«Россети» разработали цифровую электроподстанцию

«НТЦ ФСК ЕЭС» (дочернее предприятие входящей в состав «Россетей» «ФСК ЕЭС») завершил проект, рассчитанный на срок 2011-2014 гг., в рамках которого требовалось создать прототип и провести испытания программно-аппаратного комплекса «Цифровая подстанция», а также создать опытный полигон цифровой подстанции для отработки инновационных решений в данной области. Это следует из отчета «Россетей» о результатах исполнения программы НИОКР, опубликованном в апреле 2015 г.

В основу концепции цифровой подстанции положен принцип, что организация всех потоков информации в ней при решении задач мониторинга, анализа и управления осуществляется в цифровой форме.

Цифровая подстанция является элементом интеллектуальной энергосистемы

Компоненты цифровой подстанции

Цифровая подстанция укомплектована интеллектуальным вторичным оборудованием, работающим на едином стандартном протоколе обмена информацией (IEC 61850). В частности, на подстанции установлены высоковольтные цифровые измерительные оптические трансформаторы тока и напряжения, многофункциональные приборы измерений и учета, станционная шина и шина процесса, система синхронизации, новая система отображения и управления подстанцией ( SCADA). Внедрены волоконно-оптические кабели, позволяющие отказаться от использования дорогостоящих медных проводов.

Программно–аппаратное ядро цифровой подстанции представлено подстанционным координационным центром. Он обеспечивает:

• ведение актуализируемой модели технологических процессов подстанции, как основы для построения алгоритмов контроля, анализа, достоверизации информации и управления функционированием ПС;
• работу подсистем анализа технологических ситуаций, в том числе поддержки процессов принятия решений по управлению в сложных/аварийных ситуациях на основе актуальной модели;
• организацию и ведение баз данных состояния оборудования цифровой подстанции; отслеживание его предаварийных состояний и выдачу предупредительных или аварийных сигналов и сообщений;
• взаимодействие с центрами управления;
• телеуправление оборудованием цифровой подстанции, обеспечивая контроль его возможности, допустимости и безопасности, а также успешности выполнения команд управления.

Цифровая подстанция также оснащена системой информационной безопасности, обеспечивающей безопасность канала связи, управление правами пользователей, диагностику кибер-атак, защиту от подмены сообщений и защиту от DoS-атак.

Преимущества

В числе преимуществ перехода к передаче сигналов в цифровом виде на всех уровнях управления подстанцией в «НТЦ ФСК ЕЭС» отмечают в существенное сокращение затрат на кабельные вторичные цепи и каналы их прокладки за счет приближения источников цифровых сигналов к первичному оборудованию, а также повышение электромагнитной совместимости современного вторичного оборудования – микропроцессорных устройств и вторичных цепей благодаря переходу на оптические связи.

Преимуществом является также упрощение и, в конечном итоге, удешевление конструкции микропроцессорных интеллектуальных электронных устройств за счет исключения трактов ввода аналоговых сигналов.

По оценкам «Россети», по сравнению с обычной подстанцией создание цифровой подстанции обеспечивает снижение затрат на проектирование на 5-10%, строительно-монтажных работы – на 5-10%, себестоимость – на 3-5%, пусконаладочные работы – на 15-20%, а затраты на эксплуатацию – на 5-10%.