Настоящая статья посвящена обзору энергетической отрасли, связанной с цифровыми электроподстанциями. В статье рассмотрены предпосылки к созданию цифровых подстанций. Представлена структура и описан принцип функционирования цифровых подстанций. На основании анализа нормативных документов стандарта МЭК-61850 разработана структурная схема цифровой подстанции. На основании анализа структурной схемы выбран подход к разработке математической модели цифровой подстанции с применением методов системного анализа, планирования эксперимента и метода главных компонент. Данный подход базируется на рассмотрении технологического процесса, заключающегося в контролируемом преобразовании высоковольтным оборудованием электроэнергии одного класса напряжения в другой. Предложена обобщенная математическая модель, включающая характеристики поступающей электроэнергии, характеристики технологической системы, режимы рабочего процесса, факторы, действующие на технологическую систему, и выходные показатели качества преобразования электроэнергии и ее себестоимости.
This article provides an overview of the energy sector related to digital power substations. The article describes the background to the creation of digital substations. The structure and the principle of operation of digital substation is described. Based on the analysis of normative documents IEC 61850 standard the structural diagram of a digital substation is developed. Based on the analysis of structural scheme chosen the approach to the development of mathematical models of digital substation with system analysis methods, experimental design, and principal component analysis. This approach is based on consideration of the process, consisting in the controlled transformation of a high-voltage electric equipment of the voltage one class to another. A generalized mathematical model that includes characteristics of incoming electricity, technological characteristics of the system, workflow modes, factors acting on the technological system, and output indicators of quality power conversion and its cost is offered.
1. Базров Б.М. Технология газонефтяного и нефтехимического машиностроения. – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.
2. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Введ. 2010–12–21. – М.: Стандартинформ, 2012. – 16 с.
3. Гусейнов Ф.Г. Планирования эксперимента в задачах электроэнергетики / Ф.Г. Гусейнов, О.С. Мамедяров. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 151 с.
4. Измерительные оптические трансформаторы тока и напряжения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ruscable.ru/doc/analytic/KPD-5/proline.pdf (дата обращения 01.06.2016).
5. Информационная модель устройства в соответствии с МЭК 61850 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://digitalsubstation.ru/blog/2012/12/10/informatsionnaya-model-ustrojstva-v-s/ (дата обращения 01.06.2016).
6. Ланкин М.В. Приборы и методы контроля магнитных свойств постоянных магнитов: монография; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2007. – 292 с.
7. Отраслевые новости: энергетика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ruscable.ru/news/2016/02/04/Potreblenie_elektroenergii_v_EES_Rossii_v_yanvare_/ (дата обращения 01.06.2016).
8. Пономарев В.Б. Математическое моделирование технологических процессов: курс лекций / В.Б. Пономарев, А.Б. Лошкарев. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2006. – 129 с.
9. Распределенная мультиагентная система контроля и управления энергокластером [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gridology.ru/projects/103 (дата обращения 01.06.2016).
10. Устройства связи с объектом [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zavantag.com/docs/index-17511098-1.html (дата обращения 01.06.2016).
11. Цифровые подстанции сберегут энергию [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://rg.ru/2013/06/14/stancii.html (дата обращения 01.06.2016).
12. Цифровая подстанция. NR Electric Co., Ltd. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ntc-power.ru/media/files/Presentation_CPS.pdf (дата обращения 01.06.2016).
13. Цифровая подстанция. МЭК 61850 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://etz-vektor.ru/products/buklet_MEK_61850.pdf (дата обращения 01.06.2016).
14. Цифровая подстанция. Подходы к реализации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://energosmi.ru/archives/9450 (дата обращения 01.06.2016).
15. Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И. Методология проектирования цифровой подстанции в формате новых технологий. – М.: Издательский дом «Спектр», 2014. – 228 с.