Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: CV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 16 ноября 2020 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Павлов Р.О., Раздомахин И.Н. ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОДСТАНЦИИ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. CV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 22(105). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/22(105).pdf (дата обращения: 05.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОДСТАНЦИИ

Павлов Роман Олегович

студент, кафедра электроснабжения железных дорог, Красноярский институт железнодорожного транспорта (филиал), Иркутский государственный университет путей сообщения,

РФ, г. Красноярск

Раздомахин Иван Николаевич

студент, кафедра электроснабжения железных дорог, Красноярский институт железнодорожного транспорта (филиал), Иркутский государственный университет путей сообщения,

РФ, г. Красноярск

Колмаков Виталий Олегович

научный руководитель,

канд. техн. наук, Красноярский институт железнодорожного транспорта (филиал), Иркутский государственный университет путей сообщения,

РФ, г. Красноярск

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено значение и риски использования цифровых технологий в электроэнергетике. Отмечено значение процессов цифровизации сферы в связи стратегическим развитием отрасти. В основе использования современных цифровых технологий в сфере энергетики специалисты выделяют строительство цифровых электрических подстанций, которые объединяются в цифровые электрические сети. Основным признаком таких технологий является удаленный доступ и дистанционное управление процессами энергоснабжения.

 

Ключевые слова: цифровые технологии, подстанция, электрическая сеть, баланс технологий, кибербезопасность.

 

В современных условиях особую актуальность приобретает использование цифровых технологий в энергетике. Специалисты отмечают необходимость интеграции цифровых технологий сферу энергетики [5, с.60-73]. Л.А. Шилова полагает, что «достижение баланса между производством и потреблением электроэнергии по федеральным округам возможно за счет внедрения цифровых технологий, например, интеллектуальных систем управления»[5, с.71].

В связи с чем, особое значение в современных условиях приобретает цифровизация производственных процессов в энергетике. А.В. Майоров отмечает, что: «Цифровизация производственных процессов - это внедрение цифровых технологических решений в производственную деятельность, в том числе переход к цифровым питающим центрам и цифровым электрическим сетям» [3, с.2-6]. Главное, что отличает цифровую электрическую сеть или цифровой электрический центр - возможность удаленного наблюдения и управления с использованием современных цифровых технологий. То есть, если говорить о цифровой электрические подстанции, то она организована на основе центра удаленного наблюдения. Цифровая подстанция является важным элементом цифровой электрической сети. Это автоматизированная подстанция, оснащенная взаимодействующими в режиме единого времени цифровыми информационными и управляющими системами и функционирующая без присутствия постоянного дежурного персонала.

Оборудование цифровой подстанции имеет следующие особенности и отличия от подстанций традиционной конструкции:

  • оптические измерительные трансформаторы или наличие аналого-цифровых преобразователей - формирование цифрового сигнала;
  • микропроцессорная релейная защита, интегрированная в шину процесса и шину подстанции - полная селективность (избирательность), отключение только поврежденного участка сети;
  • наличие широкополосных каналов связи - передача информации в центр управления сетями, дистанционное управление;
  • наличие контроллеров телемеханики - контроль параметров сети, возможность управлять коммутационными аппаратами;
  • интеллектуальные приборы учета на всех присоединениях (технический учет) - контроль уровней напряжения и качества электроэнергии.

Принципиальная схема работы цифровой подстанции представлена на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Принципиальная схема цифровой подстанции

 

Использование цифровых подстанций в системе электрической сети в полной мере отражается в Концепции «Цифровая трансформация 2030». Целевая модель, представленная в Концепции [1], определяет наличие в компании ряда центров, работа которых приведет к созданию единой цифровой среды, элементами которой становятся:

  • центры аналитических компетенций;
  • центры кибербезопасности;
  • научно-исследовательские центры.

Создание единой цифровой системы будет способствовать повышению качества и доступности услуг по передаче электроэнергии и технологическому присоединению, оптимизации рабочего процесса сотрудников подстанций.

В сфере использования цифровых подстанций накоплен значительный опыт в мире, анализ которого позволяет выделить такое понятие как «интеллектуальная сеть». Цифровая подстанция в интеллектуальной сети находится в подгруппе «передача и хранение энергии».

Примером использования цифровых электрических подстанций является пример реализации кроссплатформенных цифровых подстанций [2, с.22-26]. Публикуемые материалы обращаются к нормативно-правовой базе, так, Указом Президента РФ № 216 от 13 мая 2019 года утверждена обновленная «Доктрина энергетической безопасности Российской Федерации». Указ закрепил основные угрозы и риски в сфере энергетики, в том числе, Доктрина задала направление развития отрасли, а именно - дальнейшее развитие в системах технологического управления электроэнергетическим комплексом. Реализованные проекты, основанные на использовании кроссплатформенных цифровых подстанций. Технологии (аппаратно-программная платформа на отечественных процессорах «Эльбрус»), используемые на объекте отечественного производства, созданные в рамках проекта инмпортозамещения, они проходят испытание и в настоящее время. Опытно-промышленная эксплуатация идет на российских объектах 6-220 кВ энергосистемы России и кроссплатформенная централизованная РЗА, установленная на цифровом полигоне Нижегородской ГЭС ПАО «Русгидро» - это одна из самых первых площадок испытаний.  Аппаратное исполнение основано на микропроцессорах Intel x86 и Эльбрус-8С с использованием двух комплектов ступенчатых защит линии и двух комплектов основных защит силового трансформатора блока.

При этом специалисты отметили необходимость учитывать особенности объектов эксплуатации в сфере энергетики, так как непродуманная цифровизации может привести к угрозе энергетической безопасности. Об этом пишут в своей публикации В.А. Стенников и В.О. Головщиков [4, с.3-6]. Авторы в своей статье особо выделили проблемы, возникающие при массовой цифровизации электроэнергетики России. Этот процесс уже можно назвать интенсивным и ситуацию будет углубляться, в связи с чем возникает ряд проблем в сфере кибербезопасности электроэнергетических систем. В настоящее время идут процессы концептуализации и формирования нормативной базы в сфере цифровизации сферы энергетики и крайне актуально учесть проблему безопасности. Следует учесть как международные стандарты безопасности, так и весь международный опыт в этой сфере. В целом, переход к цифровым электрическим сетям и цифровым подстанциям - это необходимый шаг на пути цифровизации электроэнергетики. Цифровая подстанция является важным элементом цифровой электрической сети.

 

Список литературы:

  1. Концепция «Цифровая трансформация 2030», Россети, 2018. 31 с.
  2. Куликов А.Л., Зинин В.М., Шарафеев Т.Р. Принципы реализации кроссплатформенных цифровых подстанций // Релейщик / 2019 - № 2 (34) - С. 22-26
  3. Майоров А.В. Технические решения для повышения надежности эксплуатации распределительных электрических сетей в рамках цифровой трансформации //Электроэнергия. Передача и распределение /2019 - № 3. С. 2-6
  4. Стенников В.А., Головщиков В.О. Непродуманная цифровизация электроэнергетики может привести к угрозам энергетической безопасности России //Энергетик / 2019 - № 12 -С. 3-6
  5. Шилова Л.А., Адамцевич А.О. Интеграция цифровых технологий как ключевой фактор развития российской энергетики //Энергетическая политика/ 2020 - № 9 (151) - С. 60-73
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.