Надежность плюс. Издержки минус. Новые технические и бизнес-решения в цифровой трансформации электросетей

Реализация программы цифровой трансформации невозможна без построения цифровой сети, надежной, высокоавтоматизированной, обеспечивающей максимальную наблюдаемость и управляемость средствами цифровых систем связи и оборудования.

Для электросетевого комплекса цифровизация — это в первую очередь инструмент, используется который с целью достичь качественно нового уровня надежности, безопасности, эффективности, доступности и клиентоориентированности. Чтобы всего этого добиться, как раз и необходимы новые технологии и решения с возможностью качественного внедрения. По-моему, самое главное — сеть должна иметь возможность самодиагностики и самовосстановлении. Другими словами, сеть должна стать живым организмом.

АВВ разработаны концепции для цифровых подстанций от 35кВ и выше, а также для цифровых районных электрических сетей 35-20-10/0,4кВ на базе протокола МЭК 61850 с возможностью полной визуализации и мониторинга, а также дистанционным управлением всех активных элементов.
По идее, речь идет о создании операционной системы мирового уровня, которая дает максимальную отдачу от всех активов, управляемых с помощью расширенной аналитики. Цифровая распределительная сеть с гибкой автоматизацией, контролем и управлением поможет осуществлять интеграцию новой мощности от ВИЭ и РГ. Новая энергосистема увеличивает надежность распределительных сетей, обеспечивая централизованный мониторинг и контроль компонентов распределительной сети. Быстрое определение места повреждения, отключение и восстановление подачи электроэнергии дает существенную экономию и высокое качество электроэнергии. Получая обратную связь через систему датчиков и устройств контроля состояния в режиме онлайн, интеллектуальная сеть будет автоматически реагировать на все изменения, происходящие в системе, принимая оптимальные решения по предотвращению аварий и осуществляя электроснабжение с максимальной надежностью и экономической эффективностью.
С использованием новых аппаратных средств и систем управления можно резко повысить пропускную способность электрических сетей, регулировать режимы электропотребления и при значительно меньших затратах обеспечивать бесперебойное электроснабжение. А получение точной информации для управления в реальном времени при отключениях питания создаст улучшенный сервис для клиентов. Для работы с такой сетью требуется создание единых центров управления с соответствующими требованиями к квалификации персонала.


Очевидные преимущества ЦПС: снижение количества медных кабелей до 80%; снижение веса транспортируемого оборудования до 30 тонн; сокращение времени монтажа на 40% для объектов нового строительства; уменьшение до 60% площади, занимаемой шкафами РЗА; уменьшение на 50% площади распределительного устройства; сокращение времени вывода из работы на 50%; снижение эксплуатационных затрат.

Цифровизация сети позволяет снизить ее износ, как за счет прямого обновления оборудования, так и за счет изменения подходов к оценке уровня технического состояния. Важно отметить, что при эксплуатации ЦПС весь аппаратный комплекс сам будет контролировать свое состояние (состояния контактных групп, приводов, состояние изоляции токоведущих частей, болтовых соединений и т.д.), заранее уведомлять о приближающемся техническом обслуживании, плановом ремонте, вынужденном осмотре. В ближайшем будущем мы ожидаем переход от периодического обслуживания оборудования к обслуживанию по состоянию, к применению методики предиктивного анализа.

По нашим оценкам, эксплуатационные затраты снижаются на 25-35% (сюда входит оптимизация эксплуатации, обслуживания активов, меньшее число аварий, контроль качества и потребления электроэнергии и т.д.). При этом капитальные затраты в целом остаются на том же уровне, по сравнению со строительством традиционной подстанции, так как увеличение затрат на инновационное оборудование компенсируется меньшим количеством материалов, занимаемых площадей, массивными и габаритными размерами оборудования при проектировании, монтаже и пуско-наладке, плюс — это новые возможности при планировании. А при реконструкции объекта затраты можно снизить до 10-15% с учетом того, что новый актив будет иметь больший срок службы.


В целом, экономический эффект от введенного цифрового объекта означает значительное сокращение издержек по выплатам за отключения и недопоставленную электроэнергию за счет меньшего числа аварий, быстрого восстановления энергоснабжения, надежной передачи энергии, безопасности объектов и качественного электроснабжения для конечного потребителя.

Сергей Кузнецов, руководитель сегмента «Электрические сети и генерация» бизнес-подразделения «Электрооборудование» компании ABB в России