Цифровая подстанция согласно НТД

В данной статье речь пойдет о цифровой подстанции. Разберем подробно: что такое цифровая подстанция, протоколы передачи данных, особенности построения РЗА, достоинства и недостатки и т.д.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1. Термины и определения
• 2. Описание структуры цифровой подстанции
• 3. Уровень процесса
• 4. Уровень присоединения
• 5. Уровень подстанции
• 6. Совмещение и разделение уровней процесса, присоединения и подстанции
• 7. Шина процесса
• 8. Шина подстанции
• 9. Протоколы передачи данных
• 10. Виртуализация уровня присоединения
• 11. Особенности построения РЗА цифровых подстанций
• 12. Достоинства и недостатки
• 13. Цифровая подстанция. Взгляд компании SIEMENS
• 14. Обучающие видео о цифровой подстанции

1. Термины и определения

Цифровая подстанция (ЦПС) – автоматизированная подстанция, оснащенная взаимодействующими в режиме единого времени цифровыми информационными и управляющими системами и функционирующая без присутствия постоянного дежурного персонала [п.3.27, СТО 34.01-21-004-2019].

Цифровая подстанция (ЦПС по терминологии НТП ПС 2017) – это подстанция с высоким уровнем автоматизации, в которой практически все процессы информационного обмена между элементами ПС, а также управление работой ПС осуществляются в цифровом виде на основе стандартов серии МЭК 61850 [п.3 СТО 56947007-29.240.10.248-2017].

Цифровой питающий центр – цифровая подстанция 110-220 кВ и (или) узловая цифровая подстанция с высшим напряжением 35 кВ, от РУ СН и НН которой электрическая энергия распределяется по электрической сети [п.3.28, СТО 34.01-21-004-2019].

Цифровая электрическая сеть – Организационно-техническое объединение электросетевых объектов, оснащенных цифровыми системами измерения параметров режима сети, мониторинга состояния оборудования и линий электропередачи, защиты и противоаварийной автоматики, сетевого и объектового управления, информационный обмен между которыми осуществляется по единым протоколам с обеспечением синхронизации по времени [п.3.29, СТО 34.01-21-004-2019].

GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) – протокол (сервис), описанный в IEC 61850-8-1, для передачи данных по технологии «издатель-подписчики», предназначенный для передачи широковещательных сообщений (дискретных сигналов) о событиях на подстанции [п.3 СТО 56947007-29.240.10.248-2017].

MMS (Manufacturing Message Specification) – протокол, описанный в IEC 61850-8-1, для передачи данных по технологии «клиентсервер», используемый для обмена данными, результатами измерений, диагностическими сообщениями, передачи команд управления и других целей [п.3 СТО 56947007-29.240.10.248-2017].

PRP (Parallel Redundancy Protocol) – протокол параллельного резервирования предполагает создание двух независимых сетей [п.3, СТО 56947007-25.040.40.226-2016].

ЛВС (Локальная вычислительная сеть) – единая, интегрированная, иерархическая распределенная человеко-машинная система, оснащенная средствами управления, измерения, сбора, обработки, отображения, регистрации, хранения и передачи информации [п.5.1, СТО 56947007-25.040.40.226-2016].

ПТК (Программно-технический комплекс) – единая, интегрированная, иерархическая распределенная человеко-машинная система, оснащенная средствами управления, измерения, сбора, обработки, отображения, регистрации, хранения и передачи информации [п.5.1, СТО 56947007-25.040.40.226-2016].

– совокупность средств вычислительной техники, программно-вычислительного обеспечения и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие, достаточных для выполнения одной или более задач АСУ ТП [п.3, СТО 56947007-25.040.40.236-2016].

2. Описание структуры цифровой подстанции

Термин «Цифровая подстанция» (ЦПС) обозначает особое (цифровое) построение и взаимодействие технологических систем подстанции (таких как РЗА, АСУ ТП, АИИС КУЭ и т.д.) внутри каждой системы, между системами, а также между системами и первичным оборудованием.

