List of Technological Tasks

В настоящее время расчеты режимов работы электрических сетей и анализ устойчивости энергосистемы, аварийных режимов в АО «KEGOC» выполняются с использованием зарубежных программных комплексов, таких как RastrWin, RusTab, PowerFactory. Использование данных программных решений формирует технологическую зависимость от иностранных разработчиков, а также сопровождается ограничениями по лицензированию, сопровождению и дальнейшему развитию функционала. В условиях цифровизации электроэнергетики и повышения требований к технологической независимости возникает необходимость оценки возможности разработки отечественного программного обеспечения, ориентированного на долгосрочные задачи развития энергосистемы и потребности Компании. Цель работы: Определение технической и экономической целесообразности разработки отечественного программного обеспечения вместо зарубежных программных комплексов RastrWin, RusTab.

Системы накопления электрической энергии (далее – СНЭЭ) рассматриваются как один из ключевых инструментов повышения устойчивости и гибкости энергосистем, особенно в условиях роста доли возобновляемых источников энергии (далее – ВИЭ) и распределенной генерации. На сегодняшний день запущены проекты с международными компаниями, такими как China Power, Qunarly Jer, China Gezhouba Group, ACWA Power, TotalEnergies и Masdar. Каждый проект сопровождается обязательным условием установки СНЭЭ — порядка 30% от установленной мощности ВИЭ. Существующие исследования в области применения СНЭЭ, как правило, сосредоточены на их участии в балансировании мощности и регулировании частоты. В то же время влияние СНЭЭ на электромеханическую и электромагнитную устойчивость энергосистемы, а также особенности их взаимодействия с синхронной и инверторной генерацией, остаются недостаточно изученными. Использование упрощенных моделей СНЭЭ без учета особенностей силовой электроники, алгоритмов управления и быстродействия приводит к расхождениям между расчетными и фактическими эффектами, особенно в аварийных и переходных режимах. В этих условиях возникает необходимость проведения комплексных исследований и формирования научно обоснованных рекомендаций по применению СНЭЭ в целях повышения устойчивости энергосистемы. Цель работы: Формирование научно обоснованных рекомендаций по повышению устойчивости энергосистемы и снижение рисков системных аварий при интеграции ВИЭ, размещению и выбору мощности СНЭЭ.

Потери мощности в электрических сетях традиционно рассматриваются в рамках установившихся режимов и оцениваются на основе усреднённых нагрузок. Однако рост доли переменной генерации и активное перераспределение потоков мощности приводят к значительным колебаниям режимов в течение коротких временных интервалов. Эти динамические эффекты не учитываются в классических методах расчёта потерь. Существующие модели не отражают влияние быстрых изменений потоков мощности, работы устройств управления и реактивной мощности на реальные потери энергии. В результате фактические потери могут существенно отличаться от расчётных, что снижает точность балансовых расчётов и экономических оценок. Научная проблема заключается в отсутствии динамических моделей потерь мощности, учитывающих временную изменчивость режимов и работу современных устройств управления. Цель работы: Разработка новых научных методов расчета потерь, связывающих динамику потоков с энергетическими потерями в электрических сетях.

Индустриальные системы управления (Industrial Control Systems, ICS) и системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) являются ключевыми элементами критически важной инфраструктуры Национальной электрической сети Республики Казахстан. Нарушение их функционирования может привести не только к экономическому ущербу, но и к авариям, экологическим катастрофам и долгосрочным перебоям в электроснабжении. В последние годы наблюдается значительный рост количества кибератак на промышленные (включая энергетические системы) системы во всём мире. Известные инциденты – Stuxnet, Industroyer, BlackEnergy, Triton, PipeDream – показали, что злоумышленники способны не только нарушать работу IT-инфраструктуры, но и оказывать деструктивное физическое воздействие на производственные процессы. Эти кибератаки продемонстрировали, что традиционные средства защиты информационных систем не способны эффективно защищать промышленные объекты, где действуют совершенно иные требования: высокая доступность, строгая детерминированность, использование устаревших протоколов, отсутствие шифрования и аутентификации, отсутствие возможности оперативного обновления. В АО «KEGOC» согласно требованиям законодательства Республики Казахстан и Политике информационной безопасности (далее – ИБ) принимаются организационные и технические мероприятия в сфере ИБ. Компания ежегодно, по результатам независимого внешнего аудита по ИБ, проходит ресертификацию корпоративных информационных систем по международному стандарту ISO27001. Вместе с тем, в Компании не обеспечивается глубокий научный подход в понимании вопросов организации киберзащиты критичных технологических систем от целевых кибератак. Многие технологические системы такие как SCADA/EMS, WAMS, WACS, ЦСПА, АРЧМ и др. в силу своей специфики требуют научного подхода и исследования для реализации оптимальной их защиты от современных киберугроз. Цель работы: Разработка научно обоснованных методов интеллектуального обнаружения аномалий и предотвращения кибератак на ЕЭС РК на основе искусственного интеллекта.

Низкочастотные электромеханические колебания (далее – НЧК) мощности (0,1–4 Гц) являются одной из ключевых угроз динамической устойчивости современных электроэнергетических систем. Указанные колебания могут возникать при внезапном увеличении нагрузки, отключении крупного генератора или изменении режима его работы, отключении протяжённых линий электропередачи или нагруженных трансформаторов, а также под влиянием систем возбуждения и автоматических регуляторов электростанций. Рост межсистемных перетоков, интеграция возобновляемых источников энергии (далее – ВИЭ), широкое применение силовой электроники и снижение эквивалентной инерции энергосистемы приводят к ухудшению естественного демпфирования колебаний. Традиционные средства демпфирования, основанные на настройке автоматических регуляторов возбуждения и системных стабилизаторов (далее – PSS), не всегда обеспечивают требуемый уровень устойчивости при изменении схемно-режимных условий. Недостаточная эффективность демпфирования увеличивает риск развития системных аварий и ограничивает пропускную способность магистральных сетей. В этих условиях возникает необходимость разработки научно обоснованных методов демпфирования НЧК путем корректной настройки автоматики системы возбуждения (АРВ и PSS), а также использованием современных средств управления включая устройства на базе силовой электроники (FACTS) и систем накопления электрической энергии (далее – СНЭЭ). Цель работы: Разработка научно обоснованных методов идентификации и демпфирования опасных мод НЧК для ЕЭС Казахстана, обеспечивающих повышение устойчивости энергосистемы в переходных режимах, снижение вероятности развития системных аварий, расширение допустимых режимов передачи мощности и повышение надежности функционирования магистральной электрической сети.

Реализация научно-исследовательских работ позволит разработать и организационно-технические меры, направленные на снижение негативного воздействия эксплуатационной деятельности на орнитофауну, формирование экологически ответственных практик обслуживания ВЛ, а также повышение уровня соответствия деятельности компании требованиям ESG и международным экологическим стандартам при сохранении надёжности функционирования энергосистемы. В рамках выполнения НИР предполагается получение следующих научных результатов: - разработка методики оценки орнитологических рисков для воздушных линий электропередачи; - разработка методики классификации и ранжирования участков ВЛ по уровню орнитологического риска в условиях эксплуатации магистральных электрических сетей Республики Казахстан; - формирование научно обоснованных критериев выбора инженерных решений по снижению воздействия ВЛ на орнитофауну; - формирование базы данных орнитологических рисков для объектов ВЛ АО «KEGOC».