Системы управления сетью и оборудованием
АСУТП
Для сбора, обработки и передачи больших объемов технологической информации (данные мониторинга состояния оборудования, регистрации аварийных событий и процессов, контроля качества электроэнергии и др.), необходимой для эксплуатации сетей, используются средства автоматизированной системы технологического управления процессами (АСУТП).
АСУТП внедряются на объектах ЕНЭС в процессе комплексного технического перевооружения и реконструкции, при строительстве новых электросетевых объектов, а также в ходе выполнения «Программы автоматизации подстанций ПАО «ФСК ЕЭС». Системой реализуется широкий набор основных информационных, управляющих и вспомогательных функций, необходимых для эффективной организации как оперативно-диспетчерского управления подстанцией в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах, так и диспетчерско-технологического управления процессами эксплуатационного обслуживания оборудования энергообъектов. В частности, применение системы позволяет:
- Повысить надежность работы оборудования и снизить риск возникновения аварийных ситуаций.
- Обеспечить эффективный контроль и управления технологическими процессами в нормальных, переходных и предаварийных режимах работы.
- Обеспечить оперативный контроль параметров функционирования технологических процессов на удаленных объектах и управление ими по доступным проводным или беспроводным каналам связи.
- Проводить сбор достоверной информации о ходе технологического процесса, состоянии оборудования и технологических средств управления.
- Осуществлять архивацию параметров работы системы.
- Снизить роль человеческого фактора в работе оборудования.
На объектах ФСК ЕЭС в настоящее время применяются значительное количество АСУТП как иностранных, так и отечественных производителей.
Цифровая подстанция
В настоящее время ПАО «ФСК ЕЭС» реализует Инновационную программу «Цифровая подстанция» Под этим термином понимается подстанция с применением интегрированных цифровых систем измерения, релейной защиты, управления высоковольтным оборудованием и оптических трансформаторов тока и напряжения и цифровых схем управления, встроенных в коммутационную аппаратуру. Все компоненты «цифровой подстанции» работают на едином стандартном протоколе обмена информацией – МЭК 61850.
Внедрение цифровой подстанции позволит перейти на качественно новый этап управления и контроля режимаи работы энергообъектов. Основные преимущества цифровой подстанции:
На этапе проектирования
- Упрощение проектирования кабельных связей и систем
- Передача данных без искажений на практически неограниченные расстояния
- Сокращение количества единиц оборудования
- Неограниченное количество получателей данных. Распределение информации осуществляется средствами сетей Ethernet, что позволяет передавать данные от одного источника любому устройству на подстанции, либо за ее пределами
- Сокращение времени по взаимоувязке отдельных подсистем за счет высокой степени стандартизации
- Снижение трудоемкости метрологических разделов проектов;
- Возможность создания типовых решений для объектов разной топологической конфигурации и протяженности
- Единство измерений. Измерения выполняются одним высокоточным измерительным прибором. Получатели измерений получают одинаковые данные из одного источника. Все измерительные приборы включены в единую систему синхронизации тактирования
- Возможность создания типовых решений для объектов разной топологической конфигурации и протяженности
- Возможность предварительного моделирования системы в целом для определения «узких» мест и нестыковок в различных режимах работы;
- Снижение трудоемкости перепроектирования в случае внесения изменений и дополнений в проект.
На этапе строительно-монтажных работ
- Сокращение наиболее трудоемких и нетехнологичных видов монтажных и пуско-наладочных работ, связанных с прокладкой и тестированием вторичных цепей
- Более тщательное и всестороннее тестирование системы, благодаря широким возможностям по созданию различных поведенческих сценариев и их моделирования в цифровом виде
- Сокращение расходов на непроизводительные перемещения персонала за счет возможности централизованной настройки и контроля параметров работ
- Снижение стоимости кабельной системы. Цифровые вторичные цепи позволяют осуществлять мультиплексирование сигналов, что предполагает двухстороннюю передачу через один кабель большого количества сигналов от разных устройств. К распределительным устройствам достаточно проложить один оптический магистральный кабель вместо десятков, а то и сотен аналоговых медных цепей
На этапе эксплуатации.
- Всеобъемлющая система диагностики, охватывающая не только интеллектуальные устройства, но и пассивные измерительные преобразователи и их вторичные цепи, позволяет в более короткие сроки устанавливать место и причину отказов, а так же выявлять предотказные состояния
- Контроль целостности линий. Цифровая линия постоянно контролируется, даже если по ней не передается значимая информация
- Защита от электромагнитных помех. Использование волоконно-оптических кабелей обеспечивает полную защиту от электромагнитных помех в каналах передачи данных
- Простота обслуживания и эксплуатации. Перекоммутация цифровых цепей выполняется значительно проще, чем перекоммутация аналоговых цепей
- Сокращение сроков ремонта из-за широкого предложения на рынке устройств различных производителей, совместимых между собой (принцип интероперабельности)
- Переход на безлюдные технологии и событийный метод обслуживания оборудования за счет абсолютной наблюдаемости технологических процессов позволяет сократить затраты на эксплуатацию
- Поддержка проектных (расчетных) параметров и характеристик в процессе эксплуатации требует меньших затрат
- Развитие и доработка системы автоматизации требует меньших расходов (неограниченность в количестве приемников информации), чем при традиционных подходах.
В настоящее время ПАО «ФСК ЕЭС» осуществляет разработку концепции программно-аппаратного комплекса «Цифровой подстанции», а также планирует приступить к созданию опытного полигона и прототипа программно-аппаратного комплекса, испытания которого должны быть завершены к 2014 году.
Новые средства диагностики оборудования
Контроль и управление работой оборудования подстанции является чрезвычайно важной задачей. Одним из лучших способов точно контролировать работу электротехнического оборудования является применение эффективной системы мониторинга.
Высоковольтные выключатели:
- Система мониторинга устанавливается непосредственно на выключателях и поддерживают непрерывную, контролируемую связь с локальной или удаленной базой данных с помощью программного обеспечения. Система текущего контроля сохраняет поступающую с датчика информацию, сравнивая ее со стандартными рабочими параметрами, которые хранятся в системе.
- Система мониторинга определяет плотность элегаза или газовой смеси, контролирует времена и скорости включения и отключения выключателя, ход главных контактов, ток протекающий в момент отключения, продолжительность горения дуги, а так же оценивает степень износа контактов.

КРУЭ
Система мониторинга частичных разрядов (ЧР) производит сбор данных от СВЧ-сенсоров, установленных на КРУЭ и обрабатывает результаты данных. Это позволяет диагностировать появление и избежать развития дефектов на ранней стадии, а также эффективно отслеживать состояние изоляции в течение всего срока службы КРУЭ.
Высоковольтные вводы
Система контроля изоляции высоковольтных вводов обеспечивает оперативную диагностику в процессе эксплуатации. Данная система позволяет производить прямые измерения методом, который нечуствителен к искажениям напряжения и несимметрии сети. Оснащена устройствами защиты от перенапряжений в цепях входных и выходных сигналов, а также фильтрами подавления помех, датчики давления имеют встроенную защиту от перенапряжений и перегрузок. Основные контролируемые параметры:
- tgδ основной изоляции;
- емкость С1 основной изоляции;
- температура внутри ввода;
- давление во вводе;
- температура окружающей среды;
- фазное напряжение;
- частота сети.
