События • Конференция
Корпоративный презентационный день ПАО «МРСК Северо-Запада»
ЦИФРОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ: УСТРОЙСТВА РЗА И ПА
Подготовил Валерий Журавлев, «Новости ЭлектроТехники»
Первый в 2016 г. корпоративный презентационный день (КПД) МРСК Северо-Запада (дочерняя компания ПАО «Россети») прошел 22 марта в Санкт-Петербурге.
Для участия в КПД собрались технические специалисты исполнительного аппарата МРСК Северо-Запада, начальники служб РЗА и руководители отделов АСУТП филиалов МРСК Северо-Запада – «Архэнерго», «Вологдаэнерго», «Карелэнерго», «Колэнерго», «Комиэнерго», «Новгородэнерго», «Псковэнерго», представители МРСК Центра, МРСК Центра и Приволжья, ОДУ Северо-Запада, МЭС Северо-Запада, «Ленэнерго», «Газпрома», «НТЦ ЕЭС», Федерального испытательного центра, предприятий электрических сетей Петербурга и Ленинградской области, крупнейшие отечественные
и зарубежные разработчики и производители оборудования для цифровых подстанций (ЦПС) – всего более 130 человек.
Генеральным партнером и организатором КПД стал журнал «Новости ЭлектроТехники».
Открывая КПД, заместитель генерального директора – главный инженер МРСК Северо-Запада Дмитрий Никонов сказал:
– Увеличение доли цифрового оборудования и в итоге внедрение технологии ЦПС – общая цель как для нас, эксплуатации, так и для собравшихся здесь производителей. Многие элементы ЦПС мы уже применяем на своих объектах, но интеграция этих элементов в единую систему, что в дальнейшем позволит объединить если не все электрические сети России, то хотя бы сети Северо-Запада, – задача на ближайшее будущее. Решив ее, мы сократим затраты на обслуживание сетей, повысим их управляемость и наблюдаемость, сократим время ликвидации технологических нарушений и поднимем на новый уровень надежность электроснабжения потребителей.
ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕДАНИЕ
 Глеб Соколов, руководитель отдела автоматизации подстанций АО «Альстом Грид» (г. Москва), отметил, что технология ЦПС развивается и внедряется в энергетике даже несмотря на кризис.
– В РФ сложилась парадоксальная ситуация, когда разработано большое количество решений для ЦПС, но оборудование. не внедряется. Из последних серьезных экспериментов с технологией ЦПС можно отметить лишь цифровой полигон «Русгидро».
Обкатка типовых архитектур ЦПС активно идет во всем мире на базе реальных подстанций. Полезная роль западных производителей оборудования для ЦПС заключается в презентации этого опыта российским заказчикам и в обсуждении
с ними выявленных плюсов и минусов на конференциях. «Альстом», опираясь на опыт реализации цифровых проектов, видит будущее развитие этой технологии в применении цифровых измерительных трансформаторов для получения в шине процесса измерений в цифровом виде.
В начале создания любой ЦПС нужно принять базовое техническое решение: как будет оцифровываться информация на нижнем уровне. От этого зависит выбор оборудования, архитектура шины процесса и т.д. Сегодня есть два варианта: использовать цифровые измерительные трансформаторы или традиционные электромагнитные с установкой на керны MU. Решение на базе цифровых измерительных трансформаторов выглядит предпочтительнее. Его главный минус – стоимость. Но с учетом все более широкого применения явно видна тенденция к ее снижению.
В настоящее время «Альстом» предлагает полную линейку цифровых измерительных трансформаторов. Причем это оборудование уже широко эксплуатируется в мире (установлено более 2500 комплектов оптических ТТ серии COSI) и в РФ.
 Юлия Живицына, заместитель директора Департамента электроэнергетики ООО «Ракурс Инжиниринг» (г. Санкт-Петербург), представляя решения компании ABB, которые используются в проектах, заметила, что на текущем этапе реализации ЦПС основными устройствами полевого уровня являются независимые устройства сопряжения с шиной процесса, обеспечивающие в первую очередь подключение традиционных измерительных трансформаторов тока и напряжения.
– Для РУ 35–220 кВ компания АВВ разработала модульную систему сопряжения с шиной процесса SAM600, удовлетворяющую требованиям МЭК 61850-9-2, а также обеспечивающую реализацию оптимизированной архитектуры шины процесса. Применение SAM600 позволяет поэтапно внедрять технологии ЦПС, обеспечивает возможность модернизации силового оборудования в будущем с сохранением вторичных систем, установленных на первых этапах реализации проекта ЦПС.
Для РУ 6–24 кВ АВВ предлагает применять цифровые КРУ UniGear Digital на базе ячеек серии ZS1, оснащенных встроенными цифровыми трансформаторами тока и напряжения, информация с которых поступает на устройства РЗА Relion REF615. Конструкция ячеек допускает установку дополнительных традиционных ТТ/ТН для обособленных подсистем, таких как АИИС КУЭ.
Таким образом, компания «Ракурс-инжиниринг» на базе решений ABB предлагает полный комплекс вторичного оборудования для реализации ЦПС.
 Алексей Мокеев, заместитель генерального директора ООО «Инженерный центр «Энергосервис» (г. Архангельск), обратил внимание присутствующих на то, что для реализации шины подстанции согласно МЭК 61850-8-1 в распределительных устройствах 6–20 кВ целесообразно использовать интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ) со встроенными сетевыми коммутаторами с поддержкой сетей резервирования (RSTP или HSR). Это значительно удешевляет автоматизацию ПС.
– Такое решение, реализованное с помощью устройств ЭНИП-2 и ЭНКС-3м, позволяет реализовать автоматизацию необслуживаемых подстанций по стоимости, сопоставимой с традиционным решением. В июле 2015 г. многофункциональный преобразователь ЭНИП-2 успешно прошел процедуру сертификации на соответствие МЭК 61850 (уровень А) в НТЦ ФСК ЕЭС при участии DNV GL (лаборатория KEMA).
