ВІД КЛАСИЧНОЇ ДО ЦИФРОВОЇ ПІДСТАНЦІЇ

Основний зміст сторінки статті

Олег Герасимович Гриб
Генадій Аркадієвич Сендерович
Олександр Васильович Дяченко
Сергій Вікторович Швець
Інна Сергіївна Ярова

Анотація

Існуюча модель управління електроенергетикою з кожним днем втрачає свої можливості. Тобто мова йде саме про нагальність зміни моделі роботи та взаємодії складових електроенергетики, аби зробити мережі більш чутливими до навантаження із змінюваних джерел генерації в умовах змінюваного попиту. Виклик, з яким зустрілися постачальники послуг на комунальному рівні – це збільшення конкуренції завдяки
збільшенню розподіленої доступної пропозиції енергетичних послуг. Таким чином, постачальники енергетичних послуг для задоволення потреб споживачів мають діяти проактивно, пропонуючи їм індивідуально оптимізований сервіс, водночас захищаючи конфіденційність операцій та забезпечуючи безпечний контроль за даними транзакцій поміж учасниками енергетичного ринку. Специфіка змінюваних відновлювальних джерел енергії, окрім проблем забезпечення сталої доставки енергії у відповідності з попитом, потребує створення потужностей із накопичення перегенерованої в певний час енергії, швидкого балансування та керування якістю самої енергії. Ці виклики можна подолати створенням штучно «інтелектуалізованої» енергосистеми, тобто енергетика з оперативної точки зору має теж стати «розумнішою» та ефективнішою. Одним із ключових елементів інтелектуальних електроенергетичних систем є цифрові підстанції, які забезпечують новий рівень розвитку в управлінні технологічними процесами передачі і розподілу електроенергії. Перехід до передачі сигналів в цифровому вигляді на всіх рівнях управління підстанцією дозволить створити технологічну інфраструктуру для впровадження інформаційно-аналітичних систем, знизити помилки недообліку електроенергії, зменшити капітальні та експлуатаційні витрати на обслуговування підстанції, а також підвищити електромагнітну безпеку і надійність роботи мікропроцесорних пристроїв. Впровадження цифровізованих систем, забезпечує більш високу швидкість і безпеку передачі інформації, взаємозамінність окремих компонентів системи, підвищення надійності системи. Основна ідея цифрових підстанцій полягає в організації обміну інформацією між різними інтелектуальними електронними пристроями і системами автоматизації різних рівнів управління за допомогою протоколів передачі даних. Найбільш повно принципи обміну інформацією на цифрових підстанціях формуються групою стандартів IEC 61850. Авторами статті було розглянуто переваги застосування цифрових систем управління, які розроблені відповідно до міжнародного стандарту IEC 61850. Також був проведений аналіз поетапного переходу від класичної підстанції до цифрової.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті

Посилання

Stan i perspektyvy rozvytku tekhnolohiy «intelektual'nykh» elektromerezh, upravlinnya popytom ta system rezhymnoho upravlinnya v umovakh rozvytku ponovlyuval'nykh dzherel enerhiyi u zarubizhniy enerhetychniy sferi [Status and prospects of development of technologies of "intelligent" power grids, demand management and regime management systems in the conditions of development of renewable energy sources in the foreign energy sphere]. Kyiv, NPTsR OES Ukrayiny, viddil informatsiyno analitychnoyi roboty departamentu mizhnarodnoho spivrobitnytstva ta yevrointehratsiyi Publ., 2018. 122 p.

Dydzhytalizatsiya v enerhetychnomu sektori [Digitization in the energy sector]. Available at: https://avenston.com/articles/ digitalization-in-the-energy-sector/ (accessed 15.01.2021).

Analiz zarubizhnoyi praktyky vprovadzhennya avtomatyzovanykh system upravlinnya tekhnolohichnymy protsesamy v elektroenerhetytsi [Analysis of foreign practice of introduction of automated control systems of technological processes in electric power industry]. Kyiv, Naukovo-tekhnichnyy tsentr elektroenerhetyky, viddil informatsiyno-analitychnoho zabezpechennya zarubizhnoyu informatsiyeyu VP NTTSE DP "NEK Ukrenerho" Publ., 2014. 124 p.

Rovnykh E. A. Tsifrovaya ekonomika. Instrumenty stimulirovaniya proizvodstva innovatsionnykh tovarov [The digital economy. Tools to stimulate the production of innovative products]. Kompetentnost'. 2017, no. 9–10/150–151, pp. 4–12.

