6
АКЦЕНТ
а
к
т
у
а
л
ь
н
о
е
и
н
т
е
р
в
ь
ю
актуа
льное интервью
—
Андрей
Михайлович
,
что
та
-
кое
цифровая
подстанция
(
ЦПС
)?
—
Для
многих
людей
и
даже
для
работников
электроэнергетики
это
довольно
далёкий
и
неоднозначно
трактуемый
термин
.
В
нашем
пони
-
мании
«
цифровая
подстанция
» —
это
подстанция
,
оснащённая
ин
-
формационно
-
технологическими
и
управляющими
системами
,
в
ко
-
торой
информационный
обмен
меж
-
ду
её
элементами
осуществляется
цифровыми
информационными
по
-
токами
.
Параметры
информацион
-
ного
обмена
задаются
моделями
данных
,
сервисами
и
протоколами
в
соответствии
с
серией
стандартов
МЭК
61850.
В цифровых
подстанциях мы
видим огромный
потенциал
В настоящее время не затихают дискуссии, надо или не надо
в наше кризисное время, сопровождающееся дефицитом фи-
нансирования, совершенствовать старые и внедрять новые
технологии в электроэнергетике. Ведь это дополнительные
затраты, окупятся ли они, не снизят ли надёжность нашей
электроэнергетики? Рассмотрим этот вопрос с позиции тех,
кто считает, что внедрять новые технологии надо. Особен-
но перспективными с экономической точки зрения, по мне-
нию многих учёных и специа листов, является направление
по внедрению техно-
логии «Цифровая под-
станция». О том, что
такое «цифровая под-
станция», о сложностях
и перспективах внедре-
ния и об эффекте от вне-
дрения мы побеседовали
с заместителем главного
ин женера по эксплуата-
ции основного оборудо-
вания ПАО «ФСК ЕЭС»
Андреем ЕПИФАНОВЫМ.
7
№
1 (34) 2016
—
Для
непосвященных
это
набор
не
очень
понятных
терминов
.
Можете
пояснить
?
—
Попробуем
упростить
.
В
настоящее
время
со
-
временная
подстанция
,
как
у
нас
в
России
,
так
и
за
рубежом
,
представляет
собой
гибридный
набор
различных
технологичес
ких
устройств
:
управления
технологическими
процес
сами
(
АСУ
ТП
),
системы
релейной
защиты
и
противоаварийной
автоматики
(
РЗ
и
ПА
),
системы
обнаружения
места
поврежде
-
ния
(
ОМП
),
автоматизированные
ин
фор
ма
ци
он
-
но
-
из
ме
ри
тель
ные
системы
коммерческого
учета
(
АИИС
КУЭ
),
автоматизированные
измерительные
системы
контроля
за
технологическими
параме
-
трами
подстанции
и
др
.
Каждое
их
этих
устройств
получает
от
измерительных
трансформаторов
на
-
пряжения
и
трансформаторов
тока
аналоговые
сиг
-
налы
,
преобразует
их
в
цифровые
,
и
,
соответствен
-
но
,
каждое
из
этих
устройств
и
систем
уже
работает
на
цифровых
принципах
.
Долгое
время
передача
информации
от
измерительных
трансформато
-
ров
к
указанным
видам
устройств
,
а
также
между
устройствами
осуществлялась
в
аналоговом
виде
,
по
кабелям
с
медными
жилами
.
Перелом
настал
с
введением
серии
стандартов
МЭК
61850,
пред
-
ложившей
способ
передачи
информации
в
цифро
-
вом
виде
.
В
настоящее
время
есть
целая
линейка
цифровых
измерительных
трансформаторов
,
яв
-
ляющихся
элементами
первичного
оборудования
подстанции
,
созданы
устройства
релейной
защиты
,
автоматики
и
учёта
,
способные
работать
с
данными
полностью
в
цифровом
виде
.
То
есть
,
можно
ска
-
зать
,
создается
аппаратная
платформа
для
цифро
-
вых
подстанций
.
—
Новая
техника
,
как
правило
, —
это
увели
-
чение
стоимости
.
В
чём
Вы
видите
привлека
-
тельность
и
эффективность
«
цифровой
под
-
станции
»?
—
Давайте
рассмотрим
на
примере
существу
-
ющих
и
строящихся
объектов
.
Каждая
подстанция
занимает
,
как
правило
,
довольно
большую
террито
-
рию
,
по
которой
для
управления
,
релейной
защиты
,
измерений
прокладываются
сотни
километров
ка
-
белей
с
медными
жилами
,
по
которым
передаются
электрические
аналоговые
сигналы
.
Для
создания
этих
коммуникаций
требуется
выполнение
множе
-
ства
различных
строительных
и
монтажных
работ
по
обустройству
кабельных
тоннелей
или
лотков
,
прокладке
кабелей
.
Эти
проблемы
осложняют
про
-
ектирование
,
монтаж
и
наладку
оборудования
.
Переход
к
ЦПС
сводит
к
минимуму
перечисленные
проблемы
,
автоматически
повышается
надёжность
и
безопасность
,
так
как
цифровые
технологии
пред
-
усматривают
использование
постоянной
диагности
-
ки
всех
подключений
.
Применение
оптоволоконных
кабелей
позволяет
значительно
снизить
трудоём
-
кость
и
объёмы
выполнения
работ
.
Кабели
прокла
-
дываются
более
компактно
и
,
по
сравнению
с
тра
-
диционной
ПС
,
их
объём
уменьшается
на
порядок
.
Для
того
чтобы
эти
принципы
были
практически
ре
-
ализованы
с
высокой
надёжностью
и
обеспечивали
выполнение
функций
аппаратурой
РЗА
,
ПА
и
других
устройств
,
надо
было
ещё
решить
ряд
непростых
задач
:
разработать
специальный
протокол
связи
между
устройствами
,
обеспечивающий
доставку
нужной
информации
в
заданное
время
(
счёт
идет
на
миллисекунды
и
микросекунды
)
и
с
гарантиро
-
ванной
точностью
,
чтобы
цифровые
информацион
-
ные
потоки
,
попавшие
в
аппаратуру
РЗА
,
правильно
были
расшифрованы
,
поэтому
все
источники
изме
-
рений
должны
быть
точно
синхронизированы
между
собой
.
Решение
всех
перечисленных
выше
задач
и
ряда
других
взяла
на
себя
Международная
Элек
-
тротехническая
Комиссия
,
разработав
группу
стан
-
дартов
МЭК
61850 «
Сети
и
системы
связи
на
элек
-
троэнергетических
объектах
».
Внедрение
данных
стандартов
в
полном
объёме
и
создаёт
возможно
-
сти
для
создания
технологии
«
Цифровая
подстан
-
ция
».
Этот
стандарт
состоит
из
более
чем
20
глав
и
охватывает
вопросы
проектирования
систем
авто
-
матизации
в
электроэнергетике
,
конфигурирования
устройств
,
правила
организации
информационных
потоков
между
цифровыми
терминалами
,
требова
-
ния
к
устройствам
,
программу
испытаний
цифро
-
вых
терминалов
на
соответствие
стандарту
,
а
также
включает
информационные
материалы
,
описыва
-
ющие
лучшие
практики
по
применению
стандарта
при
построении
систем
.
—
То
есть
эффективность
ЦПС
заключается
в
экономии
кабелей
?
—
Это
лишь
попутный
эффект
,
но
отнюдь
не
главный
.
Переход
на
цифровую
передачу
данных
открывает
совершенно
новые
возможности
.
Напри
-
мер
,
возможность
реализовывать
проект
в
цифро
-
вом
виде
— «
цифровое
проектирование
».
Цифровое
проектирование
не
просто
в
виде
черчения
в
элек
-
тронном
виде
,
а
возможность
создания
такой
про
-
ектной
документации
,
которую
можно
будет
загру
-
жать
непосредственно
в
устройства
в
виде
файлов
конфигурации
.
Это
даёт
нам
выход
на
существенно
иной
уровень
типизации
технических
решений
,
а
как
следствие
—
снижение
количества
ошибок
,
аварий
,
повышение
надёжности
.
Кроме
того
,
цифровая
передача
данных
между
устройствами
—
это
возможность
по
-
новому
взгля
-
нуть
на
аппаратный
состав
этих
систем
.
Многие
технические
решения
на
энергообъектах
принима
-
ются
,
исходя
из
необходимости
иметь
разделённые
друг
от
друга
системы
с
разным
функциональным
назначением
.
Однако
когда
речь
идёт
про
«
цифру
»
и
,
в
частности
,
про
«
оптику
»,
где
нет
прямой
гальва
-
нической
связи
между
разными
устройствами
,
всё
становится
иначе
,
появляется
необходимость
пере
-
смотреть
принятые
нормативы
и
объединить
пер
-
вичные
измерения
для
всех
подсистем
на
единой
шине
.
Наконец
,
цифровая
передача
данных
—
это
ещё
и
возможность
добавления
новых
функций
в
су
-
ществующую
систему
без
необходимости
её
пере
-
работки
.
Можно
сравнить
это
с
современной
элек
-
троникой
,
когда
на
ту
же
аппаратную
платформу
устанавливается
новое
программное
обеспечение
,
открывающее
доступ
к
новым
функциональным
воз
-
8
АКЦЕНТ
можностям
.
Именно
в
этом
мы
видим
потенциал
развития
и
создания
решений
,
позволяющих
гораз
-
до
эффективнее
использовать
информацию
о
рабо
-
те
оборудования
,
проводить
его
диагностику
в
темпе
процесса
,
оптимизировать
или
полностью
автомати
-
зировать
проведение
плановых
испытаний
оборудо
-
вания
.
Так
,
например
,
сегодня
мы
проводим
опыт
-
ную
эксплуатацию
системы
мониторинга
воздушных
линий
,
работающей
на
базе
выделения
и
обработки
спектрального
состава
высокочастотных
сигналов
,
позволяющих
определять
текущее
состояние
ли
-
нии
электропередачи
и
нештатные
ситуации
по
их
характерным
шумам
— «
отпечаткам
пальцев
».
По
-
добные
алгоритмы
будут
находить
более
широкое
применение
и
при
диагностике
силового
оборудо
-
вания
.
Здесь
можно
отметить
опыт
североамери
-
канской
ассоциации
NASPI
применения
технологий
синхронизированных
измерений
,
направленных
на
диагностику
оборудования
и
вторичных
систем
.
По
-
этому
мы
ожидаем
от
рынка
не
просто
«
цифровую
подстанцию
»,
а
скорее
набор
интеллектуальных
решений
,
позволяющих
обеспечить
высокую
экс
-
плуатационную
готовность
оборудования
и
при
этом
снизить
издержки
.
При
использовании
цифровых
каналов
для
управления
понижается
требование
по
нагрузке
на
измерительные
трансформаторы
тока
и
напряже
-
ния
.
Сегодня
для
сверхвысокого
класса
напряжения
на
рынке
предлагаются
оптические
и
электронные
трансформаторы
тока
и
напряжения
,
сопостави
-
мые
по
цене
с
традиционными
.
Они
технологичнее
и
проще
в
эксплуатации
,
не
содержат
масла
либо
элегаза
и
сердечника
,
вносящего
нелинейные
ис
-
кажения
за
счёт
насыщения
и
остаточного
намаг
-
ничивания
.
В
настоящее
время
,
внедрив
подобный
трансформатор
тока
на
полигоне
в
ОАО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»,
мы
рассматриваем
такое
проектное
решение
для
установки
на
ПП
500
кВ
«
Тобол
»
МЭС
Западной
Сибири
.
—
О
«
цифровых
подстанциях
»
впервые
нача
-
ли
говорить
уже
больше
7
лет
назад
,
в
то
время
как
внед
рение
ограничивается
лишь
нескольки
-
ми
опытными
проектами
.
Что
же
мешает
широко
-
масштабному
внедрению
,
и
чего
не
хватает
для
этого
?
—
Если
говорить
про
нормативную
проблему
,
то
одним
из
основных
препятствий
на
пути
внедрения
измерительных
комплексов
цифровых
подстанций
до
недавнего
времени
являлось
несовершенство
суще
-
ствующего
метрологического
обеспечения
и
,
в
пер
-
вую
очередь
,
практически
полное
отсутствие
оте
-
чественной
нормативно
-
методической
базы
по
ме
-
трологическому
обеспечению
ЦПС
.
В
связи
с
этим
Пилотное
внедрение
элементов
ЦПС
на
действующей
подстанции
9
№
1 (34) 2016
задача
разработки
отечественной
нормативно
-
ме
-
тодической
базы
и
технического
обеспечения
про
-
цессов
метрологического
контроля
элементов
ЦПС
была
одной
из
самых
приоритетных
задач
на
пути
внедрения
подстанций
нового
поколения
.
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
совместно
с
ФГУП
«
ВНИИМС
»
начали
работу
по
практическому
приведению
принципа
единства
измерений
до
требуемого
уровня
.
Помимо
разра
-
ботки
нормативно
-
технических
документов
требу
-
ется
также
создание
эталонной
базы
ЦПС
,
которая
содержала
бы
необходимые
технические
средства
для
поверки
цифровых
измерительных
трансфор
-
маторов
,
устройств
сопряжения
с
шиной
процесса
,
цифровых
приборов
учёта
электроэнергии
и
друго
-
го
оборудования
,
что
было
включено
в
цели
работы
ФГУП
«
ВНИИМС
»
в
рамках
НИОКР
.
Результат
этой
работы
заключается
в
том
,
что
создаваемая
нормативная
база
позволит
проводить
испытания
и
по
их
результатам
вносить
цифровые
измерительные
трансформаторы
,
устройства
сопря
-
жения
с
шиной
процесса
,
счётчики
электроэнергии
с
цифровым
интерфейсом
и
другое
оборудование
ЦПС
в
реестр
средств
измерений
и
легитимно
ис
-
пользовать
его
для
целей
построения
систем
изме
-
рений
и
коммерческого
учёта
электроэнергии
.
Это
серьёзный
шаг
вперёд
,
который
открывает
нам
воз
-
можность
полностью
использовать
весь
потенциал
цифровых
технологий
.
В
целом
же
необходимо
отметить
,
что
настоящий
«
бум
» «
цифровых
подстанций
»
возможен
только
при
значительном
удешевлении
и
резком
повыше
-
нии
функциональности
предлагаемых
решений
.
—
Можно
ли
утверждать
,
что
теперь
всё
го
-
тово
к
серийному
внедрению
цифровых
под
-
станций
,
или
всё
-
таки
какая
-
то
работа
ещё
пред
стоит
?
—
Огромная
работа
по
формированию
идеологии
метрологического
обеспечения
технологии
«
цифро
-
вая
подстанция
»
в
целом
завершена
.
Параллельно
в
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
выполняется
ряд
пилотных
про
-
ектов
,
опыт
проектирования
и
реализации
которых
учитывается
при
разработке
новых
нормативов
.
От
-
дельные
нормативные
документы
,
носящие
внутри
-
ведомственный
характер
,
будут
введены
в
работу
в
качестве
стандартов
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
».
Основные
документы
пакета
61850
сегод
ня
заявлены
в
пла
-
ны
и
будут
утверждены
в
качестве
национальных
стандартов
.
Параллельно
мы
запустили
ещё
одну
достаточно
масштабную
работу
в
этой
области
,
касающуюся
типизации
и
создания
каталога
про
-
ектных
решений
,
в
том
числе
в
области
цифровых
подстанций
.
Сегодня
значительная
часть
в
конечной
стои
-
мости
устройств
вторичной
коммутации
на
ПС
ухо
-
дит
на
проектирование
,
монтаж
и
наладку
.
Именно
в
этой
области
следует
искать
возможности
для
повышения
эффективности
.
Некоторые
производи
-
тели
РЗиА
уже
сейчас
это
понимают
,
начинают
раз
-
вивать
соответствующие
типовые
линейки
,
средства
автоматизированного
проектирования
,
поэтому
мы
,
являясь
одним
из
крупнейших
потребителей
,
хотим
определить
прикладные
профили
стандарта
МЭК
61850,
применимые
в
рамках
объектов
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
и
формализовать
требования
к
устройствам
в
части
поддержки
в
них
стандарта
МЭК
61850,
чего
до
сих
пор
у
нас
не
было
.
Здесь
мы
,
в
частности
,
опираемся
на
опыт
европейских
коллег
из
объедине
-
ния
ENTSO-E.
