major_p | Как я в ОДУ побывал (Reply)

Для друзей из Питера, Калининграда, Мурманска, Петрозаводска, Архангельска, Пскова, Новгорода, Сыктывкара, а так же соответствующих областей и республики делаю этот перепост. Возможно, Вам будет интересно посмотреть на место, откуда ежедневно, круглосуточно, без выходных и праздников управляют "большой энергетикой" всего Северо-запада России.

Оригинал взят у

mozila в Как я в ОДУ побывал

В наше время много внимания уделяется таким понятиям, как «энергоэффективность», и в рамках данного тренда в России проводится фестиваль #ВместеЯрче. Питерская часть его – это пресс тур в филиал АО «СО ЕЭС» ОДУ Северо-Запада. Расшифровывается это как Системный Оператор Единой Энергосистемы Объединенное диспетчерское управление энергосистемы Северо-Запада. Давайте посмотрим – что это такое.

Я сто раз ездил мимо этого здания на проспекте Тореза, но никогда не задумывался о том – что там внутри.

А внутри оказалось объявление, предупреждающее, что объект режимный и что тут никак нельзя ничего делать без разрешения, а то будут применены специальные средства. Поэтому охрана слегка напряглась, когда к турникету подвалили люди с фотокамерами наперевес. Нас спасла прекрасная девушка Юля из пресс-службы, а то кто их там знает, что у них за спецсредства.

Нас провели по коридорам, подняли на лифте наверх, открыли дверь, и мы немедленно увидели рояль в кустах.

Рояль был заявлен как рабочий, но никто из гостей желания исполнить какое-нибудь подходящее произведение не пожелал. Встречающая сторона тоже на музыкальной части сосредотачиваться не стала, а сразу провела нас в небольшой класс. Там всех ожидал директор по управлению режимами - главный диспетчер Сиротенко Евгений Владимирович. Он строго на всех посмотрел и велел задавать вопросы по ходу презентации. Мне почему-то показалось что Евгений Владимирович крайне скептически оценил потенциал вопросов про энергетику от молодых балбесов с камерами.

Первым слово взял начальник оперативно-диспетчерской службы Якушев Роман Михайлович, который начал рассказывать нам о том – откуда электричество в лампочке берется.

Управление единой энергосистемой такой страны как Россия – крайне сложный процесс. У нас одиннадцать часовых поясов и баланс надо поддерживать везде. Например, в стране ночь, и в это время на Дальнем востоке восходит солнце. Просыпаются люди, увеличивают потребление мощности предприятия. Затем пик потребления шагает по стране и доходит до Сибири. В это время надо начинать перетоки генерируемой энергии с Востока на Запад. Потом солнышко доходит до Урала и заканчивает свой путь в Калининграде.

В каждом регионе свой пик потребления, сложно прогнозируемый. При этом у электричества есть одна глобальная проблема – человечество не научилось запасать его в сколь-нибудь серьезных объемах. Все, что сейчас потребляется, должно быть выработано в тот же момент. В этом и заключается искусство диспетчера – он координирует выработку и потребление электроэнергии, в реальном времени организуя перетоки и исправляя аварии.

Чтобы управлять такой непростой системой и создан единый оператор, в который входит три уровня. Первый – это Москва. Там в Центральном диспетчерском управлении (ЦДУ) сидит самый главный диспетчер.

Ему подчиняются семь Объединенных диспетчерских управлений (ОДУ), в одном из которых мы и находились.

В подчинении ОДУ находятся 51 Региональное диспетчерское управление (РДУ). В частности, в наше Северо-Западное ОДУ входят Ленинградское РДУ, Архангельское, Новгородское, Карельское, Коми, Балтийское и Кольское. Осознав масштаб управляемых отсюда энергосистем, парни с фотоаппаратами уважительно засопели.

Для большего понимания схемы взаимодействия нам показали схематичное изображение всех трех диспетчерских управлений.

Есть несколько ключевых параметров и показателей энергосистемы, но самым важным из них является частота. Все знают про 50 герц в розетке, но мало кто понимает – что это такое. 50 Герц означают, что пятьдесят раз в секунду ток достигает максимального амплитудного значения и пятьдесят раз становится равным нулю. Давайте разберем это чуть более подробно.

