Видение цифровых подстанций глазами компании Газпром

На прошедшем в Санкт-Петербурге КПД МРСК Северо-Запада мы обсудили тему цифровых подстанций с Сергеем Петровым — начальником отдела унификации Управления экспертизы Департамента ПАО «Газпром».

ЦПС: Вы не связаны напрямую с передачей и распределением электроэнергии, поэтому хотелось бы узнать, что для вас представляет собой «цифровая подстанция» (далее – ЦПС)?
СП: Я бы немного снизил легкую «пафосность» этого термина. Цифровая подстанция звучит немного односложно с точки зрения выполняемых ею функций. Хочется обратить внимание на, по-моему, одно из лучших прозвучавших выступлений по сегодняшней тематике — выступление господина Орлова из компании ООО «ИНБРЭС». Я солидарен с ним в том, что ЦПС — это не самоцель. Может быть, звучит и красиво, но необходимо чётко и жёстче применять данную терминологию. ЦПС как самостоятельный объект, по большому счёту, автономно не может быть востребована. Подстанция— это один из элементов системы электроснабжения, который в 90% случаев служит для задач потребления электроэнергии и мощности, и, частично, для её передачи и распределения. Это если оценивать не по мощностным параметрам ЦПС, а по количеству единиц и частоте её применения. Это элемент системы, который является связующим звеном между транзитом и распределением электроэнергии и её правильным потреблением (это и вопросы режимов потребления, и соблюдение условий договоров с ЭСО, и селективность РЗА, и диспетчеризация, и многое другое). Электропитание потребителей может быть разным, для примера: для Газпрома одним, для металлургического завода и сельскохозяйственного предприятия другое. Речь идет о мощности и напряжении потребления, и параметрах качества электроэнергии, прогнозируемости графика нагрузки и показателях характерных крупных потребителей электроэнергии. Но задачи электропотребления всё равно коррелируются и унифицируются во многом друг с другом.

В существующей энергосистеме, которая представлена разными федеральными и региональными структурами бывшего РАО «ЕЭС России», первая задача ЦПС у объекта генерации на АЭС, ТЭЦ, ГЭС и др. — принять энергию и повысить её напряжение для передачи на заданные дальние расстояния. Вторая задача ЦПС для реализации специфических технологический функций системных операторов, которые являются прикладными для ФСК и МРСК — это выполнение специализированных задач распределения электроэнергии с решением вопросов по режимам её транзита и распределения, диспетчерского управления этими сложными и «многогранными» процессами. Третьей, самой массовой и масштабной функцией подстанций является трансформация напряжения транзита и распределения в напряжение потребления 0,4 кВ, чаще всего, и реже — 6(10) кВ. Как следствие, структура и параметры «оцифровывания» ПС должны быть различны и учитывать специализацию вышеперечисленного, объединяемого энергосистемой.

Цифровые подстанции, безусловно, имеют свои положительные стороны и преимущества. Цифровые технологии сейчас – само собой разумеющееся. Я считаю, что это перспективное направление, имеющее большое будущее, при условии «оцифровывания» не для самоцели, а для объединения всех элементов генерации, транзита, распределения, энергоснабжения и потребления в одну, экономически выверенную, безопасно функционирующую структуру и систему.

К сожалению, на выступлениях КПД ни разу пока не прозвучал термин «безлюдная технология», который как раз тяготеет быть применимым к ЦПС. Численность традиционного эксплуатационного персонала, при правильной реализации всех удалённых доступов к системам РЗА, САУ и АСУ ТП, неизбежно должна быть пересмотрена, учитывая возможность выполнять часть своих функций преимущественно дистанционно. Если будет создана и обеспечена актуализированная регламентная система технического обслуживания оборудования и установок, если будет поддерживаться производственная чистота и правила эксплуатации, то обслуживающий персонал может появляться на подстанции эпизодически, что неизбежно должно привести к снижению эксплуатационных затрат, особенно, учитывая значительные единовременные капитальные вложения при создании ЦПС. Все, ныне существующие функции инженеров РЗА, цифровая подстанция пересмотрит и частично аннулирует. Функции будут замещены системными интеграторами, так называемыми сервис менами — высококвалифицированными специалистами, которых нужно значительно меньше, чем действующих специалистов. Поэтому прозвучавший на выступлении вопрос «хватит ли у МРСК действующих инженеров-релейщиков при внедрении ЦПС?» – некорректен. Вопрос нужно ставить наоборот: что делать с сокращаемыми сотрудниками? Ответ здесь, с одной стороны, прост и сложен одновременно. Нужно будет и переучивать, и кадровые рокировки выполнять, и, к сожалению, увольнять.

