На КПД обсуждались следующие темы: устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также проектирование, изготовление и монтаж шкафов вторичной коммутации различного назначения.

Производителям оборудования, участвующим в опросе, были заданы следующие вопросы:

1. Одна из главных претензий к цифровой подстанции — её повышенная стоимость. Как вы можете прокомментировать это? Стоит ли ожидать снижения стоимости ЦПС?
2. Можете ли вы оценить в процентах, насколько сократится объем проектных, монтажных и наладочных работ за счёт внедрения цифровых коммуникаций на подстанциях?
3. Какую роль играет стандарт МЭК 61850 на цифровой подстанции?

Дмитрий Антонов

ЗАО «РАДИУС Автоматика»

На сегодняшний день претензия к стоимости цифровых подстанций абсолютно оправдана. Цифровые подстанции оказываются в разы дороже не только в отношение капиталовложений, но и при наладке, обслуживании и дальнейшей эксплуатации. Я думаю, что постепенно будет найден баланс. При существенном росте объёмов продаваемых устройств, произойдёт снижение стоимости. Важный момент заключается в том, что мы можем получить взамен. Какие новые технические возможности откроются за счет применения цифровых технологий? Возможно, это стоит таких денег. Простой пример: есть автомобили жигули, а есть — мерседес, и всегда кто-то готов покупать жигули, а кто-то — мерседес. К цифровым подстанциям точно такой же подход. Цифровая подстанция может быть тем мерседесом, который нужен в ряде случаев.

Точно оценить, насколько сократится объем проектных, монтажных и наладочных работ, сложно, так как у нас ещё не было подобного опыта. По примерным оценкам можно ожидать, что объём проектных работ вырастет в 3 раза, потому что к тому, что проектируется сейчас, придётся проектировать ещё цифровую часть. Что касается наладки, то, наверное, на первых порах сценарий будет такой же. А вот объём монтажных работ сократится существенно, на мой взгляд, на 80%.

Стандарт МЭК 61850 является базовым для технологии «цифровая подстанция». Если говорить о новых качествах в области РЗ, которые может дать применение МЭК 61850 и способствует ли стандарт повышению технического совершенства РЗ, то на сегодняшний день эти возможности совершенно недоиспользуются. Внедряя стандарт, на подстанции появляется единое информационное поле — динамическая модель, в которой постоянно обновляются данные. По сути, мы имеем сводную информацию о всей подстанции. Естественно на базе этого можно выполнить новые типы защит, использовать дополнительную полученную информацию. Например, на международных конференциях часто звучит тема распределённых защит, которые защищают крупные объекты, иногда целые районы.

Антон Моторин

ООО «Юнител Инжиниринг»

Одной из причин высокой стоимости цифровых подстанций является достаточно большой объём применяемого иностранного оборудования в части организации сетей связи — сетевых коммутаторов, в отличии от которых терминалы РЗА могут повсеместно применятся российского производства. Также стоит отметить малый проектный опыт в этом направлении, так как проектирование современных подстанций должно подразумевать не только реализацию надежной системы, но и оптимизацию применяемого оборудования с экономической точки зрения.

В рамках технических презентаций мною выполнялось ТЭО по проекту цифровой подстанции. Если рассматривать присоединения 110 кВ и выше, то объёмы работ по проектированию, монтажу и наладке уменьшаются как минимум в 3 раза, а если подстанция начинает расти в классе напряжения и габаритах РУ, то — до 7 раз. Стоимость в этом случае напрямую зависит от того, насколько глубоко необходимо цифровизовать подстанцию. Если применять полноценную концепцию с учётом оптических ТТ и ТН или других комплексных решений без использования электромагнитного оборудования, тогда повышение стоимости может быть значительным, хотя стоит оговориться что для оценки нужен расчет, так как при соблюдении ряда условий цифровое решение может быть соизмеримо с классическим. При рассмотрении вариантов поэтапного внедрения, необходимо разговаривать более предметно, так как в этой части систем стоимость цифрового решения с большой долей вероятности будет соизмеримо с классической концепцией построения вторичных систем.