Для
электросетевых
компаний
Евро
-
пы
нормальная
практика
требовать
предоставление
файла
описания
конфигурации
подстанции
в
соот
-
ветствии
с
МЭК
61850
в
качестве
результата
работы
по
проектированию
и
наладке
.
Это
позволяет
снять
массу
вопросов
,
связанных
с
расширением
объекта
в
будущем
и
его
текущей
эксплуатацией
.
У
нас
пока
такой
практики
нет
,
но
работа
по
созданию
приклад
-
ных
профилей
и
каталога
типовых
решений
при
-
звана
эту
задачу
решить
,
попутно
автоматизировав
процедуру
приёмки
результатов
работ
по
проектиро
-
ванию
,
контроля
правильности
принимаемых
про
-
ектных
решений
—
всего
того
,
что
сегодня
делается
исключительно
вручную
.
После
того
как
и
эта
работа
будет
завершена
,
а
параллельно
будет
реализован
ещё
ряд
«
пилотных
»
проектов
,
уверен
,
мы
сможем
перейти
к
созданию
цифровых
подстанций
на
новом
уровне
.
—
Как
далеко
в
строительстве
«
цифровых
подстанций
»
продвинулись
за
пределами
России
?
—
Лидером
в
строительстве
«
цифровых
под
-
станций
»
безусловно
является
Китай
,
который
еже
-
годно
вводит
в
эксплуатацию
несколько
десятков
таких
ПС
.
Однако
стоит
отметить
,
что
технологии
китайских
коллег
несколько
отличаются
от
принци
-
пов
построения
ЦПС
,
принятых
в
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»,
и
зачастую
не
соответствуют
требованиям
между
-
народных
стандартов
.
Всемирно
известные
брен
-
ды
,
такие
как
Alstom (GE), ABB,
имеют
пилотные
объекты
применения
цифровых
измерений
и
за
-
щит
.
Например
,
ПС
«
Осбальтвик
» (
Великобритания
,
КРУЭ
420
кВ
),
ПС
«
Сомад
» (
Франция
,
КРУЭ
245
кВ
)
со
встроенными
трансформаторами
тока
с
катуш
-
кой
Роговского
,
электронными
трансформаторами
напряжения
,
протоколами
связи
МЭК
61850-9-1,
МЭК
61850-9-2,
счётчики
LANDIS+GYR,
реле
диф
-
ференциальной
защиты
Alstom,
дистанционные
за
-
щиты
Alstom
и
Siemens.
—
На
основании
всего
сказанного
складыва
-
ется
впечатление
,
что
с
цифровыми
подстан
-
циями
Вы
связываете
большое
будущее
,
так
ли
это
?
—
Да
,
в
цифровых
подстанциях
мы
видим
огром
-
ный
потенциал
.
В
переходе
на
«
цифру
»
для
обме
-
на
информацией
в
рамках
всех
вторичных
систем
подстанций
мы
видим
возможность
для
полного
пересмотра
структуры
построения
этих
систем
,
де
-
лая
их
надёжнее
и
,
одновременно
,
эффективнее
,
а
сами
подстанции
безопаснее
,
но
надо
понимать
,
что
это
очень
ответственная
работа
,
и
она
должна
проводиться
последовательно
.
Беседовала
Екатерина
ГУСЕВА
Оригинал статьи: В цифровых подстанциях мы видим огромный потенциал
В настоящее время не затихают дискуссии, надо или не надо в наше кризисное время, сопровождающееся дефицитом финансирования, совершенствовать старые и внедрять новые технологии в электроэнергетике. Ведь это дополнительные затраты, окупятся ли они, не снизят ли надёжность нашей электроэнергетики? Рассмотрим этот вопрос с позиции тех, кто считает, что внедрять новые технологии надо. Особенно перспективными с экономической точки зрения, по мнению многих учёных и специа листов, является направление по внедрению технологии «Цифровая подстанция». О том, что такое «цифровая подстанция», о сложностях и перспективах внедрения и об эффекте от внедрения мы побеседовали с заместителем главного ин женера по эксплуатации основного оборудования ПАО «ФСК ЕЭС» Андреем ЕПИФАНОВЫМ.
