энергетическая безопасность
Проект для повышения ключевых показателей деятельности РЭС
Оснащение системами учета трансформаторных подстанций 6 (10) кВ
на вводе 0,4 кВ с возможностью удаленного сбора данных на базе Завьяловского РЭС филиала «Удмуртэнерго»
Денис Семёнов
начальник Завьяловского РЭС «Россети Центр и Приволжье Удмуртэнерго»
Денис Наумов
начальник управления технологического развития и цифровизации «Россети Центр и Приволжье Удмуртэнерго»
Автоматизация различных объектов производства в последние годы стала необходимым этапом в развитии множества отраслей. Системы автоматизации технологических процессов широко применяются в современной промышленности и позволяют снизить себестоимость продукции при повышении качества. Создание автоматизированных систем управления (АСУ) привлекло особое внимание к развитию телемеханики.

Эффективность диспетчерского управления энергообъектами определяют уровень автоматизации объекта, объем и достоверность получаемых параметров телеметрии
Система телемеханики предназначена для оперативного контроля и управления объектами энерго-, тепло- и водоснабжения и может применяться в промышленных электрических сетях и коммунальном хозяйстве. Эта система обеспечивает непрерывный сбор и контроль информации о телесигнализации (ТС), телеизмерение текущих значений параметров (ТИ), телеизмерение интегральных значений параметров (ТИИ), телеуправление (ТУ).

Главные преимущества телемеханизации трансформаторных подстанций заключаются в экономии времени и затрат. При помощи дистанционного контроля и управления в режиме реального времени осуществляются оперативное обслуживание и энергомониторинг параметров энергопотребления, состояния схем электроснабжения и рабочих диапазонов работы оборудования. Диспетчер имеет возможность своевременно предупреждать аварийные ситуации, а в случае их возникновения – оповещать обслуживающий и ремонтный персонал для оперативного восстановления нормального режима работы. Информация об аварии сразу же отображается у диспетчера в графическом виде.

Эффективность диспетчерского управления энергообъектами, а вместе с тем и надежность электроснабжения потребителей, без всякого сомнения, определяется уровнем автоматизации объекта, объемом и достоверностью получаемых параметров телеметрии, достаточных для оценки оперативной ситуации и выработки на ее основе управленческого решения.

Применение оборудования для передачи телеметрической информации совместно с прибором учета электрической энергии позволит дополнительно получать информацию в режиме реального времени об объемах переданной электроэнергии без установки дополнительного оборудования.

Основной целью организации учета с автоматизированным удаленным сбором данных является своевременное и надежное обеспечение участников розничного рынка электроэнергии достоверной информацией о величине, фактически отпущенной/принятой электроэнергии и мощности.
Система учета электроэнергии на объектах электросетевого хозяйства представляет собой комплекс программно-технических средств, который можно разбить на:
1) измерительный компонент – ИИК;
2) связующий компонент – технические средства приема-передачи данных (каналообразующая аппаратура) и каналы связи;
3) комплексный компонент, выполняющий функции связующего и вычислительного компонентов, – ИВК (в т.ч. выполняет функции ИВКЭ);
4) система обеспечения единого времени.

ИИК с УСПД (или с промконтроллером), установленный на трансформаторной подстанции (ТП), обладает следующими функциями телеметрии:
  • телесигнализация пофазно о пропадании напряжения на отходящих фидерах 0,4 кВ;
  • телесигнализация об открытии двери шкафа учета, шкафа УСПД, шкафа ВРУ-0,4 кВ, о срабатывании пожарной и охранной сигнализации (при наличии на ТП, РП);
  • мгновенные значения следующих величин на вводе (вводах) в ТП: фазное напряжение в каждой фазе; линейное напряжение; ток в каждой фазе; активная, реактивная и полная мощность (в каждой фазе и результирующая); коэффициенты мощности каждой фазы; частота тока.