Социальные вопросы при внедрении ЦПС также актуальны, и подлежат учету и расчетам, в т. ч. по кадровым и финансовым показателям.

Многие выступающие предлагали свои цифровые терминалы (контроллеры), но сравнительные характеристики (в колонку) по техническим и экономическим параметрам, показателям надежности представлены не были. Меня очень насторожило, и даже расстроило то, что в выступлениях ничего не было сказано о том, как цифровая подстанция увеличивает надёжность системы электроснабжения. Надежность – сложное понятие и увеличение не идеальных элементов в подстанции может привести к снижению её безаварийности и устойчивости, в то же время такие функции как самодиагностика, обычно, приводит к снижению аварийности и отказам. Когда я начинал «нажимать» на выступающих в этом вопросе, то в одном из выступлений голословно прозвучало, что «надёжность составляет «0,99». Нужно подтвердить нормативно необходимость конкретных математических расчетов, подтверждающих экономическую эффективность применения ЦПС как на этапе внедрения, так и эксплуатационном периоде.

Модность термина «цифровая подстанция» пора дополнять смысловыми фразами: экономичность, минимизация инвестиционных затрат, повышение эффективности инвестиций, повышение промышленной безопасности и снижение эксплуатационных затрат.

Статистика по этому вопросу, судя по всему, не ведётся, а если и ведётся, то она закрыта и не публикуется, чтобы кто-нибудь не использовал эти данные для «чёрного PR». Необходимы решения по этим вопросам.
Опасно и недопустимо принимать инвестиционные решения по серьёзным, единовременным затратам более значительным, чем сделанным ранее в аналогичную инфраструктуру, с применением более дорогих ЦПС, учитывая необходимость достижений требуемой экономической эффективности инвестиционного объекта. Должно прослеживаться чёткое снижение единовременных капитальных затрат, должна быть просчитана ожидаемая эффективность в цифрах стоимости вложений или времени возврата инвестиций, должны быть чёткие заключения проектировщиков о количественном повышении надёжности, подкреплённые расчётами и статистикой за первые годы эксплуатационного периода.

Когда эти вопросы будут озвучены, и подкреплены расчётами, тогда все будут только за ЦПС. А пока, на мой взгляд, новомодность термина превалирует над практической целесообразностью. Очень хочу ошибиться в этом.

Сергей Петров - Газпром
Сергей Петров — начальник отдела унификации Управления экспертизы Департамента ПАО «Газпром»

ЦПС: Мне изначально была интересна цель вашего визита. А теперь я начинаю понимать, что вы присутствуете, чтобы посмотреть на тенденции развития цифровых подстанций в электроэнергетике, и сделать заключение о возможности применения этих технологий на объектах вашей компании. Это так или я ошибаюсь?
СП: Да, этот семинар можно рассматривать как ознакомительный. Что касается применения или нет данной технологии на объектах Газпрома, то не нужно думать о применении – нужно её применять, основываясь на трезвых и взвешенных технических решениях и аналитических сравнениях вариантов. В Газпроме есть специализированная структура Газпромсерт, которая на добровольной основе, желающим поставлять ту или иную продукцию на объекты ПАО «Газпром», организует процедуру добровольной сертификации для определения соответствия рассматриваемой продукции не только требованиям РФ, но и жестким ведомственным требованиям для применения на промышленно опасных объектах. В результате добровольной сертификации, разумеется, выявляются все плюсы и минусы оборудования и технологий. Таким образом, формируется реестр рекомендуемой к применению на объектах газовой промышленности современной качественной продукции. Если в ходе сертификации выясняется, что система или оборудование «сыровато» или не полностью учитывает специфику нашей отрасли, то выдача сертификата соответствия не производится. Изготовителю выдаются замечания и предложения по «доведению» оборудования и повторной экспертизе. Газпром оберегает свои промышленные объекты от недобросовестных изготовителей и поставщиков, от не апробированных эксплуатацией технических решений.

