II Международная научная конференция «Цифровая подстанция: Стандарт IEC 61850. Цифровизация электрических сетей» прошла в Москве со 2 по 4 июля 2019 года на площадке АО «НТЦ ФСК ЕЭС». Третий день конференции был посвящен вопросам тестирования измерительных трансформаторов и цифровизации электрических сетей.
Завершающий день научной конференции открылся совместным докладом голландских коллег из DNV GL и российской компании «Профотек», который был посвящен вопросам тестирования измерительных трансформаторов (ИТ) малой мощности с интерфейсами МЭК 61850.
Тестирование — неотъемлемая часть МЭК 61850. В отличие от предыдущего этапа тестирования, кода проверялись единичные устройства необходимо переходить к комплексным испытаниям на всем жизненном цикле подстанции. При вводе в эксплуатацию систем автоматизации подстанций (SAS) включающих системы защиты, автоматики и управления (PAC) традиционно основное внимание должно уделяться тестированию системы защиты и ее настроек, но этого недостаточно при широком внедрении новой технологии.
Томас Шоссиг, представитель австрийской компании OMICRON Electronics ознакомил участников конференции с предлагаемыми техническими решениями по комплексному тестированию систем автоматизации и управления подстанций.
С переходом на новые для эксплуатации протоколы данных, такие как GOOSE и SV, все острее встает вопрос об измерении временных задержек в коммуникационной среде подстанции. Этот вопрос затронул представитель АО «НТЦ ФСК ЕЭС» Максим Ильин.
В 5 главе стандарта МЭК 61850 приведены требования к тем или иным классам производительности, а также схемам для определения полного времени передачи сигнала. Но измерение времени передачи сигнала согласно МЭК 61850-5 невозможно без доступа к внутренним данным устройства. Для того чтобы провести испытание черного ящика, необходим другой метод — так называемый «GOOSE пинг-понг».
Эта методология используется для оценки производительности всего одного устройства IED. Для оценки времени прохождения через коммуникационную среду так же требуется источник/приемник сигнала и еще генератор нагрузочного трафика. Данный комплекс позволяет определить задержки, как отдельного коммутатора, так и сети в целом.
Опытом внедрения цифровой релейной защиты различных поставщиков на полигоне ЦПС ПАО «Газпром Нефть» поделился Михаил Завгородний из АО «Электронмаш».
«В ходе заводских испытаний и пуско-наладочных работ проверена работа защит в режиме повышенной загрузки сети и при отсутствии синхронизации точного времени, выявлены расхождения в реакции оборудования различных поставщиков на нештатные ситуации, существенные именно для цифровых подстанций», — сказал Михаил Завгородний.
В совместном докладе представителей Ивановского государственного энергетического университета имени В.И. Ленина и НПО «Цифровые измерительные трансформаторы» была описана концепция испытательного полигона цифровой подстанции, созданного на базе университета. Полигон содержит несколько уровней: первым является уровень моделирования процессов, протекающих в первичной цепи; конечный уровень содержит платформу, построенную на базе промышленных коммутаторов, и предназначенную для подключения вторичных устройств — терминалов защит, счетчиков и пр. Создаваемая система позволит проводить всесторонние испытания практически любого оборудования цифровых подстанций в условиях, максимально приближенных к реальным.
Проект полигона получил поддержку ПАО «МРСК Центра» и ПАО «МРСК Центра и Приволжья», заинтересованных в создании площадки для переобучения персонала. К настоящему моменту закуплено основное оборудование, а силами вышеупомянутых филиалов ПАО «Россети» начат процесс ремонта помещений ИГЭУ, в которых будет размещен полигон.
Представитель из Нидерландов Нильс Хейкер проанализировал процедуры тестирования, предусмотренные вторым изданием МЭК 61850. Международная группа пользователей UCA (UCAIug) опубликовала новые процедуры испытаний МЭК 61850 в декабре прошлого года. В своем выступлении спикер отметил, что поскольку стандарт продолжает развиваться, процедуры тестирования также развиваются.
