The transition of the software and hardware complex of substations to a new level - digital substations is considered, the goals of creating digital substations and the stages of implementation are also considered
digital substation, automation, technology, power industry
Для успешного развития автоматизации процессов передачи, преобразования и распределения электроэнергии в масштабах Единой национальной электрической сети (ЕНЭС) разрабатывается общая концепция программно-аппаратного комплекса цифровой подстанции (ЦПС) [1, 2].
Переход к передаче сигналов в цифровом виде на всех уровнях управления подстанцией позволит получить целый ряд преимуществ, в том числе:
1. Существенно сократить затраты на кабельные вторичные цепи и каналы их прокладки, приблизив источники цифровых сигналов к первичному оборудованию.
2. Повысить электромагнитную совместимость современного вторичного оборудования – микропроцессорных устройств и вторичных цепей благодаря переходу на оптические связи.
3. Упростить и, в конечном итоге, удешевить конструкцию микропроцессорных интеллектуальных электронных устройств за счет исключения трактов ввода аналоговых сигналов.
4. Унифицировать интерфейсы устройств IED (интеллектуальные электронные устройства – Intelligent Electronic Devices), существенно упростить взаимозаменяемость этих устройств (в том числе замену устройств одного производителя на устройства другого производителя) и др.
При этом достигаются следующие цели:
– уменьшение капитальных затрат;
– увеличение точности измерений;
– сокращение возникновения возможных технических неполадок.
Реализация ЦПС осуществляется в два этапа.
Этап № 1. Использование существующего основного оборудования, к которому добавляется интерфейсный цифровой интеллектуальный модуль (как правило, размещаемый в помещении) на базе профиля стандарта МЭК 61850 (стандарт международной электротехнической комиссии, по - французски: Commission électrotechnique internationale): IEC 61 850−8.1 и IEC 61 850−9.2. Возможна корректировка состава и типа применяемых датчиков. Получение опыта эксплуатации. Разработка всей номенклатуры устройств релейной защиты и автоматики, измерений с интерфейсами IEC 61 850−8.1 и IEC 61 850−9.2 [2].
Этап № 2. Существенная модернизация основного электрооборудования с интеграцией в него специализированных цифровых необслуживаемых датчиков, полевых контроллеров, твердотельных исполнительных модулей. Расширение объема задач, выполняемых интерфейсным модулем. Доработка всех компонентов ЦПС с учетом опыта эксплуатации.
Реализация данных этапов позволяет получить преимущества, которые достигаются в метрологическом обеспечении цифровых подстанций над традиционными [3, 4]:
– отсутствие потерь при передаче информации;
– неограниченное тиражирование информации;
– единожды выполняемое аналого-цифровое преобразование (первичное измерение);
– обеспечение надежности (диагностика и тестирование).
А также повысить информационную безопасность цифровых подстанций:
– обеспечение безопасности канала;
– гибкое управление правами пользователей;
– диагностика кибер-атак;
– защита от подмены сообщений;
– защита от атак на отказ в доступе.
1. Kopytov N.P. Resheniya v sfere elektroenergetiki. Razvitie v kon-tekste cifrovizacii/ N. P. Kopytov // Novosti ElektroTehniki. - № 1 (115). - S. 32-33.
2. Lobov B.N., Lyzar' I.O., Levchuk V.E. Ponyatie "cifrovaya podstanciya" // Molodoy issledovatel' Dona. 2020. №3 (24). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ponyatie-tsifrovaya-podstantsiya (data obrascheniya: 25.02.2023).
3. Mogilenko A.V. Vliyanie cifrovizacii na energeticheskuyu otrasl' / A. V. Mogilenko // Novosti ElektroTehniki. - 2018. - № 4 (112). - S. 34-37.
4. Sazykin V.G., Kudryakov A.G. Etapy razvitiya strategiy i informacionnyh sistem upravleniya proizvodstvennymi aktivami // Put' nauki. - 2015. - № 5. - S. 42-45.