Tsifrovaya energetika i virtual'nye elektrostantsii [Digital power and virtual power plants]. Available at: https://www.elec.ru/ articles/cifrovaya-energetika-i-virtualnye-elektrostancii/ (accessed 15.01.2021).

Holbach J., Rodriguez J., Wester C., Baigent D., Frisk L., Kunsman S., Hossenlopp L. Status on the first IEC 61850 based protection and control, multi-vendor project in the United States. Power systems conference: advanced metering, protection, control, communication, and distributed resources. (13–16 March 2007, Clemson). Clemson, 2007, pp. 254–277.

Bautista Flores J., Garcia-Colon V. R., Melendez Roman C. G., Robles Ramirez E., Rasgado Casique J. P. First multivendor 400 kV transmission line protection scheme using an IEC 61850-9-2 digital network for optical CT's and protection relays. CIGRE Session. (26–31 August 2012, Paris).

Brunner C. IEC 61850 & Smart Grids. PAC World Magazine. 2013.

European Smart Grids Technology Platform. Available at: http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/smartgrids_en.pdf (accessed 19.01.2021).

Bykovskaya E. N., Kharchilava G. P., Kafiyatullina Yu. N. Sovremennye tendentsii tsifrovizatsii innovatsionnogo protsessa [Modern trends in the digitalization of the innovation process]. Upravlenie. 2018, no. 1 (19), pp. 38–43.

Kyrylenko O. V., Butkevych O. F., Denysyuk S. P, Levit·s'kyy V. H., Rybina O. B. Informatyzatsiya ta intelektualizatsiya system keruvannya v elektroenerhetytsi: deyaki pidsumky za ostanni roky [Informatization and intellectualization of control systems in electric power industry: some results for the last years]. Tekhnichna elektrodynamika. 2007, no. 3, pp. 51–48.

Balashov O. V. Informatsionnaya bezopasnost' v intellektual'nykh elektroenergeticheskikh setyakh [Information security in smart electric networks]. Energoekspert. 2016, no. 1, pp. 77–79.

Belogor'ev A. M., Bushuev V. V., Gromov A. I., Kurichev N. K., Mastepanov A. M., Troitskiy A. A. Trendy i stsenarii razvitiya mirovoy energetiki v pervoy polovine XXI veka [Trends and scenarios for the development of world energy in the first half of the XXI century]. Moscow, Energiya Publ., 2011. 68 p.

Hryb O. H., Senderovych H. A., Dyachenko O. V., Karpalyuk I. T, Shvets' S. V. Analiz perspektyv rozvytku tsyfrovoyi enerhetyky v Ukrayini [Analysis of digital energy development prospects in Ukraine]. Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Hydraulic machines and hydraulic units. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2020, no. 1, pp. 85–90. doi: 10.20998/2411- 3441.2020.1.12

Tkachenko V. V. Otsinka kiberbezpeky Smart Grid system [Estimation of cybersecurity of Smart Grid systems]. Zenodo. Kyiv Publ., 2019, pp. 113–119.

Sokol E. I., Grib O. G., Belov N. S., Gapon D. A., Shevchenko S. Yu. Setetsentricheskoe dispetcherskoe upravlenie v elektroenergetike [Network-centric dispatching management in electric power industry]. Vіsnyk NTU ''KhPІ'' [Bulletin of the National Technical University "KhPI"]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2015, no. 12 (1121), pp. 18–21.

Obzor standarta MEK 61850 [Review of the IEC 61850 standard]. Available at: http://cons-systems.ru/m-k-61850 (accessed 26.01.2021).

Standart pidpryyemstva zahal'ni tekhnichni vymohy do avtomatyzovanykh system keruvannya tekhnolohichnymy protsesamy pidstantsiy 220-750 kV OES Ukrayiny [Enterprise standard general technical requirements for automated process control systems of 220-750 kV substations of UES of Ukraine]. Kyiv, NEK Ukrenerho Publ., 2018. 46 p.

Sopel' M. F., Denysyuk S. P., Spodyns'kyy O. V., Tsyfrova pidstantsiya. Perevahy ta osoblyvosti [Digital substation. Advantages and features]. Pratsi Instytutu elektrodynamiky NAN Ukrayiny: zb. nauk. pr. [Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine: a collection of scientific papers]. Kyiv, IED NANU Publ., 2011, no. 30, pp. 14–17.

HardFiber – shyna protsesu z·hidno MEK 61850. Broshura GE Multilink [HardFiber – process bus according to IEC 61850. GE Multilink brochure]. Available at: http://gedigitalenergy.com/ products/brochures/HardFiber_ru (accessed 20.01.2021)