Работа и управление такими подстанциями базируется на программно-техническом комплексе цифровой подстанции (ПТК ЦПС), разделенном на структурные уровни (процесса, присоединения и подстанции), которые объединяются между собой посредством сегментов локально-вычислительной сети Ethernet.

УРОВЕНЬ ПОДСТАНЦИИ
шина подстанции
УРОВЕНЬ ПРИСОЕДИНЕНИЯ
шина процесса
УРОВЕНЬ ПРОЦЕССА

Структурная схема ПТК цифровой подстанции

3. Уровень процесса

НАЗНАЧЕНИЕ:

• организация сопряжения основного оборудования с ПТК ЦПС;
• сбор дискретной информации с «сухих» контактов основного оборудования (например, с блок-контактов коммутационных аппаратов) и её оцифровка;
• сбор аналоговой информации (например, с измерительных трансформаторов тока и напряжения) и её оцифровка (при применении оптических измерительных трансформаторов сигнал изначально оцифрован);
• передача собранной информации на вышестоящие уровни;
• получение команд управления от вышестоящих уровней в цифровом виде с воздействием на основное оборудование (например, включить/отключить коммутационный аппарат).

СОСТАВ:

В случае отсутствия у основного оборудования встроенного цифрового интерфейса для оцифровки сигналов используют устройства сопряжения с объектом (УСО):

• ПАС (AMU) – преобразователи аналоговых сигналов;
• ПДС (DMU) – преобразователи дискретных сигналов.

Указанные устройства могут быть отдельными или объединенными в одном комбинированном устройстве.

УСО для оцифровки не требуется, если цифровой интерфейс изначально встроен в основное оборудование (например, сбор аналоговых сигналов выполняется напрямую с оптических трансформаторов тока и напряжения).

Оба варианта соответствуют СТО 34.01-21-004-2019 [см. п.5.2.1].

На практике часто встречаются решения где устройства уровня процесса совмещены с устройствами уровня присоединения (подробнее см. подраздел e).

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ:

От основного оборудования до преобразователей аналоговых и дискретных сигналов (ПАС и ПДС) информация передается по контрольному кабелю с медными жилами. ПАС и ПДС стремятся установить максимально близко к основному оборудованию.

Далее от ПАС и ПДС по волокно-оптическим кабельным линиям информация поступает в коммутаторы шины процесса.

Аналоговая информация в цифровом виде передается в виде потока данных SV-поток.

SV-поток состоит из кадров Ethernet в соответствии со спецификацией МЭК 61850-9-2LE.

В соответствии со спецификацией МЭК 61850-9-2LE с учетом МЭК 61869:

• поток данных для целей релейной защиты и автоматики, и измерений включает в себя 1 набор данных (4 тока, 4 напряжения), за период осуществляется передача 80 кадров Ethernet;
• поток данных для целей коммерческого учета и контроля качества электроэнергии включает в себя 8 наборов данных (в каждом по 4 тока, 4 напряжения), за период осуществляется передача 32 кадров Ethernet.

Дискретная информация в цифровом виде передается с использованием протокола МЭК 61850-8-1 GOOSE, MMS.

4. Уровень присоединения

НАЗНАЧЕНИЕ:

• прием и обработка данных, получаемых от устройств уровня присоединения;
• выполнение соответствующих алгоритмов прикладных функций с передачей режимной и диагностической информации на уровень шины подстанции;
• обмен информацией с уровнями процесса.

СОСТАВ:

• интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ), выполняющие прикладные функции АСТУ, включая РЗА, для соответствующего основного оборудования [п.5.2.1, СТО 34.01-21-004-2019].

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ:

Мгновенные значения тока и напряжения принимаются ИЭУ по протоколу МЭК 61850-9-2 SV по шине процессов по волокно-оптическим линиям связи.

Обмен дискретной информацией с устройствами уровня процесса и другими устройствами уровня присоединения происходит по протоколу МЭК 61850-8-1 GOOSE по волокно-оптическим линиям связи.

5. Уровень подстанции

НАЗНАЧЕНИЕ:

• консолидация информации, получаемой от уровня присоединения;
• обеспечение скоординированного выполнение команд оператора непосредственно на подстанции и/или команд вышестоящего уровня управления с формированием управляющих воздействий с использованием сервисов МЭК 61850-8-1:
  • для управления основным оборудованием;
  • для управления программными ключами в составе АСТУ;
  • для изменения уставок;
• прием и обработка данных, получаемых от устройств уровня присоединения;
• выполнение соответствующих алгоритмов прикладных функций с передачей режимной и диагностической информации на уровень шины подстанции;
• обмен информацией с уровнями процесса;

СОСТАВ:

• сервера АСУ ТП / ССПИ;
• сервера и АРМ SCADA системы ЦПС;
• устройства регистрации параметров переходных процессов в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах;
• средства информационной интеграции цифровой ПС и ЦУС в соответствии с МЭК 61850-90-2.

Данный уровень должен быть образован серверами, объединенными в отказоустойчивый кластер, на платформе виртуализации которого работают сервера и АРМ уровня подстанции.

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ:

Сервера уровня подстанции взаимодействуют с устройствами уровня присоединения по ЛВС шины подстанции, используя сервисы клиентсерверного обмена в соответствии с МЭК 61850-8-1, обмен файловой информацией производиться с использованием сервисов файлового обмена в соответствии с МЭК 61850-8-1.

Для информационного обмена ЦПС с вышестоящими уровнями управления (ЦУС) и бизнес-аналитики для передачи оперативной и неоперативной информации в обоих направлениях сервера ССПИ должны поддерживать сервисы клиент-серверного обмена в соответствии с МЭК 618508-1.

Для информационного обмена с существующими (унаследованными) SCADA системами, не имеющими возможности клиент-серверного обмена в соответствии с МЭК 61850-8-1, сервера ССПИ должны в том числе поддерживать протокол МЭК 60870-5-104 [п.5.2.3, СТО 34.01-21-004-2019].

6. Совмещение и разделение уровней процесса, присоединения и подстанции

В соответствии с [п.5.2.8, СТО 34.01-21-004-2019], учитывая текущий технологический уровень и отработанные технологии, обеспечивается надежное и эффективное применение следующих технических решений:

• раздельная реализация уровней процесса и присоединения для напряжения 110/220 кВ;
• совмещение уровней процесса и присоединения для напряжения 6, 10, 20 и 35 кВ на базе унифицированных многофункциональных терминалов РЗА/контроллеров присоединений;
• отдельная реализация уровня подстанции [п.5.2.8, СТО 34.01-21-004-2019].

7. Шина процесса

Варианты топологии локально-вычислительной сети шины процесса [п.5.2.4, СТО 34.01-21-004-2019]:

• «Двойная звезда» с использованием протокола МЭК 62439-3 PRP;
• «Двойное кольцо» с использованием протокола МЭК 62439-3 PRP/HSR.

Основные требования в соответствии с [п.5.2.4, СТО 34.01-21-004-2019]:

• Сегменты ЛВС шины процесса должна быть физически или логически изолированы от других сегментов ЛВС подстанции;
• Кабельная сеть ЛВС шины процесса должна строиться на основе волоконно-оптических линий связи;
• Тип разъемов для всех видов соединений – LC;
• В зонах распределительных устройств и ОПУ предусматриваются пассивные оптические коммутационные панели, соединенные многожильным магистральным оптическим кабелем (оптические коммутационные панели обеспечивают распределение оптического сигнала, подведенного к ним по магистральному кабелю и портам, оборудованными разъемами, к которым подключаются коммутационные шнуры, передающие сигнал на Ethernet-порты активного сетевого оборудования цифровой ПС);
• Для обеспечения резервирования кабельная сеть ЛВС шины процесса должна строиться по принципу полного дублирования компонентов;
• Резервируемые оптические кабельные линии ЛВС шины процесса должны прокладываться по разным маршрутам

Принципиальная схема подключения полевых устройств к ЛВС шины процесса

8. Шина подстанции

Топология локально-вычислительной сети шины подстанции в пределах каждой из резервируемых сетей PRP должна обеспечивать для коммутаторов резервирование сети Ethernet на 2-ом уровне модели OSI с использованием протоколов RSTP, MRP. [п.5.2.4, СТО 34.01-21-004-2019].

Основные требования в соответствии с [п.5.2.5, СТО 34.01-21-004-2019]:

• Хосты ЛВС шины подстанции должны иметь резервированные подключения к двум разным коммутаторам ЛВС;
• Протоколы резервирования 2-ого и 3-его уровня модели OSI должны обеспечивать защиту от одиночного отказа коммутаторов/маршрутизаторов, а также кабельных соединений ЛВС шины подстанции;
• При необходимости в составе ЛВС шины подстанции предусматриваются резервированные по протоколу VRRP маршрутизирующие коммутаторы, обеспечивающие маршрутизацию IP-трафика между сегментами ЛВС шины подстанции – серверным, ИЭУ 110-220 кВ, ИЭУ 35 кВ, ИЭУ 20, 10, 6 кВ;
• В точке подключения ЛВС шины подстанции к узлу связи сетевой периметр технологической сети подстанции должен быть защищен кластером межсетевых экранов, работающим в режиме маршрутизации; межсетевой экран должен поддерживать гранулярный МЭК 61850-8-1 MMS, МЭК 60870-5-104;
• Кабельная сеть ЛВС шины подстанции должна строиться на основе волоконно-оптических линий связи;
• Допускается использование медных пассивных компонентов кабельной сети, в сегментах, обеспечивающих взаимодействие между:
  • оборудованием уровня присоединения и устройствами уровня подстанции (отдельные сегменты при обосновании);
  • устройствами уровня подстанции и средствами интерфейса человек-машина;
  • межсетевыми экранами и оборудованием связи.

9. Протоколы передачи данных

Рекомендуется в части применения протоколов передачи данных (и применении соответствующего оборудования) руководствоваться приведенной ниже таблицей [п.5.2.8, СТО 34.01-21-004-2019]:

Класс напряжения РУ	Протоколы передачи данных	Примечания
6, 10, 20 кВ	MMS, GOOSE	Протокол SV применяется только для вводных ячеек РУ
35 кВ	MMS, GOOSE	Протокол SV применяется для вводных ячеек РУ. Применение протокола SV для измерений в рамках РУ может быть применено при дополнительном обосновании
110, 220 кВ	MMS, GOOSE, SV	—

10. Виртуализация уровня присоединения

Для разделения трафика (РЗА, АСУТП, АИИС КУЭ, видеонаблюдение, связь и др.), совместно использующего среду передачи, а также с целью повышения безопасности, должна использоваться технология виртуальных локальных сетей (VLAN). Разделение трафика по VLAN должно выполняться на стадии проектирования объекта с учетом приоритезации и логической сегрегации трафика. При необходимости, связь между VLAN должна осуществляться через соответствующие маршрутизаторы [п.8.1, СТО 34.01-21-004-2019].

Источник: https://elensis.ru/

11. Особенности построения РЗА цифровых подстанций

В связи с выходом изменений «Норм технологического проектирования ПС 35-750 кВ ФСК» (от 25.08.2017) появилась ясность построения РЗА цифровых подстанций.

Как уже было упомянуто в статье ранее, стандарт МЭК-61850 изначально разрабатывался для работы внутри отдельно взятой подстанции, поэтому выдача информации на диспетчерский пункт производится другими протоколами (обычно МЭК-60870-5-104), что по всей видимости не противоречит термину “цифровая подстанция”.

На мой взгляд одним из главных требований в данном пункте, является применение оптических ТТ и электронных ТН, как самых передовых технологий из набора МЭК-61850 (SV). Получается, если подстанция не содержит этих элементов, то она не может считаться цифровой. Таким образом, в России пока нет ни одной цифровой подстанции потому, как ко всем существующим ОТТ и ЭТН подключена релейная защита, работающая только на сигнал (например, цифровой полигон Русгидро на Нижегородской ГЭС).

Все устройства должны поддерживать обмен по стандартам МЭК-61850-8-1 (MMS, GOOSE). Технология MMS предназначена для обмена с устройствами верхнего уровня (до сервера АСУ конкретной подстанции), а GOOSE – для горизонтального обмена между терминалами РЗА и контроллерами присоединений. Таким образом, дискретных входы и реле микропроцессорных устройств должны остаться в прошлом. Хорошая новость для тех, кто устал протягивать клеммы.

А вот то, что проектная документация на ПС нового поколения должна разрабатываться с учетом стандартов МЭК-61850 – это очень интересная новость для проектировщиков.

Это означает, что вы должны проектировать не на бумаге или в Автокаде, с последующим переносом на бумагу, а сразу в цифровом виде. Т.е. на выходе у проектировщика должно получаться готовое задание на наладку РЗА и АСУ в цифровом виде (файл в формат языка описания SCL). Это позволит существенно сократить время на наладку, но возможно увеличит время на проектирование. Для того, чтобы время на разработку проекта не увеличилось нужно создать типовые проекты на каждое присоединение подстанции. Этим сейчас и занимается ФСК ЕЭС в рамках разработки национального профиля МЭК-61850.

Еще один момент – теперь для того, чтобы обеспечить работоспособность системы РЗА, нужно рассчитывать параметры локально-вычислительной сети (ЛВС). Т.е. РЗА избавиться от дискретных цепей, но будет зависеть от коммуникационной сети подстанции.

Все функции РЗА и АСУ на подстанции будут жестко стандартизированы и реализованы на совокупности логических узлов (logical node). Прочтите еще раз абзац выше – думаю, в энергетике скоро начнет расти спрос на программистов и спецов по информационным технологиям) Как у вас дела с английским языком и абстрактным мышлением?

Теперь нужно будет внимательно следить за информационной безопасностью подстанции. Стандартизация имеет обратную сторону потому, как вирусы и другое вредоносное ПО пишется под наиболее популярные операционные системы.

“Устаревшие” протоколы передачи данных применять будет можно, но только при серьезном обосновании.

Источник: https://pro-rza.ru/

12. Достоинства и недостатки

Достоинствами построения оптимального цифровой ПС являются:

• значительно меньшее общее количество и номенклатура оборудования в составе ПТК, что снижает объем профилактического обслуживания, сокращает время восстановления работоспособности и требуемые объемы ЗИП;
• значительное снижение количества кабельных связей в составе комплекса и их полная диагностируемость, что ускоряет поиск неисправности и сокращает время восстановительного ремонта;
• сокращение времени поставки и затрат на поставку ЗИП за счет использования вычислительных и коммуникационных средств общего назначения (серверов) в составе системы, которые имеют более низкую стоимость по сравнению со специальными, при более высокой производительности;
• снижение объемов и частоты периодических проверок за счет организации более оптимального планирования профилактических и необходимых восстановительных работ [п.8.1, СТО 34.01-21-004-2019].

Недостатками применения ЦПС могут появиться в случае применения не оптимального ПТК с дублированием, что приведет к увеличению стоимости оборудования.

Кроме того, остро встает вопрос кибербезопасности.

Источник: https://elensis.ru/

13. Цифровая подстанция. Взгляд компании SIEMENS

В настоящее время в электроэнергетике все более активно обсуждаются вопросы создания Цифровой подстанции (ЦП), иностранные и отечественные компании предлагают рынку передовые микропроцессорные (МП) устройства, поддерживающие новые коммуникационные возможности, но, как представляется авторам, единого понимания технологии ЦП в данный момент не наблюдается.

Наиболее распространенным пониманием технологии ЦП является передача сигналов релейной защиты и автоматики между МП устройствами по цифровым каналам связи – так называемый сервис GOOSE коммуникации. Многие специалисты под технологией ЦП понимают возможность передачи выборочных значений токов и напряжений и сигналов управления первичным оборудованием по цифровой шине процесса согласно части 9-2 стандарта МЭК 61850.

В действительности такое понимание технологии ЦП является не полным и не раскрывает всех тех возможностей, которые может дать эта технология будущего, заложенная еще в 2004 году с появлением стандарта МЭК 61850. Этот стандарт, основанный на широко распространенной и известной во всем мире коммуникационной технологий Ethernet, достаточно глубоко и системно подошел к решению вопроса создания комплекса релейной защиты и автоматики объекта в цифровом формате, определив следующие ключевые и принципиальные основы такой реализации:

• весь функционал релейной защиты и автоматики был разделен на единичные стандартные функции – логические узлы, получившие в стандарте МЭК 61850 уникальные обозначения и определенные назначения. Логические узлы являются стандартными вне зависимости от производителя и понятными всем специалистам функциями, на которых строится цифровая релейная защита и автоматика объекта;
• для каждого логического узла (стандартной функции) МЭК 61850 определил входные и выходные сигналы коммуникации с другими логическими узлами, необходимые как для работы алгоритмов самого логического узла, так и для функционирования всего цифрового комплекса релейной защиты и автоматики;
• сигналы коммуникации логических узлов, точнее, структуры данных каждого типа сигнала, также были стандартизованы в МЭК 61850 в виде объектов данных. Объект данных – это единичный стандартный сигнал вне зависимости от производителя, которым обмениваются логические узлы вне зависимости от того, находятся они в одном МП устройстве или в разных МП устройствах разных производителей;
• стандарт МЭК 61850 определил целый ряд принципов и правил взаимодействия между логическими узлами на основе объектов данных и определил конкретные требования к параметрам коммуникации между логическими узлами. Принципы и правила взаимодействия между логическими узлами (сервисы) позволяют реализовывать полноценные функции релейной защиты и автоматики на основе логических узлов, а требования к параметрам коммуникации обеспечивают работу этих функций в режиме реального времени вне зависимости от того, реализована полноценная функция в одном МП устройстве (традиционный подход) или она является распределенной в нескольких МП устройствах, в которых функционируют соответствующие логические узлы. Ключевым требованием к коммуникации между логическими узлами является требование поддержки и обработки атрибутов качества сигнала. Обработка атрибутов качества сигнала необходима как для нормального рабочего процесса, так и для целей технического обслуживания и такая обработка особенно актуальна, когда логические узлы находятся в разных МП устройствах.

Основываясь на изложенных выше положениях стандарта МЭК 61850 под технологией ЦП следует понимать комплекс релейной защиты и автоматики объекта, выполненный в цифровом формате на основе стандартных логических узлов, взаимодействующих между собой с помощью стандартных сигналов (объектов данных) вне зависимости от того, находятся взаимодействующие узлы в одном МП устройстве или в разных МП устройствах разных производителей.

Ключевым требованием технологии ЦП к производителям МП устройств является построение внутренней архитектуры МП устройства в соответствии со стандартом МЭК 61850. Внутренняя архитектура МП устройства должна быть ясно представлена пользователю в виде совокупности логических узлов со стандартными обозначениями (модель данных) и давать пользователю возможность работы внутри МП устройства со стандартными типами сигналов – объектами данных по МЭК 61850, в том числе свободно добавлять их в модель данных для реализации пользовательских задач.

ЦП не может быть реализована на МП устройствах, поддерживающих только коммуникационные возможности стандарта МЭК 61850, поскольку обработка атрибутов качества принимаемых сигналов и их стандартных информационных структур должна осуществляться не только в точке приема, но и во внутренней архитектуре МП устройства стандартными логическими узлами. К тому же такие МП устройства не способны обеспечить прямую коммуникацию со стандартными логическими узлами МП устройств других производителей в соответствии со стандартом МЭК 61850.

Хорошо известная и отработанная технология GOOSE коммуникации уже позволяет реализовать ЦП в выше описанном контексте с размещением логических узлов уровня присоединения в разных МП устройствах, но логические узлы полевого уровня по-прежнему остаются в МП устройствах защиты и автоматики. Постепенно внедряющаяся технология шины процесса позволит вынести логические узлы полевого уровня из МП устройств защиты и автоматики в МП устройства полевого уровня – устройства сопряжения. И здесь важно сделать акцент на том, что ЦП – это цифровой комплекс релейной защиты и автоматики, информационная модель или архитектура которого построена на стандартных и явно выраженных для пользователя элементах: логических узлах, объектах данных, моделей и сервисов. При этом современные коммуникационные технологии являются вспомогательным инструментом создания гибкой и удобной аппаратной основы (набор МП устройств защиты и автоматики, устройства сопряжения, коммуникационное оборудование, линии связи и их расположение на объекте) цифрового комплекса релейной защиты и автоматики, реализованного в соответствии со стандартом МЭК 61850.

