимом работы ЕЭС России. Задачи, связанные с рынком, специалисты компании решают с 2003 года, то есть с момента запуска в ЕЭС России в ходе реформы «пробного шара» — так называемого «сектора конкурентной торговли 5-15». По мере развития рыночной составляющей задачи Системного оператора в этой сфере расширялись и усложнялись.

В настоящее время для максимально надёжного управления ЕЭС России в условиях рынка Системный оператор ведёт недельное, суточное и внутрисуточное планирование режимов работы энергосистемы с учётом рыночных процедур.

На неделю вперёд осуществляется выбор состава включённого генерирующего оборудования (ВСВГО), что предусматривает прогнозирование системных условий и режимов параллельной работы энергосистем, координацию ремонтов сетевого и генерирующего оборудования, проведение недельного отбора состава оборудования на основе ценовых заявок участников. При помощи механизмов ВСВГО, исходя из ценовых заявок, поданных участниками, ОАО «СО ЕЭС» определяет такой состав технологического оборудования, который (исходя из прогнозируемого потребления и системных условий) обеспечивает наиболее экономичное производство.

Непосредственно работа рынков на сутки вперёд (РСВ) и балансирующего рынка требует от Системного оператора актуализации системных условий на каждый час работы энергосистем и формирования актуальной почасовой модели для проведения конкурентного отбора РСВ.

Актуальная почасовая модель формируется методами математического моделирования, широко применяемыми в оперативно-диспетчерской деятельности. Системный оператор использует несколько видов математических моделей, которые служат основой для принятия решений по управлению режимами. Среди них — модели для анализа установившихся режимов и расчётов статической устойчивости, переходных режимов и расчётов динамической устойчивости, несимметричных режимов и расчётов токов короткого замыкания, перспективных режимов.

С 2007 года компания проводит ежегодный конкурентный отбор на долгосрочном рынке мощности. Российский рынок мощности — один из эффективных инструментов, обеспечивающих наличие необходимой мощности в энергосистеме. Он гарантирует потребителям выполнение генерирующими компаниями обязательств по поставке мощности, а собственникам объектов генерации — покрытие затрат на поддержание генерирующего оборудования в рабочем состоянии.

Задачи обеспечения системной надёжности ЕЭС России в ходе реформирования отрасли тоже частично перетекли в рыночную сферу. В 2011 году Системный оператор осуществил запуск нового для России рынка услуг по обеспечению системной надёжности (рынка системных услуг). Необходимость такого шага обусловлена новыми условиями работы отрасли. Поскольку системные услуги подразумевают установку и обслуживание на энергообъектах оборудования, напрямую не связанного с выработкой электроэнергии (устройств автоматического регулирования частоты, элементов противоаварийного управления и проч.), эта услуга должна каким-то образом оплачиваться, ведь административно-командные методы в условиях рынка не работают. Рынок системных услуг создал экономические механизмы для привлечения субъектов электроэнергетики к участию в поддержании требуемого уровня надёжности и качества функционирования ЕЭС России. В результате в ЕЭС впервые за всю историю появилось нормированное первичное регулирование частоты, а к автоматическому вторичному регулированию частоты привлечена тепловая генерация. До появления рынка системных услуг АВРЧМ осуществлялось только при помощи ГЭС.

ДРУЖБА НАРОДОВ

Системный оператор осуществляет управление режимами не только в рамках ЕЭС России. Одна из важнейших функций компании — организация и управление режимами параллельной работы синхронной зоны стран СНГ и Балтии. Единая энергосистема России синхронно (то есть на единой частоте) работает с энергосистемами более чем десятка иностранных государств: Беларуси, Украины, Молдовы, Казахстана, Латвии, Литвы, Эстонии, Азербайджана, Грузии, Узбекистана, Киргизии и Монголии. Кроме того, от электросетей России осуществляется энергоснабжение отдельных районов Китая, Норвегии, а через вставку постоянного тока — энергосистемы Финляндии.

Подавляющее большинство этих электрических связей возникло во времена Советского Союза и, во многом благодаря предшественнику Системного оператора — Центральному диспетчерскому управлению ЕЭС, — не было разорвано. Параллельная синхронная работа энергосистем бывших союзных республик продолжается и по сей день. Многие межгосударственные ЛЭП играют большую роль в обеспечении стабильной работы отдельных энергорайонов ЕЭС России, так как изначально они входили в единую энергосистему СССР.

Межгосударственная торговля электроэнергией — это не только прибыльное дело, но и общемировая тенденция. Понимая, что экспорт российской электроэнергии в будущем будет только набирать обороты, Системный оператор уже сейчас готовится обеспечивать надёжное управление режимом ЕЭС России в условиях будущего. Именно поэтому важную часть деятельности компании составляет международное сотрудничество.

ОАО «СО ЕЭС» является членом крупнейших международных профессиональных организаций, таких как VLPGO (Ассоциация системных операторов крупнейших энергетических систем), CIGRE (Международный совет по большим электрическим системам) и др. Работа в рамках этих профессиональных сообществ позволяет вести активный диалог с ведущими энергетическими специалистами и учёными различных государств, получать из первых рук новейшую информацию о существующих тенденциях и путях развития электроэнергетики, своевременно учитывать накопленный мировой опыт в работе Системного оператора.

В 2005—2008 годах Системный оператор возглавлял российскую часть беспрецедентного исследовательского проекта — разработки технико-экономического обоснования возможности синхронной работы двух крупнейших электроэнергетических систем Евразийского континента: энергосистем стран СНГ и Балтии (ЕЭС/ОЭС) и стран, входящих в европейское объединение UCTE. В ходе исследования создана динамическая модель объединённых энергосистем ЕЭС/ОЭС и UCTE, проведён анализ установившихся режимов и динамической устойчивости планируемого энергообъединения, исследованы низкочастотные колебания в объединённых энергосистемах, разработаны модели регулирования частоты и перетоков мощности и схемы взаимодействия системных операторов в условиях синхронной работы. В результате исследования сделан вывод о принципиальной возможности синхронного объединения и составлен перечень задач, которые должны быть решены для достижения этой цели.