Внедрение умных подстанций - путь к росту инвестиций

Российские распределительные сетевые компании вступили в период больших испытаний и повышенных нагрузок, связанных с присоединением крупных промышленных и жилых потребителей, с необходимостью оптимизировать режимы работы сети, обеспечивать должное качество электроэнергии и сокращать время ликвидации форс-мажоров.

Один из способов повысить надёжность кровеносной системы энергетики - совершенствование сетевых подстанций, которые становятся не только более мощными, но и более «самостоятельными» и интеллектуальными, «учатся» осуществлять постоянный мониторинг и контроль качества электроэнергии, заблаговременно сообщать о возникающих неполадках и рисках, принимать критически важные решения в кратчайшие сроки.
Какие новинки в этой области предлагают российские интеграторы и разработчики? Какие требования предъявляет большая энергетика к «интеллектуальным» подстанциям, в чем суть новых возможностей, которые открывает «умная» энергетика наших дней? Об этом рассказывает Андрей Трубкин, технический директор ЗАО «Электронмаш».

- Андрей Викторович, компания, работающая на российском рынке электротехнической продукции без малого полтора десятилетия, позиционирует себя как поставщик системных решений в области электроснабжения и автоматизации производства, созданных на базе собственных разработок и мирового опыта. Насколько важное решение в стратегических планах ЗАО «Электронмаш» занимают «умные» подстанции, какие из достижений и наработок, созданные вашей компанией, аккумулируют они? Какие новые решения предлагаете вы российскому сетевому сообществу, взявшему курс на построение интеллектуальной энергетической системы, на массовое внедрение энергоэффективного необслуживаемого оборудования?

- Начнем с того, что приоритеты развития нашей компании соответствуют не только ее растущим компетенциям, но и важнейшим задачам российской электроэнергетики, взявшей курс на сокращение издержек, самодиагностику, предотвращение рисков, которые могут привести к критическим последствиям. В начале текущего десятилетия руководство компании определило в качестве наиболее перспективного направления развития на ближайшие годы именно создание интеллектуальных подстанций для энергетиков, научившихся оценивать предложенных нами новинок - интеллектуальная комплектная трансформаторная подстанция (КТП), представляющая собой комплекс современного электрооборудования и средств автоматизации. Данная КТП была разработана совместно с производственно-инжиниринговой компанией ЗАО «РТСофт», лидирующей на рынке промышленной автоматизации РФ. Презентация интеллектуальной КТП для распределительных сетей состоялась на международном электроэнергетическом форуме UPGrid 2013 «Электросетевой комплекс. Инновации. Развитие».

- Что представляет собой «умная» подстанция для распределительных сетей, какие элементы входят в ее состав, какие необходимые для функционирования КТП задачи они выполняют?

- В состав представленной нами интеллектуальной КТП входят:

автоматизированные комплектные распределительные устройства (КРУ) напряжением 35 и 6-10 кВ;
трансформаторы с устройствами РПН;
интеллектуальные системы оперативного тока;
автоматизированные щиты собственных нужд;
системы релейной защиты, автоматизации и телемеханики.
В шкафах КРУ напряжением 35 и 10 кВ установлены контроллеры, совмещающие в себе функции устройства РЗА и контроллера автоматизированной системы управления (АСУ) КТП. В контроллере на программном уровне разделены релейная логика и программа АСУ, что позволяет специалистам различных служб обслуживать контроллер исходя из своих задач, не изменяя систему и логику работы другой его части.

В шкафах КРУ напряжением 10 кВ установлены электромоторные приводы механизма перемещения кассетного выдвижного элемента с силовым выключателем и заземлителя а также видеокамеры. Это позволяет управлять коммутационными аппаратами из удаленных диспетчерских пунктов, а также наблюдать за их коммутационным положением в режиме реального времени. Кроме того, в шкафах КРУ установлены датчики бесконтактного контроля температуры токоведущих шин.

Сухие силовые трансформаторы, используемые в составе интеллектуальной КТП, снабжены автономной системой управления принудительной вентиляцией, интегрированной в общеподстанционную АСУ, и устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН).

Шкаф оперативного постоянного тока (ШОТ) оснащён специализированным контроллером, который помимо мониторинга работы выпрямительных модулей и аккумуляторной батареи обеспечивает интеграцию ШОТ в АСУ КТП.

