Современная подстанция представляет собой совмещенный (гибридный) набор современной аппаратуры, к примеру, таких как:
• управление технологическими процессами (АСУ ТП);
• структура релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА и ПА);
• система обнаружения мест повреждения (ОМП);
• автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ);
• автоматизированные системы наблюдения за технологическими параметрами подстанции и другие.
Отмечу, что каждое из перечисленных устройств получает от трансформаторов тока и трансформаторов напряжения аналоговый сигнал, и преобразует его в цифровой, и в принципе каждое из этих устройств и систем уже основано на цифровых принципах.
Цифровые технологии более экономичны на всех стадиях внедрения: при проектировании, монтаже, наладке и в эксплуатации. Они обеспечивают возможность быстрого расширения и модернизации системы в процессе эксплуатации.
Цифровая подстанция - это электроподстанция, которая оснащена информационно-технологиче скими и управляющими системами, в которой информационный обмен данный между элементами подстанции происходит не в аналоговом, а в цифровом формате (цифровыми информационными потоками).
В настоящее время есть целая линейка цифровых измерительных трансформаторов, являющихся элементами первичного оборудования подстанции, созданы компактные цифровые устройства релейной защиты, автоматики и учета, способные работать с данными полностью в цифровом виде. Что дает предпосылки к переходу на цифровые подстанции, создается на уже имеющийся аппаратной платформе.
Переход к ЦП ведет к минимуму проблемы стандартных подстанций (огромного километража медных кабелей, средств защиты РЗА, мест под шкафы РЗА и ПА и другие недостатки) автоматически повышается надежность и безопасность, так как цифровые технологии предусматривают использование постоянной диагностики всех подключений.
Применение оптоволоконных кабелей позволяет значительно сни зить трудоемкость и объемы выполнения работ. Кабели прокладываются более компактно, и, по сравнению с традиционной ПС, их объем уменьшается на порядок. Кроме того, переход на ЦП дает нам выход на существенно иной уровень стандартизации технических решений, а как следствие – снижение количества ошибок, аварий, повышение надежности. Цифровая передача данных между устройствами – это возможность по-новому взглянуть на аппаратный состав этих систем. Многие технические решения на энергообъектах принимаются исходя из необходимости иметь разделенные друг от друга системы с разным функциональным назначением. Однако, когда речь идет про «цифру» и, в частности, про «оптику», где нет прямой гальванической связи между разными устройствами, все становится иначе, появляется необходимость пересмотреть принятые нормативы и объединить первичные измерения для всех подсистем на единой шине. И чтобы эти принципы были практически воплощены в железе с высокой надежностью и обеспечивали выполнение функций аппаратурой РЗА, ПА и других устройств, необходимо решить ряд непростых задач: разработать специальный протокол связи между устройствами, обеспечивающий доставку нужной информации в заданное время (где счет идет на миллисекунды и микросекунды) и с гарантированной точностью, чтобы цифровые измерительные потоки, попавшие в аппаратуру РЗА, правильно были расшифрованы, поэтому все источники измерений должны быть точно синхронизированы между собой. И вот за эту проблему взялась Международная электротехническая комиссия, разработав группу стандартов МЭК 61850.