2.2. Средства и системы управления энергетическими объектами

Система управления энергетическим производством включает совокупность средств и систем, которые обеспечивают управляемость системы в целом и ее отдельных частей в нормальных и аварийных режимах. Система управления включает локальные целевые подсистемы, которые связаны между собой:

• организационную систем управления – это базовая система планирования производственной и коммерческой деятельности;

• оперативно - диспетчерского управления планирования и регулирования режимов, с использованием технических и организационных средств диспетчерского управления;

• средства автоматического управления режимов в темпе протекающего процесса с использованием режимной, технологической и защитной автоматики;

• компьютерные системы для выработки решений и программ действий.

Организационное управление. Организационное управление осуществляется на уровне предприятия, системы, регионального и оптового рынков. Это очень важные системы. Они определяют тактику и стратегию отношений на рынке и соответственно состав режимных задач.

Организационное управление предприятия. Подразделения оргструктуры предприятия занимаются управлением хозяйственной деятельностью. В ряде подразделений решаются в определенном объеме режимные задачи, например, в отделе маркетинга, планирования, финансов, производственных и др. Они планируют текущие и долгосрочные режимы для правильной организации производственного процесса. При этом соблюдается иерархия во времени и пространстве. Например: планируется выработка электроэнергии; бюджеты продаж, а они зависят от продажи электроэнергии и мощности; финансы, которые зависят от оплаты за проданную электроэнергию и тепловую энергию; снабжение топливом, которое зависит от поставщиков топлива; издержки производства, зависящие от использования мощностей стаций. Планы составляются обычно с годовой заблаговременностью и постоянно корректируются. Состав режимных задач охватывает большой круг вопросов.

Организационное управление оптовым рынком.

Модели оптового рынка различаются в разных странах. Рынок является динамичной системой и постоянно подвержен изменениям и развитию. Практически все страны, осуществляющие рыночные реформы, разделили производство, транспорт и сбыт электроэнергии. В большинстве стран, развивающих рыночные отношения в электроэнергетике, осуществляется конкуренция между производителями. Так, в Англии к середине 1990-х годов было около 35 конкурирующих генерирующих компаний, в Аргентине – около 45, в Швеции – 30, в Норвегии – 70, в США – примерно 700.

В настоящее время в России осуществляется формирование свободных рыночных отношений для субъектов рынка. В определенной мере завершена приватизация и определена хозяйственная принадлежность предприятий энергетики. Цены «отпущены» лишь условно – сохранен контроль государства. Ввиду этого существует многообразие структурных звеньев схеме организации.

Модели оптового рынка.

От модели оптового рынка зависит методика составления энергетических балансов и состав режимных задач.

В электроэнергетике имеется четыре основные модели рынков (рисунок 2.8).

Рисунок 2.8 - Основные модели организации рынка энергии

В модели 1 осуществляется монополия на всех уровнях производства, и производители электроэнергии не конкурируют между собой. Одна компания имеет монополию на производство электроэнергии и доставку ее по передающей сети к распределительным компаниям или конечным потребителям, и несет ответственность за надежное электроснабжение потребителей в зоне обслуживания. Такая форма вертикально интегрированной организации на протяжении многих лет широко использовалась в XX столетии в различных странах мира и позволяла осуществлять развитие широкомасштабных передающих систем, строительство крупных электростанций и обеспечивать надежное и экономичное электроснабжение потребителей. В СССР использовалась эта модель и в России также эта модель сохранилась и достаточно широко используется в энергосистемах. Составляется единый энергетический баланс и используется общесистемная цель деятельности. Режимные задачи для этой модели детально разработаны и они не утратили своей актуальности [1, 2, 3].

В модели 2 "Единственный покупатель" (так называемой монопсонической системе) имеется одна покупающая структура, которая выбирает производителей электроэнергии из ряда генерирующих компаний. Генерирующие компании самостоятельно выбирают внутристанционные режимы (состав оборудования, его режим) и выступают со своими заявками на товар и его цены. Общая цель действий для системы определяется на основе частных целей предприятий. Это совершенно другой принцип составления энергетического баланса. Равноправия нет, и выбор станций осуществляется на конкурентной основе. Сейчас в России эта модель также используется.

Единственный покупатель владеет монополией на передающие сети и продажу электроэнергии распределительным компаниям или конечным потребителям. Эта форма модели использовалась на оптовом рынке РАО ЕЭС на первой стадии его создания. В этой задаче требуются адресные расчеты мощностей станций и их потерь в сетях.

В модели 3 "Конкуренция на оптовом рынке" распределительные компании, занимающиеся розничной торговлей, покупают электроэнергию непосредственно у производителей и доставляют ее через передающую сеть потребителям. Распределительные компании имеют монопольное право на электроснабжение конечных потребителей. Однако доступ к передающей сети открыт и для производителей электроэнергии, и для распределительных компаний. Все производители могут продавать электроэнергию многим потребителям. В этой задаче требуются адресные расчеты как для мощностей станций и их потерь в сетях, так и для потребителей. Равноправия между потребителями нет. В настоящее время такие расчеты не проводятся и это нельзя признать правильным.

В модели 4 "Конкуренция на розничном рынке" все потребители имеют право выбора своего поставщика электроэнергии. Для них открыт доступ как к передающей, так и к распределительной сети. Сейчас в нашей стране эти проблемы не решены и активно обсуждаются.

Перечисленные модели нередко существуют не в чистом, а в смешанном виде: одна содержит элементы другой. Например, при монопсонической модели в Польше, Венгрии, Италии допускаются альтернативные закупщики энергии, в том числе иностранные, и (в Италии) крупные независимые производители национального масштаба. В Великобритании внедрены три модели для оптового рынка и одна модель для розничного рынка. Модель 1 (электрический сектор Шотландии мощностью 5500 МВт) - монополия на всех уровнях. В сфере производства электроэнергии отсутствует конкуренция и выбор поставщика. Производством и передачей электроэнергии по сети электропередач к компаниям-дистрибьюторам и конечным потребителям занимается единая монопольная компания. Модель 2 (электрический сектор Северной Ирландии мощностью 1400 МВт) – закупочное агентство. Единый покупатель (закупочное агентство) выбирает среди ряда различных производителей электроэнергии, что способствует конкуренции в сфере ее производства. Конечные потребители не имеют доступа к линиям электропередач для продажи. Закупочное агентство является монополистом сети электропередач и продажи электроэнергии конечным потребителям. Модель 3 (электрический сектор Англии и Уэльса мощностью 48000 МВт) – конкуренция на оптовом рынке. Дистрибьюторы покупают ее по линиям электропередач. Они имеют монополию на конечных потребителей. При этом имеется свободный доступ к линиям электропередач.

Следовательно, особенности расчета режимов ЭЭС определяются моделями рынка. Имеется традиционная задача (модель 1), новая задача адресного распределения потоков и потерь мощности между генераторными и нагрузочными узлами, новая задача учета ценовых заявок на товар, новая задача учета номенклатуры товара и ценовых заявок.