В настоящее время компания завершает разработку многофункционального интеллектуального устройства ESM, которое в дополнение к возможностям ЭНИП-2 выполняет функции коммерческого учета электроэнергии, измерения показателей качества электроэнергии, мониторинга электрооборудования и синхронизированных векторных измерений.
Компания уделяет большое внимание разработкам для КРУ 6–35 кВ нового поколения. Основные решения связаны с использованием комбинированных первичных измерительных преобразователей тока и напряжения с цифровым интерфейсом, переходом на цифровое взаимодействие ИЭУ с блоком управления ВВ, применением цифровых датчиков положения и т.д.
 Анатолий Преминин, руководитель сервисной группы подразделения «Автоматизация в энергетике» Департамента «Управление электроэнергией» в СЗФО ООО «Сименс» (г. Москва), остановился на особенностях принципиально нового продукта компании «Сименс» – многофункциональных устройствах SIPROTEC 5.
– Внутренняя архитектура SIPROTEC 5 изначально разработана в соответствии со стандартом МЭК 61850
и требованиями информационной безопасности.
Благодаря модульному аппаратному обеспечению, огромным коммуникационным возможностям, гибкому назначению набора функций (логических узлов), возможности добавления пользовательских объектов данных и свободно-программируемой логике платформы SIPROTEC 5, уже сейчас компания «Сименс» может предложить реализацию ЦПС с размещением функций релейной защиты, автоматики, управления, мониторинга, оперативной блокировки и измерений в одном устройстве. Это решение позволяет разгрузить сети GOOSE-коммуникации и сделать шаг навстречу полностью цифровым подстанциям. Перечисленные выше функции могут быть размещены также в разных устройствах
с сохранением принципов взаимодействия логических узлов
и с использованием GOOSE-коммуникации.
В сочетании с устройством сопряжения 6MU модульная платформа SIPROTEC 5 позволяет реализовать ЦПС не только с сервисом GOOSE-коммуникации, но и с применением технологии шины процесса МЭК 61850-9-2. Такое решение существенно упрощает (разгружает) традиционную аппаратную часть устройств уровня присоединения, но не изменяет их функционального наполнения и назначения.
 Антон Черепов, руководитель группы разработки ПО отдела РЗиА ООО «Прософт-Системы» (г. Екатеринбург), в своем докладе подчеркнул, что для реализации протокола МЭК 61850-9-2 необходима система точной синхронизации.
– Для этого мы разработали собственное устройство спутниковой синхронизации времени – ИСС-1. Главные функции устройства – получение сигналов точного времени от систем ГЛОНАСС/GPS и формирование сигналов точного времени в форматах 1PPS, IRIG-B и других. Точность воспроизведения собственной шкалы времени относительно шкалы UTC при этом составляет не более 1 мкс.
Кроме того, в процессе обсуждения концепции ЦПС
и построения систем РЗ и ПА, системе регистрации аварийных событий (РАС) не уделяется должного внимания и, по нашему мнению, совершенно незаслуженно. Именно система РАС цифровой подстанции является наиболее сложной как с точки зрения проектирования, так и с точки зрения технической реализации.
Наша компания имеет богатый опыт в разработке, производстве и внедрении традиционных систем РАС. И когда появился и получил распространение стандарт МЭК 61850, мы, естественно, решили поддержать этот стандарт
в наших регистраторах. Результатом нашей работы стал программно-аппаратный комплекс РЭС-3-61850, который состоит из сервера РЭС-3-61850, выносных модулей УНЦ-3.2 и устройств синхронизации времени ИСС-1.
Несмотря на то, что для работы нашей системы РАС не требуется никакого другого дополнительного оборудования, ее можно встраивать в любые другие системы, построенные на основе стандарта МЭК 61850.
 Дмитрий Блинов, руководитель группы МЭК 61850 ООО «ИЦ «Бреслер» (г. Чебоксары), в своем выступлении сказал, что при построении ПС с использованием протокола МЭК 61850 можно выделить несколько вариантов передачи информации: сбор данных с МП УРЗА и ПА по протоколу MMS; обмен данными между устройствами по протоколу GOOSE; передача аналоговых измерений от ТТ и ТН по протоколу SV.
– В первом варианте вся система РЗА и ПА остается традиционной. Основное требование к интеллектуальным устройствам – поддержка протокола MMS. Данный протокол реализован в терминалах РЗА и ПА серии «ТОР 300» производства «ИЦ Бреслер».
Во втором варианте, благодаря наличию в стандартном исполнении платформы «ТОР 300» портов Ethernet, возможен обмен данными между МП УРЗА и ПА посредством GOOSE-сообщений. Шина подстанции обеспечивает передачу и прием до 16 GOOSE-сообщений количеством до 300 дискретных сигналов. Потеря GOOSE-сообщений от терминала-источника фиксируется и обрабатывается терминалом-приемником, не приводя к его излишнему срабатыванию.
Третий вариант реализуется благодаря возможности приема терминалом «ТОР 300» аналоговых измерений по протоколу SV. Данное аппаратное исполнение отличается наличием шины процесса, организованной двумя дополнительными Ethernet-портами. Шина процесса позволяет осуществлять прием 6 потоков SV, обмен 6 GOOSE-сообщениями количеством до 24 дискретных сигналов. Кроме этого, есть возможность постепенной модернизации ПС, когда аналоговые трансформаторы заменяются на цифровые. В таком случае производится переконфигурация аналогового блока без замены самого терминала. В устройствах «ТОР 300» реализованы алгоритмы контроля и обработки потери SV-потока. При полной потере связи происходит переход на резервный SV-поток либо блокировка работы функций защит.
