Введение
1 Геомагнитные бури и их влияние на режим работы энергосистем мира и России 7
1.1 Внешние возмущения как характерная особенность режимов энергосистемы 7
1.2 Этапы исследования научно-технической проблемы эксплуатации энергосистем во время геомагнитных бурь 9
1.3 Особенности воздействия геомагнитных бурь на режим работы энергосистемы 14
1.4 Анализ геомагнитных бурь как специфического возмущения режима энергосистемы 18
1.5 Анализ современного состояния научно-технической проблемы эксплуатации энергосистем во время появления геомагнитных бурь 22
1.6 Выводы 24
2 Методика исследования воздействий электромагнитных эффектов от геомагнитных бурьнаэлементы энергосистемы 27
2.1 Постановка задачи расчета токов малой частоты, индуктированных геомагнитными бурями в протяженных электротехнических системах 27
2.2 Алгоритм расчета геоэлектрического поля на поверхности Земли 29
2.3 Алгоритм расчета геомагнитных токов в наземных электротехнических системах 33
2.4 Принципы анализа вторичных электромагнитных эффектов от геомагнитных бурь Содержание
2.5 Выводы 36
3 Воздействие геомагнитных бурь на режим и оборудование энергосистемы. Оценка надежности 37
3.1 Задача оценки эффектов от геомагнитных бурь на режим и оборудование энергосистемы 37
3.2 Исследование электромагнитных и тепловых процессов в обмотках силового и измерительного оборудования энергосистемы 39
3.2.1 Силовые трансформаторы 40
3.2.1.1 Схема магнитной цепи силовых трансформаторов 42
3.2.1.2 Схема соединения обмоток 45
3.2.1.3 Деградация изоляции силового трансформатора в результате воздействия геомагнитно индуцированных токов
3.2.2 Синхронные машины 47
3.2.3 Измерительные трансформаторы 52
3.2.4 Прочее оборудование
3.3 Особенности расчета режима энергосистемы при наличии геомагнитно индуцированных токов 61
3.4 Анализ эффективности алгоритмов управления энергосистем при появлении геомагнитных бурь 63
3.5 Выводы 69
4 Принципы управления энергосистемой во время сильных геомагнитных бурь 71
4.1 Критические факторы и оценка их влияния на силу воздействия геомагнитных бурь на режим и оборудование энергосистемы 71
4.1.1 Параметры геомагнитной бури 71
4.1.1.1 Характер геомагнитной бури 71
4.1.1.2 Проводимость подстилающей породы 74
4.1.1.3 Геомагнитная широта 74
4.1.2 Параметры энергосистемы 76
4.1.2.1 Топология и режим работы энергосистемы 76
4.1.2.2 Cхемы заземления 91
4.1.2.3 Параметры сетевого оборудования 92
4.1.3 Информированность практики энергосистем 93
4.2 Анализ уязвимости Единой Энергосистемы России к воздействиям геомагнитных бурь 96
4.3 Меры и средства защиты электротехнических систем от воздействий геомагнитных бурь 107
4.4 Выводы 113
5 Методы межсистемного взаимодействия для предупреждения и ликвидации последствий геомагнитных бурь 115
5.1 Анализ энергосистемы как критической инфраструктуры 115
5.2 Фазы энергоаварии 121
5.3 Принципы организации межсистемного взаимодействия во время геомагнитных бурь 125
5.4 Выводы 130
Заключение 131
Список сокращений 136
Словарь терминов 139
Литература 141
Список иллюстраций
