Обеспечение энергобезопасности Западного энергорайона Республики Саха (Якутия) за счёт внедрения автоматической противоаварийной системы

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования обуславливается в необходимости оценки и проведения анализа эффективности внедрения автоматической противоаварийной системы для обеспечения энергобезопасности Западного энергорайона Якутии, который до января 2019 года был изолирован от единой энергетической системы Сибири и Востока. Изолированные районы Якутии имели профицитную мощность, получаемую от гидроэлектростанций, тепловых станций и дизельных генераторов, которая оставалась заперта в них. После объединения энергорайонов и соединением Якутии с едиными энергетическими системами Сибири и Востока появились проблемы в области обеспечения энергобезопасности и дальнейшего развития энергосистем. ЦЕЛЬ. Проанализировать и оценить эффективность использования систем противоаварийной автоматики для обеспечения энергобезопасности Западного энергорайона Якутии.

МЕТОДЫ. Для достижения цели и поставленных задач применялись методы расчета статической и динамической устойчивости энергосистемы, математического моделирования генерирующего оборудования, расчёта и оценки максимально допустимых перетоков энергии в контролируемых сечениях и др.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Были описаны внешние связи электроэнергетической системы Якутии с другими энергосистемами России. Были проанализированы результаты расчётов статической и динамической устойчивости, результаты математического моделирования, представлен анализ результатов расчетов электрических режимов Западного энергорайона Якутии, сделаны выводы по выдаче мощности из Западного энергорайона в объединенные энергосистемы Сибири и Востока, выбраны технические решения по локальным устройствам противоаварийной автоматики, а также сформулированы рекомендации по применению устройств автоматики разгрузки при перегрузке по мощности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В результате проделанной работы была определена проблематика функционирования Западного энергорайона Якутии. Выявлена возможность получения мультипликативного эффекта от внедрения устройств противоаварийной автоматики, что позволит стабилизировать увеличение перетоков мощности в энергодефицитные регионы с учетом ресурсов Западного энергорайона порядка 100 МВт.

1. Волотковская Н.С., Волотковский А.А., Семёнов А.С., Кинаш А.А. Технико-экономическая оценка программы развития и оптимизации электроэнергетики Республики Саха (Якутия) // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Экономика и право. – 2019. – № 6. – С. 14-18.

2. Гуляев П.В. Потенциал сбережения электроэнергии в экономике северного региона // Устойчивый Север: общество, экономика, экология, политика: сборник трудов VI Всероссийской научно-практической конференции. – Якутск, 2021. – С. 223-229.

3. Gulyaev P., Grigoryevа E. Forecast of electricity consumption in Yakutia – strategizing horizon 2032 // E3S Web of Conferences. – 2023. – Vol. 460. – No. 07016. DOI: 10.1051/e3sconf/202346007016.

4. Pavlov N.V., Lepov V.V., Zakharov V.E., Prokhorov D.V. On development prospects of the energy industry in the Russian Far North // Energy Systems Research. – 2023. – Vol. 6. – Is. 1 (21). – P. 55-61. DOI: 10.38028/esr.2023.01.0008.

5. Коган Ф.Л. Стабилизация режимов современной многомашинной энергосистемы после больших возмущений // Электричество. – 2023. – № 5. – С. 4-13. DOI: https://doi.org/10.24160/0013-5380-2023-5-4-13.

6. Корнилов Г.П., Газизова О.В., Логинов Б.М., Храмшин Р.Р., Бочкарев А.А., Дьяков Д.А. Повышение устойчивости генераторов заводских электростанций за счет использования каналов стабилизации // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2025. – Т. 68. – № 2. – С. 66-75. DOI: 10.17213/0136-3360-2025-2-66-75.

7. Указ Главы Республики Саха (Якутия) от 29 апреля 2022 г. № 2424 «О схеме и программе развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия) на 2022 – 2026 годы» [электронное издание]. Доступ по: https://docs.cntd.ru/document/406063293, дата: 12.02.2026.

8. Кузнецов Н.М., Маслобоев В.А., Коновалова О.Е. Распределённая энергетика регионов Арктической зоны Российской Федерации // Арктика 2035: актуальные вопросы, проблемы, решения. – 2021. – № 1 (5). – С. 11-21. DOI: 10.51823/74670_2021_1_11.

