Российские распределительные сетевые компании вступили в период больших испытаний и повышенных нагрузок, связанных с присоединением крупных промышленных и жилых потребителей, с необходимостью оптимизировать режимы работы сети, обеспечивать должное качество электроэнергии и сокращать время ликвидации форс-мажоров.

Один из способов повысить надежность кровеносной системы энергетики – совершенствование сетевых подстанций, которые становятся не только более мощными, но и более «самостоятельными» и интеллектуальными, «учатся» осуществлять постоянный мониторинг и контроль качества электроэнергии, заблаговременно сообщать о возникающих неполадках и рисках, принимать критически важные решения в кратчайшие сроки.

Какие новинки в этой области предлагают российские интеграторы и разработчики? Какие требования предъявляет большая энергетика к «интеллектуальным» подстанциям, в чем суть новых возможностей, которые открывает «умная» энергетика наших дней? Об этом рассказывает Андрей Трубкин, технический директор ЗАО «Электронмаш» (на фото).

– Андрей Викторович, компания, работающая на российском рынке электротехнической продукции без малого полтора десятилетия, позиционирует себя как поставщик системных решений в области электроснабжения и автоматизации производства, созданных на базе собственных разработок и мирового опыта. Насколько важное решение в стратегических планах ЗАО «Электронмаш» занимают «умные» подстанции, какие из достижений и наработок, созданных вашей компанией, аккумулируют они? Какие новые решения предлагаете вы российскому сетевому сообществу, взявшему курс на построение интеллектуальной энергетической системы, на массовое внедрение энергоэффективного необслуживаемого оборудования?

– Начнем с того, что приоритеты развития нашей компании соответствуют не только ее растущим компетенциям, но и важнейшим задачам российской электроэнергетики, взявшей курс на сокращение издержек, самодиагностику, предотвращение рисков, которые могут привести к критическим последствиям. В начале текущего десятилетия руководство компании определило в качестве наиболее перспективного направления развития на ближайшие годы именно создание интеллектуальных подстанций для энергетиков, научившихся оценивать выгоды «умных» решений. Последняя из предложенных нами новинок – интеллектуальная комплектная трансформаторная подстанция (КТП), представляющая собой комплекс современного электрооборудования и средств автоматизации. Данная КТП была разработана совместно с производственно-инжиниринговой компанией ЗАО «РТСофт», лидирующей на рынке промышленной автоматизации РФ. Презентация интеллектуальной КТП для распределительных сетей состоялась на Международном электроэнергетическом форуме UPGrid-2013 «Электросетевой комплекс. Инновации. Развитие».

– Что представляет собой «умная» подстанция для распределительных сетей, какие элементы входят в ее состав, какие необходимые для функционирования КТП задачи они выполняют?

– В состав представленной нами интеллектуальной КТП входят:

• автоматизированные комплектные распределительные устройства (КРУ) напряжением 35 и 6‑10 кВ;

• трансформаторы с устройствами РПН;

• интеллектуальные системы оперативного тока;

• автоматизированные щиты собственных нужд;

• системы релейной защиты, автоматизации и телемеханики.

В шкафах КРУ напряжением 35 и 10 кВ установлены контроллеры, совмещающие в себе функции устройства РЗА и контроллера автоматизированной системы управления (АСУ) КТП. В контроллере на программном уровне разделены релейная логика и программа АСУ, что позволяет специалистам различных служб обслуживать контроллер исходя из своих задач, не изменяя систему и логику работы другой его части.

В шкафах КРУ напряжением 10 кВ установлены электромоторные приводы механизма перемещения кассетного выдвижного элемента с силовым выключателем и заземлителя а также видеокамеры. Это позволяет управлять коммутационными аппаратами из удаленных диспетчерских пунктов, а также наблюдать за их коммутационным положением в режиме реального времени. Кроме того, в шкафах КРУ установлены датчики бесконтактного контроля температуры токоведущих шин.

