Как «умные электросети» сокращают убытки от стихийных бедствий? Опыт урагана «Мэтью»!

В начале октября 2016 г. на восточное побережье США обрушился мощнейший ураган «Мэтью», который стал серьезным испытанием для новых «умных электросетей», построенных с использованием «умных» датчиков. Стихия выявила ряд важных моментов, интересных с практической точки зрения.

Прежде всего, стоит сказать, что после разрушительного урагана «Сэнди» в Нью-Йорке в 2012 г. стало очевидно, что современные электросети не способны справиться со стихией.

Датчики от компании Horstmann и прибор Tempo Tone Ranger
В США множество устаревших линий электропередач, которые мощные ураганы буквально рвут на части

С 2008 г. по 2017 г. США планируют потратить $32 млрд на модернизацию электросетей Восточного побережья и повышение их стойкости к неблагоприятным воздействиям. Эти усилия предполагают установку 65 млн цифровых датчиков, которые будут непрерывно контролировать электросеть и мгновенно определять участки отключения электричества. Распределенная схема сети при этом позволит изолировать поврежденные участки сети без массовых отключений, что существенно снизит нагрузку на аварийно-спасательные службы.

В масштабах всей страны подобная модернизация обойдется в $300 млрд. Это огромные вложения, и опыт США внимательно изучают другие страны, поскольку из-за глобального потепления климатические аномалии все чаще вредят коммунальным сетям. С 1980-х гг. количество погодных стихийных бедствий на планете выросло в три раза, и ежегодно экономический ущерб от них увеличивается на 10%. К примеру, в США в 1990-х гг.  из-за погоды было примерно 20 массовых отключений электричества в год, а сейчас —  более 100.

Российские энергетики тоже сталкиваются с ростом количества чрезвычайных ситуаций, вызванных непогодой.  В основном это аномальные температуры, такие как жара 2010 г. в России, которая вошла в десятку самых смертоносных бедствий за 20 лет. Также Россия все чаще сталкивается с тайфунами и мощными ураганами, например, в сентябре 2016 г. тайфуны «Лайонрок» и «Намтеун» на Камчатке оставили без электричества 97 населенных пунктов и объектов электроэнергетики. В октябре Кубань и Ставрополье пережили ураган с силой ветра до 40 м/с (по скорости ветра аналогичный урагану «Мэтью»), который оставил без света 45 тыс. человек. В конце октября ураган вызвал отключение электричества в ряде районов Новороссийска и Анапы.

Количество локальных и масштабных природных ЧС растет и в России
Количество локальных и масштабных природных ЧС растет и в России

Основной причиной сбоев  в работе электросетей, как в России, так и в США, являются обрывы проводов из-за ветра, подтопление оборудования и короткие замыкания. В рамках модернизации энергосистемы Восточного побережья США были установлены системы, способные противостоять сильному ветру, летающему мусору и наводнениям. Например, специальные датчики могут обнаружить подтопление и заблаговременно выключить оборудование. Также используются реклоузеры, которые разделяют наиболее неустойчивые к стихии воздушные линии электропередач на отдельные участки и могут автоматически выключить и снова включить ток в сети после временных сбоев, вызванных падением веток деревьев и другими происшествиями. Статистика показывает, что не обрывы проводов, а именно подобные «кратковременные» проблемы являются причиной 80% случаев отключения электричества на воздушных линиях.

Помимо этого была выбрана схема распределенной сети, в которой отключение одного участка не приводит к обесточиванию всей линии, как это случилось в Огайо в 2003 г., когда из-за деревьев, замкнувших высоковольтную линию, без электричества остались 50 млн. человек.

Сегодня датчики, обеспечивающие подобные меры безопасности, доступны как крупным, так и мелким энергокомпаниям. Например, индикаторы короткого замыкания немецкой компании Horstmann продаются в России и могут устанавливаться даже на старые воздушные линии, превращая их в «умные» системы энергоснабжения. Также в условиях стихийного бедствия незаменимы приборы для быстрого обнаружения неисправностей линии электропередач, например таких, как прибор Greenlee ToneRanger для поиска повреждений в воздушных и подземных кабелях.

