Вы здесь

Специфика внедрения цифровых подстанций в России

Специфика внедрения цифровых подстанций в России
11.03.2020 - 16:23 - Игнатов Сергей

Тема цифровых подстанций (ЦПС) является одной из наиболее обсуждаемых в энергетическом сообществе на современном этапе.

В условиях модернизации экономики и перевода ее на «цифровые рельсы», ярлык «диджитал» вешается буквально на все. Одни эксперты называют ЦПС систему автоматизации или РЗА с реализацией информационного обмена по МЭК 61850-8-1 (GOOSE, MMS), другие  причисляют к разряду «цифровых» объекты, имеющие цифровые каналы передачи данных в диспетчерские центры и/или между оборудованием.

В  данной статье под термином ЦПС подразумевается объект электроэнергетики, в котором данные от первичного оборудования передаются устройствам защиты и управления в цифровом виде посредством коммуникационной инфраструктуры объекта – шины процесса.

Среди фирм, которые занимаются разработкой различного оборудования в   рамках развития технологии  ЦПС, можно отметить российскую компанию ООО «ПиЭлСи-Технолоджи».

Компания предлагает  рассматривать ЦПС в виде цифровых сегментов. Такими сегментами могут быть фидер, секция шин, распределительное устройство, подстанция.

Основной компонент цифрового сегмента – сервер IED TOPAZ IEC DAS, разработанный и производимый ООО «ПиЭлСи Технолоджи». TOPAZ IEC DAS – это серия специализированных серверных платформ индустриального исполнения, предназначенная для исполнения алгоритмов защиты и управления подстанцией.

При таком подходе технология ЦПС превращает терминалы РЗА, контроллеры присоединений, измерительные приборы, регистраторы и другое вторичное оборудование в алгоритмы (программные приложения). В зависимости от количественного и качественного состава исполняемых задач выбирается и необходимая производительность сервера.

Стоит отметить, что серверные платформы TOPAZ IEC DAS разработаны для использования на таких объектах,  как электроподстанции, и их применение позволяет значительно сократить монтажные и наладочные работы, повысить эффективность работы специалистов эксплуатационных служб, исключить действие человеческого фактора в силу того, что управление осуществляется на базе интеллектуальных микропроцессорных устройств.

К эксплуатационным характеристикам серверов TOPAZ IEC DAS можно отнести также широкий температурный диапазон -40: +70 °С, отсутствие движущихся частей, соответствие требованиям по ЭМС.

Специалисты отмечают, что на данном этапе  ООО «ПиЭлСи Технолоджи» – возможно, единственная компания, предлагающая полный спектр оборудования для внедрения ЦПС «под ключ», т.е. без применения оборудования и ПО сторонних вендеров.

При этом все оборудование построено в строгом соответствии с отечественными и международными стандартами, что обеспечивает информационную совместимость с оборудованием других производителей.

Реализация информационного обмена в соответствии с МЭК 61850 в устройствах TOPAZ испытана в международной лаборатории DNV GL (бывшая DNV KEMA, Нидерланды) и имеет сертификат UCA Level A.

В России оборудование компании ООО «ПиЭлСи Технолоджи»  было применено на ПС 110 кВ «Бирюлево». Данная подстанция имеет ОРУ 110 кВ, выполненное по схеме 2 секции шин с обходной, 2 трансформатора 110/10/6 кВ по 100 МВА, ЗРУ 10 кВ 4 секции шин и ЗРУ 6 кВ 2 секции шин.

В общей сложности, на ПС 110 кВ «Бирюлево» было установлено 28 комплектов устройств полевого уровня ПАС и ПДС.

В качестве серверной платформы для функций автономного регистратора ПС 110 кВ «Бирюлево» использован промышленный сервер TOPAZ IEC DAS MX820, который со специализированным программным обеспечением TOPAZ RAS образует ПАК TOPAZ iSAS® РАС.

Эксперты «Бирюлево»  отметили, что цифровые системы оказались не дороже своих «традиционных» аналогов, а при выполнении в рамках ЦПС нескольких функций (РЗА, АСУ ТП, ККЭ, РАС и т.д.) технология позволяет добиться существенного экономического эффекта.

В процессе внедрения сотрудники  подстанции опасались за качество синхронизации устройств ПАС по протоколу РТР. Однако никаких проблем с синхронизацией выявлено не было.

Для контроля данного параметра во время наладки цифровых систем эксперты  оценивали статистику PTP клиента устройства ПАС, при этом параметр Master to Client offset не превышал 1,5 мкс. А в журнале тревог не было зафиксировано фактов потери синхронизации времени устройствами ПАС и ПДС.

Процесс наладки цифровых систем не выявил серьезных проблем с интеграцией оборудования в единую систему.

Таким образом, по мнению специалистов подстанции, внедрение прошло успешно.

В результате, можно констатировать, что, благодаря выбору оптимальной архитектуры и применению оборудования собственной разработки, специалистам компании удалось сделать технологию ЦПС максимально эффективной и доступной.