Специалисты дочерней компании Системного оператора АО «Научно-технический центр Единой энергетической системы» (НТЦ ЕЭС) по заказу ПАО «РусГидро» провели научно-исследовательские работы по определению запасов динамической устойчивости генерирующего оборудования Загорской ГАЭС при работе в насосном режиме, разработали комплекс технических решений для повышения устойчивости электростанции и проектную документацию для их внедрения. Реализация проекта существенно повышает надежность и экономическую эффективность работы Загорской ГАЭС в составе ОЭС Центра.

Расположенная в Московской области Загорская ГАЭС – важный элемент технологического комплекса Объединенной энергосистемы Центра. Электростанция участвует в автоматическом регулировании частоты и перетоков мощности и покрывает суточные пиковые нагрузки ОЭС и столичной энергосистемы.

ГАЭС состоит из двух отстоящих друг от друга и расположенных на разной высоте резервуаров и работает в насосном и турбинном режимах. В первом случае в часы наименьших нагрузок в энергосистеме ГАЭС потребляет электроэнергию, перекачивая воду из нижнего водохранилища в верхний аккумулирующий бассейн. Во втором – в период пикового потребления в энергосистеме – расходует воду из верхнего бассейна, вырабатывая электроэнергию.

Длительное время работа Загорской ГАЭС в насосном режиме была ограничена. По условиям обеспечения динамической устойчивости генерирующего оборудования Загорской ГАЭС – то есть ее способности возвращаться к исходному режиму работы после возникновения значительных возмущений в энергосистеме – одновременно в работе могли находиться только пять из шести установленных на станции гидроагрегатов. В результате снижалась эффективность энергообъекта, не способного работать на полной проектной мощности.

В 2019 году по заказу ПАО «РусГидро» АО «НТЦ ЕЭС» начало масштабные исследования динамической устойчивости Загорской ГАЭС с использованием подробной верифицированной цифровой модели ОЭС Центра.

Проведенная научно-исследовательская работа подтвердила, что в нормальной схеме функционирования работа Загорской ГАЭС в насосном режиме при ее номинальной загрузке по активной мощности характеризуется сниженным по сравнению с турбинным режимом работы ГАЭС запасом динамической устойчивости.

Специалистами НТЦ ЕЭС разработан комплекс технических решений, позволяющих исправить ситуацию, а также проектная документация для их внедрения. Важнейшей частью технических мероприятий стала разработка алгоритмов функционирования комплекса противоаварийной автоматики автоматической разгрузки при коротких замыканиях.

Внедрение предложенных решений позволило обеспечить динамическую устойчивость ГАЭС при работе всеми шестью гидроагрегатами в насосном режиме, полностью снять ограничения на ее загрузку и максимально использовать имеющийся потенциал оборудования станции.