Статья: Цифровая подстанция

Цели внедрения цифровой подстанции. Протоколы цифровой подстанции

Целями внедрения цифровой подстанции являются:

1. С точки зрения разработки IED – уменьшение количества аппаратных исполнений IED и типизацию алгоритмов, что способствует уменьшению затрат на разработку и увеличению скорости разработки.
2. С точки зрения проектирования – единые требования к проекту от заказчика, то есть типизация решений, применение цифрового проектирования и создание и использование библиотек данных, способствующие увеличению качества проектов, увеличению скорости разработки проектов, возможность повторного применения готовых проектных решений и уменьшение затрат на проект.
3. С точки зрения строительства – использование типовых локальных вычислительных сетей и нового вида оборудования, способствующие увеличению скорости строительства и уменьшению его стоимости.
4. С точки зрения пусконаладочных работ – самоописание устройств и новые решения для пусконаладочных работ (предварительная проверка на стадии проектирования, автоматизация пусконаладочных работ), способствующие увеличению скорости проведения пусконаладочных работ.
5. С точки зрения заказчика – использование единого типового решения, цифровых двойников подстанции и новых характеристик оборудования (уменьшение точек обслуживания, улучшение помехоустойчивости, использование баз для мониторинга систем, независимость от производителя и т.п.), способствующие увеличению уровня надежности подстанции, увеличению управляемости, увеличению наблюдаемости и т. п.

В цифровой подстанции используются следующие протоколы:

1. Протокол MMS - международный стандарт, который касается систем обмена сообщениями с целью передачи данных о технологическом процессе в реальном времени, а также информации диспетчерского управления между устройствами сети и компьютерными приложениями.
2. Протокол GOOSE, который представляет собой механизм управляемой модели, где любой формат данных группируется в набор данных и передается в течении периода времени четыре миллисекунды.
3. Sampled Values. Данный протокол является основным, используемым для передачи измерений. Он предназначен для передачи мгновенных измерений четырех напряжений и четырех токов.

Архитектуры цифровых подстанций

Существуют следующие основные архитектуры цифровых подстанций:

1. Архитектура 1. В данной архитектуре цифровой подстанции обмен информацией между всеми интеллектуальными электронными устройствами осуществляется дискретными или аналоговыми электрическими сигналами, которые передаются по контрольному кабелю. Обмен данными между интеллектуальными электронными устройствами и станционным уровнем происходит по протоколу MMS. В данному случае протоколы GOOSE и Sampled Values не используются.
2. Архитектура 2. В данной архитектуре цифровой подстанции взаимодействия между интеллектуальными электронными устройствами осуществляется при помощи объектно-ориентированных сообщений в соответствии с протоколом GOOSE. Обмен данными между станционным уровнем и интеллектуальными электронными устройствами происходит по цифровому протоколу MMS. Измерения напряжения и тока передаются в виде электрических аналоговых сигналов при помощи контрольного кабеля.
3. Архитектура 3. В данной архитектуре цифровой подстанции взаимодействие между интеллектуальными электронными устройствами осуществляется при помощи объектно-ориентированных сообщений в соответствии с протоколом GOOSE. Данные от измерительных устройств тока и напряжения передаются в соответствии с протоколом Sampled Values. Обмен данными между станционным уровнем и интеллектуальными электронными устройствами происходит в соответствии с протоколом MMS.