 Александр Гурьев, главный инженер проекта ООО НПП «ЭКРА» (г. Чебоксары), поделился своим видением концепции ЦПС.
– По нашему мнению, цифровая подстанция подразумевает:
1. Полный отказ от контрольных кабелей и повсеместное использование цифровых каналов связи.
2. Применение высокоточных оптических ТТ и ТН.
3. Применение единого информационного пространства.
4. Использование единой для всех производителей РЗА модели данных.
Единое информационное пространство на ЦПС позволяет легко адаптировать существующее оборудование
к последующей реконструкции или к изменению первичной схемы: нет необходимости менять монтаж и прокладывать дополнительные контрольные кабели; заменить вышедшие из строя терминалы просто, поскольку достаточно подключить питание и кабели связи; стандартизированная модель устройства позволяет заменить терминалы на аналогичные других производителей. Большая помехоустойчивость обеспечивается за счет уменьшения длины контрольных кабелей (меньшие наводки от первичного оборудования).
Использование цифровых ТТ и ТН (оптических) позволяет обеспечить широкий диапазон рабочих токов ТТ, избавиться от насыщения ТТ и, как следствие, уменьшить время срабатывания РЗА и повысить устойчивость системы.
Однако, помимо очевидных преимуществ применения технологии ЦПС, существуют и некоторые проблемы с ее внедрением. В первую очередь – это отсутствие нормативных документов. Те единичные проекты, которые реализуются в нашей стране, делаются только исходя из видения и пожеланий заказчика.
 Василий Турченко, заместитель технического директора ООО «НТЦ Механотроника» (г. Санкт-Петербург), остановился на новинках в линейке продукции своей компании.
– С 2015 года устройства БМРЗ реализованы на новой аппаратно-программной платформе. С учетом пожеланий эксплуатирующих организаций расширены функциональные возможности, увеличена производительность и гибкость устройств для решения самых сложных задач в области релейной защиты.
Для обновленной линейки используется новое программное обеспечение «Конфигуратор-МТ», включающее в себя графический редактор гибкой логики. Появилась возможность переназначать дискретные входы и выходы, светодиоды и кнопки лицевой панели, создавать дополнительные «пользовательские» алгоритмы на базе библиотеки логических элементов и пусковых органов, связывать между собой различные функциональные блоки.
Специалисты НТЦ «Механотроника» сделали очередной шаг в направлении создания ЦПС, наделив устройства БМРЗ поддержкой протокола МЭК 61850 и современными коммуникационными возможностями.
Сегодня БМРЗ оснащены шестью коммуникационными интерфейсами: USB, два порта RS-485, два порта Ethernet (TX или FX), PPS. Устройства могут быть интегрированы в автоматизированную систему управления (АСУ) посредством стандартных протоколов: Modbus-RTU, TCP, IEC-60870-5-101, -103, -104, МЭК 61850.
Протокол МЭК 61850 реализован в наших продуктах
в полном соответствии с действующей в настоящий момент второй редакцией стандарта, что подтверждается международным сертификатом соответствия UCA International Users Group IEC 61850 Edition 2.
 Дмитрий Антонов, начальник лаборатории РЗА ЗАО «РАДИУС Автоматика» (г. Зеленоград), описал отличительные особенности терминалов серии «Сириус».
– В текущем поколении терминалов серии «Сириус-2» и «Сириус-3» протокол МЭК 61850 реализован в типоисполнениях «И4-FX» (два оптических интерфейса Ethernet) и «И4-ТХ» (два интерфейса Ethernet по витой паре). Поддерживаются: модель данных в соответствии с главой 7 МЭК 61850; MMS; прием и передача GOOSE-сообщений. Терминалы данного исполнения поддерживают синхронизацию по протоколам «SNTPv4+1PPS» или «PTPv2».
Получен сертификат компании DNL GL на соответствие реализации серверной части МЭК 61850 второй редакции на базе типоисполнения «И4».
Разработано специализированное ПО «САПР ЦПС», которое позволяет как проектировать новые терминалы платформы «Сириус-4», так и выполнять проектирование системы автоматизации ЦПС на основе вновь спроектированных терминалов, типовых устройств данной платформы или любых других терминалов, поддерживающих стандарт МЭК 61850.
При проектировании системы автоматизации ЦПС
в САПР на основе терминалов «Сириус-4» появляется возможность полноценной реализации подхода «сверху–вниз», когда сначала создается необходимый функционал системы в целом, а затем выбранные функции распределяются по конкретным физическим устройствам. Это связано
с тем, что логические узлы представляют собой изолированные друг от друга функции, с точки зрения которых совершенно не важно, с какими конкретно логическими узлами они обмениваются информацией – с узлами внутри того же ИЭУ или другого ИЭУ. Они функционируют внутри единого информационного пространства. Логические узлы в этом случае становятся минимальными элементами для создания системы автоматизации ЦПС.
 Леонид Орлов, технический директор ООО «ИНБРЭС» (г. Чебоксары), подчеркнул, что внедрение ЦПС не должно быть самоцелью. Это лишь средство для построения вторичных систем с более высокими показателями надежности, функциональности, экономичности и удобства эксплуатации.
– Цифровая ПС – это совокупность технологий, из которых не все эффективны для всех видов объектов, поэтому данные технологии следует применять избирательно и обоснованно.
Главное отличие ЦПС от традиционных ПС – это комплексный подход к созданию вторичных систем, что отличается от сегодняшней практики лоскутной автоматизации (создания отдельных подсистем автоматизации для каждой из служб эксплуатации).
Основные проблемы при переходе к ЦПС носят организационный характер. Именно поэтому наиболее целесообразен поэтапный переход к ЦПС, который должен начинаться с серийного внедрения современных ПТК АСУ ТП распределенной структуры с полноценным использованием протокола МЭК 61850-8-1 (MMS и GOOSE).
Следующий шаг перехода к ЦПС – это применение полевых шкафов для ОРУ и КРУЭ 110–220 кВ и цифровых КРУ 6–35 кВ
с более масштабным использованием МЭК 61850-8-1. Данный этап также представляется эффективным с технической и экономической точки зрения и не противоречит действующим нормативным документам ПАО «Россети».
Компания «ИНБРЭС» реализует полный комплекс решений для эффективного построения цифровых ПС высокого
и среднего напряжения на базе МЭК 61850:
• шкафы РЗА «Бреслер-0117» для ПС 110–220 кВ;
• устройства РЗА «Бреслер-0107.2хх» для ПС и РУ 6–35 кВ;
• многофункциональные устройства, совмещающие в себе функции РЗА и АСУ ТП/ТМ;
• ПТК АСУ ТП собственной разработки на базе отечественного оборудования и ПО;
• цифровые КРУ 6–35 кВ.
 Антон Моторин, главный инженер проектов ООО «Юнител Инжиниринг» (г. Москва), заметил, что несмотря на громкие заявления производителей оборудования до сих пор не введена в эксплуатацию ни одна ПС, отвечающая требованиям концепции ЦПС даже в рамках оборудования РЗА.
– Одной из основных причин этого является отсутствие общего координационного центра, выполняющего проверку на совместимость оборудования различных производителей
в рамках стандарта МЭК 61850 и их сертификацию, а также продолжающиеся поставки и проектирование устаревающих устройств РЗА, не поддерживающих данный стандарт (которые в будущем придется заменять или модернизировать).
Все мы прекрасно знаем, что комплексное внедрение систем РЗА и ПА, основанных на стандарте МЭК 61850, – это в существующих реалиях большая нагрузка на службу эксплуатации, в первую очередь в отношении квалификации сотрудников. Поэтому одновременно с внедрением или перспективными поставками оборудования на базе МЭК 61850 необходимо организовывать переподготовку обслуживающего персонала.
Сложность решения данных вопросов хорошо известна, но не стоит забывать и о преимуществах, которые дает стандарт МЭК 61850. Поэтапная модернизация локализованных систем РЗА и ПА позволит повысить надежность электроснабжения потребителей, снизить затраты на реконструкцию и эксплуатацию энергообъекта, сократить сроки ввода объекта в эксплуатацию и в итоге позволит создать полноценную ЦПС с присущими ей достоинствами.
Не стоит забывать и об экономической целесообразности применения того или иного решения в рамках концепции ЦПС. «Юнител Инжиниринг» предоставляет ТЭО объекта под ключ по внедрению полноценной ЦПС или ее отдельных элементов с использованием оборудования РЗА серии МРЗ-3 (терминал РЗА 6–220 кВ) собственного производства. Данное оборудование сертифицировано по МЭК 61850
и разрешено для применения на объектах ПАО «Россети».
 Олег Аношин, директор Департамента ООО «ЭТЗ Вектор» (г. Воткинск), в своем докладе обратил внимание на то, что задача создания ЦПС является первоочередной в общей концепции развития информационно-технологических и управленческих систем современных подстанций.
– Анализ мирового опыта развития современных подстанций, направленного на создание ЦПС, свидетельствует о том, что в настоящее время существует большое разнообразие точек зрения и подходов к тому, что понимать под термином «цифровая подстанция». В большинстве работ, посвященных данной проблеме, обычно в качестве определяющего признака ЦПС называется ее «тотальная» IT-развитость, т.е. констатируется, что все процессы информационного обмена между элементами программно-аппаратного комплекса ПС осуществляются в цифровом виде. При этом существенно меньшее внимание уделяется вопросам функционального развития всех информационно-технологических систем подстанции и повышения их уровня автоматизации.
Мы уже сделали 13 проектов распределительных устройств 6–35 кВ с использованием цифровых технологий. Но пока не было ни одного объекта, на котором были бы реализованы все системы, необходимые для того, чтобы можно было говорить о полноценной цифровой подстанции. Объяснение этому достаточно простое – ЦПС по своей стоимости в настоящее время в 2,5–3 раза дороже традиционной подстанции. И пока еще непонятно, во сколько обойдется ее дальнейшая эксплуатация.
Если говорить о применении отдельных технологий цифровой подстанции, ее отдельных элементов или систем, то здесь уже идет серьезное накопление опыта, поскольку имеются проектные и технические решения по применению разделов стандарта МЭК 61850 в конкретных проектах.
В настоящий момент на ЭТЗ «Вектор» разработано цифровое КРУ, которое позволяет осуществлять цифровую передачу дискретных сигналов, видеоконтроль положения аппаратов, бесшовную интеграцию в АСУ ТП.
 Николай Паршиков, технический директор ИПК МПРЗА ЗАО «ЧЭАЗ» (г. Чебоксары), отметил, что компания является крупнейшим производителем современного оборудования РЗА для ЦПС.
– Цифровая ПС – тенденция развития современной энергетики, и рано или поздно мы придем к ней. Однако данную технологию стоит вводить поэтапно, начиная с шины подстанции, на основе опыта эксплуатации, сформированной нормативной и проектной базы.
Сегодня в качестве оборудования РЗА для ЦПС «ЧЭАЗ» предлагает комплексные типовые решения на базе шкафов ШМ с микропроцессорными устройствами БЭМП, обеспечивающие РЗА и ПА любых ПС напряжением до 220 кВ, включая и ДЗЛ по цифровому каналу связи.