ЦПС: На сегодняшний день в опытной эксплуатации уже существует несколько энергообъектов разных классов напряжения (ПС 35 кВ «Бабайки» ПАО «МОЭСК»), на которых применяются как зарубежные, так и отечественные решения. Если ваша компания решит внедрять цифровые подстанции, то вы будете рассматривать все проекты, участвующие в тендере, или предпочтёте те, которые уже зарекомендовали себя в опытной эксплуатации?
СП: Подобные вопросы надо задавать структурному подразделению Газпрома, которое отвечает за техническую политику в части электроэнергетики, Управлению энергетики. Если техническая политика и стандарты Газпрома будут откорректированы или уточнены, и цифровые технологии при формировании таких объектов как подстанция — чаще всего тупиковая (потребителя) — появятся в нормативных требованиях, то мы будем их применять при подготовке основных технических решениях при проектировании и создании инвестиционного объекта. Процедура проектирования выполняется, как правило, на базе наработанных и апробированных типовых решений. В нашей Компании есть широкий круг проектных организаций Группы Газпром, которые имеют серьёзный многогранный практический опыт проектирования сложных объектов, которые апробированы по итогам эксплуатации. Проектный сектор, при проектировании не апробированных технических решений, безусловно, может дополнительно привлекать отечественные проектные подразделения, имеющие практический опыт применения ЦПС. Поэтому рационально пригласить представителей Газпрома на планируемые испытания ЦПС по итогам опытно-промышленной эксплуатации. По итогам МВИ будут подготовлены выводы и соответствующие решения.

ЦПС: Я так понимаю, что весь опыт Газпрома в части электроэнергетики основывается на аналоговой передаче данных, а не на использовании цифровых технологий?
СП: Нет, это категорически неправильно. У нас применены и давно эксплуатируются самые современные автоматизированные системы распределения электроэнергии для электропитания технологических объектов с устройствами передачи данных как верхнего, так и низового уровня как отечественных, так и зарубежных производителей с локализацией производства в РФ. Для примера, ещё в 1995 году на одной из компрессорных станций магистрального газопровода СЗФО для поставок газа, в т.ч. на экспорт, были применены одни из первых в России цифровых терминалов SPAC и автоматизированных систем MicroSCADA компании ABB.

ЦПС: Я имел ввиду немного не это. В энергетике термин «цифровая подстанция» возник с появлением стандарта МЭК 61850. Мой вопрос касался именно применения этого стандарта на цифровых подстанциях. Я абсолютно уверен, что все остальные стандарты цифровой передачи данных, как Modbus, 103, 104 протокол применяются всеми повсеместно.
СП: В Газпроме есть специализированное управление СУ «Леноргэнергогаз», которое одно из первых узнало о появлении нового стандарта и его требованиях. Все наработки с основными поставщиками средств РЗА и АСУ на объектах газовой промышленности они уже провели. Я не проектировщик и не могу чётко резюмировать, но уверен, что РД с учетом протокола МЭК 61850 уже разработана, прошла экспертизу и получила положительное заключение. Работа в этом направлении ведётся последние 5 лет. Русификацию и адаптацию всех зарубежных цифровых терминалов (Sepam, Siprotech и т. д.) СУ «Леноргэнергогаз» выполняло одним из первых в России. Что касается цифровых систем РЗА, то Газпром был в числе лидеров, до энергосистем.

ЦПС: Очень интересное мнение.
СП: Я готов к дискуссии, но это тема отдельной беседы.

ЦПС: Спасибо, Сергей Петрович. Успехов!

Цифровая подстанция

(close)

 

Цифровая подстанция

(close)

Имя пользователя должно состоять по меньшей мере из 4 символов

Внимательно проверьте адрес электронной почты

Пароль должен состоять по меньшей мере из 6 символов

 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: