Цифрові підстанції як складова частина Smart Grid. Рішення конференції

РІШЕННЯ
міжнародної науково-практичної конференції
«Цифрові підстанції як складова частина Smart Grid, перспективи впровадження в енергетичній галузі України. Новітні досягнення вітчизняних та зарубіжних виробників»

28-31 жовтня 2019 р., Кам’янець-Подільський

Конференція організована з ініціативи Науково-технічної спілки енергетиків та електротехніків України, Львівської Регіональної Ради НТСЕУ за підтримки Міністра енергетики та захисту довкілля України.

У роботі Конференції брали участь:

– спеціалісти енергетичних та енергопостачальних компаній: ПрАТ «НЕК «Укренерго» та енергосистем, ПрАТ «Львівобленерго», ПрАТ «Кіровоградобленерго», АТ «Прикарпаттяобленерго», ПАТ «Черкасиобленерго», ПрАТ «Київобленерго» ПрАТ «ДТЕК Київські електромережі», Словянська ТЕС (СО ПАТ «Донбасенерго»), ВП «Рівненська АЕС, ТОВ «Електросвіт», ДПР НДІ «Теплоелектропроект» (СО ПАТ «Донбасенерго»)  та інші;

– науковці вищих навчальних закладів: НУ «Львівська політехніка», Вінницького НТУ, Інституту мікропроцесорних систем керування об'єктами електроенергетики (ІМСКОЕ), Хмельницького НТУ;

– представники НТК «ЕНПАСЕЛЕКТРО», ТОВ «АББ ЛТД», «ДЖІІ ГРІД ГМБХ», ОМІКРОН, Sales Manager SEL, ТОВ «Корпорація «Електропівденьмонтаж», ДП «ВО «Київприлад», НВП «АНІГЕР», ПП НВП «Промавтоматика», ТОВ «Екніс-Україна», ПрАТ «Сєвєродонецьке НВО «Імпульс», Високовольтний союз Рівненський ЗВА» та інші. Усього більше 60 фахівців.

Основна мета конференції:

• обговорення сучасного стану обладнання силових підстанцій галузі та перспективи розвитку;
• ознайомлення фахівців з досвідом роботи ПС Прибузька 110-10 кВ АТ «Хмельницькобленерго»;
• обговорення питань інтеграції ОЕС України в європейську енергосистему, досягнення у використанні технологій Smart Grid, вимоги, проблеми, необхідні заходи;
• ознайомлення з науковими дослідженнями і їх впливом на загальні задачі розв’язання енергобезпеки держави.

На конференції заслухано майже 20 доповідей.

Про перспективи розвитку цифрових підстанцій у майбутньому доповів Величко Сергій Васильович, провідний інженер НЕК «Укренерго».

В своїй доповіді заступник генерального директора з розвитку науково-технічної компанії «ЕНПАСЕЛЕКТРО» Гомонай Володимир Михайлович зупинився на питаннях реконструкції електричних мереж та підстанцій на основі сучасних цифрових технологій та звернув увагу учасників конференції на наступне:

• Згідно міжнародної класифікації, «цифровою підстанцією» вважається підстанція, що працює в автоматичному режимі (без присутності оперативного і обслуговуючого персоналу) під керуванням цифрової АСКТП;
• Провідні світові компанії в галузі електроенергетики розробили принципи та алгоритми створення нових підстанцій та реконструкції існуючих з метою підвищення рівня автоматизації цих об’єктів, зокрема запровадження цифрових АСКТП;
• Автоматизовані системи керування забезпечують підвищення якості та оперативності керування об’єктами для зниження вартості утримання цього об’єкта впродовж життєвого циклу за рахунок збереження та подовження ресурсу обладнання, запобігання аваріям, економії експлуатаційних витрат, зменшення економічних втрат за рахунок підвищення безпеки.

Про досвід роботи АББ у питанні технологій цифрової підстанції розповів Гончарук Олександр Федорович, менеджер з питань пристроїв РЗА ТОВ «АББ-лтд».

З великою увагою учасники конференції прослухали доповідь про рішення компанії GE для цифрових підстанцій та світовий досвід впровадження, а також про досвід впровадження цифрових підстанцій в Україні компанією GE, яку представив Мельник Володимир Ярославович, керівник сегменту автоматизації Представництва «ДЖІІ Грід ГМБХ».

Представник фірми SEL (Schweitzer Engineering Laboratories) Ковальов Олександр розповів про пристрої релейного захисту, принцип визначення місця пошкодження ПЛ на принципі біжучої хвилі і про рішення для цифрових підстанцій.