 

Датчики от компании Horstmann (слева) и прибор Greenlee ToneRanger (справа)
Датчики от компании Horstmann (слева) и прибор Greenlee ToneRanger (справа)

Так насколько «умные электросети» оказались устойчивы к урагану «Мэтью»? Предварительный анализ показал, что они справились намного лучше старых сетей. Было отключено всего около 2 млн домов, причем не одновременно, а в разное время, что облегчило работу аварийно-спасательных служб. Для сравнения, в 2011 г. схожий ураган «Ирэн» оставил без света 5,5 млн домов. В целом, «умная» сеть продемонстрировала на 50-80% более высокую надежность. В конечном счете, по данным правительственных экспертов, каждый $1 млн прямых расходов на оснащение электросетей «умными» системами обеспечивает рост ВВП на $2,5-$2,6 млн.

См. также:


Поделитесь этой страницей с друзьями и коллегами
Последние новости

18.08.2023

Основная задача блока нагрузки постоянного тока - тестирование различных источников электропитания: АКБ, блоков питания, преобразователей напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, солнечных батарей, генераторов и других устройств. Нагрузочный блок является, по сути, программируемой (динамической) нагрузкой.

12.04.2023

Когда идёт речь о вопросах безопасности людей предпочтительнее использовать методики измерений, хорошо зарекомендовавшие себя на протяжении десятилетий. Применительно к заземлению таким методом является измерение сопротивления с помощью комбинации амперметра и вольтметра (рекомендуемый ГОСТ Р 50571.16-2007). Иногда такой метод называют «трёхпроводным» (или «трёхзажимным»). Существует и более точная его модификация, именуемая «четырёхпроводным» («четырёхзажимным») методом. Как правило, оба метода могут быть реализованы в одном измерительном приборе.

27.03.2023

Требуется защита кабельных соединений от перегрева? У нас есть решение!  Огнестойкий мат изготовлен из органической керамической силиконовой резиновой композитной ленты и фарфорового неорганического материала, который придает изделиям защитные свойства: проявляет теплопроводность при комнатной температуре и теплоизоляцию при высокой температуре

01.03.2023

Для полного понимания влияния ветра (или принудительной конвекции) на поверхность необходимо понимать основной принцип теплопередачи. Тепловая энергия всегда перемещается из точки с более высокой температурой в точку с более низкой температурой, за исключением случаев, когда другая сила изменяет направление этого движения.

12.02.2023

Одним из важнейших параметров аккумуляторной батареи является объем энергии, который она может запасать/отдавать определенной нагрузке или, другими словами, емкость аккумуляторной батареи. Для проверки реальной емкости аккумуляторных батарей наиболее эффективным является метод разрядки батареи с помощью специального прибора - блока нагрузки. Чтобы оценка состояния АКБ была выполнена верно, очень важно выбрать правильную модель блока нагрузки для вашего конкретного случая. Прочитать подробнее о методе разрядки АКБ вы можете в нашей предыдущей статье. Чтобы помочь вам выбрать правильную модель блока нагрузки, у Kongter есть несколько рекомендаций.

02.02.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает прием заказов на поставку трассоискателей известного мирового производителя RIDGID. Трассоискатели RIDGID – незаменимые инструменты при поиске различных подземных коммуникаций (трасс кабелей, трубопроводов), а также при проведении земляных работ. Узнай больше...

25.01.2023

Компания «СвязьКомплект» начинает поставки тепловизоров Guide Sensmart, внесенных в Госреестр СИ. В номенклатуре недорогие портативные модели, тепловизоры для смартфона, а также высокоэффективные профессиональные тепловизионные камеры (до 2000°C).

29.11.2022

Блок нагрузки переменного тока – это часть электрического испытательного оборудования, используемого для имитации электрической нагрузки для тестирования источника электроэнергии без подключения его к нормальной рабочей нагрузке. Во время тестирования блок нагрузки подключается к выходу источника питания, такого как электрогенератор, аккумулятор или фотоэлектрическая система, вместо его обычной нагрузки. Блок нагрузки обеспечивает поддержание параметров нагрузки с характеристиками, аналогичными стандартной рабочей нагрузке тестируемого прибора, в то же время рассеивая выходную мощность, которая в нормальном режиме потребляется нагрузкой.

27.10.2022

Компания «СвязьКомплект» начинает продажи муфт холодной усадки для кабельных линий среднего напряжения 6/10-35 кВ. Муфты производятся под маркой «ИМАГ» и поставляются на замену аналогичной продукции компании 3М.

20.09.2022

Воздушные ЛЭП весьма уязвимы для всевозможных воздействий. Но наиболее распространенным видом аварий на них являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ). Так называют вид повреждения, при котором одна из фаз трехфазной системы замыкается на землю или предмет, электрически связанный с землей. По статистике, на ОЗЗ приходится до 90% всех электрических повреждений ЛЭП.