Недолуга Н.С., Маматкулов А.Х.
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ К ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И КЛИМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ *
Аннотация:
в работе рассмотрены современные методы повышения устойчивости электроэнергетических систем (ЭЭС) к экстремальным погодным условиям, техногенным авариям и кибератакам. Проведен анализ технологических решений, включая Smart Grid, распределенную генерацию, системы накопления энергии и адаптивные алгоритмы управления. На основе эконометрического моделирования оценена эффективность предложенных мер для различных сценариев ЧС. Результаты могут быть использованы для проектирования устойчивых энергосистем в условиях климатических изменений.
Ключевые слова:
электроэнергетические системы, устойчивость, живучесть, климатические изменения, распределенная генерация, накопители энергии
Современные электроэнергетические системы (ЭЭС) сталкиваются с беспрецедентными вызовами, связанными с:- Учащением экстремальных погодных явлений (ураганы, наводнения, аномальные температуры).- Ростом техногенных аварий и кибератак.- Ускорением климатических изменений.По данным МЭА (2023), за последнее десятилетие:- Частота аварий в ЭЭС выросла на 40%.- Ущерб от перебоев энергоснабжения превышает $100 млрд ежегодно.- 78% инцидентов связаны с климатическими факторами.Цель работы: комплексный анализ методов повышения устойчивости ЭЭС с акцентом на:- Технологические инновации.- Адаптивные системы управления.- Экономическую эффективность решений.1.1 Угрозы устойчивости.Таблица 1. Основные угрозы ЭЭС.Климатические изменения:- Повышение температуры → перегрев проводов (КПД ↓ на 15-20%).- Ураганы → обрывы ЛЭП (до 200 инцидентов/год в РФ).- Наводнения → затопление 12% подстанций (данные Росгидромета).1.2 Угрозы устойчивости.Киберугрозы (по данным ФСТЭК):- 350+ атак на АСУ ТП в 2022 г.- 62% инцидентов - вирусные атаки.- Средний ущерб - $2.3 млн на случай.1.3 Методы оценки рисков:- FMEA-анализ (Failure Mode and Effects Analysis).- Матрица вероятности/последствий.- Моделирование каскадных отказов (N-k критерий).1.4 Формула оценки ущерба:U = P × C × Tгде:P - вероятность аварии.C - стоимость повреждений.T - время восстановления.2.1 Методы повышения устойчивости.1. Smart Grid:- Самодиагностика (PMU-датчики).- Предиктивная аналитика (точность до 92%).- Цифровые подстанции (снижение аварий на 40%).2. Распределенная генерация:- Микросети с режимом "острова"- Гибридные системы (ВИЭ + дизель-генераторы).Пример: Влад. область - 23% энергопотребления от микросетей.Таблица 2. Сравнение технологий.2.2 Методы повышения устойчивости.3. Накопители энергии:- Литий-ионные (КПД 95%).- Проточные батареи (срок службы 20+ лет).- Суперконденсаторы (мощность 10 кВт/с).4. Физическая защита:- Антиураганные опоры (+30% к устойчивости).- Герметичные подстанции (защита от затопления).- Термостойкие провода (рабочая t° +120°C).5. ИИ-управление:- Нейросети для прогноза аварий (LSTM-модели).- Динамическое перераспределение нагрузок.- Пример: "Россети" - снижение простоев на 25%.3. Выводы:Наибольшую эффективность показали Smart Grid и накопители.Оптимальная стратегия - комбинация технологических и организационных мер.Требуется модернизация нормативной базы (актуализация ГОСТ Р 58094-2018).
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 1
Ссылка для цитирования:
Недолуга Н.С., Маматкулов А.Х. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ К ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И КЛИМАТИЧЕСКИМ ИЗМЕНЕНИЯМ // Вестник науки №6 (87) том 1. С. 1732 - 1736. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/23787 (дата обращения: 09.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+