Устройства БЭМП представлены двумя серийно выпускаемыми типами: модифицированными блоками серии БЭМП РУ и новой серией БЭМП. Аппаратная часть БЭМП более широко конфигурируется и позволяет получить фактически любое устройство РЗА для объектов до 220 кВ, включая защиту шин с приемом токов и напряжений как от присоединений защищаемого объекта по МЭК 61850-9-2LE, так и от традиционных ТТ. Для устройств серии БЭМП РУ характерна оптимальная сбалансированная аппаратная конфигурация, позволяющая реализовывать на их базе экономически обоснованные, полнофункциональные решения для объектов до 35 кВ.
«ЧЭАЗ» предлагает законченные комплексные решения по РЗА и ПА для цифровых и комбинированных подстанций на базе оборудования собственного производства, с максимально возможной сегодня степенью локализации. Первый опыт реализации комплекса РЗА для ЦПС, включая прием данных от цифровых трансформаторов тока и напряжения по МЭК 61850-9-2LE, был получен ГК «ЧЭАЗ» в 2012 г.
СТЕНДОВЫЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ
 ООО «Автоматизация Системы Технологии» (г. Балашиха Московской обл.) работает в области вторичного оборудования. Компания предлагает решения по РЗА на основе собственной линейки микропроцессорных терминалов «АЛГОРИТМ NR», аттестованных в ПАО «Россети».
Для любого энергообъекта классом напряжения до 500 кВ включительно компания предлагает:
• Проектирование вторичных систем любой сложности – от обследования до согласования;
• Сборку шкафов вторичной коммутации по требованиям заказчика на собственном производстве;
• Собственную типовую линейку шкафов релейной защиты и АСУТП;
• Решения по цифровой подстанции, опробованные на реальных объектах в России;
• Поставку оборудования РЗА, ПА, АСУТП;
• Монтаж вторичного оборудования;
• Наладку вторичных систем энергообъекта собственным наладочным подразделением;
• Круглосуточную поддержку и сервис.
В настоящее время «АСТ» имеет в активе три ЦПС классом напряжения 35, 110 и 220 кВ. Первая из них была введена в работу в 2013 г. и успешно эксплуатируется в «МОЭСК».
 НПП «Динамика» (г. Чебоксары) представило уникальную разработку предприятия – испытательный комплекс РЕТОМ-61850. Он позволяет проверять ЦПС любой сложности и в настоящее время активно используется многими производителями устройств, работающих по стандарту МЭК 61850.
Комплекс отличается большим количеством выдаваемых и принимаемых потоков Sampled Values, а также возможностью тестирования как устройств РЗА, так и АСКУЭ (частота дискретизации 80 и 256 выборок соответственно).
РЕТОМ-61850, помимо традиционных испытаний релейной защиты, осуществляет контроль работы устройств в рамках стандарта и позволяет проверять, например, корректность выдаваемых сообщений, реакцию на ошибочные входящие сообщения, работу устройств в условиях повышенного сетевого трафика. Одни проверки актуальны при сертификации и разработке устройств, другие – при запуске подстанции, а третьи проводятся периодически при эксплуатации ЦПС.
 ООО «РЗА СИСТЕМЗ» (г. Москва) постоянно отслеживает тенденции развития энергетики и ее новые потребности, внедряет новейшие разработки, расширяет деловые связи с потребителями в странах ближнего и дальнего зарубежья.
Компания производит и модернизирует хорошо знакомые потребителю простые и надежные реле тока РС40М и РС80М, АВРМ, дуговой защиты для обновления действующих систем РЗА. Успешно эксплуатируются МП-терминалы РЗА серии РС83 на современной элементной базе, отвечающие самым высоким требованиям по функциональности, быстродействию, помехоустойчивости, надежности, удобству в эксплуатации, но более доступные по цене по сравнению
с зарубежными и многими отечественными аналогами.
Наличие исполнений, различных по функциям, питанию, дискретным входам и выходным реле, в разнообразных сочетаниях дает возможность выбрать оптимальный вариант применения этих устройств в схемах на постоянном и переменном оперативном токе.
Модульная конструкция позволяет быстро заменить вышедший из строя модуль или модернизировать устройство.
Началось производство и поставка микропроцессорных терминалов серии РС830 на 110–220 кВ. В 2015 году потребителям были предложены дистанционная и резервная защита линий РС830 ДЗ, дифференциальная и резервные защиты трёхобмоточных автотрансформаторов и трансформаторов РС830 ДТ3, защита от повышения и понижения напряжения РС830 В3.
 ООО «ТЕРМА-ЭНЕРГО» (г. Санкт-Петербург) занимается разработкой, серийным производством и поставкой комплектующих для электроэнергетики. Одно из направлений деятельности компании – разработка и производство устройств защиты, измерения и индикации. Основная черта этих устройств – универсальность: все разработки могут эффективно работать как в цифровых, так и в аналоговых сетях.
Устройства индикации напряжения предназначены для контроля напряжения между шиной и корпусом распределительного устройства независимо в каждой из фаз в электроустановках на номинальное напряжение 6–35 кВ.
Преобразователь напряжения сигнальный предназначен для замены ТН 6–35 кВ, использующихся в цепях коммерческого учета, защиты и автоматики. Преимущества преобразователей перед ТН: меньше масса и габариты, отсутствуют резонансные явления и необходимость отключения при высоковольтных испытаниях.
Индикатор сопротивления изоляции служит для оценки сопротивления изоляции кабельных линий 6–10 кВ, для определения КЗ и фазы, на которой произошло КЗ. Планируется обеспечить передачу GOOSE-сообщений для работы на ЦПС.
Перспективная разработка – электронный трансформатор тока, который не требует изоляции и дополнительного источника питания. Точность измерений для коммерческого учета – 0,2s, для защиты и автоматики – 10р, номинальный ток до 5000 А. Трансформатор выдерживает испытательное напряжение класса 35 кВ (105 кВ). Ведется подготовка к испытаниям на класс напряжения 110 кВ.
