Впервые частота в ЕЭС РФ в паводок регулируется ГЭС и ТЭС Сибири – без привлечения ГЭС Волжско-Камского каскада

В паводок 2021 года впервые автоматическое регулирование частоты электрического тока в первой синхронной зоне ЕЭС России производится только гидроэлектростанциями, работающими в составе ОЭС Сибири, и тепловыми электростанциями, отобранными в рамках рынка системных услуг, – без привлечения ГЭС Волжско-Камского каскада, что позволит снизить на них объемы холостых водосбросов.

Такая возможность появилась в ЕЭС России в конце 2020 года, когда Системный оператор реализовал взаимодействие Центральной координирующей системы автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности ЕЭС России (ЦКС АРЧМ ЕЭС) и Централизованной системы АРЧМ Объединенной энергосистемы Сибири (ЦС АРЧМ ОЭС Сибири). В результате значительно расширены возможности выбора источников и конфигураций оборудования для регулирования частоты в зависимости от режимно-балансовой ситуации в Единой энергосистеме.

В паводок режимно-балансовая ситуация характеризуется изменением структуры выработки электроэнергии – увеличением базовой нагрузки гидроэлектростанций для максимально возможного использования гидроресурсов, что приводит к снижению объемов автоматических резервов вторичного регулирования частоты, размещаемых на ГЭС.

ЦКС АРЧМ ЕЭС и ЦС АРЧМ ОЭС – одни из первых цифровых систем, разработанных для повышения надежности энергосистемы страны еще в 1970-х годах. Изначально для этих целей использовались исключительно гидроэлектростанции как источники генерации, имеющие наибольшую маневренность и способные оперативно увеличивать или снижать выработку под управлением системы автоматического регулирования частоты и перетоков мощности, компенсируя возникающие в ЕЭС отклонения частоты. Для этого часть мощности гидроэлектростанций резервируется под выполнение задачи регулирования.

Долгое время автоматического вторичное регулирование частоты осуществлялось только гидростанциями Волжско-Камского каскада. По мере расширения ЕЭС России и совершенствования оборудования система многократно дорабатывалась. Так, с запуском в 2011 году рынка системных услуг для регулирования частоты в автоматическом режиме стали использоваться ресурсы тепловых электростанций (ТЭС), отбираемых Системным оператором в рамках рынка системных услуг. С 2013 года именно ТЭС преимущественно привлекаются к регулированию частоты в ЕЭС в условиях обильных паводков, поскольку в это время объем притока воды может превышать пропускную способность турбин ГЭС, что в условиях наполненности водохранилищ приводит к необходимости открытия холостых водосбросов. Привлечение энергоблоков ТЭС к АВРЧМ позволяет на время паводка минимизировать величину размещаемых на ГЭС резервов вторичного регулирования частоты и за счет этого сокращать объемы холостых водосбросов. На 2021 год для оказания услуг по АВРЧМ отобрано 22 тепловых энергоблока с совокупной величиной резервов вторичного регулирования ±368 МВт.

Таким образом, в последние годы автоматические резервы вторичного регулирования в паводок размещались на энергоблоках ТЭС и на ГЭС Волжско-Камского каскада с открытием холостых водосбросов при особенно обильном паводке. С включением в 2020 году в систему АВРЧМ сибирских ГЭС использование гидроресурсов стало более оптимальным.