Что такое цифровая подстанция?

В соцсетях к одной из наших новостей обнаружился страстный комментарий‑вопрос, который к тому же довольно часто возникает в профессиональном сообществе несмотря на наличие многочисленных определений в различных стандартах. ЦПС публикует вопрос, слегка его отредактировав, — и приглашает читателей к дискуссии.

Что все-таки означают слова «цифровая подстанция»?

  • Замену электромеханических реле на IED.
  • Подстанцию с широким применением IEC 61850.
  • Подстанцию с шиной процесса (process bus), где ТТ и ТН имеют встроенные АЦП и Merging Units.

Коллеги, согласны ли вы с каким-то из названных вариантов ответа или предложите свою версию? Расскажите об этом в комментариях.

Роман Воронин
Автор: Роман Воронин
0
голосов
2
ответа
2 ответа

Все из перечисленного выше – микропроцессорные устройства РЗА с полной поддержкой МЭК 61850, шина процесса с электронно-оптических ТТ и ТН, GOOSE сообщения для обмена дискретной информацией и управляющими воздействиями и передачей MMS.
Так, например, использование традиционных ТТ и ТН и AMU для построения шины процесса видится экономически не целесообразным и не позволяющим достичь связанных с ЦПС положительных эффектов. Происходит увеличение CAPEX за счёт замены шкафа с клемником на шкаф с 2-мя или 3-мя  микропроцессорными устройствами, количество кабельных связей не сокращается. К AMU нужно подвести кабели питания, а так же счётчик электрической энергии, все этопродолжает оставаться с аналоговыми входами, так же добавляется оптические кабели. Также возможность выноса AMU на ОРУ не всегда возможна в условиях Российского климата.
 

 

dnlmrt
Вопросов:  0 Ответов:  1

Краткий вариант ответа на вопрос:
Все вышеизложенные технологии являются элементами ЦПС или этапами (уровнями) цифровизации.
THE END

… но это неточно )) 
Если посмотреть на тему шире, то можно задать себе несколько взаимосвязанных вопросов:
1)      Что такое ЦПС (или цифровизация)?
2)      Из чего она состоит?
3)      Где, когда и в каком объеме ее использовать?

Попробую ответить.
1)      ЦПС – это не что-то одно. Давать на этот вопрос однозначный ответ в духе «ЦПС – это …, а все остальное – это не ЦПС» – бесполезно и даже вредно, т.к. такая интерпретация сводит техническую дискуссию к пустым спорам и «холиварам» в стиле «РТ40 это круто, остальное ерунда!» или, напротив, «Кто не хочет -9-2, пусть в деревне жжет дрова!».
Это ставит перед энергокомпаниями ложную дилемму «Все или ничего» и в дальнейшем не позволяет обоснованно принять решения, оптимальные по технико-экономическим характеристикам.
Между тем, энергообъекты сильно отличаются по структуре, классу напряжения, техническому состоянию, текущему уровню автоматизации и готовности к цифровизации. Неправильно и вредно навязывать всем одно решение. Мы же инженеры в конце концов.

Поэтому предлагаю следующий вариант ответа: ЦПС – это совокупность различных технологий (элементов, мероприятий), которые можно применять в различном объеме на различных объектах.

2)      В общем случае к элементам ЦПС (или к «ступеням цифровизации») можно отнести:
·         Замену электромеханики или микроэлектроники на МП РЗА
·         Создание АСУТП (ССПИ, ТМ) с интеграцией МП РЗА и других подсистем
·         Применение МЭК 61850 в различном объеме:
o   Вертикальные коммуникации по MMS
o   Горизонтальные коммуникации по GOOSE для АСУТП (ОБР и др.)
o   Горизонтальные коммуникации по GOOSE для РЗА
o   Шина процесса по МЭК 61850-9-2
o   Моделирование и проектирование в SCL
o   Тестирование и испытания оборудования и систем
o  
·         Различные варианты развития архитектуры вторичных систем:
o   Оцифровка КА с установкой ПДС
o   Оцифровка классических ТТ/ТН с использованием AMU
o   Применение цифровых ТТ/ТН с использованием AMU и МЭК 61850-9-2
o   Различные варианты применения многофункциональных устройств защиты, управления, оцифровки
o   Гибкая функциональная структура вторичных систем
o   Укрупненные (частично централизованные) решения
o   Полностью централизованные решения
o  

3)      Максимально – не значит оптимально.
Одно из частых возражений эксплуатации против ЦПС: «Вот у меня 300 ржавых КРУНов, а вы нам тут предлагаете какие-то решения золотые и дорогие. Денег в инвестпрограмме хватит на одну такую ЦПС за 5 лет, а 299 КРУНов будут и дальше ржаветь, стареть и гореть. (пауза, тяжелый вздох) Уж лучше оставить все как есть.».
Дабы выбраться из этой ловушки, необходимо выработать оптимальные решения по доступной цифровизации для различных классов объектов, в первую очередь для наиболее массовых – ПС 35-110кВ.
ФСК у нас находится в авангарде цифровизации. MMS, GOOSE серийно применяются. Шина процесса пилотируется. Но самое главное – проделана огромная работа по анализу, систематизации, типизации решений. Это положительный опыт. В определенной мере можно его распространить и на объекты РСК.
В Россетях сейчас также начата работа по систематизации. Недавно вышел документ, в котором сделана первая попытка классификации объектов и выбора оптимального объема цифровизации. Это тоже хорошо, но это только первый шаг.
Считаю, что нужен и более глубокий анализ.
Каждая энергокомпания может для себя сформировать модель выбора вариантов реализации ЦПС, например, в виде матрицы, где в строках указаны технологии ЦПС, а в столбцах – классы объектов или РУ, применяемых в данной компании. Кто заполнил сию таблицу – тот определился со своим пониманием ЦПС 😉
У нас есть подобные наработки. Это несложный, но очень полезный инструмент для оперативного принятия решений.

Если же обобщить ответ на данный вопрос, то выводы на сегодня такие:
·         Максимальный (или близкий к нему) объем цифровизации наиболее актуален для объектов магистральных сетей (ПС 220-750кВ);
·         Для ПС 35-110кВ, оптимальны «облегченные» ЦПС с применением МЭК 61850-8-1, а цифровизация измерений с использованием МЭК 61850-9-2 не очень оправдана;
·         Заслуживают большого внимания варианты оптимизации структуры ЦПС за счет применения многофункциональных цифровых устройств;
·         Если вам (как и мне) не нравятся качественные прилагательные («максимальный», «близкий», «облегченный») – попробуйте использовать матрицу выбора.

Леонид Орлов
Леонид Орлов
Вопросов:  0 Ответов:  1

Вам нужно авторизоваться, чтобы оставить ответ .


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: