Крупные городские агломерации – мегаполисы – представляют собой центры экономической, социальной и политической активности и характеризуются высокой концентрацией мощностей генерации энергии и ее потребления, повышенными требованиями к надежности энергоснабжения потребителей и качеству отпускаемых им знергоресурсов (электроэнергии, тепла, газа), прежде всего для объектов инфраструктуры жизнеобеспечения города, сильной взаимосвязью и взаимозависимостью систем электро-, тепло-, газо- и водоснабжения и водоотведения, особенно в аварийных ситуациях. Возрастание требований к надежности энергоснабжения и качеству энергоресурсов определяется, кроме того, распространением цифровых и компьютерных технологий и средств в производственных и сервисных организациях и в быту, а также в связи с растущими требованиями к уровню комфортности среды обитания. Имеющийся опыт анализа и ликвидации крупных системных аварий в энергообъединениях мира свидетельствует о тяжелых социальных, экономических и технологических последствиях потери электроснабжения в мегаполисах и необходимости разработки специальных мероприятий по обеспечению надежности энергоснабжения потребителей.
Последнее время активизировались исследования проблем энергоснабжения мегаполисов на примере городской агломерации Москвы. В работах [1, 2] на основе отечественного и зарубежного опыта электроснабжения мегаполисов анализируются специфика работы и принципы построения систем электроснабжения таких крупных городских образований. На основе этого анализа предлагаются мероприятия для повышения управляемости режимов работы систем электроснабжения и ограничения токов коротких замыканий. Даются оценки эффективности использования предлагаемых мероприятий, а также их влияния на перспективное развитие системы электроснабжения. В статье [3] исследуются вопросы обеспечения надежности системы электроснабжения на напряжении 20 кВ мегаполиса. Для оценки надежности предлагается трехуровневая декомпозиция системы электроснабжения: трансформаторные подстанции 20/0,4 кВ, распределительные и питающие кабельные линии 20 кВ. Обосновываются рекомендации по резервированию в системe электроснабжения мегаполисa. В статье [4] рассматривается характерная для систем электроснабжения мегаполисов сложнозамкнутая структура электрической сети с короткими линиями, в которой могут возникать явления системной неустойчивости по напряжению, что было характерно, в частности, для Московской системной аварии 2005 г. Предлагается система предупреждения и ликвидации каскадных аварий, вызываемых системной неустойчивостью по напряжению, с использованием методов искусственного интеллекта.