Rysslands Unified Energy System ( UES of Russia ) är ett elkraftsystem beläget inom Ryska federationens territorium och centraliserad drift- och sändningskontroll av vilket utförs av systemoperatören för Rysslands Unified Energy System [1] .
Elkraftsystemet är en uppsättning elektriska kraftanläggningar och kraftmottagande installationer av elektriska energikonsumenter anslutna genom ett gemensamt driftsätt i en enda teknisk process för produktion, överföring och förbrukning av elektrisk energi under förhållanden med centraliserad driftkontroll i den elektriska kraftindustrin [1] .
Rysslands UES täcker nästan hela landets bebodda territorium och är världens största centralt kontrollerade energiförening. För närvarande omfattar Rysslands UES 70 kraftsystem på territoriet för 81 ingående enheter i Ryska federationen [2] [3] , som är en del av sex parallella sammankopplade energisystem (IPS) - IPS i centrum, söder, Nordväst, Mellersta Volga, Ural och Sibirien och IPS i öst, som fungerar isolerat från Rysslands UES.
UES i Ryssland består nu av två zoner som inte fungerar synkront med varandra - det vill säga de är inte synkroniserade i frekvens. Det första inkluderar sex gemensamt drivande förenade energisystem: Sibirien, Ural, Mellersta Volga, Syd, Centrum och Nordväst. Den andra innehåller bara en IPS från Fjärran Östern. Elektriska förbindelser mellan dem har funnits sedan mitten av 1980-talet - det är tre 220 kV-ledningar längs de transsibiriska och Baikal-Amur-huvudlinjerna. Gemensamt arbete var dock omöjligt av ett antal skäl, inklusive den otillräckliga utvecklingsnivån för automatisering [4] .
Dessutom utför UES i Ryssland parallell drift med IPS i Kazakstan, IPS i Vitryssland , kraftsystemen i Estland, Lettland, Litauen, Georgien och Azerbajdzjan, samt med NORDEL (anslutning till Finland via en DC-länk i Viborg ).
Kraftsystemen i Vitryssland, Ryssland, Estland, Lettland och Litauen bildar den så kallade " BRELL Electric Ring ", vars arbete koordineras inom ramen för BRELL Power Systems Parallel Operation Agreement som undertecknades 2001. Estland, Lettland och Litauen höll en rad samråd och beslutade i september 2017 att dra sig ur BRELL senast 2025.
Systemoperatören identifierar tre stora oberoende kraftförbindelser i Europa - norra (NORDEL), västra ( UCTE ) och östra (UES / IPS) synkrona zoner (NORDEL och UCTE i juli 2009 blev en del av den nya europeiska sammanslutningen - ENTSO-E ). UES/IPS förstås som Rysslands UES i samband med energisystemen i OSS-länderna, de baltiska staterna och Mongoliet .
Principerna för centralisering av elproduktion och koncentration av produktionskapacitet vid stora regionala kraftverk fastställdes under genomförandet av GOELRO-planen . Utvecklingen av den elektriska kraftindustrin i Sovjetunionen på 1930-talet kännetecknades av början av bildandet av energisystem. 1926 etablerades den första centrala sändningstjänsten i landet (CDS) i Moskvas energisystem , för närvarande kallas CDS för regionala sändningskontor och har status som filialer till OAO SO UES. År 1935 var sex kraftsystem i drift i landet, inklusive Moskva, Leningrad, Donetsk och Dnepr. De första kraftsystemen skapades på basis av en kraftöverföringsledning på 110 kV, med undantag för Dnepr, där spänningsledningar på 154 kV användes, som antogs för kraftuttaget från Dnepr- vattenkraftverket .
GOELRO - projektet lade grunden för industrialiseringen i Ryssland . Planen var för det mesta överuppfylld 1931. Elproduktionen 1932 jämfört med 1913 ökade inte med 4,5 gånger, som planerat, utan med nästan 7 gånger: från 2,0 till 13,5 miljarder kWh .
1942, för att samordna arbetet i tre regionala energisystem: Sverdlovsk, Perm och Chelyabinsk, skapades det första United Dispatch Office - ODU of the Ural. 1945 skapades ODU Center.
I början av 1950-talet började man bygga en kaskad av vattenkraftverk på Volga. 1956 markerade föreningen av energisystemen i centrum och Mellersta Volga med en 400 kV kraftöverföringsledning Kuibyshev-Moskva, som säkerställde kraftuttaget från Kuibyshevskaya HPP , början på bildandet av Unified Energy System of Sovjetunionen. Den efterföljande konstruktionen av en 500 kV transmissionsledning från kaskaden av Volga HPPs gav möjligheten till parallell drift av kraftsystemen i centrum, mellersta och nedre Volga och Ural och avslutade det första steget av skapandet av Unified Energy Systemet.