Принимая во внимание описанную выше технологию ЦП было бы уместным отметить, что ЦП может быть создана уже не на МП устройствах или терминалах в их классическом понимании, а на гибкой, модульной, многофункциональной и универсальной аппаратной платформе. Именно такой платформой является- принципиально новый продукт компании SIEMENS, внутренняя архитектура которого изначально разработана и создана 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 логики платформы SIPROTEC 5, уже сейчас компания SIEMENS может предложить реализацию ЦП 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 также могут быть размещены в разных устройствах с сохранением принципов взаимодействия логических узлов и с использованием GOOSE коммуникации.

В сочетании с устройством сопряжения 6MU модульная платформа SIPROTEC 5 может предложить к реализации ЦП не только с сервисом GOOSE коммуникации, но и с применением технологии шины процесса. Такая реализация существенно упрощает (разгружает) традиционную аппаратную часть устройств уровня присоединения, но не изменяет их функционального наполнения и назначения. Благодаря модульной аппаратной платформе SIPROTEC 5 и информационной модели функций в соответствии с МЭК 61850, в эксплуатации возможен переход от первого варианта ко второму без изменения внутреннего функционала.

В заключение имеет смысл отметить основные преимущества реализации ЦП согласно концепции, представленной в статье:

• безопасность инвестиций в будущем за счет применения модульных (адаптируемых) аппаратных платформ, гибких (настраиваемых) наборов стандартных функций, обеспечивающих совместную работу устройств разных производителей. При этом намного проще решаются вопросы эксплуатации и технического обслуживания оборудования разных производителей за счет стандартизации цифровых функций, сигналов и сервисов;
• значительное сокращение количества физических устройств и переход на единую платформу – отказ от традиционной ассоциации функций с устройствами с одновременным обеспечением 100% резервирования функций в цифровом формате. При этом затраты на оперативное и техническое облуживание физических устройств сокращаются пропорционально их количеству и повышается удобство их обслуживания;
• значительное сокращение цепей вторичной коммутации за счет применения шины процесса и, как следствие, существенное сокращение затрат на проектирование, пуско-наладочные работы, а также плановое техническое обслуживание комплекса релейной защиты и автоматики объекта;
• сокращение затрат на оперативное и техническое обслуживание комплекса релейной защиты и автоматики за счет полноценной самодиагностики МП устройств и контроля исправности коммуникаций между МП устройствами.

Источник: http://digitalsubstation.com/

14. Обучающие видео о цифровой подстанции

Сразу хотел бы, сказать, что по продолжительности видео от 3 до 7 часов. Поэтому рекомендую смотреть видео в течении нескольких дней, чтобы сильно не нагружать себя большим объемом информации. Видео – семинары очень интересный, настоятельно рекомендую их просмотреть полностью.

В представленных видео будут рассматриваться такие темы как:

1. Зачем нужна «Цифровая подстанция» (ЦПС)? (Основные цели и задачи ЦПС, применимость технологий МЭК-61850).
2. Технологии ЦПС и обзор стандартов МЭК-61850.
3. Диагностика ЦПС (обзор возможностей РЕТОМ-61850).
4. Комплекс информационной безопасности цифровой подстанции ответ современным угрозам.
5. Обсуждение вопроса о необходимых компетенциях работника, обслуживающего ЦПС.

Видео – семинар «Цифровая подстанция» для работников исполнительного аппарата и ДЗО ПАО «Россети»

Видео – семинар: «Цифровая подстанция: концепция, нормативы, требования и опыт реализации от Phoenix Contact»

Цифровая подстанция. По мотивам Релавэкспо-2019

Видео-презентация: «Цифровая подстанция АББ»