Проблемы построения и надежности цифровой подстанции.

2

Отсутствие нормативных документов

• Требования к архитектуре комплекса РЗА и ПА для ЦПС?

• Нет четкого определения что можно передавать и как передавать?

• Объем передаваемого трафика по шинам, его защита?

• Российские профили МЭК61850?

Наличие соответствующего оборудования

3

• Для совместного применения с традиционными ТТ и ТН;

• Поддержка стандарта МЭК61850-9-2LE;

• МЭК61850-8-1 (MMS);

• Прием и передача значений о 4-ех токах и 4-ех напряжениях по цифровых каналам связи;

• Встроенный БНН (классический)

БЭ2704v700 – Устройство сопряжения с объектом (SAMU)

4

Терминалы РЗА для сетей 110-750 кВ - БЭ2704

Готовые исполнения устройств РЗА с поддержкой МЭК61850-9-2LE(SV):- Высокочастотные защиты линии;- Ступенчатые защиты

(дистанционные, токовые) линий, трансформаторов;

- Дифференциальная защита трансформатора;

- Дифференциальная защита шин (16 присоединений).

Резервирование шины процесса – PRP.

Наличие соответствующего оборудования

Устройство синхронизации единого времени

СВ-02АФункциональные особенности

СВ-02А и СВ-03:

• Точность синхронизации до ±150 нс;• “Уход” времени собственных часов

сервера при временном отсутствии спутников, не более 1 мкс /час;

• Поддержка систем GPS/ГЛОНАСС;• Аппаратное резервирование SNTP (два

независимых сервера в боксе + резервирование IP-адреса);

• Поддержка широкого ряда протоколов синхронизации (SNTPv3, IEEE1588 PTPv2, IRGB-007, PPS,PPM).

СВ-03

Критичность к наличию системы единого времени

Устройства СЕВ

Название Описание Внешний вид

GPSGL-TMG-SPI-40N Активная всепогодная спутниковая антенна наружного исполнения с молниезащитой

RM-01-GL/GP Навигационный приемник обеспечивает прием и обработку спутниковых сигналов GPS/ГЛОНАСС с выдачей информации по протоколу NMEA-0183

FCS-02-220 Универсальный конвертер преобразует оптический сигнал в дифференциальный сигнал RS422

TCS-02-24 Конвертер сигналов Преобразует дифференциальные сигналы витой пары в секундные импульсы 1PPS заданной амплитуды и полярности

FCT-01 Конвертер FCT-01 преобразует оптический сигнал в дифференциальный сигнал

SCTF-01 Конвертер SCTF-01 преобразует ТТЛ-сигнал в оптический сигнал и в дифференциальный сигнал RS422

FOS-01-224(-112) Разветвитель оптического сигнала на 24 или 12 направлений

Экономически целесообразный вариант системы синхронизации на данный момент

(оптические и электрические линии связи с PPS)

8

ПТК Evicon

Наличие независимого регистратора

Ведутся работы по реализации следующего функционала ПТК Evicon, применимо к ЦПС:

- реализация функции РАС по “шине процесса” - “захват” потоков SV (МЭК 61850 9.2-LE);

- формирование долгосрочного архива по событию, например, GOOSE-сообщению;

- формирование осциллограмм в формате COMTRADE.

9

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС

10

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС, искажения сигнала в нормальном режиме:

11

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС, выбросы при отключенном генераторе:

12

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС, потеря синхронизации оптических ТТЦитата 1 из статьи: «При отключении и восстановлении питания коммутатора и ряде других опытов неисправностей сети , связанных с пропаданием PTP были зафиксированы срабатывания защит ООО НПП ЭКРА…».Комментарии:Причинами срабатываний стало отсутствие «бесшовного» резервирования шины процесса (по протоколу PRP или HSR).На цифровом полигоне Нижегородской ГЭС резервирование шины процесса осуществляется по протоколу RSTP. Отключение коммутатора на испытаниях вызвало перестроение сети Ethernet, что в свою очередь привело к потере оцифрованных отсчетов (Sampled Value) и синхронизации времени по протоколу PTP. Данный режим возник только в терминалах ЭКРА, т.к. на цифровом полигоне по PTP синхронизируются только эти терминалы (остальные по PPS). На данный момент алгоритм отстройки от описанного выше режима в терминалах ЭКРА реализован.

13

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС, потеря синхронизации оптических ТТ:

14

Опытная эксплуатация

Нижегородская ГЭС, неисправность цепей напряженияЦитата 2 из статьи: «При проведении опытов неисправностей вторичных цепей напряжения на ТН генератора (обрывы фаз ТН, приходящих на SAMU NTP MU) зафиксированы излишние срабатывания защит ЭКРА…»Комментарии:На этапе проектирования ожидалось, что устройства SAMU сами должны выявлять нарушение целостности цепей напряжения и выставлять соответствующий идентификатор качества в оцифрованных отсчетах. В связи с этим было принято решение не добавлять функцию БНН в терминалы ЭКРА. Однако на Нижегородской ГЭС в устройствах SAMU такая функция не реализована, обрыв цепей приводил к срабатываниям защит. Здесь принято простое решение добавить функцию БНН в терминалы ЭКРА на Нижегородской ГЭС.

15

Целесообразность применения ЦПС на данном этапе развития

Класс напряжения ОРУ 110-220 кВ

ОРУ 35кВ КРУ 6-35кВ КТП 6-10кВ

Оптические ТТ и ТН ? ??? ???

Устройства AMU ?

МЭК61850-8-1 (MMS)

Да Да Да ???

МЭК61850-8-1 (GOOSE) для РЗА

? Да Да

МЭК61850-8-1 (GOOSE) для ОБР

Да Да Да

МФУ (РЗА+КП) ? Да Да

Полевое УСО Да Да

Спасибо за внимание!