I juli 1962 undertecknades ett avtal om inrättandet i Prag av Central Dispatch Office (CDU) av energisystemen i Bulgarien, Ungern, DDR, Polen, Sovjetunionen, Rumänien och Tjeckoslovakien. Detta avtal ledde till skapandet av världens största energisystem "Mir" (den installerade kapaciteten för kraftverk är mer än 400 GW).
1967, på basis av ODU Center, skapades Central Dispatch Office (CDU) för UES i USSR, som också övertog funktionerna för avsändarkontroll av parallell drift av kraftsystemen i UES Center.
1970 kopplades Transkaukasiens UES till UES, och 1972 - UES i Kazakstan och vissa regioner i västra Sibirien.
1978 kopplades Sibiriens IPS till UES i USSR.
1988 slogs IPS of the East samman med UES i USSR.
År 1990 inkluderade UES i USSR 9 av 11 energiföreningar i landet, som täckte 2/3 av Sovjetunionens territorium, där mer än 90% av befolkningen bodde.
I november 1993, på grund av en stor strömbrist i Ukraina, genomfördes en påtvingad övergång till separat drift av UES i Ryssland och UES i Ukraina, vilket ledde till en separat drift av UES i Ryssland med resten av energin system som är en del av Mir-energisystemet. I framtiden återupptogs inte den parallella driften av kraftsystemen som ingår i Mir med det centrala utsändningskontoret i Prag.
Efter Sovjetunionens kollaps började elektriska förbindelser mellan vissa energiföreningar inom UES i Ryssland passera genom oberoende staters territorium och strömförsörjningen i vissa regioner visade sig vara beroende av dessa stater (500–1150 kV förbindelser mellan UES i Ural och Sibirien, som passerar genom Kazakstans territorium, förbindelser från UES i södra och centrum, som delvis passerar genom Ukrainas territorium, länkar mellan IPS i nordväst med Kaliningrads energisystem, som passerar genom de baltiska ländernas territorium).
Före den 1 juli 2008 var JSC RAO UES i Ryssland den högsta nivån i den administrativa och ekonomiska ledningsstrukturen för elkraftindustrin .
Den 31 maj 2008 ägde det sista aktieägarmötet i Rysslands enade energibolag rum. RAO UES i Ryssland bröts upp i 23 oberoende företag, endast två av dem är statsägda [5] .
Den operativa och utsändande förvaltningen av UES i Ryssland utförs av SO UES JSC.
Dekret från Ryska federationens regering av 11.07.2001 nr 526 "Om att reformera den ryska federationens elkraftindustri" erkände Rysslands enhetliga energisystem som en "nationell tillgång och garanti för energisäkerhet" för staten. Dess huvuddel "är ett enda nationellt energinätverk, som inkluderar ett system av huvudkraftledningar som förenar de flesta regioner i landet och är ett av delarna för att garantera statens integritet." För dess "bevarande och förstärkning, säkerställande av enhetlig teknisk förvaltning och genomförandet av statlig politik inom elkraftsindustrin", planerades skapandet av JSC FGC UES . Dekret från Ryska federationens regering nr 41 av den 26 januari 2006 godkände kriterierna för att klassificera stamledningar och kraftnätsanläggningar som en del av UNEG . Det bör noteras att i andra regulatoriska dokument står UNEG-förkortningen för "Unified National Electric Grid", vilket är mer korrekt ur teknisk synvinkel.
De flesta värmekraftverk i Ryssland ägs av sju OGK:er (grossistföretag) och fjorton TGK:er (territoriella produktionsföretag). Större delen av vattenkraftproduktionskapaciteten är koncentrerad i händerna på PJSC RusHydro .
Driftorganisationen för ryska kärnkraftverk är Rosenergoatom Concern JSC.
Reformen av elkraftsindustrin innebar skapandet av grossist- och detaljhandelsmarknader för elenergi i Ryssland. Aktiviteter för att säkerställa att den kommersiella infrastrukturen på grossistmarknaden fungerar, en effektiv sammankoppling av grossist- och detaljhandelsmarknaden, skapandet av gynnsamma villkor för att attrahera investeringar i elkraftsindustrin, organisationen på grundval av självreglering av en effektiv system för parti- och detaljhandel med elenergi och kapacitet utförs av det ideella partnerskapet " Marknadsrådet ". Verksamheten för att organisera handel på grossistmarknaden i samband med ingående och organisation av genomförandet av transaktioner för cirkulation av elektrisk energi, kraft och andra handelsobjekt, vars cirkulation är tillåten på grossistmarknaden, utförs av kommersiell operatör av grossistmarknaden - JSC " Administratör av handelssystemet för grossistmarknaden för el " (JSC "ATS").