Практически все электричество, за исключением таких экзотических источников, как солнечные батареи, вырабатывается генераторами. Каждый генератор – это такой ротор с намотанным на него проводом, который вращается в магнитном поле. Вращение ротору придает внешняя энергия. На гидроэлектростанциях ротор вращает турбина, через которую идет поток воды. На атомных электростанциях турбину вращает водяной пар высокого давления. У многих на дачах сейчас есть небольшие генераторы, весом в несколько килограмм, на ГЭС используются генераторы весом в сотни тонн. Но в любом случае – при вращении ротора возникает электрический ток, причем он переменный, и от частоты вращения меняется и частота вырабатываемого тока. Чем чаще вращается ротор генератора – тем выше частота.

У каждого генератора есть заранее рассчитанный показатель оборотов – сколько раз он должен оборачиваться в секунду, чтобы на выходе получались те самые 50 Герц. Под этот параметр потом подгоняются параметры турбины, выстраиваются уровни давления в системе гидроэлектростанций и так далее.

Физика процесса устроена таким образом, что когда к генератору подключается потребитель энергии, вращаться ротору становится чуть сложнее и частота чуть-чуть падает. И наоборот – если потребитель отключился (например, крупное предприятие закрыло смену и выключилось на ночь), генератору становится легче вращаться и частота тока растет.

Так как колебания потребления происходят постоянно, то задачей диспетчера является постоянный контроль за частотой и управление генерацией и потреблением на местах. Если диспетчер видит что частота стала чуть выше 50 Герц – значит в данный момент в сети наблюдается избыток генерируемой мощности, и его можно слегка ослабить. Если частота упала ниже 50 Герц – значит надо либо срочно повышать генерацию либо, в редких случаях, надо отключать каких-то потребителей, потому что на всех энергии не хватает.

На электростанциях всегда есть возможность повлиять на частоту вращения генератора. Например – увеличив поток воды на гидроэлектростанции, чем и занимаются операторы. Запасать электроэнергию человечество в промышленных масштабах не научилось, поэтому диспетчер принимает решение о корректировке текущей ситуации и дает соответствующую команду на АЭС, например. А они там команду исполняют, повышая или понижая обороты турбины и, как следствие, частоту вырабатываемого тока.

Наша энергосистема спроектирована так хорошо и управляется так грамотно, что в 2015 году было всего одно отклонение от стандартов частоты, и длилось оно всего лишь 25 минут. Ниже я расскажу как оно бывает в странах, где единой системы нет.

Очень интересно выглядит запуск генератора. На электростанции начинают раскручивать ротор, пока не дойдут до нужного количества оборотов. В этот момент генератор уже вырабатывает ток, но он, скорее всего, будет не синхронизирован с частотой в сети. Если провести аналогию, то по плацу марширует рота солдат, а один из них идет не в ногу. Рота этого не заметит, но этому солдату будут постоянно наступать на ноги, толкать его и ничего хорошего из этого не выйдет.
Поэтому на всех электростанциях есть специальные устройства, которые смотрят за частотой во внешней сети, и в тот момент, когда частота генерируемого тока совпадет с частотой в единой энергосистеме, прибор тут же соединит генератор с сетью. Дальше уже ничего делать не надо – мощность в сети намного превосходит мощность любого генератора, и он самостоятельно будет синхронизироваться.

Важным фактором работы энергосистемы является температура. Пиковые нагрузки бывают в особо холодные периоды года, когда все греются электроприборами. Сейчас стали проявляться еще и пики в жаркие периоды, когда все включают кондиционеры.

Примерно эту интересную информацию нам рассказали, показав следующий слайд.

Когда нам показали слайд про распределение генерации, я был сильно удивлен. Оказывается, на долю атомного энергии на Северо-Западе приходится всего около 25%. Еще больше я изумился, узнав, что это очень крутой показатель – в среднем по России атомная генерация обеспечивает порядка 11%.

В два раза больше установленной мощности у гидроэнергетики – в среднем по стране около 20%. По этому показателю наш регион значительно меньше – у нас на гидроэлектростанциях производят порядка 13% электроэнергии. Дело в том, что у нас хоть и были построены первые гидроэлектростанции в рамках плана ГОЭЛРО, но в регионе нет таких могучих рек, как в центральной части России и создать каскад ГЭС просто не получается.

У гидроэнергетики есть важная роль во всей энергосистеме – они могут за секунды изменять нагрузку, и благодаря этому свойству их используют для автоматической регулировки частоты и перетоков мощности во всей энергосистеме.

Основную же долю в энергетике занимают тепловые электростанции. По стране это 68%, на Северо-Западе – около 54%. Тепловые станции вы все наверняка видели. Например, проезжая КАД, все замечают огромного диаметра трубы, из которых валит белый дым. Это как раз и есть ТЭЦ. Трубы называются градирни и используются для отвода лишнего тепла.