 ООО «Президент-Нева» Энергетический центр» (г. Санкт-Петербург) главным
в своей деятельности считает комплексный подход к решению задач электро-, тепло- и холодоснабжения на основе энергоэффективных решений, в том числе с использованием альтернативных источников энергии.
Успешная реализация адаптивных систем в значительной степени опирается на собственные разработки компании
в области схемотехники, алгоритмов АСУ ТП и программного обеспечения. Эти наработки стали предпосылкой для создания систем удаленного мониторинга, позволяющих дистанционно контролировать работу основного оборудования, выработку энергии и климатические условия в энергетических модулях в реальном времени. При этом схема удаленного мониторинга и ее программа могут быть настроены как «сервер» или как «клиент» с разделением функций между поставщиком оборудования и услуг на договорной основе, реализуя часть функций интеллектуальной системы электроснабжения.
ЗАОЧНОЕ УЧАСТИЕ
 ЗАО «МПОТК «ТЕХНОКОМПЛЕКТ» (г. Дубна Московской обл.), в 2015 г. внесло ряд существенных усовершенствований в стандартные исполнения аппаратов управления оперативным током серии АОУТ-М «Дубна» и преобразователей зарядно-подзарядных серии ПНЗП-М «Дубна».
Система управления (СУ) будет выполняться на новой аппаратной платформе, что позволит повысить ее быстродействие, точность измерения и поддержания выходных параметров,
а также тока заряда аккумуляторных батарей (АБ). Объем flash-памяти СУ теперь позволяет хранить до 2500 событий, диапазон измерения сопротивления изоляции расширен до 150 кОм. Кроме того, в протоколе состояний теперь регистрируются не только возникшие аварии, но и все изменения состояния аппарата (пуск, изменение методов заряда и др.), введены интерфейс Ethernet и GSM-связь. Добавлены функции тестирования емкости и внутреннего сопротивления АБ.
В итоге аппараты стали еще надежнее и функциональнее.
Особое внимание компания уделяет системам мониторинга и контроля состояния и режимов функционирования систем оперативного постоянного тока (СОПТ), которые значительно сокращают время восстановления СОПТ. Система мониторинга и контроля КМСОТ-М «Дубна» выгодно отличается от аналогов широкой функциональностью, обеспечивающей возможность контроля всех ключевых параметров СОПТ, а также простотой конструктивных, аппаратных и программных решений и, как следствие, возможностью интеграции в любые СОПТ.
 ООО «Комплект-Сервис» (г. Москва) представило электроизмерительные приборы, поставляемые на электротехнический рынок под собственной российской торговой маркой КС®: амперметры, вольтметры, ваттметры, варметры, многофункциональные электроизмерительные приборы, частотомеры, индикаторы, модули телемеханики и телеуправления.
Цифровые щитовые электроизмерительные приборы торговой марки КС® представлены двумя исполнениями: общепромышленное и серии Т. Общепромышленное исполнение – это оптимальный выбор для предприятий различных отраслей,
в том числе для организаций–производителей электрощитового оборудования. Серия Т – это оборудование, изготовленное с учетом специфических требований энергетической отрасли.
Цифровые электроизмерительные приборы торговой марки КС® используются при создании АСУ ТП в различных отраслях промышленности. Благодаря наличию интерфейсов RS-485
и Ethernet приборы могут быть интегрированы в программно-технические комплексы различных разработчиков.
ОБСУЖДЕНИЕ
Все вопросы из зала касались выступлений конкретных докладчиков, поскольку темы докладов, хотя и были объединены темой цифровой подстанции, рассматривали совершенно разных аспектов ее реализации. Представляем небольшой дайджест прозвучавших вопросов и ответов:
– Что предпочтительнее применять в ЦПС – оптические или электронные измерительные трансформаторы, работа которых основана на катушке Роговского?
– Второй вариант сложнее в реализации ЦПС: электронные трансформаторы требуют электропитания и более чувствительны к различного рода помехам (Глеб Соколов, «Альстом Грид»).
– Необходимо ли объединять шины процесса с шиной станции?
– Выделение отдельных шинных процессов целесообразно только на объектах класса напряжения 330 кВ и выше, тогда данное решение окупится. Для сетей 6–35 кВ в настоящий момент, безусловно, более дешевый вариант реализации – совмещение шины процесса и станционной шины (Юлия Живицына, «Ракурс-инжиниринг»).
– По уровню проработки, по стоимости, для каких классов напряжения сегодня можно говорить о полноценной ЦПС? Это штучное исполнение ЦПС на напряжение 330–500 кВ или типовые на 110 кВ и ниже?
– Речи о том, что ЦПС получится дешевле, чем аналоговая, не может быть. Цифровое оборудование, будь то измерительные трансформаторы, терминалы РЗА и пр., однозначно дороже аналогового. Кроме того, количество необходимого оборудования для организации ЦПС существенно больше, чем имеется сейчас на традиционных ПС. К тому же стоит учитывать затраты на переподготовку персонала, на техническую поддержку оборудования и его обслуживание.
В итоге, если полностью цифровая подстанция на напряжение 330 кВ и выше сейчас уже реальна, то на среднем напряжении можно использовать лишь некоторые цифровые технологии (Дмитрий Блинов, «ИЦ «Бреслер»).
– Подстанция, которая сейчас работает на переменном оперативном токе, может стать полностью цифровой?
– Нет. Для некоторых цифровых технологий необходим постоянный ток (Дмитрий Блинов, «ИЦ «Бреслер»).
– Есть ли какие-то решения или разработки по кибербезопасности?
– Сейчас многие компании – ФСК ЕЭС, «Россети», «Русгидро» выдвигают достаточно жесткие требования к обеспечению кибербезопасности, и, безусловно, всех разработчиков волнует этот вопрос. Опасность есть, если кто-то извне подменит сообщения по протоколам GOOSE или MMS на сообщения, содержащие искаженные данные, которые могут нарушить работу системы. Но, так сказать, залезть внутрь устройства и вывести его из строя практически невозможно (Алексей Мокеев, «ИЦ «Энергосервис»).
НАГРАЖДЕНИЕ
По итогам дня эксперты и участники КПД выбрали победителей в трех номинациях.
Лучшим инновационным решением признана концепция построения системы РЗА, ПА и АСУТП в рамках цифровой подстанции компании ООО «Сименс».
Лауреатом в номинации «Сделано в России» стало ООО «НТЦ Механотроника» за интеллектуальные устройства релейной защиты серии БМРЗ.
Самыми убедительными выступлениями были признаны доклады Олега Аношина (ООО «ЭТЗ Вектор») и Дмитрия Антонова (ЗАО «Радиус-Автоматика»).
МНЕНИЯ
Ольга Зуйкова, и.о. начальника Департамента технологического развития и инноваций ПАО «МРСК Северо-Запада»:
– Среди всех выступавших на КПД докладчиков проведенный анализ критериев цифровой подстанции наиболее ярко прозвучал в докладе НПП «Экра». Его специалисты реально попытались дать нам, эксплуатирующей организации, рекомендации для возможного построения ЦПС. Большинство других компаний, на мой взгляд, просто презентовали свои ноу-хау, свои продукты. Для нас пока остался открытым вопрос, как эти устройства или решения встроить в общую систему распределительных сетей МРСК Северо-Запада.
Кроме того, чем больше я и мои коллеги вслушивались
в доклады, тем яснее становилось, что цифровая подстанция в распредсетях 110 кВ и ниже (особенно 6–35 кВ) – пока достаточно спорное решение с точки зрения экономики, эксплуатации и надежности электроснабжения потребителей, которое можно реализовать в настоящее время.
В рамках системного подхода, по поручению генерального директора МРСК Северо-Запада, мы будем разрабатывать предложения по техническим требованиям к мнемосхемам всех уровней ОТУ, по телемеханике, системе сбора данных и оперативно-техническому управлению технологическими процессами (SСADA), чтобы с внедрением данных системных мер осуществить наблюдаемость объектов. Здесь уже нужно будет думать о цифровых технологиях на определенных ПС, как завязать всю сеть, все линии, рядом находящиеся системные связи, подстанции. И еще один немаловажный вопрос: что мы можем оцифровать на существующих подстанциях, помимо РЗА? На КПД много говорилось о новых типах измерительных трансформаторов. А что дальше? Это первое.
Второе – это энергетическая безопасность объектов. Аналоговые приборы на сегодняшний момент более надежны и менее уязвимы для внешнего вмешательства, чем микропроцессорные. Более того, они проще в обслуживании. Для реализации концепции цифровой подстанции уже сейчас нужно начинать готовить персонал: релейщиков, IT-шников, диспетчеров, дежурных электромонтеров подстанций.
Третий вопрос, на который я так и не услышала ответа от выступавших на КПД: насколько затратна эксплуатация цифровой подстанции? Цифр нам, эксплуатирующей компании, никто не озвучил. Также немаловажен гарантийный срок службы оборудования ЦПС. Производители цифровых технологий и оборудования могут озвучивать сколь угодно большие сроки, но как им доверять, если нет опыта эксплуатации? Возможно было отразить в своих докладах опыт наработки других энергетических компаний, в т.ч. зарубежных.
По результатам презентационного дня тема цифровой подстанции будет включена в программу очередного заседания научно-технического совета МРСК Северо-Запада, на котором рассмотрим варианты реализации проекта цифровой подстанции возможность реализации.
Сергей Петров, начальник отдела унификации Департамента проектных работ ПАО «Газпром»:
– Обсуждение темы ЦПС, которое велось на КПД, очень важно для развития и инноваций, но, на мой взгляд, оно было слишком теоретизированным и далеким от реальности. Звучит эпохально, грандиозно, современно, но не нужно это понятие так выпячивать. Отличным показалось выступление технического руководителя «ИНБРЭС» Леонида Орлова, который четко разъяснил, что ЦПС – это не самоцель, а только средство решения сложных задач как для электросетевых компаний, так и для потребителей электроэнергии.
У ПС в ее классическом понимании есть четкие функции, выверенные практикой проектирования, строительства и эксплуатации функции, которые определили ее место в системах электроснабжения: это трансформация напряжения электроэнергии от источников генерации, транзит на значительные расстояния, распределение и трансформация электроэнергии до напряжения потребления. Это функции сложные, значимые, корректируемые с течением времени, но до сих пор они в значительной мере реализованы на аналоговых принципах и схемах построения. Да, уже появились цифровые терминалы РЗА и АСУТП, начали осуществляться сбор информации, архивация и обработка данных по цифровым каналам и системам, но это пока крайне небольшие объемы технологических процессов. Эти элементы оцифровки, наряду с рядом технических преимуществ, имеют ряд своих сложных особенностей, о которых производители цифровой техники стараются умалчивать, что и продемонстрировали выступления на КПД.
Первое. Персонал. Он должен быть подготовлен к использованию и обслуживанию цифровой техники на все 100%, даже если говорить только об РЗА. 1% его незнаний уже может привести к ошибочным решениям, при которых потенциальные возможности цифровых технологий не то что не будут использованы полностью, но могут привести к авариям. Классических инженеров РЗА без IT-специалистов или без полного переучивания близко подпускать нельзя к цифровым терминалам и системам, поскольку цифровая защита предъявляет совершенно другие требования к обслуживанию, нежели электромеханика. Это должен быть специалист по IT-технологиям, обладающий знаниями в релейной защите, или специалист по РЗА, владеющий современными IT-технологиями.