UES i Ryssland ligger på territoriet som täcker 8 tidszoner. Behovet av strömförsörjning av ett så långt territorium beror på den utbredda användningen av långdistanskraftöverföringsledningar med hög och ultrahög spänning. Stamnätet för UES (UNEG) består av kraftöverföringsledningar på 220, 330, 500 och 750 kV. I de elektriska nätverken för de flesta kraftsystem i Ryssland används en spänningsskala på 110–220–500–1150 kV. I UES i nordväst och delvis i UES i Center används en spänningsskala på 110-330-750 kV. Närvaron av spänningsnätverk på 330 och 750 kV i UES-centret beror på det faktum att näten i dessa spänningsklasser används för att mata ut kraft till kärnkraftverken i Kalinin, Smolensk och Kursk, som ligger på gränsen till användningen av två spänningsskalor. I UES i söder har spänningsnät på 330 kV en viss fördelning. På Murmansk-regionens territorium används spänning på 150 kV i stor utsträckning.
UES, som är en del av UES i Ryssland, har en annan struktur för genererande kapacitet, en betydande del av energisystemen är inte balanserade när det gäller kraft och elektricitet. Grunden för den ryska elkraftindustrin är cirka 600 kraftverk med en total kapacitet på 210 GW, som fungerar som en del av UES i Ryssland. Två tredjedelar av produktionskapaciteten kommer från värmekraftverk . Cirka 55 % av TPP-kapaciteten är kraftvärmeverk (CHP) och 45 % är kondenskraftverk (CPP). Kapaciteten för hydrauliska (HPP), inklusive pumpade lagringskraftverk (PSPP) är 21 % av den installerade kapaciteten för kraftverk i Ryssland. Kärnkraftverkens kapacitet är 17,2 % av den installerade kapaciteten för landets kraftverk. UES i Ryssland kännetecknas av en hög grad av koncentration av kapacitet vid kraftverk. Termiska kraftverk driver seriella kraftenheter med en enhetskapacitet på 500 och 800 MW och en enhet med en kapacitet på 1200 MW vid Kostromskaya GRES . Enhetskapaciteten för kraftenheter i drivande kärnkraftverk når 1000 MW.
Parallell drift av kraftverk i skalan av Unified Energy System gör det möjligt att realisera följande fördelar [6] :
Samdriften av kraftverk i Unified Energy System ger möjlighet att vid kraftverk installera enheter med högsta enhetskapacitet som kan tillverkas av industrin, och konsolidering av kraftverk. Ökningen av enheternas enhetskapacitet och kraftverkens installerade kapacitet har en betydande ekonomisk effekt.
Ett av de allvarliga problemen med UES:s funktion är svagheten hos intersystem- och ibland ryggradskopplingar i energisystemet, vilket leder till "låsning" av kraftverkens kapacitet [7] . Svagheten i kommunikationen mellan systemet i EEC beror på dess territoriella spridning. Begränsningar i användningen av länkar mellan olika OES och de flesta av de viktigaste länkarna inom OES bestäms huvudsakligen av villkoren för statisk stabilitet; för överföringsledningar som ger effekt till stora kraftverk, och för ett antal transitlänkar, kan förutsättningarna för dynamisk stabilitet vara avgörande.
Genomförda studier visade att frekvensstabiliteten i UES i Ryssland var lägre än i UCTE . Särskilt stora frekvensavvikelser förekommer på våren och under andra halvan av natten, vilket tyder på frånvaron av flexibla medel för frekvensstyrning [8] .
Utvecklingen av UES inom överskådlig framtid beskrivs i det allmänna schemat för lokalisering av elkraftanläggningar fram till 2020.
Under 2008 slutförde Systemoperatören en förstudie (feasibility study) för sammanslagning av UES/UPS med UCTE . En sådan sammanslutning skulle innebära skapandet av världens största energiförening, belägen i 12 tidszoner, med en total installerad effekt på mer än 860 GW [9] . Den 2 april 2009 hölls den internationella rapporteringskonferensen "Prospects for the interconnection of East-West energy systems (Results of the feasibility study of the synchronous interconnection of UES / UES with UCTE)" [10] i Moskva . Genomförbarhetsstudien visade att "synkron sammankoppling av UCTE- och UES / IPS-kraftsystemen är möjlig under förutsättning av ett antal tekniska, operativa och organisatoriska åtgärder och skapandet av den nödvändiga rättsliga ramen som identifierats av studien. Eftersom dessa villkor sannolikt kommer att ta lång tid att uppfylla bör en synkron fusion ses som ett långsiktigt perspektiv. För att bygga en gemensam, världens största marknadsplattform för elhandel mellan de synkrona zonerna i UCTE och UES/ECO, kan skapandet av icke-synkrona länkar också övervägas, vilket dock kräver separata studier av berörda parter” [11] .