Тепловые электростанции называются так, потому что энергию там получают путем сжигания органического топлива, например – угля, а угля у нас в стране всегда было много.

К сожалению, уголь обладает рядом неприятных особенностей.

Во-первых, это логистика – надо постоянно подвозить топливо, а в случае больших ТЭЦ речь идет о вагонах.

Во-вторых, уголь так просто в топку закидывает только кочегар в паровозе. А на тепловой станции его сперва надо размолоть в тончайшую муку и только потом подавать в котлы. Я видел такие котлы в Колпино на территории ТЭЦ Ижорского завода. Там целое огромное помещение было отведено под мельницу, на которой мололи уголь. Между прочим, оборудование там стоит американское, полученное по лендлизу в годы войны.

В-третьих, уголь является крайне вредным топливом. После сгорания угля остается зола, которую надо куда-то утилизировать. Часть угля не сгорает вовсе, вылетая из труб и осаждаясь на окрестных территориях. Кроме того в угле есть радиоактивные примеси, которые вместе с дымом вылетают в атмосферу и ничего хорошего в этом нет.

Так как сейчас весь мир сильно озаботился экологией и энергоэффективностью, то и вредный уголь заменяют на более продвинутый мазут или вообще прекрасный газ. У газа вообще кругом одни преимущества: транспортируется он по трубе, сгорает без вредных последствий и газа этого у нас – завались. Практически все новые ТЭЦ у нас сейчас сразу строятся на газу, а старые постепенно реконструируются под голубое топливо.

На этом фоне очень интересно слетать в Китай, который без зазрения совести пользуется в основном угольными станциями и там местами стоит дичайший смог.

Побочным продуктом многих ТЭЦ является тепло, которое транспортируется в жилые дома в виде горячей воды в батареях. Тепло тоже является товаром, которое станции продают ГУП ТЭК.

Нельзя не отметить могучий вклад в энергетику, вносимый ветряными генераторами. На Северо-Западе они занимают немалые 0,02%, причем основная часть этого добра находится в Калининграде.

На этом очень интересная лекция закончилась и мы пошли посмотреть – как оно управляется в реальности. Путь к главному пульту лежал через тот же белый рояль. Между прочим, в холле АО «СО ЕЭС» ОДУ Северо-Запада, помимо белого рояля, расположены гербы всех регионов, управляемых отсюда.

Отдельно хочу отметить потрясающую картину, изображенную на стене центра. Разумеется, нельзя было не спросить – что хотел сказать автор. Оказалось, что никто этого не знает. Версии руководства (а вокруг нас только руководство и было) разделилось. Кто-то предположил, что это появление новой Вселенной. Другой руководитель решил, что это атомный взрыв. Была еще одна версия, но журнал могут читать дети, поэтому я воздержусь от цитирования, но мне она показалась весьма рабочей.

И вот мы вошли в зал, где сидят диспетчеры (или диспетчера?) Нас стразу предупредили, что фотографировать и шуметь нельзя. Поэтому я выложу тут фотографию зала, найденную в Гугле.

В фильмах обычно показывают пульт, на котором есть Большая Красная Кнопка. На самом деле никакой супер книпки тут нет, диспетчерский центр работает только в одну сторону – он получает и отображает информацию о происходящем. Нормативом установлено максимальное время, за которое на пульте должна отобразиться актуальная информация – пять секунд с момента события. Но вообще это очень плохой показатель телемеханики, как правило, всё отображается намного быстрее, сразу же.

Управление же осуществляется передачей команд операторам на местах. В систему включены сотни объектов, государственных, частных и везде действует принцип – владеет собственник, но управляет системный оператор. Его команды обязательны к исполнению всеми в системе.

Находиться в зале, где так хочется фотографировать, но нельзя – невыносимо. Принимающие нас люди посмотрели на страдающие лица блоггеров и сказали – А хотите пойти в такой же зал, но там можно шуметь, фотографировать и все трогать?

Это был риторический вопрос, конечно хотим! И мы попали в тренажерный зал.

В единую энергосистему, помимо России, входят еще 12 стран, образовавшихся с распадом СССР. Это неудивительно: система строилась единая, и на момент создания никто и предположить не мог такого финала. Поэтому сейчас происходит забавный факт: государства независимые, но частота в системе одна, а рулит всеми мужик из Москвы.

Помимо этих стран есть еще и Финляндия с Норвегией, которые также не прочь получить наше электричество. Еще в восьмидесятых годах финны договорились о покупке нашего электричества. Это я и раньше знал, но вот наличие норвежского Киркинеса на карте энергосистемы стало для меня открытием. А, тем не менее – мы генерируем и для норвежцев.