Важно отметить, что UCAIug прекратит выдачу сертификатов для устройств МЭК 61850 издание 1 (устройства все еще могут пройти испытания, но сертификат UCAIug не будет выдаваться). Это делается для того, чтобы заставить энергокомпании перейти на МЭК 61850 издания 2. В фоновом режиме разрабатывается тестовая программа для проверки комбинации изданий 1 и 2 МЭК 61850 на подстанции. Для новых устройств рекомендуется проходить только испытания по изданию 2.
Нововведениям в стандарте МЭК 61850 был посвящен доклад представителя швейцарской компании IT4Power, являющимся руководителем РГ 10 ТК 57 МЭК Кристофера Бруннера. Он отметил, что стандарт вышел за пределы подстанции. Работа над совершенствованием стандарта продолжается, так в новой редакции стандарта усовершенствован процесс проектирования, включая логическое моделирование, рассмотрены вопросы совместимости версий стандарта и т.д.
Вторая половина заключительного дня Конференции была посвящена вопросам «цифровизации» электрических сетей.
Представители ООО НПП «ЭКРА» выступили с докладом «От автоматизированной электроэнергетики к интернету энергии». «Системные принципы и правила функционирования ЭС, закрепленные в новой системе нормативно-правовых и нормативно-технических документов станут основой развития на созданной инфраструктуре новых востребованных рынком доверенных сервисов и процессов IoE и дальнейшего совершенствования самой инфраструктуры», — отмечается в докладе.
Теме «Цифровой двойник для распределительных электрических сетей России» было посвящено выступление Елены Никитиной из ООО «Сименс». По ее словам, в типовой энергокомпании существует только одна физическая электрическая сеть, однако у нее есть десятки представлений в различных подразделениях. Несоответствия данных в разных подразделениях могут приводить к неточностям общей модели сети, неоптимальной производительности системы и чрезмерному ручному труду в целях актуализации данных.
«Архитектура Интернета энергии (IDEA): новый подход к построению трансакционной энергетики» — тема доклада представителей Инфраструктурного центра EnergyNet (Фонд «ЦСР Северо-Запад»). Электроэнергетические системы, построенные по традиционной, централизованной архитектуре, к настоящему моменту практически полностью исчерпали свой ресурс эффективности. На них оказывают существенное давление новые вызовы времени: быстрое изменение характера спроса потребителей, рост издержек и снижение собственной экономической эффективности, энергетический переход, необходимость эффективной электрификации и освоения новых территорий. Для ответа на эти вызовы требуется новая архитектура электроэнергетических систем — архитектура Интернета энергии.
Цифровая трансформация — это не просто внедрение современных ИТ-систем, перевода на «цифровые рельсы» отдельных процессов или даже всего бизнеса. Для подлинной цифровой трансформации нужно снять барьеры для интеграции данных, систем, процессов, оборудования, всех участников бизнеса. Для энергетической компании переход к новой цифровой парадигме означает не только снижение затрат и повышение эффективности, но также создание новых моделей бизнеса и цепочек кооперации с поставщиками и потребителями энергии, сырья и услуг. Этому вопросу было посвящено выступление еще одного спикера из ООО «Сименс».
По мнению эксперта, такой переход возможен на основе так называемого «цифрового ядра», которое может объединить миры ИТ-систем и реальности. Цифровое ядро свяжет между собой заказчиков, производство и оборудование, проектирование и планирование услуг, поставки, подключения сотрудников, эксплуатацию оборудования. Эту роль может выполнять одна система или комплекс систем.
Синтез функций РЗА ЦПС с применением баз знаний обсудили представители Центра «НТИ МЭИ». Представители НИУ «МЭИ» также сделали доклад на тему «Применение нейронных сетей для восстановления сигнала с вторичной обмотки трансформатора тока в режимах с глубоким насыщением».
«Применение в энергетике науки о данных и машинного обучения» — тема выступления представителя компании DNV GL. Энергокомпании могут использовать модели машинного обучения для прогнозирования и выявления перебоев подачи электроэнергии, что позволяет сократить время перерыва в работе, повысить надёжность и оптимизировать планирование ресурсов и диспетчеризации. Самовосстанавливающиеся системы могут автоматически обнаруживать и устранять уязвимости, снижая вероятность простоев.