Стандарт МЭК 61850 — фундамент цифровых подстанций. При внедрении этого стандарта в системы релейной защиты алгоритмы защиты не изменяются. Поэтому я думаю, не стоит говорить о том, что МЭК 61850 привносит что-то новое в саму концепцию РЗ. Мы совершенствуем средства получения информации и среду передачи данных, а алгоритмы и принципы остаются теми же. 

Леонид Орлов

ООО «ИНБРЭС»

Снижение стоимости будет происходить по мере более полного внедрения: чем больше спрос, тем больше предложение, больше объёмы поставок и ниже цена. С одной стороны, любая продукция находится в зависимости от объёмов продаж. А с другой стороны, необходимо также принять во внимание, что одни технологии ЦПС эффективны и имеют потенциал, а другие пока неэффективны и не факт, что их эффективность будет подтверждена. По нашему мнению, что касается МЭК 61850-9-2, то его применение для распределительных сетей спорно и скорее неэффективно. Что же касается применения МЭК 61850-8-1 и полевых УСО, то это однозначно в плюс. Если говорить о цифровом КРУ, то есть два варианта реализации: цифровой с применением GOOSE-сообщений для обмена ответственными сигналами РЗА (УРОВ, АВР, ЛЗШ и др.) и без применения GOOSE-сообщений для этих целей. Во втором случае КРУ уже будет не полностью цифровым, а частично оцифрованным и облегчённым в плане кабельных связей. Такой вариант цифрового КРУ можно и нужно внедрять уже сегодня. Для обмена сигналами РЗА следует использовать протокол резервирования с нулевым временем переключения. Лучший вариант – это PRP. Но на сегодня у большинства производителей поддержка PRP существенно удорожает устройство. Таким образом, возможность перехода к полностью цифровому КРУ зависит от доступности реализации протокола PRP. При появлении устройств РЗА 6-35 кВ, в которых технология PRP будет столь же доступна, как RSTP, произойдёт прорыв. Без PRP же ответственные функции выполнить сложно, их придётся делать на сигнал или дублировать, но тогда это будет только частично цифровая подстанция с экспериментальной установкой для опытной эксплуатации.

Сейчас я не могу дать детального анализа, и нормативной базы по осмечиванию цифровых ПС тоже пока нет. Но можно отдельно рассмотреть различные технологии, из которых состоит цифровая подстанция. Наиболее простой подход — это оценить объем кабельной продукции (такие оценки уже есть), и затем оценить, насколько за счет её сокращения уменьшатся и сопряжённые с ней работы. Если внедрять цифровые разъединители (т.е. полевые УСО для разъединителей и ЗН), то экономия кабельной продукции составит порядка 25%. Далее можно предположить, что затраты на СМР и РД сократятся пропорционально. Стоимость ПНР прогнозировать сложнее, но даже если ПНР останется без изменений, то за счет сокращения кабеля, СМР и РД данная технология очевидно даст эффект.

На мой взгляд, часто происходит подмена понятий: цифровая подстанция — это, где все сделано по МЭК 61850. Мы занимаем другую позицию: цифровая подстанция — это в первую очередь определённые принципы построения вторичных систем, а для реализации этих принципов должны использоваться современные технологии, к которым как раз и относится МЭК 61850. Среди принципов, лежащих в основе цифровой подстанций, можно выделить: распределённый сбор информации, функциональную интеграцию устройств, комплексную автоматизацию объекта. И на некоторых объектах автоматизация выполнена по правильным принципам, но на старых протоколах (возможно даже на RS-485 и Modbus), а на других — обмен между РЗА и АСУТП выполнен на МЭК 61850, но всё равно «тонны» кабелей тянутся в ОПУ. И, сравнивая такие подстанции, задаешься вопросом: какая из них более цифровая. Этот вопрос скорее провокационный.

В идеале, конечно же, цифровая подстанция — это та, в основе которой заложены правильные принципы, реализованные на современных технологиях, к которым и относится МЭК 61850.