Хотя тенденция перехода на цифровые технологии появилась достаточно давно, идеи применения и их развития на подстанциях возникли относительно недавно. В 2017 г. на Петербургском международном экономическом форуме Президент РФ призвал сформировать новую нормативную базу для внедрения цифровых технологий во все сферы жизни. Это коснулось и энергетики. На сегодня сформирована концепция «Цифровая трансформация 2030» и появилось понятие «цифровая подстанция».
Многие ведущие компании в отрасли энергетики работают в этом направлении. Благодаря этому расширяется объем практических и теоретических исследований, появляются новые международные стандарты и создаются опытные образцы оборудования [4].
Основой любой электрической подстанции являются линии электропередачи, трансформаторы, выключатели и распределительные устройства. Их задачей является принять, преобразовать и распределить электроэнергию для нужд различных потребителей. Для управления подстанцией служит вторичное оборудование. Большое число вторичного оборудования на подстанции ведет к ее увеличению, а следовательно, и к большим затратам на строительство и модернизацию подстанции. Поэтому для уменьшения финансовых затрат необходимо уменьшить количество вторичного оборудования, но при этом сохранить все его функции.
По своему назначению оборудование электрических установок разделяют на две группы:
– оборудование первичных электрических цепей, это генерация, преобразование и передача электрической энергии (в состав может входить следующее оборудование – генераторы, трансформаторы, электрические двигатели);
– оборудование вторичных электрических цепей, оно служит для управления первичным оборудованием, автоматизации его работы и контроля в процессе работы (сюда относят контрольно-измерительные приборы, аппаратуру защиты, автоматики, управления и сигнализации, контрольные кабели, релейный отсек шкафа КРУ-10 кВ).
Цифровая подстанция – подстанция, оборудованная комплексом цифровых устройств и терминалов для решения задач релейной защиты и автоматики (РЗА), регистрации аварийных событий, учета и контроля качества электроэнергии и телемеханики. При этом и центральные серверы объекта, и все остальное оборудование объединены последовательными каналами связи на единых протоколах. ЦПС позволяет получить единый цифровой поток данных, характеризующий состояние управляемого объекта.