16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/195/13897.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 07 (195) апрель 2012 года

Инновационное развитие: от систем автоматизации к цифровым подстанциям

Тема номера Леонид ОРЛОВ, директор направления автоматизации подстанций ЗАО «РТСофт»

Цифровые подстанции, обеспечивающие новый уровень управления технологическими процессами передачи и распределения электроэнергии, – один из ключевых элементов интеллектуальных энергетических систем.

При этом термин «цифровая подстанция» зачастую трактуется различным образом в зависимости от текущего уровня развития продвигаемых решений. Например, в ОАО «ФСК ЕЭС», где уже достаточно широко внедрены современные АСУТП подстанций, под цифровой подстанцией (ЦПС) понимается комплексное решение, построенное в соответствии с международными стандартами МЭК 61850, в том числе с применением цифровых измерительных трансформаторов и организацией измерительных цепей по стандарту МЭК 61850‑9‑2 (sampled values). В то же время на большинстве объектов ОАО «Холдинг МРСК» на сегодня отсутствуют даже системы автоматизации, и для реализации пилотных проектов по ЦПС заказчик готов рассматривать применение инновационных технологий в частичном объеме.

Построение ЦПС преследует следующие цели:

• повышение надежности функционирования оборудования;
• уменьшение затрат на эксплуатацию оборудования;
• повышение эффективности использования основного оборудования.

Достижение этих целей – непростая задача. В частности, в европейских странах более высокая начальная стоимость существующих решений по цифровым подстанциям пока является серьезным ограничением к применению данной технологии. Преимущества цифровых подстанций более отчетливо проявляются при учете полной стоимости внедрения и последующей эксплуатации подстанций.

В результате анализа сегодняшнего состояния дел в области создания систем автоматизации, перспектив применения новых технологий и возможных проблем при реализации этих планов возникает ряд вопросов: какие из технологий ЦПС обеспечивают наибольшую экономическую эффективность? На каких объектах в первую очередь они должны применяться? Каково должно быть взаимоотношение между традиционными решениями в области построения систем РЗА, ССПИ, АСУТП и новыми концепциями, применяемыми для построения ЦПС? Должны ли цифровые подстанции строиться принципиально иным образом, чем традиционные? Возможна ли гармонизация архитектур традиционной и цифровой подстанции? Насколько необходимо создание принципиально новых программно-аппаратных средств для построения ЦПС? Возможна и целесообразна ли адаптация существующего оборудования к технологиям ЦПС? Что приоритетнее – комплексное решение от одного поставщика или консорциума или открытое решение, соответствующее международным стандартам? Возможен ли поэтапный переход от систем телемеханики к системам автоматизации, от систем автоматизации к ЦПС?

Данные вопросы должны быть учтены при поиске оптимальных решений, максимально отвечающих интересам заказчика сегодня и в долгосрочной перспективе.

Компания «РТСофт» всесторонне проработала поставленные вопросы и сформировала комплексный подход к созданию систем автоматизации и решений для ЦПС, который составляют:

• единая концепция создания систем телемеханики, автоматизации и цифровых подстанций с возможностью поэтапного развития;
• максимальная совместимость решений по ЦПС с существующими и многократно внедренными решениями по АСУТП, РЗА, ССПИ;
• максимальное соответствие международным стандартам;
• определение приоритетов внедрения различных элементов ЦПС исходя из затрат и ожидаемого эффекта;
• оптимизация архитектуры ЦПС для достижения максимального экономического эффекта за счет применения многофункциональных устройств.

Принимая во внимание разный набор требований, предъявляемый различными заказчиками к различным объектам, «РТСофт» предлагает несколько основных вариантов построения цифровых подстанций.

Первый из них – это бюджетный и максимально прагматичный вариант, ориентированный на быстрое получение экономического эффекта без больших капитальных вложений, в основном за счет уменьшения объема контрольных кабелей. Основной принцип – применение интеллектуальных полевых контроллеров в защищенном исполнении, устанавливаемых в компактном шкафу в непосредственной близости от силового оборудования. Контроллер выполняет сбор дискретных сигналов, реализацию команд управления и блокировки для коммутационных аппаратов соответствующего присоединения. Для быстрого обмена между полевыми контроллерами и устройствами РЗА и АСУТП используется механизм GOOSE, для связи с верхним уровнем АСУТП ПС – протокол MMS МЭК 61850. Данное решение наиболее актуально для подстанций с РУ открытого исполнения и обеспечивает сокращение потребности в контрольных кабелях на 30‑40 процентов.

Максимально инновационный вариант включает, кроме вышеперечисленного, цифровые технологии для организации измерений (цифровые измерительные трансформаторы, объединительные устройства, коммуникационную шину процесса в соответствии со стандартом МЭК 61850‑9‑2).

Системы релейной защиты и автоматизации для цифровых подстанций строятся на базе аттестованного и многократно проверенного оборудования, адаптированного для применения в ЦПС путем реализации технологий шины процесса в низовых интеллектуальных устройствах.