Связь систем верхнего уровня «Пирамида-Сети» и ЦППС ОУИК осуществляется по каналам связи GPRS (основной и резервный), обеспеченных выбранными индивидуально для каждого объекта автоматизации сотовыми операторами связи по стандартным протоколам связи («Пирамида-Сети» – контроллер ЭНТЕК по протоколу RTU327, ЦППС ОУИК – контроллер ЭНТЕК по протоколу МЭК 60870-5-104).
Основополагающее место в телемеханизации подстанций занимает контроллер ЭНТЕК E1R2-G. ЭНТЕК E1R2-G – инновационный контроллер телемеханики, также выполняющий функции УСПД, АСУ ТП, роутера связи со встроенным 3G-модемом, предназначенный для высокоскоростного проводного и беспроводного подключения коммерческих и промышленных объектов к сети Интернет. Контроллер предназначен для размещения в шкафу автоматики.

Контроллер ЭНТЕК E1R2-G предназначен для построения коммуникационных решений по сбору и передаче цифровой информации, преобразованию протоколов и данных. Большой объем встроенной памяти позволяет сохранять архивы на основе телеметрических данных опрашиваемых устройств и исторические архивы, формируемые из архивов внешних устройств – приборов учета модулей ввода/вывода, различных цифровых устройств. Поддерживается большое количество промышленных протоколов: Modbus RTU, Modbus TCP, МЭК 870-5-101/103/104, DNPv3.

ЭНТЕК E2R2G-1 – универсальное устройство для решения широкого спектра задач учета и промышленной автоматизации и телеметрии. Устройство оптимизировано для развертывания индустриальных сетей и содержит все необходимые ресурсы для работы с промышленным оборудованием, средствами измерения и управления.

Уникальной особенностью контроллера является встроенная исполнительная система EnLogic, позволяющая с помощью удобных средств настройки конфигурировать контроллер практически под любые задачи – от сбора данных по учету до сложных сценариев управления оборудованием на основании данных о состоянии оборудования, пользовательских сценариях, внешних условиях и т.д. Возможности контроллера позволяют реализовать большое количество задач по сбору и анализу информации, обеспечить различные способы подключения, маршрутизации, передавать данные в несколько адресов, подключать через локальную сеть, используя GPRS в качестве резервного канала связи. Кроме того, расширять функции учета задачами дистанционного управления и локальной автоматики, подключать дополнительные сервисы: видеонаблюдение, управление вентиляцией, кондиционированием, подключить к системе управления уличным освещением, ДГУ или ВИЭ на базе ветрогенераторов.
Проект по оснащению системами учета трансформаторных подстанций 6(10) кВ на вводе 0,4 кВ с возможностью удаленного сбора данных на базе Завьяловского района электрических сетей Филиала «Удмуртэнерго» был реализован в рамках программы «Цифровая трансформация ПАО «МРСК Центра» и ПАО «МРСК Центра и Приволжья» 2020–2030 гг.»
В течение 2020 года был получен положительный опыт от внедрения данного проекта.
По итогам реализации удалось добиться следующих результатов:
1) улучшение показателей надежности распределительной сети: SAIDI, SAIFI. Повышение качества обслуживания потребителей;
2) значительное усовершенствование оперативно-диспетчерского реагирования и управления;
3) сокращение времени на подготовку оборудования при оперативном реагировании на возникшие аварийные ситуации;
4) уменьшение эксплуатационных затрат, которые связаны с мониторингом оборудования электросетей;
5) осуществление анализа энергопотребления электроэнергии за отчетные периоды времени;
6) сокращение общего времени обесточивания потребителей электроэнергии;
7) увеличение объема полезного отпуска, снижение объема потерь электроэнергии;
8) значительное снижение трудоемкости процесса, связанного с оптимизированием работы оперативно-выездных бригад, с сокращением количества и продолжительности выездов.

Инвестиционные затраты на покрытие расходов благодаря вышеперечисленным эффектам обеспечат окупаемость затрат в течение ближайших лет. В рамках тиражирования проекта на территориях эксплуатационной деятельности других районов электросетей данное направление является востребованным для повышения ключевых показателей деятельности РЭС.
Список литературы:
1. Контроллеры многофункциональные ЭНТЕК. АФЛС.421455.002 ИМ. Инструкция по монтажу, настройке и вводу в эксплуатацию. Москва, 2013 г.
2. Концепция «Цифровая трансформация 2030». ПАО «Россети». Москва, 2018 г.
3. Положение ПАО «Россети» «О единой технической политике в электросетевом комплексе». Москва, 2019 г.
4. Инвестиционная программа развития филиала «Удмуртэнерго» ПАО «МРСК Центра и Приволжья» на 2020–2025 гг. Ижевск, 2019 г.