74
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
74
п
о
д
с
т
а
н
ц
и
и
подст
анции
Т
акая
постановка
задачи
закономерно
диктует
со
-
ответствующие
требова
-
ния
не
только
к
качеству
оборудования
,
но
и
отличные
от
прежних
требования
к
управле
-
нию
энергообъектами
.
Сегодня
в
целях
обеспечения
эффективной
работы
силового
оборудования
и
его
управляемости
мировая
практика
электроэнергетики
вы
-
работала
идеологию
и
технологию
построения
энергообъекта
как
цифровой
подстанции
(
далее
—
ЦПС
).
Разработаны
и
внедрены
необходимые
международные
стандарты
,
в
соответствии
с
ко
-
торыми
строится
ЦПС
.
Основной
пакет
—
это
набор
стандартов
цифрового
информационного
об
-
мена
данными
IEC 61850.
Суть
и
практическая
польза
технологии
ЦПС
—
это
возмож
-
ность
построения
подстанции
(
района
подстанций
)
как
единого
комплекса
,
в
котором
все
устрой
-
ства
и
системы
взаимодействуют
по
единому
информационному
стандарту
,
что
позволяет
унифи
-
цировать
и
типизировать
практи
-
чески
все
технические
решения
в
части
автоматизации
,
управле
-
ния
,
наблюдаемости
и
учёта
,
а
значит
—
повысить
надёжность
и
удешевить
процесс
эксплуатации
энергообъектов
.
Последние
несколько
лет
в
профессиональном
сообществе
электроэнергетиков
России
ве
-
дётся
многосторонняя
дискуссия
о
целесообразности
применения
технологии
ЦПС
.
Безусловно
,
по
внедрению
ЦПС
на
отечествен
-
ных
площадках
есть
множество
сложных
вопросов
—
от
сугубо
технических
до
организационных
и
финансовых
.
Тем
не
менее
хо
-
чется
отметить
,
что
дискуссия
за
-
тянулась
.
Сегодня
в
этом
направлении
в
РФ
реализован
только
один
про
-
ект
ЦПС
—
это
экспериментальная
ЦПС
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»,
которую
,
впрочем
,
нельзя
считать
рабочим
объектом
,
т
.
к
.
экспериментальная
подстанция
не
является
рабочим
элементом
единой
сети
.
То
есть
до
сего
времени
реализованного
проекта
рабочей
ЦПС
нет
ни
в
од
-
ной
сетевой
компании
РФ
.
При
этом
представляется
очевидным
,
что
решение
дис
-
куссионных
вопросов
примене
-
ния
ЦПС
невозможно
без
опыта
реализации
данной
технологии
на
работающем
сетевом
объ
-
екте
.
Только
на
практике
можно
оценить
преимущества
и
воз
-
можные
риски
,
получить
взве
-
шенный
ответ
о
возможностях
и
способах
дальнейшего
примене
-
ния
технологии
ЦПС
.
Активно
уча
-
ствуя
все
эти
годы
в
общей
дис
-
куссии
по
теме
ЦПС
,
но
при
этом
глубоко
понимая
необходимость
практической
проверки
данной
технологии
,
ОАО
«
МОЭСК
»
в
тече
-
ние
2012
и
2013
годов
провело
многостороннюю
техническую
и
организационную
работу
по
подготовке
к
реализации
пилот
-
ного
проекта
ЦПС
на
одной
из
действующих
подстанций
.
Выход
ОАО
«
МОЭСК
»
на
практический
этап
реализации
такой
иннова
-
ционной
технологии
,
как
ЦПС
,
стал
возможен
только
благодаря
системной
и
взвешенной
тех
-
нической
политике
компании
,
направленной
на
комплексный
Технология ЦПС для
модернизации электроэнергетики
Современное состояние электросетевого комплекса России характеризуется
острой необходимостью масштабных реконструкций изношенного оборудова-
ния. Объекты, массово вводившиеся в эксплуатацию в советский период разви-
тия электроэнергетики, отработав установленный срок и более, закономерно по-
дошли к стадии физического износа. Вместе с тем в отрасли есть понимание, что
обновление оборудования является не самоцелью, а инструментом, способным, с
учётом современного развития техники и технологий, вывести энергоснабжение
потребителей на качественно иной уровень, значительно снизив при этом стои-
мость владения оборудованием.
Сергей ИВАННИКОВ, заместитель директора —
главный инженер «Северные
электрические сети» филиал ОАО «МОЭСК»
Максим ГРИБКОВ, директор Департамента
по релейной защите и режимной автоматике
электрических сетей ОАО «МОЭСК»
75
№
2 (23),
март
–
апрель
, 2014
75
подход
в
решении
вопросов
экс
-
плуатации
электрических
сетей
.
Технические
службы
ОАО
«
МОЭСК
»
активно
проявляют
заин
-
тересованность
в
продвижении
но
-
ваций
,
направленных
на
снижение
стоимости
строительства
и
владения
оборудованием
,
повышение
надёж
-
ности
его
эксплуатации
,
наблюдае
-
мости
и
диагностики
.
На
практике
внедрение
серьёзных
новаций
,
в
том
числе
таких
,
как
ЦПС
,
требует
согласованных
и
инициативных
уси
-
лий
всех
уровней
управления
в
ком
-
пании
—
от
руководства
головного
офиса
и
филиалов
до
исполнитель
-
ного
персонала
в
РЭС
,
от
техниче
-
ских
служб
до
подразделений
капи
-
тального
строительства
,
что
и
было
обеспечено
ОАО
«
МОЭСК
»
при
реа
-
лизации
пилотного
проекта
ЦПС
на
ПС
35
кВ
«
Бабайки
».
В
результате
проведения
кор
-
поративных
процедур
был
опреде
-
лён
подрядчик
,
проявивший
соб
-
ственную
инициативу
в
данном
направлении
.
Генподрядчики
—
ООО
«
Спецстроймонтаж
»
и
ООО
«
Автома
-
тизация
,
системы
,
технологии
»,
раз
-
работчик
и
субподрядчик
,
реализо
-
вавший
проект
ЦПС
, —
предложили
оптимальные
технические
решения
,
выполнили
рабочее
проектирова
-
ние
,
обеспечили
поставку
и
наладку
оборудования
ЦПС
в
рамках
работ
по
существующему
титулу
неком
-
плексной
реконструкции
ПС
35
кВ
«
Бабайки
»
в
филиале
«
Северные
электрические
сети
»,
Клинский
рай
-
он
электрических
сетей
.
Все
работы
и
поставки
,
отно
-
сящиеся
к
тематике
ЦПС
,
были
выполнены
за
счёт
подрядных
ор
-
ганизаций
,
поскольку
последние
по
-
нимают
перспективность
данной
те
-
матики
и
необходимость
получения
практического
опыта
реализации
подобных
проектов
.
Следует
отме
-
тить
уровень
компетенции
подряд
-
ных
компаний
в
области
ЦПС
:
его
обеспечили
квалифицированный
персонал
,
применяющий
самые
со
-
временные
технические
решения
,
и
надлежащим
образом
оснащён
-
ная
производственная
база
.
Кроме
того
,
привлечённые
под
-
рядчики
и
поставщики
обладают
необходимым
ресурсом
для
реа
-
лизации
решений
ЦПС
в
комплек
-
се
с
первичным
оборудованием
,
поскольку
вопросы
эффективного
применения
технологии
ЦПС
могут
быть
решены
только
на
базе
соот
-
ветствующего
этим
требованиям
коммутационного
и
трансформатор
-
ного
оборудования
.
ПС
35
кВ
«
Бабайки
»
включает
в
себя
два
класса
напряжения
— 35
и
6
кВ
.
ОРУ
35
кВ
состоит
из
7
при
-
соединений
,
собранных
по
схеме
«
одна
рабочая
система
шин
,
сек
-
ционированная
выключателем
»
(
рис
. 1).
РУ
6
кВ
—
комплектное
распределительное
устройство
на
-
ружного
исполнения
,
состоящее
из
16
присоединений
.
На
подстанции
выполнено
пол
-
ное
дублирование
всех
устройств
РЗА
.
Основной
комплект
реализован
на
базе
МП
-
терминалов
Siemens,
дублирующий
комплект
—
на
основе
терминалов
Алгоритм
NR
совмест
-
ного
производства
компаний
ООО
«
АСТ
»
и
«Nary Electric».
Основной
ком
-
плект
защит
представлен
традицион
-
ной
системой
релейной
защиты
без
применения
цифровой
передачи
информации
между
терминалами
.
Всё
взаимодействие
между
устрой
-
ствами
осуществляется
по
медным
кабельным
связям
.
Дублирующий
комплект
представляет
собой
ре
-
лейную
защиту
нового
поколения
с
использованием
протокола
МЭК
61850-9-2LE.
Установленная
система
РЗА
на
базе
МП
Алгоритм
NR
является
двухуровневой
:
•
уровень
контроллеров
,
выполня
-
ющих
функции
сбора
,
передачи
аналоговой
и
дискретной
инфор
-
мации
,
а
также
непосредствен
-
ного
воздействия
на
коммутаци
-
онный
аппарат
;
•
уровень
МП
-
терминалов
РЗА
,
выполняющих
обработку
полученной
информации
,
формирование
необходимых
воздействий
на
коммутацион
-
ный
аппарат
,
взаимодействие
со
вспомогательными
устрой
-
ствами
контроля
,
диагностики
и
сигнализации
,
а
также
структу
-
рой
верхнего
уровня
.
Взаимодействие
уровней
осу
-
ществляется
по
шине
процесса
.
Шина
процесса
представляет
собой
совокупность
оптических
связей
,
объединённых
в
сеть
.
Сеть
разделе
-
на
на
две
части
,
соответствующие
классам
напряжения
,
каждая
из
ко
-
торых
имеет
топологию
«
звезда
».
Для
повышения
надёжности
вы
-
полнено
100%
дублирование
сети
.
Передача
дискретных
сообщений
и
измерений
осуществляется
по
протоколу
МЭК
61850-9-2LE.
Все
устройства
ЦПС
синхронизированы
по
времени
с
системой
GPS.
Сиг
-
налы
точного
времени
передаются
Рис
. 1.
ОРУ
35
кВ
ПС
«
Бабайки
»
Рис
. 2.
Шкаф
контроллеров
измерения
и
управления
уличного
исполнения
76
СЕТИ РОССИИ
На
прошедшей
отраслевой
вы
-
ставке
«UPGrid»,
организованной
ОАО
«
Россети
»,
проект
ПС
«
Бабай
-
ки
»
был
оценен
по
достоинству
и
занял
первое
место
в
номинации
«
Реализованный
инновационный
проект
».
Продолжая
движение
в
направ
-
лении
практического
внедрения
тех
-
нологий
ЦПС
в
комплексе
с
самым
современным
электросиловым
оборудованием
,
ОАО
«
МОЭСК
»
в
на
-
стоящее
время
реализует
НИОКР
«
Разработка
типовой
цифровой
под
-
станции
10, 20, 35
кВ
для
нужд
ОАО
«
МОЭСК
».
Этот
проект
призван
на
прак
-
тике
продемонстрировать
синер
-
гетический
эффект
от
совместного
применения
современных
систем
Рис
. 3.
Шкаф
цифровых
защит
ПС
35
кВ
«
Бабайки
»
Рис
. 4.
АРМ
оперативного
персонала
.
Мнемосхема
ПС
35
кВ
«
Бабайки
»
устройствам
по
оптическим
кана
-
лам
точка
-
точка
в
тайм
-
коде
IRIG-B,
который
позволяет
достичь
точности
синхронизации
времени
<100
нс
.
Контроллеры
присоединений
установлены
в
шкафах
двухсторон
-
него
обслуживания
на
ОРУ
в
непо
-
средственной
близости
от
коммута
-
ционного
оборудования
.
Шкафы
наружной
установки
оборудованы
системой
поддержа
-
ния
микроклимата
с
возможностью
удалённого
контроля
и
управления
для
обеспечения
оптимальной
экс
-
плуатационной
температуры
внутри
шкафа
как
в
зимний
,
так
и
в
летний
периоды
(
рис
. 2).