Одним из ключевых аспектов построения современных энергетических объектов являются автоматические и автоматизированные алгоритмы обработки информации и управления. Поэтому, наряду с развитием ключевых технологий электрических измерений и средств связи, для цифровых подстанций предлагается рассмотреть развитие таких функций, как:

• синхронизированные векторные измерения,
• измерения показателей качества электрической энергии,
• контроль кратковременных перенапряжений,
• мониторинг технического состояния оборудования и систем и др.

В ПТК SMART-SPRECON разработки компании «РТСофт» на сегодняшний день реализован ряд расширенных функций и новых технологий для решения новых задач управления энергообъектами, в частности:

• свободно программируемая логика в соответствии с требованиями МЭК 61131 (подсистема STRATON в составе SCADA-системы SPRECON-V460);
• прием, обработка и визуализация данных векторных измерений, включая поддержку протокола C37.118;
• возможность программной имитации всех управляемых элементов ПС и низовых устройств, подключаемых к системе по различным протоколам, включая МЭК 61850;
• бланки переключений;
• процессор топологии с расширенной функциональностью (раскраска шин в зависимости от положения коммутационных аппаратов, значений токов и напряжений, топологии сети, наличия заземлений и др., топологическая блокировка управления коммутационными аппаратами, индикация КЗ на схеме сети);
• инструментальные средства для конфигурирования систем на базе технологии МЭК 61850 различными способами («сверху вниз», «снизу вверх», по смешанной схеме);
• кластерная архитектура АСУТП (мультиклиент-мультисервер с автоматической маршрутизацией данных и гибким резервированием серверов).

Новые функции существенно расширяют возможность использования ПТК SMART-SPRECON.

Таким образом, помимо традиционных приложений (АСУТП и ССПИ подстанций 110 кВ и выше), на сегодня также возможны следующие применения ПТК SMART-SPRECON:

• системы релейной защиты и автоматизации для цифровых подстанций;
• экономичные АСУТП для объектов распределительного сетевого комплекса;
• многофункциональные ССПИ для объектов распределительного сетевого комплекса (многофункциональный ПТК ССПИ, выполняющий функции телемеханики, оперативной блокировки и интеграции МП РЗА, уже сегодня в состоянии заменить 3 отдельных ПТК при более низкой стоимости);
• системы автоматизации энергетических кластеров – групп подстанций, энергохозяйства промышленных предприятий, автономных сетей и т. п.;
• системы диспетчерского управления распределительными сетями с учетом перехода к активно-адаптивным сетям;
• тренажеры для оперативного персонала подстанций нового поколения.

Компания «РТСофт» представила данную концепцию и свои новые разработки на XIII корпоративном презентационном дне (КПД), проведенном ОАО «МРСК Северо-Запада» в декабре 2011 года.

По результатам голосования экспертного совета КПД-13 среди одиннадцати компаний, представивших свои решения и разработки, эксперты выделили компанию «РТСофт» за инновационную составляющую и оптимальную удельную стоимость оборудования. По мнению представителей исполнительного аппарата и филиалов МРСК Северо-Запада, разработки, представленные «РТСофт» на КПД-13, – это продуманные и взвешенные решения по переходу от традиционных подходов к автоматизации подстанций к цифровой подстанции.

Инновационное развитие: от систем автоматизации к цифровым подстанциям

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 07 (195) апрель 2012 года:

  • Ситуация вокруг АЭС «Куданкулам» разрешилась
    Ситуация вокруг АЭС «Куданкулам» разрешилась

    Разрешилась ситуация с АЭС «Куданкулам», сооружаемой при участии ЗАО «Атомстройэкспорт», компании госкорпорации «Росатом», в индийском штате Тамилнад. ...

  • Крупнейший ветроэнергетический проект в Латинской Америке
    Крупнейший ветроэнергетический проект в Латинской Америке

    Мексиканская группа компаний Marena Renovables осуществляет проект крупнейшей ветроэлектростанции в Латинской Америке. Для него у датского производителя ветротурбин – компании Vestas Wind A/S – заказаны 132 ветровых генератора общей мощностью 396 МВт. Ветропарк будет располагаться на тихоокеанском побережье штата Оахака, на юго-западе страны. В 2010 году мексиканский конгресс одобрил национальную энергетическую стратегию, предложенную ...

  • Новая модель рынка: борьба за бизнес или нацеленность на потребителя?
    Новая модель рынка: борьба за бизнес или нацеленность на потребителя?

    Традиционная конференция «Риск-менеджмент в энергетике» в этом году прошла с уточненной темой – «Перезагрузка». ...

  • Показательная порка
    Показательная порка

    Сотрудники «Удмуртэнерго» – филиала МРСК Центра и Приволжья провели рейд по выявлению безучетного и бездоговорного потребления электроэнергии совместно с группой республиканского телеканала. ...

  • Индикаторы короткого замыкания «Астрон» в распределительных линиях 6‑10 кВ
    Индикаторы короткого замыкания «Астрон» в распределительных линиях 6‑10 кВ

    Доверие к поставщику электроэнергии зависит от многих факторов. Это не только бесперебойная подача потребителю электроэнергии, но и оперативное реагирование в случае чрезвычайных ситуаций. ...