В авангарде цифровизации электроэнергетики
В Ивановском энергоуниверситете завершаются работы по созданию полигона "Цифровая подстанция". Закончена реконструкция помещения – к Дню науки будет смонтирована большая часть оборудования.
Суперкомпьютер моделирует аварийные режимы
Создание полигона – один из этапов масштабного исследовательского проекта в рамках федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы" по теме "Мультифункциональная система на основе цифровых трансформаторов тока и напряжения для цифровой подстанции".
По данной теме Минобрнауки и ИГЭУ заключили соглашение на проведение в течение трех лет работ на сумму 150 млн рублей. Из них более 60 млн было затрачено на организацию полигона.
Полигон оснащен современным оборудованием, включает несколько уникальных научных установок и имеет трехуровневую структуру в соответствии с международным стандартом IEC 61850: полевой уровень (высоковольтная зона), уровень присоединения и уровень станции. Более 20 патентов получили ученые ИГЭУ на способы реализации и оборудование, которые либо входят в состав полигона, либо способствуют его развитию.
Центральная часть полигона – программно-аппаратный комплекс, работающий в режиме реального времени – RTDS (real time digital system). Это суперкомпьютер, осуществляющий расчеты процессов в энергосистемах, работы электрических станций и оборудования. На полигоне можно моделировать рабочие и аварийные режимы, что позволяет значительно сократить время внедрения новых решений в энергетику.
Индустриальными партнерами проекта являются "Ивэлектроналадка" и малое предприятие НПО "Цифровые измерительные трансформаторы", которое было организовано в 2015 году учеными кафедры автоматического управления энергетическими системами (АУЭС) и стало первым предприятием в Иванове, получившим статус резидента фонда "Сколково".
Для коллектива кафедры АУЭС это не первая работа по федеральной программе. В 2013 году были разработаны датчики тока, позднее – трансформатор напряжения.
Интеллектуальные датчики, созданные учеными ИГЭУ, являются необходимым элементом цифровой подстанции. Заведующий кафедрой АУЭС, руководитель проекта Владимир Лебедев отметил, что снабженные датчиками измерительные трансформаторы не требуют поверки по регламенту, а только обслуживания по факту отклонения параметров. Передача данных от датчиков по оптическому волокну существенно повышает надежность электроэнергетического оборудования, уменьшает влияние "человеческого фактора", ошибок персонала.
Цифровые трансформаторы из ИГЭУ испытывают в Сибири
В рамках работы по федеральной программе в ИГЭУ и ЦИТ продолжили совершенствовать цифровые измерительные трансформаторы тока и напряжения. Была предложена целая линейка трансформаторов на уровни напряжения 6-10, 35 и 110 кВ.
Трансформаторы 6 кВ уже проходят опытную эксплуатацию на подстанции "Ивановская-2", в "НТЦ ФСК ЕЭС" в Москве, на Ямале на одной из подстанций "Газпром нефть", а также в "Тюменьэнерго" в Нижневартовске.
Помощь в эксплуатации опытных образцов оказывает МРСК Центра. Также компания выделила финансирование для разработки дизайн-проекта и реконструкции помещения, где расположен полигон.
Огромный интерес проявляют не только российские компании, но и представители стран ближнего зарубежья. Цифровые трансформаторы готовы взять на вооружение в Казахстане, Белоруссии. Однако, по словам Владимира Лебедева, чтобы организовать продажу ЦТТН, ивановцам "нужно чуть больше усилий и поддержки. Предприятие у нас пока не такое большое, – говорит Владимир Дмитриевич. – Продукция новая. Когда всё протестируем, проработаем замечания – тогда можно двигаться дальше".
Сейчас цифровые трансформаторы тока и напряжения, их сборку и отладку производят в Иванове – в цехе малого предприятия "ЦИТ", оснащенном необходимым оборудованием. Однако, как сообщил руководитель проекта, сотрудничать готовы многие производители.
Партнерские связи по всей России
В ходе разработки оборудования для цифровой подстанции ученые ИГЭУ и ЦИТ плотно взаимодействуют с производителями устройств релейной защиты и автоматики: "Релематика", "НПП Бреслер", "РАДИУС Автоматика", НПП "Экра"... Около 10 предприятий-партнеров предоставили новейшие образцы устройств релейной защиты и автоматики. Специалисты предприятий регулярно проводят на базе ИГЭУ и ЦИТ работу по подключению и стыковке цифровых терминалов релейной защиты и цифровых трансформаторов. Для специалистов обеих сторон это ценнейшая возможность для обмена опытом, в том числе и в отношении стандартов работы цифрового оборудования.
Цифровая электроэнергетика – направление новое и нуждается в разработке системы стандартов. Идет активная работа по созданию предварительных национальных стандартов, разработка стандартов для цифровых подстанций, в написании которых участвуют и специалисты ИГЭУ.
Результаты исследований в рамках федеральной программы получили признание отрасли и научного сообщества. Работа по проекту освещена в изданиях, индексируемых международными базами Scopus, Web of Science. Разработки неоднократно были представлены на технических советах, проводимых компаниями "Россети", "СО ЕЭС", конференциях, выставках, как российских, так и зарубежных.
В 2014 и 2016 годах разработки ученых ИГЭУ были представлены на секции высоковольтного оборудования СИГРЭ в Париже. С 2016 года ежегодно демонстрируются на Международном салоне инноваций "Изобретения Женева", удостоены пяти золотых медалей, наград от экспертных групп, а также патента, подтверждающего признание проекта на международном уровне. В 2016 и 2019 году награждены золотыми медалями на Международной технической ярмарке в Пловдиве (Болгария).
Результаты впечатляют, однако работа по проекту еще не закончена: разрабатываются новые приборы и решения, проходят проверку опытные образцы, готовится к запуску полигон "Цифровая подстанция".
Информация с сайта http://ivgazeta.ru/read/32919
