Цифровая подстанция и ее основные фрагменты
Опытный полигон цифровой подстанции (ЦПС) – это комплекс оборудования и технических средств для испытания программно-аппаратного комплекса цифровой подстанции (ПАК ЦПС) включающий в себя макет ПАК ЦПС, тестово-моделирующий комплекс (ТМК), центр управления подстанцией (ЦУПС), силовое оборудование, средства инфраструктуры, контроля и управления.
|
Тенденция перехода на цифровые технологии в системах сбора и обработки информации, управления и автоматизации подстанций наметилась более 25 лет назад и в настоящее время стремительно развивается. Практически все ведущие фирмы электроэнергетической отрасли активно работают в этом направлении. Расширяется количество теоретических и практических исследований. Появляются новые международные стандарты, образцы оборудования, опытные полигоны.
ПАО «ФСК ЕЭС» совместно с АО «НТЦ ФСК ЕЭС» ввело в опытную эксплуатацию пусковой комплекс цифровой подстанции (ЦПС), созданной на базе экспериментальной подстанции 110 кВ АО «НТЦ ФСК ЕЭС».
Цифровая подстанция укомплектована интеллектуальным вторичным оборудованием, разработанном с применением международного стандарта МЭК 61850. Обмен информацией между вторичными устройствами и измерительным первичным оборудованием осуществляется по протоколу МЭК 61850-9-2LE (по «шине процесса»), в свою очередь вторичные устройства (IED - Intelligent Electronic Device) с верхним уровнем управления подстанцией по протоколу МЭК 61850-8-1 (по «шине станции»). — На подстанции установлены высоковольтные цифровые измерительные оптические трансформаторы тока и напряжения, многофункциональные приборы измерений и учета, релейная защита и автоматика зарубежных и российских компаний, система синхронизации, система отображения и управления подстанцией (SCADA). Коммуникационная среда подстанции, обеспечивающая информационный обмен по «станционной шине» и «шине процесса», между всем вторичным и первичным измерительным оборудованием (локальная сеть), выполнена с использованием активного коммуникационного оборудования, объединенного волоконно-оптическими кабелями.
Преимущества перехода к передаче сигналов в цифровом виде на всех уровнях управления ПС:
- существенное сокращение затрат на кабельные вторичные цепи и каналы их прокладки за счет приближения источников цифровых сигналов к первичному оборудованию;
- повышение электромагнитной совместимости современного вторичного оборудования – микропроцессорных устройств и вторичных цепей благодаря переходу на оптические связи;
- упрощение и, в конечном итоге, удешевление конструкции микропроцессорных интеллектуальных электронных устройств за счет исключения трактов ввода аналоговых сигналов;
- унифицирование интерфейсов устройств IED, упрощение взаимозаменяемости этих устройств (в том числе замена устройств одного производителя на устройства другого производителя) и др.
Цели создания цифровой подстанции:
- Унификация информационных протоколов обмена данными.
- Обеспечение интероперабельности устройств.
- Сокращение кабельного хозяйства.
- Обеспечение наблюдаемости каналов сбора, передачи информации и управления.
- Снижение метрологических потерь во вторичных цепях.
- Упрощение способов тиражирования первичной информации.
- Упрощение механизмов поверки устройств.
- Унификация механизмов конфигурирования подстанции.
- Формирование единой системы диагностики устройств вторичной коммутации. Переход к выполнению удаленной функциональной диагностики.
- Обеспечение информационной безопасности энергообъекта.
- Переход к необслуживаемым подстанциям.
Состав услуг АО «НТЦ ФСК ЕЭС» по созданию и внедрению ЦПС:
- Выполнение НИОКР по темам: «Разработка технологии «Цифровая подстанция»»;
-
Сертификация цифровых устройств контроля, защиты и управления нового поколения на соответствие стандарту МЭК 61850;
-
Разработка нормативно-технической документации по проектированию, разработке и обслуживанию программно-аппаратных комплексов «Цифровая подстанция» (ПАК ЦПС);
-
Испытания цифровых устройств контроля, защиты и управления нового поколения на базе современных протоколов МЭК 61850-9.2 и МЭК 61850-8.1;
-
Испытания модулей УСО (Merging Unit), предназначенных для связи силового электрооборудования (измерительного, коммутационного) с оборудованием ЦПС по цифровому интерфейсу на базе протоколов МЭК 61850-9.2 и МЭК 61850-8.1;
- Комплексные испытания ПАК ЦПС;
- Проектирование подстанций, использующих оборудование, выполненное по технологии «Цифровая подстанция»
|