Цифровые подстанции

Цифровые подстанции для будущего

Ключевые элементы систем электроснабжения переводят на цифровые технологии . Подстанции являются неотъемлемой частью электросетей. Они соединяют сети различных уровней напряжения. «Сименс» делает их цифровыми и готовит их к будущему.
Интересует дополнительная информация? Просто загрузите нашу брошюру.

Скачать брошюру
Отвечая на изменения

Как происходит цифровая трансформация

Только благодаря внедрению цифровых технологий станет возможным управлять переходом к многонаправленной энергосистеме. Для обеспечения условий выполнения цифровой трансформации вам понадобится правильная стратегия и опытный партнер.
Как происходит цифровая трансформация

Формируем будущее вместе

Системы генерации, передачи и распределения электроэнергии претерпевают радикальное видоизменение. Традиционная модель, в которой электроэнергия генерируется и распределяется централизованно, уступает дорогу гибким системам электроснабжения, в которые внедряются возобновляемые источники энергии, децентрализованные генераторы и аккумуляторные батареи. Операторы электросетей теперь больше, чем когда-либо, полагаются на инженерно-технические системы, уже подготовленные к таким изменениям и обладающие совместимостью с будущей цифровой трансформацией.

 

В качестве неотъемлемых частей электрических сетей подстанции, в сущности, представляют собой центральный элемент электроснабжения. В качестве таковых они занимают ключевую позицию в описываемом развитии цифровых технологий. Когда речь заходит об автоматизации, мониторинге и защите подстанции, на первый план по праву выходят цифровые технологии. «Сименс» предлагает операторам электросетей комплекс продуктов и решений для поэтапного создания цифровых подстанций.

Седрик Нейке, член Правления «Сименс АГ»
Наш опыт в области инфраструктурных проектов и разработки программного обеспечения делает нас уникальным партнером в части цифровых технологий
Седрик Нейке, член Правления «Сименс АГ»

Задачи операторов электросетей

Бизнес стратегии

1. Бизнес-стратегии

Текущие преобразования в энергосистемах также ставят целый ряд задач для сетевых организаций (операторов сетей по генерации, передаче и распределению электроэнергии) и поставщиков. Помимо уверенного поведения в любой заданной ситуации крайне важно строить бизнес-стратегии, подходящие под условия будущего. Опыт прошлых лет показывает, что это нелегкое дело. Чем быстрее сетевые организации смогут приспособиться к новым обстоятельствам, тем быстрее они получат возможность корректировать свои бизнес-стратегии и поэтому оставаться успешными в долгосрочной перспективе.

Надежная система электроснабжения

2. Надежная система электроснабжения

Надежность и эксплуатационная готовность электросетей – это основа современного общества. Каждое колебание или потеря снабжения электроэнергией дает незамедлительные последствия. В общих рамочных условиях, в которых поставщики электроэнергии работают сегодня, не всегда легко соблюдать все требования. В частности, становящийся все более динамичным характер сегодняшних электросетей подачи питания является крупным вызовом для энергетической отрасли. Цель заключается в обеспечении подачи электроэнергии с наивысшим качеством независимо от того, где и когда она нужна.

Управление инвестициями

3. Управление инвестициями

Инвестиции позволяют оснащать коммерческие предприятия техническими средствами, которые нужны им для успешной реализации своих бизнес задач. В энергетической отрасли финансовые инвестиции, например, в электрогенераторы, распределительные устройства или инфраструктуру энергосетей, являются значительными. В особенности, в свете протекающей технологической трансформации поставщикам электроэнергии необходимо с одной стороны управлять своими инвестициями для поддержки своей текущей деловой активности и одновременно адаптироваться к новым рамочным условиям. И все это протекает на фоне растущих затрат.

Эффективность работы

4. Эффективность работы

Коммерческие предприятия с высокой степенью эффективности работы, поставляют продукцию по оптимальной стоимости с оптимальным функционалом и качеством, тем самым они отлично удовлетворяют нужды своих заказчиков. Для операторов электросетей, стремящихся к высокой эффективности работы, это означает проектирование своих систем передачи и распределения электроэнергии так, чтобы это давало им возможность соблюдать имеющиеся рамочные условия при одновременном повышении своей экономичности. Они способны достигать этого за счет оптимизации своих процессов и применения новых и эффективных технологий.

