Рассмотрен переход программно-аппаратного комплекса подстанций на новый уровень – цифровые подстанции, также рассмотрены цели создания цифровых подстанций и этапы реализации
цифровая подстанция, автоматизация, технологии, электроэнергетика
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. Копытов Н.П. Решения в сфере электроэнергетики. Развитие в кон-тексте цифровизации/ Н. П. Копытов // Новости ЭлектроТехники. - № 1 (115). - С. 32-33.
2. Лобов Б.Н., Лызарь И.О., Левчук В.Э. Понятие "цифровая подстанция" // Молодой исследователь Дона. 2020. №3 (24). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ponyatie-tsifrovaya-podstantsiya (дата обращения: 25.02.2023).
3. Могиленко А.В. Влияние цифровизации на энергетическую отрасль / А. В. Могиленко // Новости ЭлектроТехники. - 2018. - № 4 (112). - С. 34-37.
4. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Этапы развития стратегий и информационных систем управления производственными активами // Путь науки. - 2015. - № 5. - С. 42-45.