9. Волотковская Н.С., Семёнов А.С., Бебихов Ю.В., Шевчук В.А., Федоров О.В. Перспективы развития энергетического комплекса Северо-Востока России // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2021. – Т. 23. – № 3. – С. 58-69. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-3-58-69.

10. Пилипенко В.Т. Статическая и динамическая устойчивость энергосистем: методические указания. – Оренбург: ОГУ, 2019. – 32 с.

11. Приказ ОАО «СО ЕЭС» от 19.04.2011 №102 об утверждении СТО 59012820.29.240.001-2011 «Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Противоаварийная автоматика энергосистем. Условия организации процесса. Условия создания объекта. Нормы и требования» [электронное издание]. Доступ по: https://www.soups.ru/fileadmin/files/laws/standards/sto_emerg_control_2011_izm_2014.pdf, дата: 12.02.2026.

12. Wang H., Zhao Sh., Meng J., Tian Ya., Sun Yu., Wang K. Entropy weight and grey relational analysis based virtual capacitance collaborative control for multiple energy storage units // IET Power Electronics. – 2023. – Т. 16. – № 3. – С. 375-387. DOI: 10.1049/pel2.12389

13. Говорун М.Н., Засыпкин А.С., Сацук Е.И., Лужковский Ю.И. Предварительные испытания способа повышения эффективности автоматического противоаварийного управления при перегрузке сечения по активной мощности // Энергосбережение и водоподготовка. – 2024. – № 5 (151). – С. 18-22.

14. Сенюк М.Д., Паздерин А.В., Классен В.В. Совершенствование централизованной системы противоаварийной автоматики электроэнергетической системы на основе методов машинного обучения // Электротехнические системы и комплексы. – 2024. – № 4 (65). – С. 14-24. DOI: 10.18503/2311-8318-2024-4(65)-14-24.

15. Липилин М.С., Дворкин Д.В., Чемборисова Н.Ш. Регулирование напряжения в сложнозамкнутых энергосистемах путем оптимизации расстановки компенсирующих устройств на основе анализа чувствительности // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2024. – № 3 (84). – С. 22-29.

16. Избаш Ф.А. Моделирование синхронного генератора с системой возбуждения, питаемой от дополнительной обмотки статора // Вестник Приднестровского университета. Серия: Физико-математические и технические науки. Экономика и управление. – 2023. – № 3 (75). – С. 179-184.

17. Разживин И.А., Суворов А.А., Андреев М.В., Уфа Р.А., Аскаров А.Б. Обзор математических моделей систем накопления энергии для моделирования электроэнергетических систем. Часть 1 // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2023. – № 2. – С. 58-80. DOI: 10.31857/S000233102302005X.

18. Разживин И.А., Суворов А.А., Андреев М.В., Уфа Р.А., Аскаров А.Б. Обзор математических моделей систем накопления энергии для моделирования электроэнергетических систем. Часть 2 // Известия Российской академии наук. Энергетика. – 2023. – № 3. – С. 34-56. DOI: 10.31857/S000233102303007X.

19. Darwish M.M.F., Elsisi M., Fouda M.M., Mansour D.E.A., Lehtonen M. Emerging applications of IOT and cybersecurity for electrical power systems // IET Generation, Transmission & Distribution. – 2023. – Т. 17. – № 20. – С. 4453-4456. DOI: 10.1049/gtd2.13012.

20. Li J., Yu T. Distributed deep reinforcement learning for optimal voltage control of PEMFC // IET Renewable Power Generation. – 2021. – Т. 15. – № 12. – С. 2778-2798. DOI: 10.1049/rpg2.12202.

21. Абдуллазянов Э.Ю., Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М., Логачева А.Г. Влияние низковольтных электрических аппаратов и параметров электрооборудования на потери электроэнергии в цеховых сетях // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. – Т. 23. – № 3. – С. 3-13. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-3-3-13.

22. Петрова Р.М., Грачева Е.И., Валтчев С., Мифтахова Н.К. Методы оценки надежности схем внутрицехового электроснабжения // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2023. – Т. 26. – № 4. – С. 395-409. DOI: 10.21443/1560-9278-2023-26-4-395-409.

23. Седельникова И.М., Кукукина И.Г., Федоров О.В. Методологический подход к оценке результативности концепции "бережливое производство" в российских промышленных компаниях // Известия высших учебных заведений. Серия: Экономика, финансы и управление производством. – 2022. – № 2(52). – С. 64-74. DOI 10.6060/ivecofin.2022522.602.