З доповіддю «Інструменти для тестування цифрових підстанцій IEC61850 та системних випробувань РЗА» виступив Малмигін Тимофій, регіональний представник компанії ОМІКРОН. Також він розповів про StationGuard - систему функціонального моніторингу кібербезпеки цифрових підстанцій.

У засіданнях конференції взяли участь представники ТОВ «Тавріда-Електрік Дніпро» Комаров Костянтин Іванович, заступник директора та Деміщенко Микола Олександрович, керівник лабораторії, які розповіли про реклоузери, як базовий елемент Smart Grid, десятирічний досвід застосування в розподільчих мережах.

Презентацію «Досвід проектування систем Smart Grid в мережах 6-20 кВ» озвучив Гаврилюк Олександр Борисович, директор ТОВ «Корпорація Електропівденьмонтаж».

Загоруйко Сергій Петрович, технічний директор ПП НВП «Промавтоматика» доповів про рішення для цифрових енергооб’єктів від ПП НВФ «Київприлад».

Група науковців НУ «Львівська політехніка» під керівництвом к.т.н., доцента Сабадаша Ігоря Олександровича, доповіли про розробки Інституту Мікропроцесорних Систем Керування Об’єктами Електроенергетики, розповіли про досягнення та впровадження пристроїв «Альтра» та «Міні Альтра» на  підприємствах обленерго та промисловості України (діагностування стану ізоляції та захисту приєднань за ОЗЗ електричних об’єктів, реєстрації координат режиму об’єктів електроенергетичних систем, діагностування стану контакторів пристроїв РПН трансформаторів).

Професор Вінницького НТУ Рубаненко Олександр Євгенович доповів про підготовку студентів до праці на цифрових підстанціях в задачах концепцій Smart Grid.

У доповіді доцента Хмельнтцького НТУ, к.т.н. Шпака Олександра Леонідовича, колишнього керівника ПАТ «Хмельницькобленерго», зазначено про досвід впровадження у світі цифрових підстанцій фірми NR Electric (Китай). І зокрема, про будівництво закритої ПС 110/10 кВ «Прибузька» АТ «Хмельницькобленерго» за стандартами МЕК 61850, з КРПЕ-110 кВ, яка успішно працює уже майже чотири роки.

30 жовтня учасники конференції відвідали цю підстанцію, де ознайомились з її роботою. Відмітили оптимальні компоновочні рішення ПС, великий об’єм інформації, яку надає SCADA для обслуговуючого персоналу та диспетчеру.

На основі заслуханих доповідей і їх обговорення учасники конференції вирішили запропонувати Міністерству енергетики та захисту довкілля України, НЕК «Укренерго» і громадській спілці CIGRE Україна:

Створити робочу групу експертів для формулювання принципів та алгоритмів побудови нових та реконструкції існуючих підстанцій ОЕС України з впровадженням автоматизованих систем керування технологічними процесами з використанням цифрових технологій на базі практичного досвіду світових розробників цифрових АСКТП.

1. Доповнити технічну політику НЕК Укренерго, обленерго розділами щодо цифровізації електроенергетики і побудови цифрових ПС на основі стандарту IEC-61850, конкретизувати вимоги до проектування ЦПС для ОЕС України з наступних питань:

• Електрична схема нової підстанції, схема існуючої підстанції після реконструкції, спосіб її реалізації (КРПЕ, гібридні рішення, ВРП), компоновка підстанції. Застосування первинного обладнання з інтелектуальними системами моніторингу стану, збору інформації, вимірювань, керування тощо. Власні потреби підстанції з забезпеченням високого рівня надійності;
• АСКТП підстанції як відкритої масштабованої архітектури комплексу технічних засобів та програмного забезпечення на основі загально прийнятих міжнародних стандартів, які знайшли широке застосування в світовій практиці. Виключити застосування окремих технологій, що не відповідають згаданим стандартам. Створення віртуальної копії «цифрової підстанції», яка буде підтримуватись і використовуватись на всіх етапах життєвого циклу підстанції;
• Оперативне керування підстанцією для забезпечення автоматичного дистанційного керування комутаційними апаратами (виконання комплексних перемикань при відключенні обладнання в ремонт), відображення поточного стану схеми підстанції, збору інформації, видачі рекомендацій оперативному персоналу тощо;
• Система РЗА підстанції з використанням інтелектуальних електронних пристроїв. Автоматизація функцій персоналу РЗА;
• Система кібербезпеки «цифрової підстанції».

2. При проектуванні «цифрової підстанції» звернути увагу на питання, які були порушені учасниками Конференції:

• типізація інформаційно - технологічних систем ЦПС для СЕП;
• моделі даних функцій РЗА, SCADA, АСКТП;
• специфікації протоколів горизонтального GOOSE та вертикального MMS обміну даних, протоколів передавання миттєвих значень струмів і напруг SV тощо;
• програмне забезпечення SCADA та АСКТП для ЦПС без обслуговуючого персоналу;
• автоматична діагностика пристроїв РЗА, АСКТП, засобів вимірювання ЦПС;
• визначення пріоритетів впровадження різних елементів ЦПС та оптимізації її архітектури, виходячи з витрат і досягнення максимального очікуваного ефекту.
• розробити норми проектування ЦПС та організації Process Bus (розділ цифрових підстанцій в нормах проектування ПС 35-750 кВ);
• розробити типові технічні рішення для пристроїв РЗА, АСК ТП, ПА тощо на основі стандартів IEC 61850 і протоколів обміну даними;
• розробити зразки завдань на проектування ЦПС для операторів систем передачі та розподілу;
• розробити техніко-економічні критерії та рекомендації щодо доцільності створення ЦПС з улаштуванням рівня Process Bus на конкретний об’єкт;
• розробити вимоги до суміжних систем ЦПС (пристрої синхронізації часу, комутатори, канали цифрового зв’язку тощо);
• розробити та доповнити НТД вимогами щодо побудови цифрових систем керування ЦПС з розробкою детальних вимог до побудови системи в залежності від встановленого первинного обладнання на ПС. Нові впровадження повинні відповідати не вимогам сьогодення, а випереджувати їх на 5-10 років (розвиток АСКТП, застосування ВОЛЗ, тощо). Функціональність, надійність повинні відповідати своєму «рівню застосування»);
• враховувати необхідність використання методів системного проектування на початкових етапах створення функціональних моделей та потоків інформації ЦПС (наприклад, системи SADT (Structured Analysis and Design Technigue);
• звернути увагу на необхідність розробки корпоративних доктрин кібербезпеки ЦПС та систем оперативно-диспетчерського управління ЕЕС.

3. Рекомендувати створення навчальних полігонів при вищих навчальних закладах за підтримки енергокомпаній та виробників цифрових засобів РЗА, ПА та програмного забезпечення для SCADA та АСК ТП для підготовки та перепідготовки фахівців з проектування, експлуатації та тестування ЦПС. Потрібна централізована державна програма впровадження типових технологій цифрових підстанцій, розробка стандартів, сертифікація, підготовка кадрів. Створити національний сертифікаційний центр перевірки апаратури релейного захисту на предмет відповідності протоколу IEC 61850, взаємодії приладів різноманітних виробників. Також центр має надавати послуги зі стажування спеціалістів-розробників такої апаратури і спеціалістів з налагодження обладнання.

4. Вважати доцільним створення пілотних проектів ЦПС в мережах ОСП та ОСР (як приклад, закрита ЦПС-110/10 кВ «Прибузька» АТ «Хмельницькобленерго», ПС 150/10 кВ Приморська ДТЕК)

5. Направити рішення до НКРЕКП, висловивши стурбованість щодо ситуації з систематичними вилученнями з інвестиційних програм багатьох підприємств інноваційних проектів (таких як Smart Grid, цифрові підстанції та інше), що в кінцевому рахунку не дозволяє впроваджувати світовий досвід і технології та розвиватися енергетиці країни, гальмує автоматизацію ПС і в кінцевому результаті знижує ефективність роботи.

6. Звернутись до Міністерства щодо доцільності участі представника Міністерства у роботі майбутніх конференцій.

7. Зазначене Рішення Конференції довести до відома Міністерства енергетики та захисту довкілля України, ПрАТ НЕК «Укренерго» та розмістити на веб-сайті НТСЕУ і опублікувати у фахових журналах: «Енергетика та електрифікація», «Электрические сети и системы».

Ю.М. Топонаров, 
експертна рада ПрАТ НЕК «Укренерго» (модератор)

В.М. Гомонай,
заступник генерального директора з розвитку НТК «ЕНПАСЕЛЕКТРО»

Щ.Л. Шпак,
канд. техн. наук, доцент Хмельницького НТУ

І.Д. Мота,
заступник голови Львівської регіональної НТСЕУ

За темою:

• Конференції
• Електроенергетичні системи
• Новітні технології

• Сучасний стан та перспективи розвитку, аналізу і керування електроенергетичними системами. Програма
• Проблеми втрат електроенергії в електричних мережах