Экспертное мнение

21.11.2012

— В любой подстанции (ПС) есть первичное оборудование — коммутационная аппаратура, измерительный трансформатор тока и напряжения - которое непосредственно подключается к сетям высокого напряжения, а также вторичное оборудование — релейная защита, средства управления и т.п.

Во вторичных цепях цифровой подстанции практически полностью исключаются медные провода. Все вторичные сигналы передаются по оптоволоконным кабелям с применением стандартных протоколов, на сегодня — это МЭК 61850. Полностью цифровая ПС предполагает также использование интеллектуального первичного оборудования — электронных цифровых измерительных трансформаторов, продвинутых систем мониторинга аппаратов и т.п.

 

— Внедрена ли эта концепция где-то на практике?

— Концепция цифровой подстанции появилась совсем недавно. Причем, это направление новое для всех стран. Есть ПС, например, во Франции и Великобритании, где в эксплуатации около 10 лет находятся цифровые электронные измерительные трансформаторы, или внедрены другие интеллектуальные элементы, однако как таковой протокол МЭК 61850 десять лет назад еще просто не существовал. Поэтому говорить о накопленном опыте эксплуатации полностью цифровых ПС пока рано. Эта идеология, архитектура — передний край технологического развития в электросетях.

Достаточно скоро нашей компанией концепция цифровой подстанции будет внедрена именно в РФ. Наш первый проект, который мы планируем осуществить уже в 2013 г. — это ПС 220 кВ Надежда. Весной будущего года начнется поставка полностью цифрового вторичного оборудования, а затем его монтаж и наладка. На ПС 220кВ Надежда будет впервые в России внедрен программно-технический комплекс ALSTOM для цифровых ПС – DS Agile.

 

— Появление цифровых подстанций, как и любой новинки, вызывает много вопросов у специалистов. И главный из них: а что мне эта технология даст?

— Преимуществ много. Назовем те, что видятся уже сейчас. Когда мы имеем дело с цифровым оборудованием, проще реагировать на изменения параметров сети, рабочих параметров линий. Если мы применяем типовой трансформатор тока или напряжения и у нас меняются рабочие параметры, мы должны изменять физические параметры обмотки. Если же мы имеем дело с цифровым электронным измерительным трансформатором, то нужные характеристики мы получаем программными средствами. То же самое касается изменений в уставках релейных терминалов. Существенно упрощается наладка, сокращается ее время, затраты.

Поскольку мы работаем с цифровыми сигналами, а не с физическими величинами, очень серьезно упрощается и симулирование. Для наладки терминала нет необходимости привозить его на конкретную ПС и сопрягать с имеющимся оборудованием. Это может быть сделано в лабораторных условиях, в инжиниринговом центре. Запрограммированный, протестированный терминал просто привозят и устанавливают на ПС. Таким образом, пользователь выигрывает во времени переконфигурирования параметров при необходимости замены оборудования. Применение цифрового оборудования предоставляет большую гибкость, снижает как затраты на строительство, так и совокупные эксплуатационные затраты, позволяет организовать удаленный мониторинг и управление в реальном масштабе времени.

 

— Доводилось слышать мнения о том, что переход на цифровые технологии может негативно сказаться на надежности работы подстанции.

— На самом деле надежность цифровых узлов не может быть ниже, чем надежность узлов, которые применяются при проектировании и строительстве обычных ПС. Нельзя говорить и о том, что количество узлов при использовании новой концепции больше. Да, мы имеем устройство сопряжения, необходимое, чтобы согласовать сигналы цифровых измерительных трансформаторов с шиной процесса. Но в традиционной ПС мы имели бы проходной клеммник, а это физический контакт, звено, ухудшающее надежность. 

Здесь также важно помнить, что, во-первых, все вторичное цифровое оборудование имеет функцию самодиагностики, что позволяет на самом раннем этапе возникновения неисправности заменять или ремонтировать неисправные узлы, а во-вторых, внедрение продвинутых систем мониторинга первичного оборудования позволяет своевременно обнаруживать ухудшения рабочих параметров и проводить превентивное техническое обслуживание. Таким образом, мы существенно сокращаем долю критических отказов оборудования, а значит, и надежность работы всей ПС существенно возрастает.

Да, вопрос необходимости цифровых подстанций — пока является предметом дискуссий. Есть разные точки зрения, различные открытые вопросы  и у эксплуатирующих организаций, как обслуживать цифровое оборудование, и у проектных организаций, как проектировать цифровую ПС. Производители со своей стороны будут устранять непонимание и боязнь, работать и с конечными пользователями, и с проектировщиками, продвигать эту инновационную идею. 

Сегодня очень важно сделать эту идею более понятной, привычной, не вызывающей опасений. Иногда люди говорят: «Это не может работать в принципе» или «Это наверняка будет работать хуже», но при этом они не апеллируют к каким-то данным, а только высказывают свои опасения по поводу новой и не до конца понятной им концепции.

 

— Какую цель ставят себе производители — станут ли через 50 или 100 лет все подстанции цифровыми?

— Энергетическое оборудование имеет достаточно долгий срок службы. И капитальные затраты на замену оборудования, еще не выработавшего ресурс, неоправданно велики. Плюс цифровых решений в том, что они могут внедряться в традиционную систему постепенно. Для интеграции в «умные» сети, которые, мы думаем, постепенно будут развиваться, нет необходимости полностью заменять всю начинку ПС, тем более, если первичное оборудование было недавно приобретено. Модернизацию можно начинать с самого верхнего уровня управления ПС — подстанционной шины, а дальше постепенно спускаться вниз — на уровень релейной защиты и т.д. 

Кстати, на ПС Надежда, которую я упомянул, используется традиционное первичное оборудование, цифровой будет только вторичная часть. Поэтому, несмотря на то, что это вновь строящийся объект, его можно рассматривать не только как первый проект цифровой ПС в России, но и как пример реновации существующей подстанции. По всей вероятности, именно таким путем будут постепенно обновляться имеющиеся сегодня энергообъекты.

 

Записала Екатерина Зубкова

Фото автора

Читайте о строительстве:

Строительство модульных зданий

Применение арболита в малоэтажном строительстве