Терминалы
РЗА
установлены
в
шкафах
двухстороннего
обслужива
-
ния
в
помещении
ОПУ
(
рис
. 3).
Реализация
пилотного
проекта
ЦПС
на
действующей
подстанции
позволила
получить
практический
опыт
построения
комплекса
ЦПС
на
действующей
подстанции
,
то
есть
:
•
отработаны
общетехнические
и
организационные
вопросы
,
свя
-
занные
с
всесторонними
согла
-
сованиями
различных
служб
заказчика
и
внешних
сторон
;
•
отработаны
детальные
техниче
-
ские
вопросы
проектирования
,
монтажа
и
наладки
ЦПС
;
•
выявлены
и
проанали
-
зированы
различные
варианты
применения
комплекса
ЦПС
на
дей
-
ствующих
подстанциях
;
•
уточнены
технические
требования
к
оборудо
-
ванию
,
необходимые
для
применения
техно
-
логии
ЦПС
;
•
уточнён
перечень
недостающих
норма
-
тивных
требований
,
«
первичной
»
и
«
вторичной
»
ком
-
мутации
на
базе
модулей
высокой
заводской
готовности
,
что
обеспе
-
чивает
значительное
сокращение
сроков
производства
работ
по
строительству
и
/
или
реконструкции
энергообъекта
,
а
также
их
стоимо
-
сти
(
рис
. 4).
В
заключение
стоит
отметить
,
что
технология
ЦПС
не
является
гло
-
бальной
панацеей
в
решении
задач
реконструкции
,
но
на
сегодня
она
является
наиболее
эффективным
инструментом
,
которым
необходи
-
мо
научиться
владеть
.
Только
грамотное
применение
техно
-
логии
ЦПС
,
основан
-
ное
на
практическом
опыте
и
ресурсе
ком
-
плексных
решений
с
учётом
силового
обо
-
рудования
,
позволит
решить
насущные
во
-
просы
реконструкции
,
а
также
перейти
на
качественно
новый
уровень
сети
— Smart
Grid.
необходимых
для
применения
технологии
ЦПС
;
•
выработаны
технические
и
экономические
показатели
целе
-
сообразности
и
возможности
применения
технологии
ЦПС
на
подстанциях
применительно
к
различному
первичному
и
вто
-
ричному
оборудованию
;
•
определены
реальные
сравни
-
тельные
экономические
показа
-
тели
ЦПС
по
отношению
к
тради
-
ционному
комплексу
РЗА
;
•
создан
действующий
полигон
ЦПС
в
условиях
работающей
под
-
станции
,
позволяющий
безбо
-
лезненно
для
силового
оборудо
-
вания
решить
многочисленные
задачи
—
от
получения
реального
сравнительного
анализа
работы
комплекса
ЦПС
,
опробования
различных
алгоритмов
работы
ЦПС
до
обучения
персонала
;
•
оценена
возможность
и
целесо
-
образность
дальнейшего
разви
-
тия
проекта
ЦПС
35
кВ
«
Бабай
-
ки
»
до
кластера
ЦПС
в
данном
районе
электрических
сетей
с
соответствующим
объединени
-
ем
в
общую
сеть
и
организацией
единого
скоординированного
управления
.
Генеральный
директор
ОАО
«
Россети
»
О
.
Бударгин
вручает
Генеральный
директор
ОАО
«
Россети
»
О
.
Бударгин
вручает
приз
за
первое
место
в
номинации
«
Реализованный
приз
за
первое
место
в
номинации
«
Реализованный
инновационный
проект
»
инновационный
проект
»
Оригинал статьи: Технология ЦПС для модернизации электроэнергетики
Современное состояние электросетевого комплекса России характеризуется острой необходимостью масштабных реконструкций изношенного оборудования. Объекты, массово вводившиеся в эксплуатацию в советский период развития электроэнергетики, отработав установленный срок и более, закономерно подошли к стадии физического износа. Вместе с тем в отрасли есть понимание, что обновление оборудования является не самоцелью, а инструментом, способным, с учётом современного развития техники и технологий, вывести энергоснабжение потребителей на качественно иной уровень, значительно снизив при этом стоимость владения оборудованием.
