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»