«Блэкауты» чаще всего происходят из-за ошибок в работе автоматики
Накануне сразу три страны Центральной Азии — Казахстан, Узбекистан и Киргизия — столкнулись с масштабными сбоями в подаче электроэнергии. Эти республики находятся в единой системе энергоснабжения.
Почему такие аварии называют «блэкаутами», часто ли они происходят в мире, и какие исследования ведут ученые для их предотвращения, рассказал и.о. руководителя лаборатории Томского политеха «Моделирование электроэнергетических систем» Михаил Андреев.
«За последние 20 лет в мире произошло более 30 крупных аварий, в результате которых более 1 млрд человек оставались без электроснабжения от восьми часов до нескольких суток. К таким масштабным авариям применяется термин «блэкаут». По сути, это полное прекращение подачи электричества на значительное время на большой территории, затрагивающее большое число людей, предприятий, социальных объектов», — говорит ученый.
Крупнейшим «блэкаутом» за это время считается инцидент 2021 года в Индии. Тогда в результате системной аварии более 600 млн человек остались без электроэнергии, не работали все шесть линий делийского метро, а на севере Индии было приостановлено движение более 500 железнодорожных составов. Одна из последних крупных системных аварий в мире произошла в Великобритании из-за неправильного действия противоаварийной автоматики, что привело к нарушению устойчивой работы энергосистемы и каскадному отключению потребителей.
В России крупные аварии были в Москве в 2005 году и Санкт-Петербурге в 2010-м. Они затронули в общей сложности более 5 млн человек. В Москве около 20 тысяч человек оказались заблокированными в метро, еще около 1,5 тысячи — в лифтах. Общий ущерб, нанесенный столице и прилегающим территориям этой аварией, составил 1,7 млрд рублей. В Санкт-Петербурге остановилось метро, выключились светофоры, 40 % территории города осталось без электроснабжения, было нарушено водоснабжение.
Одно из сильнейших потрясений Российская энергосистема испытала в августе 2016 года в результате инцидента на Рефтинской ГРЭС и каскадного развития аварии. В результате суммарный дефицит мощности в Единой энергосистеме России составил 5,8 ГВт, были отключены 600 тысяч потребителей, остановились крупные промышленные предприятия, сибирская энергосистема была разделена на части. На восстановление ее целостности ушло несколько часов.
«Причиной таких аварий чаще всего является неправильное или несогласованное действие автоматики, что в свою очередь связано с использованием при проектировании и эксплуатации недостаточно полной и достоверной информации о процессах, протекающих в оборудовании и энергосистемах. Это кажется, что электроэнергетика — хорошо известная и на сто процентов изученная область. Перед учеными стоит еще много вопросов, — поясняет Михаил Андреев. — Наша команда, например, как раз занимается разработкой цифрового двойника энергосистемы, обеспечивающего максимально близкое к реальности воспроизведение процессов в энергосистемах, в том числе с объектами возобновляемой генерации и системами накопления энергии. Наличие такого инструмента позволит выполнять исследования аварийных возмущений и возникающего при этом спектра процессов и, как следствие, позволит настраивать и тестировать автоматику в условиях, максимально близких к реальным. Эту работу мы ведем в рамках программы «Приоритет 2030», в которую университет вошел в прошлом году».