Наиболее важные аспекты цифровизации

Цифровые подстанции, совместимые с будущим

Защита и автоматизация подстанций

Двумя наиболее важными компонентами цифровых подстанций являются системы релейной защиты и автоматизации подстанции. В качестве связующего звена между первичным оборудованием, например, распределительным устройством, и системой автоматизации и щитом управления подстанцией эти компоненты обеспечивают оптимальное использование всех задействованных систем и оборудования. Более того, они защищают жизни людей, а также инвестиционные вложения.

Постоянно доступный обмен данными между вторичным оборудованием различных типов также играет важную роль при подключении всех используемых изделий различного рода (цифровые устройства защиты, датчики и компоненты автоматизации), такими способами, чтобы обеспечивать оптимальную работу систем во времени. Обмен данными на базе Ethernet с использованием таких протоколов, как МЭК 61850, обеспечивает оптимальную эксплуатацию на протяжении всего срока службы цифровой подстанции.

 

Ваши преимущества

  • Надежная защита в критичных условиях работы электросети и в случае отказов при внешнем воздействии или неисправности оборудования. 
  • Наивысший из возможных уровень безопасности людей и сохранности инвестиций.
  • Интеграция первичной технологии с технологией управления электросетью.
  • Обмен данными посредством Ethernet для оптимальной производительности системы без потерь времени по причинам любого рода. 
  • Возможность оптимального развертывания рабочих ресурсов.

Более подробная информация
 

Устройства релейной защиты

Автоматизация подстанций

Шина процесса и нетрадиционные измерительные трансформаторы

Ключевым моментом здесь является использование инновационных технологий в проектировании первичного оборудования и при цифровой передаче первичных данных, например, в части тока и напряжения, в границах подстанции. В шинах процесса также применяется новый подход. Вместо прямого подключения устройств защиты к измерительным трансформаторам, вблизи измерительного трансформатора размещают устройство сопряжения с объектом. Данные устройства оцифровывают аналоговые значения и передают их на одно или более устройств защиты в качестве «выборочных измеренных значений» – согласно МЭК 61850-9-2 – путем направления потока данных по измеренным значениям через то, что называют шиной процесса. 

 

Нетрадиционные измерительные трансформаторы могут использоваться в распределительных устройствах с воздушной изоляцией и в распределительных устройствах с элегазовой изоляцией. Эта новая технология делает возможным собирать распределительные устройства и ОРУ в более компактных конструкциях и дает более качественные характеристики физических измерений.

 

Ваши преимущества

  • Отсутствие медных связей для сигналов между первичным (устройство сопряжения) и вторичным оборудованием.
  • Высокий уровень электромагнитной совместимости (ЭМС) благодаря использованию оптоволоконной связи.
  • Высокая экономия средств и места достигается за счет применения нетрадиционных измерительных трансформаторов.
  • Повышение безопасности людей, благодаря цифровой передачи измеренных значений. 
  • Простота проектирования и пуско-наладки благодаря наличию сигналов и значений, представленных в цифровом виде.
  • Более высокая совокупная производительность цифровой подстанции.

Кибербезопасность

Кибербезопасность цифровых подстанций является одним из наиболее важных факторов обеспечения безопасной, надежной и эффективной эксплуатации. Область кибербезопасности простирается от вторжения вредоносного ПО до целевых атак из сети Интернет на промышленные инженерные сети и технологические процессы. Риски и угрозы, которые необходимо учитывать, включают в себя несанкционированный доступ, несанкционированное использование конфиденциальных данных пользователя для регистрации и прав администратора, внедрение вредоносного ПО, неправильные настройки оборудования и параметров системы, установку мошеннического программного и программно-аппаратного обеспечения, а также атаки из сети Интернет. 

 

Безопасность цифровых подстанций нельзя обеспечить без тщательно продуманного плана обеспечения кибербезопасности. Такие планы содержат широкий ряд мер, сочетающих технические средства с конкретными подходами, процедурами, режимами работы и моделями поведения.

 

Ваши преимущества

  • Обеспечение необходимой защиты критичных сетей инфраструктуры – упреждающее соблюдение требований законодательных актов. 
  • Предотвращение простоев с увеличением коэффициента готовности системы.
  • Предотвращение травмирования людей и повреждения технических средств.

