Оптимальные решения для цифровой электроэнергетики

Цифровизация электрических сетей должна привести к кардинальному сокращению показателей CAPEX и OPEX сетевых компаний. Но как именно этого добиться? Рассказываем в совместном материале с компанией «ИНБРЭС».

Российские электросетевые компании ставят перед собой амбициозные задачи и планируют массовое внедрение инновационных решений на базе цифровых технологий. «Россети» планирует полностью перейти на «цифру» к 2030 году. Компания выработала программу инновационного развития, которая предусматривает несколько ключевых направлений, в частности:

  • переход и масштабное внедрение ЦПС класса напряжения 35–220 кВ;
  • переход к цифровым активно-адаптивным сетям с распределенной интеллектуальной системой автоматизации и управления.

Ключевое условие успешности внедрения новых технологий — это их эффективность. Новые решения должны обеспечивать снижение полной стоимости владения по сравнению с традиционными, простоту эксплуатации и повышение функциональности, надежности, безопасности, иначе им не суждено выйти за рамки точечных пилотных проектов.

Компания «ИНБРЭС» специализируется на разработке и внедрении комплексных цифровых решений для энергетики.

«ИНБРЭС» — производственно-инжиниринговая компания, являющаяся дочерним предприятием НПП «Бреслер», ведущего отечественного разработчика и производителя устройств релейной защиты, автоматизации, программного обеспечения для энергетики. Компания «ИНБРЭС» специализируется на разработке и внедрении комплексных цифровых решений для энергетики. Мы поставили себе задачу выработки оптимальных технических решений по направлениям ЦПС и интеллектуальных сетей.

При создании цифровых ПС используется следующая концепция:

  • комплексный подход к построению всех вторичных систем ПС;
  • типовая модель выбора оптимальной архитектуры ЦПС в зависимости от класса объекта;
  • многофункциональные устройства, объединяющие в себе функции защиты, управления, оцифровки информации;
  • преимущественное использование протокола обмена IEC 61850-8-1 (MMS, GOOSE);
  • использование протокола стандарта IEC 61850-9-2 (SV) в обоснованных случаях (в зависимости от класса напряжения и схемы ПС);
  • полевые преобразователи аналоговых и дискретных сигналов;
  • универсальный масштабируемый ПТК для построения систем автоматизации (АСУ ТП, ССПИ, ТМ).

Цифровые ПС, построенные по данным принципам, по капитальным затратам (CAPEX) не уступают традиционным ПС, а по эксплуатационным затратам (OPEX) ожидается экономия до 20–30%. В отличие от полностью цифровых ПС, проходящих апробацию в пилотных проектах, оптимизированные ЦПС готовы к массовому внедрению уже сегодня (см. рис.1).

Рис. 1. Оптимизированная архитектура цифровой ПС

Цифровые подстанции — основа для цифровых сетей. Наиболее эффективно их применение в составе проектов по комплексной автоматизации распределительных сетей. Для решения данной задачи мы разработали концепцию цифрового РЭС, включающую в себя оптимальные технические решения и собственную инновационную методику их комплексной реализации, подразумевающую:

  • сбалансированное применение различных технологий и мероприятий;
  • типовую модель выбора оптимального уровня цифровизации объектов распределительной сети (ВЛ, КЛ, РП, ТП);
  • детальную проработку и технико-экономическое обоснование вариантов оптимизации схемы и автоматизации сети с учетом различных факторов (схемы и топологии сети, географического местоположения ее элементов, архивных данных по аварийности, технического состояния);
  • применение отечественного оборудования и ПО;
  • максимальную эффективность и окупаемость в разумные сроки.

Для расчетов показателей надежности (SAIFI, SAIDI) и последующей расстановки элементов цифровой сети, как правило, используются усредненные показатели повреждаемости по сетевой компании. Однако, опыт выполнения проектов показывает, что фактические повреждения в распределительной сети распределены крайне неравномерно, поэтому для уточняющих расчетов необходим анализ долгосрочных архивных данных о длительности и местах повреждений. Для автоматизации данных расчетов компания разработала собственное аналитическое ПО «ИНБРЭС-ЦРЭС» (рис. 2). ПО представляет собой Windows-приложение с удобным графическим пользовательским интерфейсом и имеет:

  • встроенный графический редактор;
  • библиотеку графических элементов для построения электрической сети цифрового РЭС;
  • топологический процессор для автоматической трассировки соединений объектов РЭС (ПС, РТП, ТП);
  • базу данных для хранения проектов.
Рис. 2. Аналитическое ПО «ИНБРЭС-ЦРЭС»

По результатам анализа формируются:

  • оптимизированная схема РЭС с установленными на ней элементами ЦРЭС (см. рис. 3), с вариантной проработкой;
  • исходные и целевые показатели надежности электроснабжения, с вариантной проработкой.
Рис. 3. Карта-схема автоматизации участка распределительной сети

В состав программно-технического комплекса цифрового РЭС входят:

  • SCADA-система «ИНБРЭС» с поддержкой функций интеллектуального учета и управления, автоматического выделения поврежденного участка, самовосстановления сети (рис. 4);
  • индикаторы короткого замыкания для ВЛ и КЛ;
  • реклоузеры и другие телеуправляемые коммутационные аппараты;
  • легкая телемеханика или оптимизированные ЦПС;
  • «умные» счетчики электроэнергии;
  • селективная защита от однофазного замыкания на землю;
  • устройства компенсации емкостных токов.
Рис. 4. Мнемосхема участка распределительной сети в SCADA «ИНБРЭС»

Комплексная модернизация и автоматизация распределительных сетей позволяет добиться следующих результатов — см. таблицу на рис. 5.

Рис. 5. Результаты автоматизации

Таким образом, оптимальный подход к внедрению инновационных решений уже сегодня позволяет получить максимальный эффект от их реализации.

Компания «ИНБРЭС» предлагает свои услуги по:

  • реализации различных элементов цифровых сетей на базе собственного оборудования и ПО;
  • проектированию и внедрению под ключ цифровых подстанций 35–750 кВ с использованием различных архитектур;
  • комплексному анализу объектов распределительных сетей 6–20 кВ с выполнением расчетов надежности, вариантов оптимизации схемы сети, технико-экономического обоснования модернизации и цифровизации сети;
  • проектированию и внедрению под ключ цифровых РЭС.

Для получения оперативной консультации по построению цифровых сетей направляйте схемы объектов (подстанций, распределительных сетей) в компанию «ИНБРЭС», и мы предложим вам оптимальное решение.

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: