PS "Crown" - testing ground for the "digital" substation

ПС «Венец» – опытный полигон для «цифровой» подстанции

PS "Crown" - testing ground for the "digital" substation


В ходе прошедшей в Чебоксарах Х международной научно-практической конференции «Энергия знаний», посвящённой 25-летнему юбилею ООО НПП «ЭКРА», был организован визит на ПС 220 кВ «Венец» филиала ПАО «ФСК ЕЭС» – МЭС Волги. Рабочее напряжение на подстанции 220/110/6 кВ, установлено три силовых трансформатора.

The main consumers of the substation are:
- Traction substation Gorky Railway,
- Shumerlya city,
- The nearest metro areas.

PS "Crown" powered through the 220 kV of the Cheboksary hydroelectric power station, and also has a connection to the power grid of the Chuvash Republic on several 110 kV overhead line.
Гостям конференции было представлено оборудование, установленное в рамках реализации первого этапа создания действующего опытного элемента «цифровой» подстанции. МЭС Волги выделил под этот проект две линии 110 кВ, питающие тяговую подстанцию: Венец – Тяга-1 (ячейка №15) и Венец – Тяга-2 (ячейка №16). Именно на этом участке идёт тестирование выдачи управляющих воздействий на сигнал и модели коммутационных аппаратов.
PS "Crown" - testing ground for the "digital" substation
От НПП «ЭКРА» ответственным лицом за реализацию технических решений на объекте выступил ведущий инженер сектора инжиниринга устройств автоматики Денис Трифонов, поэтому экскурсию он проводил со знанием дела. На ОРУ 110 кВ посетителям продемонстрировали необслуживаемый шкаф наружной установки собственного производства НПП «ЭКРА», в том числе систему обогрева, контроль температуры и влажности с передачей данных в SCADA-систему. Большой интерес вызвала возможность дистанционного управления по стандарту МЭК 61850 моделями коммутационных аппаратов и автоматическими выключателями, оснащёнными моторными приводами – высокая степень автоматизации и позволяет сделать шкафы необслуживаемыми для удалённого управления. Также гостям показали шкаф наружной установки с оборудованием AMU и DMU производства НПП «ЭКРА».

ПС «Венец» – опытный полигон для «цифровой» подстанцииПосле осмотра открытого распределительного устройства гости переместились в общеподстанционный пункт управления подстанции, где установлены шкафы с контроллерами присоединений. Живой интерес аудитории вызвала демонстрация работы электронных ключей управления, расположенных на лицевых панелях терминалов, которые используются для ввода/вывода функций и изменения режимов их работы. Использование электронных ключей управления особенно актуально при предъявлении требований дистанционного управления функциями в устройствах РЗА, которые не могут быть реализованы с помощью механических переключателей.

В опытной эксплуатации на ПС «Венец» также находится и сетевое оборудование с коммутаторами производства НПП «ЭКРА», поддерживающими протоколы резервирования PRP, HSR, RSTP и синхронизации времени PTPv2 (IEEE Std 1588-2008). В соответствии с рекомендациями ПАО «ФСК ЕЭС» терминалы РЗА, контроллеры АСУ ТП, устройства цифрового ввода-вывода должны иметь специальные входы синхронизации для ввода аппаратных импульсов синхронизации 1PPS/1PPM дополнительно к протоколу SNTP/MODBUS, либо иметь поддержку протоколов синхронизации IRIGB или IEEE1588 (PTP). Для реализации этих возможностей НПП «ЭКРА» был разработана широкая номенклатура оборудования, на основе которой строится система синхронизации единого времени. Именно такая система на базе сервера времени СВ-04 и установлена на ПС «Венец». Синхронизация устройств элемента «цифровой» подстанции осуществляется по протоколу PTPv2 – такой способ синхронизации использует существующее сетевое оборудование и не требует сооружения выделенных каналов связи для обеспечения точности синхронизации 1 мс. Много говорилось о реализованной схеме сети элемента «цифровой» подстанции c разделением шины станции и шины процесса на физическом уровне и использованием протоколов резервирования PRP и RSTP.

О преимуществах применения системы АСУ ТП типа ПТК EVICON, программных и аппаратных решениях верхнего и среднего уровня рассказал инженер 1 категории сектора инжиниринга АСУ ТП Антон Кашеманов. В частности, речь шла о верхнем уровне АСУ ТП с программным обеспечением SCADA «EVICON», выполняющим все необходимые функции автоматизации электрической части объектов энергетики. Необходимо отметить, что в опытную эксплуатацию оборудование «цифровой» подстанции на базе ПТК EVICON производства НПП «ЭКРА» было введено 22 сентября 2014 года.
PS "Crown" - testing ground for the "digital" substation
After the presentation a discussion demonstrated solutions, during which guests showed great interest in the following issues:
- Characteristics of the organization of the system AMU power devices, taking into account depending on the transmission of analog signals from the measuring current and voltage transformers in the relay protection device operating current on-site (in the "classical" substation of this dependence is not);
- AMU device performance and DMU for operation in low temperature conditions without the use of heating systems;
- Cyber ​​security in the organization of remote access to the "digital" substation;
- Financial benefits of "digital" substations than "classic".
В настоящее время ООО НПП «ЭКРА» ведёт активную работу по решению вышеуказанных задач и их адаптации для серийного применения на подстанциях нового поколения и «цифровых» подстанциях. В ближайших планах предприятия модернизация полигона «цифровой» подстанции в рамках второго этапа с установкой устройств релейной защиты.

Read more: PS "Crown" - testing ground for the "digital" substation