Выдержка из работы:
ВВЕДЕНИЕ
С помощью современных технологий для решения задач в области автоматизации управления энергообъектов в условиях дальневосточного региона позволяют сделать подстанции нового типа – подстанцию с цифровой технологией обслуживания. Согласно норм технологического проектирования ПС 35-750 кВ ПАО «ФСК ЕЭС» – с цифровой технологией обслуживания является подстанция с высоким уровнем автоматизации, в которой практически все технологические процессы между элементами подстанции, а также управление подстанции осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850.
…………………………………………………..
1 ПОДХОДЫ К РЕАЛИЗАЦИИ ЦИФРОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
1.1 Цифровая подстанция и ее преимущества
С развитием электронной базы компьютерных и сетевых технологий, средств коммуникаций, интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ) электроэнергетической системы характеризуются небольшими размерами, высоким уровнем цифровизации и экономичным энергопотреблением. Также развитие фотоэлектрической технологий позволило перейти с передачи данных традиционными аналоговыми, дискретными сигналами на передачу цифровым сигналом. Эти технологии и особенности побудили создать цифровую подстанцию, которая разработана на основе стандарта МЭК 61850, которое охватывает современные технические условия и стандарты по проектированию, управлению проектами, коммуникационным механизмом. Эти стандарты способствуют значительному повышению интеллектуальности первичного оборудования, сетизации вторичного оборудования и совместимости устройств, упрощают электрические соединения и повышают степень автоматизации подстанции. По сравнению с традиционными подстанциями (ПС), цифровая подстанциями (ЦПС) имеет: компактную структуру, высокую степень интеграции системы, общий обмен информацией, высокую безопасность и надежность и другие характеристики, при этом представляя собой энергосберегающую и экологичную ПС. Приложения на основе МЭК 61850 осуществляют единое моделирование и обмен информацией между первичным и вторичным оборудованием. Интегрированная информационная платформа обеспечивает экономичную эксплуатацию, интеллектуальное принятие решений, оптимальное управление и другие современные возможности. Применение ЦПС может увеличить производительность, повысить уровень управляемости электрической сети, снизить эксплуатационные расходы.
«Цифровая подстанция - это подстанция, с высоким уровнем автоматизации, в которой практически все процессы информационного обмена между элементами подстанции, а также управление работой подстанции осуществляются в цифровом виде на основе серии МЭК 61850.» [1].
Основные преимущества по сравнению с традиционной подстанцией:
…………………………………………………..
1.2. Уровень ячейки. Устройства между процессными шинами и станционными шинами называются «вторичной техникой». Подстанция с цифровые технологиями для обслуживания является интеллектуальным электронным устройством ИЭУ, который взаимодействует: с первичной техникой через процессную шину, с другими ячейками, с цифровым управлением через ячейку. Они разработаны для реального времени для обеспечения безопасности и соответствуют требованиям МЭК 61805.
IEU обеспечивает совместимость решения, поддержку приложений для поддержания стабильности работы и интеграцию в систему WACS2 (License Type Customizing), а также гораздо лучшее наблюдение за ситуацией подстанций. Протокол MEC 61850 дает возможность полной интеграции устройств. Это позволяет оптимально использовать информацию, чтобы непрерывно и надежно вести работу подстанции [7].
Ключевыми элементами архитектуры являются терминалы RZA (Rychly Zasahovy Automobil), контроллеры связи, коммутаторы и Ethernet-сети, центры измерения, шлюзи, шкаф, в котором оборудование монтировано, настроено и снабжено электропитанием, интерфейс для оператора, устройство синхронного времени. В связи с тем, что энергетика входит в сферу объектов критического информационного обеспечения КИИ в соответствии с Федеральным законом № 1873 года, ключевой элемент - приложения для обеспечения кибербезопасности.
1.3. Станционный уровень. В подстанции с цифровые технологиями для обслуживания шина станций гораздо больше стандартной шины обмена данных в системе SCADA, поскольку она позволяет выполнять обмены данными большому числу клиентов, обеспечивает соединение точки-точка устройств и шлюзы для организации взаимодействия между подстанциями. ИЭУ осуществляет критичные функции по времени, например, защиту, синхронизацию и прочие задачи, прямо подключаясь к процессной шине.
Дополнительно можно получить доступ к данным другим клиентам на подстанции при необходимости. Например, в нескольких ИЭУ можно распределить функции безопасности и контроля. Также необходимо распределять информацию между локальным и удаленным оператором, что позволит отображать состояние текущего оборудования подстанции в режиме реального времени. Для этого необходимо организовать взаимодействие интерфейса оператора и шлюзов, а также удаленных серверов контроля.
Одна или более рабочие станции могут выполнить команды оператора сетей, может использоваться в качестве инженерной станции для установки ИЭУ и локального концентратора информации, а также для выполнения функций архивации. В систему мониторинга реального времени также могут быть включены специальные работники для того, чтобы отображать состояние и смотреть архив по каждой типовой первичной техники [11].
1.6. Ключевые компоненты
Подстанция с цифровые технологиями для обслуживания состоят из нескольких ключевых компонентов и элементов:
- Интеллектуальные электронные устройства;
В качестве интеллектуальных электронных устройств ИЭУ можно назвать устройства релейных защит, автоматических, телемеханических, измерительных устройств и других, которые обеспечивают реализацию цифровых стандартов по МЭК 618050.
Рисунок 1.2 - Интеллектуальные электронные устройства ЭНИП-2
? Общее объектно-ориентированное событие на подстанции;
Стандарт МЭК 61850 содержит протокол GOOSE, предназначенный для передачи цифровых данных через Ethernet. Передача сообщений GOOSE происходит в широком диапазоне и означает одновременно несколько адресатов. В самом письме можно отправить не один, а множество значений различного сигнала, такого как срабатывание МТЗ или запуск реле, из которого получатель получает только необходимые. Сообщения LOGIC поддерживают функция приоритетной передачи сообщений - QOS MEC 61850, благодаря чему они передаются в обход обычного сообщения.
? Станционная и технологическая шина;
…………………………………………………..
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Аношин А.О., Головин А.В. Стандарт МЭК 61850. Информационная модель устройства // Новости ЭлектроТехники, 2012. №5 (77). С. 1-12.
2. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок: учебное пособие для вузов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2016. - 288 с.
3. Вахнина В.В., Черненко А.Н. Проектирование систем электроснабжения: учебное пособие. - Тольятти: ТГУ, 2016. - 75 с.
4. Измерительные трансформаторы тока // Производственнокоммерческая компания «КЭРС» Режим доступа: http://kers.su/upload/files/37e93ca8f723eb6e0350e5c5af8515ce.pdf
…………………………………………………..