Щит собственных нужд (ЩСН) выполнен в соответствии с техническими требованиями ОАО «Россети» и имеет три ввода, в том числе, один от резервного дизель-генератора. В качестве вводных и секционных аппаратов используются автоматические выключатели серии Emax2, производства компании «АББ», обладающие возможностью интеграции в АСУ КТП по протоколу 61850. В ЩСН установлены датчики температуры шин вводных автоматов и система защиты от прикосновения к токоведущим частям. Кроме того, в ЩСН установлен контроллер, в котором реализован гибкий алгоритм АВР, позволяющий его подстраивать под текущую задачу без изменения программы.

Перечисленные выше технические решения, и позволяют повысить надежность, наблюдаемость и управляемость КТП. Помимо этого, АСУ КТП выполняет важные дополнительные функции, такие как диагностика состояния всех элементов и автоматизированный учет износа первичного оборудования подстанции.

Разработанная компаниями «Электронмаш» и «РТСофт» интеллектуальная КТП для распределительных сетей полностью автоматизирована и подготовлена к интеграции в активноадаптивные сети в соответствии с концепцией SmartGrid. При разработке интеллектуальных КТП учтены требования важнейшего стратегического документа - «Положения о единой технической политике в электросетевом комплексе ОАО «Российские Сети».

- Какие обстоятельства повышают актуальность внедрения интеллектуальных КТП, их востребованность в глазах российского сетевого сообщества? В чем заключаются новые возможности, которые предлагают «умные» подстанции энергетикам?

- Применение интеллектуальных КТП учтены требованиями важнейшего стратегического документа - «Положения о единой технической политике в электросетевом комплексе ОАО «Российские Сети».

- Какие обстоятельства повышают актуальность внедрения интеллектуальных КТП, их востребованность в глазах российского сетевого сообщества? В чем заключаются новые возможности, которые предлагают «умные» подстанции энергетикам?

- Применение интеллектуальных КТП позволяет:

значительно сократить время восстановления при авариях за счет быстрого определения и оперативной передачи информации о поврежденном участке сети на диспетчерский пункт;
оптимизировать режимы работы сети и сократить потери электроэнергии за счет применения автоматизированных систем регулирования напряжения с выходом на управление устройствами РПН трансформаторов;
осуществлять постоянный мониторинг и управление качеством электроэнергии;
и, наконец, повысить надежность электроснабжения за счет обеспечения контроля технического состояния электрооборудования и интеграции систем РЗА в структуру систем оперативно-технического и диспетчерского управления верхнего уровня.
Что касается обстоятельств, повышающих актуальность внедрения интеллектуальных подстанций нового поколения, то это, безусловно, высокая степень износа электросетевых объектов и старение энергетической инфраструктуры в сочетании с ростом требований к качеству электроэнергии и надежности электроснабжения.

Важнейшая задача настоящего времени - необходимость оптимизации инвестиций в электросетевой комплекс за счет повышения гибкости сети и ее компонентов (включая системы автоматизации), использование возможностей, которые создает появление инновационных решений в области телекоммуникационных технологий. Не обходится без проблем - таких, как недостаточность нормативной базы и высокая стоимость первоначальных капитальных вложений. И все же стоит ожидать, что проблемы переходного периода будут преодолены и потребность в интеллектуальных подстанциях в ближайшей перспективе будет неизменно расти.

- Какие задачи ставят необходимость создания подстанций нового поколения перед ЗАО «Электронмаш» и его партнерами? Какие действия предпринимает Ваша компания, чтобы удовлетворить ожидаемый в ближайшем будущем повышенный спрос электросетевого сообщества на интеллектуальные подстанции?

- Основными задачами, которыми нам приходится решать связи с необходимостью создания интеллектуальных КТП являются:

кадровое усиление и повышение квалификации сотрудников отделов проектирования подстанций и автоматизированных систем управления;
подготовка компетентных руководителей проектов, способных эффективно управлять ими на стадиях проектирования, изготовления и поставки оборудования, монтажа и проведения пуско-наладочных работ;
углубление взаимодействия с ЗАО «РТСофт» при проектировании и реализации совместных проектов.