САВС — это совокупность взаимосвязанных технических и программных средств, обеспечивающих решение задачи восстановления работоспособности схемы электроснабжения потребителей выделенного участка распределительных сетей 6(10) кВ при частичном повреждении данного участка. САВС организована как единая интегрированная иерархическая распределенная система, работающая в масштабе реального времени, оснащенная средствами управления, сбора, обработки, регистрации, хранения и передачи информации, состоящая из промышленных контроллеров, устройств фиксации аварийных параметров сети, серверов и специализированного ПО.
Шагеев С.Р., главный инженер филиала АО «Сетевая компания» — Казанские электрические сети
Бурмистров А.С., начальник отдела автоматизации распределительных сетей филиала АО «Сетевая компания» — Казанские электрические сети
В целях апробирования системы автоматизированного восстановления электроснабжения потребителей (САВС) в АО «Сетевая компания» в 2016 году был внедрен пилотный проект. В качестве пилотного участка сети была выбрана сеть 10 кВ, осуществляющая электроснабжение нового ЖК «Салават Купере» (27 000 жителей, 22 жилых м/д, 3 д/с, 2 школы), состоящая из одного распределительного пункта и 10 трансформаторных подстанций.
Все трансформаторные подстанции были оснащены шкафами автоматизированной системы технологического управления (АСТУ) с функцией САВС на базе контроллеров ARIS C305. Распределительные устройства 10 кВ трансформаторных подстанций на базе элегазовых моноблоков RM-6 были дооснащены моторизированными приводами.
Распределительный пункт был оснащен шкафом АСТУ с функцией САВС на базе контроллера ARIS МТ210, осуществляющим функции сбора ТС, ТИ, сигналов МФЗ, ОЗЗ от контроллеров ТП, обработки логики САВС, отправки управляющих воздействий на устройства полевого уровня управления коммутационными аппаратами в сети, а также отправки информационных сигналов о текущем режиме САВС на верхний уровень (рисунок 1).
Для передачи данных между объектами были применены беспроводные каналы связи широкополосного беспроводного доступа Wi-Max (основной) и мобильный GSM (резервный).
Результаты опытной эксплуатации САВС показали высокую эффективность решения поставленных задач, доказали актуальность и перспективность внедрения. Зафиксировано значительное снижение показателей численного представления надежности электроснабжения SAIDI (показатель средней продолжительности прекращения передачи электрической энергии на точку поставки или одного потребителя) и SAIFI (показатель средней частоты длительных прекращений передачи электрической энергии на точку поставки или одного потребителя) на пилотном участке сети, а тиражирование решения на участках с высокой интенсивностью аварий позволит получить максимальную экономическую эффективность. При классической реализации поиска повреждения и переключением силами оперативной бригады на восстановление электроснабжения уходило от 30 до 80 минут. Внедрение САВС позволило сократить время восстановления до 1 минуты.
Таким образом, с 2019 года дан старт масштабной программе по комплексной реконструкции и строительству распределительных сетей (КРиС) 6(10) кВ г. Казани. В зону действия САВС входят более 1000 трансформаторных подстанций и распределительных пунктов, из них 330 объектов оснащены АСТУ полевого уровня.
Однако САВС первого поколения не был лишен недостатков. В качестве основного недостатка можно выделить жесткую логику алгоритмов и сложность масштабирования. Динамичный рост и развитие г. Казани приводит к изменениям топологии распределительной сети. Новые технологические присоединения создают необходимость переконфигурации логики САВС силами компетентного персонала производителя оборудования, что накладывало на капитальные затраты по реконструкции основной сети значительные операционные затраты по внеочередному обслуживанию САВС. Стоит отметить, что современные САВС второго и третьего поколения работают в сетях с любой топологией и в любых режимах, гибкая логика позволяет без особых затруднений расширять и изменять конфигурацию силами эксплуатирующей организации. Кроме того, улучшены алгоритмы локализации ОЗЗ по переходному процессу, резервированные алгоритмы локализации ОЗЗ, реализован алгоритм выбора оптимального варианта восстановления сети, дополнительно к алгоритмам локализации ОЗЗ и МФЗ реализован алгоритм восстановления при отключении питающего узла, который дает максимальный эффект по сокращению продолжительности отключения потребителей при исчезновении напряжения на секциях шин 10 кВ распределительного пункта в условиях отсутствия или неисправности автоматического ввода резерва (АВР), добавлены контроль нарушения радиальности и прочие улучшения.
Вторым препятствием для широкого тиражирования САВС являлась достаточно высокая стоимость внедрения. В целях повышения экономической эффективности, в том числе сокращения объемов общестроительных работ, уменьшения количества закупаемого вспомогательного оборудования, объема монтажных и пусконаладочных работ, специалистами АО «Сетевая компания» был разработан Порядок об автоматизации распределительных сетей г. Казани (далее — Порядок), определяющий целевую модель автоматизации г. Казани «Умные сети» (Smartgrid). Целевая модель электросетевого комплекса, которая представляет собой совокупность методов организации эксплуатации и технических решений по автоматизации процессов передачи и распределения электрической энергии, предусматривает планомерное снижение затрат компании на оказание услуг по передаче электрической энергии с одновременным повышением качества оказываемых услуг. Стоит отметить, что утвержденный Порядок определил подход к автоматизации, обеспечивающий управляемость и наблюдаемость всей сети при реконструкции не более 30% оборудования.
На сегодняшний день целевая модель реализована на 39%. САВС третьего поколения, построенный по централизованному принципу, охватывает 25 участков распределительной сети г. Казани. Данные участки равномерно распределены по пяти районам электрических сетей (РЭС). Таким образом, за 6 лет казанские специалисты приобрели богатый опыт внедрения и эксплуатации САВС централизованного типа. На основе непрерывного анализа работы САВС был выполнен ряд технических и организационных мероприятий, направленных на достижение максимальной эффективности САВС.
Опыт эксплуатации САВС в Казанских электрических сетях доказывает ее высокую эффективность. Дальнейшая эксплуатация и развитие технологий позволит добиться максимальной эффективности системы при сокращении затрат на внедрение и сопровождение. Особую эффективность показывает одновременная реализация программ по переходу на низкоомное резистивное заземление нейтрали (РЗН) и внедрения системы автоматизированного восстановления электроснабжения потребителей (САВС), решающая сразу комплекс проблем в распределительных сетях 6(10) кВ. 