На тренажерном пульте, который является точной копией боевого, мы посмотрели на разные виды аварий. Кто-то предложил: а давайте представим, что на линии в Прибалтику случилась авария? А давайте! И мы легким движением руки отделили Прибалтику.

Диспетчер посмотрел на отделенную Прибалтику и грустно сказал – ну вот, сейчас в Калининграде трагедия будет. И действительно, в Калининграде начала развиваться трагедия. Дело в том, что Прибалтика уже может получать энергию не только из России, а вот в Калининграде своей генерации нет вообще. Точнее там есть ветрогенерация, которая составляет 0,02% от общих мощностей. В данный момент там строят четыре станции, но это стоит денег, которых на всё не хватает.

У каждого объединенного диспетчерского управления свои особенности. У нас, например, очень серьезно развиты международные связи: Прибалтика, Норвегия, финны. А, например, средняя Волга не общается ни с кем, но это не значит, что там работа легче.

А тем временем ситуация в мире развивалась стремительно. Дорвавшиеся до абсолютной власти блоггеры не удовлетворились отделенной Прибалтикой, а решили отключить еще и атомную электростанцию. Я бы вообще после этого присмотрелся повнимательнее ко всем участникам забега. Казалось бы – приличные люди, и вдруг на тебе – линия из ЛАЭС уже страшно мигает красным и это вряд ли означает, что там все хорошо.

Основная энергетика в нашей стране появилась с введением плана ГОЭЛРО, поэтому дух идейного вдохновителя нет нет, да и проявляется. Товарищ Ленин, наверное, именно так рассказывал – как будет электричество шагать по стране.

Заместитель начальника оперативно-диспетчерской службы Нуриахметов Вадим Рамилевич шикарно скопировал этот жест.

Надо отметить, что систему удалось построить действительно очень крутую. В Европе нет такой единой системы управления. По сути, вся европейская энергосистема представляет собой медный стол, куда включается кто угодно и отдает туда электричество. В этом есть определенные плюсы, но отсутствие централизованного контроля – огромный минус.

Несколько лет назад какой-то парусник шел по каналам и мачтой нечаянно сорвал четыре линии электропередач, одну за другой. В результате началось каскадное отключение и перегрузки. Два дня французы и итальянцы не могли поднять частоту и синхронизировать систему. Немцы звонят итальянцам и просят – поднимите частоту, у нас просто нет столько генерации сейчас. А итальянцы отвечают – нам не надо, сами там у себя ищите электричество. Два дня!!!

У нас такого просто невозможно себе представить. У нас в прошлом году общая суммарная длительность всех аварий не превысила нескольких часов.

Аварии, подобные описанной выше в Европе, у нас редки. Гораздо чаще происходит совершенно бытовая ситуация: лесорубы валят елку, которая падает совсем не в ту сторону, куда предполагали бородатые парни с бензопилами, а в другую, и по пути обрывает провода ЛЭП. В этот момент происходит несколько событий.

Во-первых, у диспетчера на пульте появляется информация о прекращении перетока энергии, и он оперативно перекидывает поток на другой канал.

Во-вторых, специальная группа техников срочно выезжает на место, которое определяется весьма точно.

А в-третьих, лесорубы, опасаясь справедливого возмездия, в панике вприпрыжку валят через лес, иногда побросав бензопилы. Впрочем, лет десять назад те же лесорубы, вовремя оценив обстановку на местности, успевали еще и смотать бухту дорогостоящего провода, но сейчас это все же редко происходит.

В любом случае у диспетчера есть всего пара минут на исправление аварии. Затем проводится расследование, которое может занять несколько месяцев.

При этом если диспетчер своими действиями аварию устранил, то к нему вопросов никаких нет, он молодец. Даже если расследование потом установит более простой путь.

Так делается потому, что диспетчер на пульте – самый главный. У него за спиной может стоять начальник и даже давать советы, но только диспетчер принимает решение – что и как делать. Это очень стрессовая ситуация.

Когда все вдоволь наигрались с несчастной Прибалтикой, пришло время рассказать о том – кто и как работает диспетчером. Слово взял начальник службы тренажерной подготовки персонала Савчук Владимир Александрович.

В организации работает более восьми тысяч человек, но диспетчеров всего семьсот на всю страну. Все всех знают.

Учится диспетчер до одного года. За это время он выясняет не только физику процессов, но и начинает представлять что в реальности происходит на управляемым им объектах. Например, диспетчер должен четко понимать – сколько времени уйдет у оператора АЭС, чтобы, получив команду, протянуть руку и повернуть нужный выключатель. Примерно так же учат диспетчеров на атомных станциях, которые, например, должны в темноте точно находить все ручки, кнопки и выключатели своего пульта.

