Від класичної до цифрової підстанції
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
doi.org/10.20998/2411-3441.2021.1.11
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Існуюча модель управління електроенергетикою з кожним днем втрачає свої можливості. Тобто мова йде саме про нагальність зміни моделі роботи та взаємодії складових електроенергетики, аби зробити мережі більш чутливими до навантаження із змінюваних джерел генерації в умовах змінюваного попиту. Виклик, з яким зустрілися постачальники послуг на комунальному рівні – це збільшення конкуренції завдяки збільшенню розподіленої доступної пропозиції енергетичних послуг. Таким чином, постачальники енергетичних послуг для задоволення потреб споживачів мають діяти проактивно, пропонуючи їм індивідуально оптимізований сервіс, водночас захищаючи конфіденційність операцій та забезпечуючи безпечний контроль за даними транзакцій поміж учасниками енергетичного ринку. Специфіка змінюваних відновлювальних джерел енергії, окрім проблем забезпечення сталої доставки енергії у відповідності з попитом, потребує створення потужностей із накопичення перегенерованої в певний час енергії, швидкого балансування та керування якістю самої енергії. Ці виклики можна подолати створенням штучно «інтелектуалізованої» енергосистеми, тобто енергетика з оперативної точки зору має теж стати «розумнішою» та ефективнішою. Одним із ключових елементів інтелектуальних електроенергетичних систем є цифрові підстанції, які забезпечують новий рівень розвитку в управлінні технологічними процесами передачі і розподілу електроенергії. Перехід до передачі сигналів в цифровому вигляді на всіх рівнях управління підстанцією дозволить створити технологічну інфраструктуру для впровадження інформаційно-аналітичних систем, знизити помилки недообліку електроенергії, зменшити капітальні та експлуатаційні витрати на обслуговування підстанції, а також підвищити електромагнітну безпеку і надійність роботи мікропроцесорних пристроїв. Впровадження цифровізованих систем, забезпечує більш високу швидкість і безпеку передачі інформації, взаємозамінність окремих компонентів системи, підвищення надійності системи. Основна ідея цифрових підстанцій полягає в організації обміну інформацією між різними інтелектуальними електронними пристроями і системами автоматизації різних рівнів управління за допомогою протоколів передачі даних. Найбільш повно принципи обміну інформацією на цифрових підстанціях формуються групою стандартів IEC 61850. Авторами статті було розглянуто переваги застосування цифрових систем управління, які розроблені відповідно до міжнародного стандарту IEC 61850. Також був проведений аналіз поетапного переходу від класичної підстанції до цифрової.
The existing model of electricity management is losing its capabilities every day. That is, it is about the urgency of changing the model of operation and interaction of components of the power industry to make networks more sensitive to the load from changing sources of generation in a changing demand. The challenge faced by utility providers at the municipal level is to increase competition by increasing the distributed available supply of energy services. Thus, energy service providers must act proactively to meet the needs of consumers, offering them individually optimized service, while protecting the confidentiality of operations and ensuring secure control over the data of transactions between energy market participants. The specifics of changing renewable energy sources, in addition to the problems of ensuring a sustainable supply of energy in accordance with demand, requires the creation of capacity to accumulate energy regenerated at a certain time, rapid balancing and quality management of energy itself. These challenges can be overcome by creating an artificially "intellectualized" energy system, energy from an operational point of view should also become "smarter" and more efficient. One of the key elements of intelligent power systems are digital substations, which provide a new level of development in the management of technological processes of transmission and distribution of electricity. The transition to digital signal transmission at all levels of substation management will create a technological infrastructure for the implementation of information and analytical systems, reduce errors of electricity, reduce capital and operating costs for substation maintenance, and increase electromagnetic safety and reliability of microprocessor devices. Introduction of digitized systems, provides higher speed and security of information transfer, interchangeability of individual system components, increase system reliability. The main idea of digital substations is to organize the exchange of information between different intelligent electronic devices and automation systems of different levels of control using data transmission protocols. The principles of information exchange at digital substations are most fully formed by the group of IEC 61850 standards. The authors of the article considered the advantages of using digital control systems developed in accordance with the international standard IEC 61850.
The existing model of electricity management is losing its capabilities every day. That is, it is about the urgency of changing the model of operation and interaction of components of the power industry to make networks more sensitive to the load from changing sources of generation in a changing demand. The challenge faced by utility providers at the municipal level is to increase competition by increasing the distributed available supply of energy services. Thus, energy service providers must act proactively to meet the needs of consumers, offering them individually optimized service, while protecting the confidentiality of operations and ensuring secure control over the data of transactions between energy market participants. The specifics of changing renewable energy sources, in addition to the problems of ensuring a sustainable supply of energy in accordance with demand, requires the creation of capacity to accumulate energy regenerated at a certain time, rapid balancing and quality management of energy itself. These challenges can be overcome by creating an artificially "intellectualized" energy system, energy from an operational point of view should also become "smarter" and more efficient. One of the key elements of intelligent power systems are digital substations, which provide a new level of development in the management of technological processes of transmission and distribution of electricity. The transition to digital signal transmission at all levels of substation management will create a technological infrastructure for the implementation of information and analytical systems, reduce errors of electricity, reduce capital and operating costs for substation maintenance, and increase electromagnetic safety and reliability of microprocessor devices. Introduction of digitized systems, provides higher speed and security of information transfer, interchangeability of individual system components, increase system reliability. The main idea of digital substations is to organize the exchange of information between different intelligent electronic devices and automation systems of different levels of control using data transmission protocols. The principles of information exchange at digital substations are most fully formed by the group of IEC 61850 standards. The authors of the article considered the advantages of using digital control systems developed in accordance with the international standard IEC 61850.
Опис
Ключові слова
цифрова трансформація, рівень процесу, шина процесу, протокол, digital transformation, process level, process bus, protocol
Бібліографічний опис
Від класичної до цифрової підстанції / О. Г. Гриб [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Гідравлічні машини та гідроагрегати = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Hydraulic machines and hydraulic units : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 1. – С. 88-94.