Сухие силовые трансформаторы, используемые в составе интеллектуальной КТП, снабжены автономной системой управления принудительной вентиляцией, интегрированной в общеподстанционную АСУ, и устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Шкаф оперативного постоянного тока (ШОТ) оснащен специализированным контроллером, который, помимо мониторинга работы выпрямительных модулей и аккумуляторной батареи, обеспечивает интеграцию ШОТ в АСУ КТП.

Щит собственных нужд (ЩСН) выполнен в соответствии с техническими требованиями ОАО «Россети» и имеет три ввода, в том числе один от резервного дизель-генератора. В качестве вводных и секционных аппаратов используются автоматические выключатели серии Emax2, производства компании «АББ», обладающие возможностью интеграции в АСУ КТП по протоколу 61850. В ЩСН установлены датчики температуры шин вводных автоматов и система защиты от прикосновения к токоведущим частям. Кроме того, в ЩСН установлен контроллер, в котором реализован гибкий алгоритм АВР, позволяющий его подстраивать под текущую задачу без изменения программы.

Перечисленные выше технические решения и позволяют повысить надежность, наблюдаемость и управляемость КТП. Помимо этого, АСУ КТП выполняет важные дополнительные функции, такие, как диагностика состояния всех элементов и автоматизированный учет износа первичного оборудования подстанции.

Разработанная компаниями «Электронмаш» и «РТСофт» интеллектуальная КТП для распределительных сетей полностью автоматизирована и подготовлена к интеграции в активно-адаптивные сети в соответствии с концепцией Smart Grid. При разработке интеллектуальных КТП учтены требования важнейшего стратегического документа – «Положения о единой технической политике в электросетевом комплексе ОАО «Российские сети».

– Какие обстоятельства повышают актуальность внедрения интеллектуальных КТП, их востребованность в глазах российского сетевого сообщества? В чем заключаются новые возможности, которые предлагают «умные» подстанции энергетикам?

– Применение интеллектуальных КТП позволяет:

• значительно сократить время восстановления при авариях за счет быстрого определения и оперативной передачи информации о поврежденном участке сети на диспетчерский пункт;

• оптимизировать режимы работы сети и сократить потери электроэнергии за счет применения автоматизированных систем регулирования напряжения с выходом на управление устройствами РПН трансформаторов;

• осуществлять постоянный мониторинг и управление качеством электроэнергии;

• и наконец, повысить надежность электроснабжения за счет обеспечения контроля технического состояния электрооборудования и интеграции систем РЗА в структуру систем оперативно-технического и диспетчерского управления верхнего уровня.

Что касается обстоятельств, повышающих актуальность внедрения интеллектуальных подстанций нового поколения, то это, безусловно, высокая степень износа электросетевых объектов и старение энергетической инфраструктуры в сочетании с ростом требований к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения.

Важнейшая задача настоящего времени – необходимость оптимизации инвестиций в электросетевой комплекс за счет повышения гибкости сети и ее компонентов (включая системы автоматизации), использование возможностей, которые создает появление инновационных решений в области телекоммуникационных технологий.

К сожалению, внедрение «умных» подстанций не обходится без проблем – таких, как недостаточность нормативной базы и высокая стоимость первоначальных капитальных вложений. И все же стоит ожидать, что проблемы переходного периода будут преодолены и потребность в интеллектуальных подстанциях в ближайшей перспективе будет неизменно расти.

– Какие задачи ставят необходимость создания подстанций нового поколения перед ЗАО «Электронмаш» и его партнерами? Какие действия предпринимает ваша компания, чтобы удовлетворить ожидаемый в ближайшем будущем повышенный спрос электросетевого сообщества на интеллектуальные подстанции?

– Основными задачами, которые нам приходится решать в связи с необходимостью создания интеллектуальных КТП, являются:

• кадровое усиление и повышение квалификации сотрудников отделов проектирования подстанций и автоматизированных систем управления;

• подготовка компетентных руководителей проектов, способных эффективно управлять ими на стадиях проектирования, изготовления и поставки оборудования, монтажа и проведения пусконаладочных работ;

• углубление взаимодействия с ЗАО «РТСофт» при проектировании и реализации совместных проектов.