До двадцати процентов рабочего времени уходит у диспетчеров на ежемесячное повышение квалификации. С ними постоянно проигрывают штатные и внештатные ситуации. Периодически проводятся межрегиональные тренировки: сразу на несколько диспетчерских центров централизованно раздается телеметрия с аварией и все вместе отрабатывают решение проблемы.

Раз в год диспетчер сдает экзамен.

Раз в пять лет проходит государственную аттестацию Ростехнадзора, получая вопросы и выбирая правильные варианты ответа, как в ГАИ. Решается программным продуктом, плюс потом устные вопросы комиссии, собеседование по функциональным направлениям. Аттестат имеет силу только в определенном регионе. Хочешь работать в другом – сдавай аттестацию там.

Аттестацию пока сдавали все, а вот экзамены бывало, что не с первого раза.

При этом человек, не сдавший экзамен или аттестацию уже не может работать. А если второй раз не сдал – то сразу возникает вопрос о соответствии занимаемой должности.

Помимо диспетчеров тут трудится много других людей, которые также сдают экзамены, но значительно реже – раз в три года.

Трудятся диспетчера посменно – дневная смена, потом отдых ночью, затем выходной, затем ночная смена.

Вот как выглядят диспетчера на работе. Фото не мое, центр тоже не Северо-Западный, но выглядит примерно так же. Вообще жаль, что снимать там нельзя было.

Очень интересной темой является соревнование диспетчеров. Проводится оно так: создается математическая модель и рисуется схема несуществующей энергосистемы. Эта схема доводится до команд, которые несколько месяцев её изучают.

От каждого региона выдвигается одна команда из двух диспетчеров.

Затем все они садятся за пульт управления и начинают системой управлять. Вдруг там происходит авария, и система начинает слабо контролируемо разрушаться! У команд возникает необходимость сложных переключений. Авария планируется специально так, что для ее устранения диспетчерам нужно решать трудные режимные задачи.

Все действия команд оцениваются по специальной шкале, и по итогу определяются победители.

Победа в этом соревновании чем-то похожа на победу спортсмена на Олимпиаде. Это крайне престижно и дает моментальный карьерный рост.

Например, один из наших экскурсоводов – зам начальника оперативно-диспетчерской службы Нуриахметов Вадим Рамилевич именно так и вырос. Он выиграл всероссийское соревнование и сразу получил приглашение в Питер.

Но даже те диспетчера, которые не выиграли, все равно серьезно повышают свою квалификацию. Подготовка к соревнованиям дает массу навыков и очень серьезно возрастает профессионализм сотрудников.

На этом экскурсия закончилась. Хочу отдельно поблагодарить всех этих очень интересных людей.

Вот эти люди, которые на Северо-Западе руководят важнейшими участками.

Слева направо: начальник службы тренажерной подготовки персонала Савчук Владимир Александрович.

Начальник оперативно-диспетчерской службы Якушев Роман Михайлович, очень любит, когда ему задают вопросы, это для рассказчика очень круто.

Заместитель начальника оперативно-диспетчерской службы Нуриахметов Вадим Рамилевич. Сделал карьеру после того, как выиграл всероссийское соревнование диспетчеров.

Директор по управлению режимами-главный диспетчер Сиротенко Евгений Владимирович. Строго на нас всех смотрел всю дорогу J.

Все они очень круто знают тему и отвечают на совершено любые вопросы.

На обратном пути Юлия совершенно неожиданно предложила нам осмотреть музей системного оператора. Ну, кто бы отказался?

В музее я вдруг ощутил себя старым, как мамонт.

Например, я отлично знаю – что это за штука, какие она умеет издавать звуки и даже помню что такое нода и бибиэс.

Или вот, например, компьютер. Он довольно крутой – там флопи на три с половиной дюйма. А могли бы еще и пяти дюймовый выставить. Обалдеть, ведь сейчас дискету многие даже не узнают.

Никогда бы не подумал о том, что в музее буду смотреть на лазерный принтер.

Матричный – еще куда ни шло. Но опять же – именно эту модель я в руках держал, а теперь она в музее. А ведь мы на них умудрялись картинки печатать, набранные символами!

Помимо техники выставлены крайне важные документы. Например – про премирование.

Совершенно неожиданно было в музее встретить настольную игру про энергетиков! Игра была не распакована, что не удивительно. Они тут могут на боевом пульте играть.