Второе. Метрология. Цифровые системы должны калиброваться согласно метрологическим требованиям. Как и когда это реально нужно выполнять, сейчас мало кому известно.
Третье. Социальные вопросы. Не все со мной согласятся, но предлагаемые устройства ведут или должны вести к безлюдным технологиям, т.е. к снижению количества рабочих мест. При этом социальная направленность производственной деятельности любых действующих крупных энергосистем РФ была, есть и остается. Куда мы предложим отправить те тысячи освободившихся людей, которые сейчас работают в ФСК ЕЭС, «Россетях», «Газпроме» и других компаниях?
Четвертое. Обслуживание. Пока немногим понятно, какое техническое обслуживание необходимо для ЦПС, какое количество сервисменов потребуется.
Пятое. Каналы связи. Почти все говорят о применении спутниковых систем ГЛОНАСС для синхронизации систем и не только. Что случится, если спутники откажут или случится кибератака? Получается, что в алгоритм функционирования «сверхнадежных» и дорогих ЦПС закладываются уязвимые звенья, которые в итоге могут привести к снижению надежности всей системы электрообеспечения, что недопустимо.
Ну и последнее. Экономическая эффективность. В докладах не прозвучали экономические параметры как единовременных капитальных вложений при создании объектов, так и последующих затрат на их эксплуатацию. Не озвучены хотя бы ожидаемые сроки окупаемости ЦПС. А без проработки этих вопросов мало кто решится внедрять полноценную ЦПС. Отдельные элементы и подсистемы – да, но в целом – вряд ли.
Мария Андреева, начальник управления маркетинга
и стратегического развития ООО «НТЦ «Механотроника»:
– Мир вокруг нас становится цифровым, что в свою очередь определяет направление развития большинства отраслей. В отношении перехода к цифровым технологиям в энергетике, на наш взгляд, основной задачей была и является надежность энергоснабжения. НТЦ «Механотроника» подходит к данному вопросу как к экономически обоснованному пошаговому переходу к внедрению доказавших свою надежность при опытной эксплуатации инновационных решений для подтверждения улучшенных качеств в сравнении с ранее применяемой технологией. Для нас цифровая подстанция – это концепция развития традиционного подхода к распределению электроэнергии на основе информационных моделей данных(конфигурации подстанции). Последние три года мы успешно работаем в этом направлении, благодаря чему и сертифицировали наши устройства БМРЗ в 2014 году на соответствие стандарту МЭК 61850.
В качестве обратной связи от таких мероприятий нам как локальному российскому производителю хотелось бы продолжать на постоянной основе диалог с конечным потребителем о возникающих потребностях, и, кроме того, проводить консультационные сессии для специалистов по возникающим вопросам на базе нашего предприятия.
Олег Аношин, директор Департамента ООО «ЭТЗ «Вектор»:
– О прошедшем КПД у меня сложилось позитивное впечатление. Это связано с тем, что в отличие от других мероприятий, посвященных обсуждению проблем ЦПС, докладчики не слишком сильно углублялись в обсуждение отдельных конкретных проблем и аспектов стандарта МЭК 61850, а пытались рассматривать ЦПС в широком понимании этого слова.
В докладах рассматривались ЦПС всех классов напряжения, аспекты их разработки с точки зрения комплекса трактов измерений, трактов релейной защиты, трактов АСУТП.
В чем я вижу проблему ЦПС в настоящее время? Каждый заказчик, в том числе и МРСК Северо-Запада, видит в ЦПС нечто новое, неизведанное, поэтому этого нового побаивается, поскольку неизвестно, как оно поведет себя в дальнейшем. Заказчик готов экспериментировать в части отдельных аспектов этого направления, внедрять цифровые измерительные трансформаторы, передачу сигналов по цифровым каналам связи и т.д. Но построить ЦПС в полноценном виде для него –
определенный риск. И такая ситуация продолжается уже несколько лет. Производители цифровых устройств релейной защиты, АСУТП, инжиниринговые компании чувствуют, что ни ФСК ЕЭС, ни «Россети», ни «Газпром» не хотят тратить деньги на проекты полноценной ЦПС, которая, вполне возможно, не только не окупит затраты, но и принесет убытки.
Немного скажу о НТД, вопрос об отсутствии которой неоднократно поднимался на КПД. Я в свое время целиком и полностью поддерживал решение сделать практически все ГОСТы рекомендательными, а единственными обязательными нормативными документами оставить требования по безопасности. И сейчас считаю такой подход правильным: за безопасность необходимо отвечать, а остальное регламентировать нельзя.
Пока для цифровых технологий нет нормативных документов, у нас, производителей оборудования, есть творческое поле. Как только появятся некие законодательные требования по разработке цифровых устройств, по проектированию цифровых подстанций, мы загоним всех производителей
в конкретные рамки и остановим прогресс. Не будет креативных и интересных инженерных решений.
Стандарт МЭК 61850 касается требований к системам передачи данных. Такие стандарты должны быть, потому что каждый производитель не должен разрабатывать свои протоколы передачи данных, которые он считает наиболее подходящими для решения той или иной задачи, а должен использовать те протоколы, которые будут поддерживать устройства других производителей для обмена данными.
Дмитрий Никонов, заместитель генерального директора – главный инженер МРСК Северо-Запада:
– Считаю, что КПД прошел удачно и выполнил свою основную задачу: у специалистов МРСК Северо-Запада появилось понимание, что представляет собой цифровая подстанция, из каких составляющих ее можно сформировать, какие требования к оборудованию для ЦПС необходимо предъявлять.
Сейчас мы выбираем конкретный объект – подстанцию, где будет реализан проект ЦПС на напряжение 110/35 кВ. Причем в данном случае речь будет идти не об опытной, а о реальной эксплуатации.
| 