Более подробная информация
 

Кибербезопасность для цифровых подстанций

Управление техническими средствами

Успешное управление техническими средствами поддерживает ценность каждой инвестиции на самом высоком из возможных уровне на протяжении всего срока службы технических средств. Акцент делается на профилактическом и корректирующем обслуживании электроустановок. Необходимо находить экономически чувствительное равновесие между работами по техническому обслуживанию и ремонту и новыми инвестициями. 

Управление техническими средствами основано на данных и сведениях, описывающих техническое и экономическое состояние оборудования и электроустановок. Благодаря цифровой продукции большие объемы данных, которые ранее требовали значительных затрат и усилий для сбора, сегодня находятся в непосредственном наличии. Такие данные могут использоваться для сокращения затрат на протяжении всего срока эксплуатации подстанции и повышения готовности электроустановок, уровня безопасности и надежности.

 

Ваши преимущества

  • Оптимальное использование задействованных операционных ресурсов. 
  • Повышение эксплуатационной готовности основного и вспомогательного оборудования.
  • Система раннего информирования для планирования мер профилактического обслуживания.
  • Оптимизация стратегий в инвестициях, эксплуатации и обслуживании (CAPEX/OPEX).
  • Обеспечение кибербезопасности за счет управления обновлениями программного обеспечения.

Более подробная информация
 

Услуги для передачи, распределения электроэнергии и интеллектуальных электросетей

Управление электросетью

Управление электросетью гарантирует  наличие достаточного объема электроэнергии, когда и где это необходимо. Если такого объема не имеется, состояние сегментов электросети или даже всей системы электросети могут стать нестабильными, что способно приводить к отказу и обесточиванию всей сети. 

 

В установившемся режиме работы операторы электросетей осведомлены об уровне загрузки электросети и тех сегментах, у которых по-прежнему имеется запас по выдаче мощности. Однако, становящийся все более динамичным характер работы электросетей бросает новые вызовы – в особенности в таких непредвиденных ситуациях, как отказы оборудования, оценку ситуации необходимо выполнять оперативно для обеспечения возможности немедленного применения контрмер. Именно здесь цифровые подстанции по-настоящему демонстрируют свои характерные преимущества. Помимо данных из систем защиты и автоматизации они также предоставляют иные сведения, которые оказывают поддержку при эксплуатации электросети: мониторинг параметров электрической сети, качество электроэнергии и автоматизация распределения электроэнергии.

 

Ваши преимущества

  • Эффективный контроль состояния обширных сетей передачи электроэнергии.
  • Динамическое моделирование электросети для оценки ее стабильности.
  • Проверка правильности настроек релейной защиты. 
  • Контроль и обеспечение качества работы электросети.
  • Предотвращение простоев, повышение коэффициента готовности.

Более подробная информация
 

Автоматизация в энергетике и интеллектуальные электросети

Интегрированный инжиниринг

Интегрированный инжиниринг представляет собой оптимизацию между процессом планирования самих систем и их монтажа, проектированием и определением параметров оборудования вплоть до проведения испытаний и ввода в эксплуатацию. Цифровые подстанции обладают значительным преимуществом в плане проектирования систем и определения параметров используемого оборудования и систем. 

 

Внедрение цифровых технологий делает эти процессы проще, так как важные данные могут предоставляться на протяжении всего срока эксплуатации той или иной системы. Такие данные могут использоваться любым количеством сторон без необходимости в их повторном сборе и повторном вводе вручную. Это обеспечивает постоянную правильность данных, используемых во всех вовлеченных разделах проекта.

 

Ваши преимущества

  • Повышение уровня автоматизации при проектировании объектов, проведении испытаний и вводу в эксплуатацию. 
  • Быстрая доступность и способность к обмену данными.
  • Повышение качества данных.
  • Управление техническими средствами получает доступ к важным данным.

Новые перспективы

Цифровая подстанция: сопряжение ИТ/ЭТ

Присоединяйтесь к нам для получения преимуществ всех возможностей, которые дает внедрение цифровых технологий

«Сименс» является новатором в разработке и интеграции информационных и эксплуатационных технологий (ИТ/ЭТ), а также внедрении соответствующих услуг. Главной целью сопряжения ИТ/ЭТ является оказание помощи сетевым организациям в повышении уровня безопасности и эффективности работы их электросетей. Наша среда для такого сопряжения – это MindSphere, основанная на «облачных технологиях» открытая для «Интернета вещей» система управления. MindSphere позволяет подключать вашу цифровую подстанцию к цифровому миру. Вы можете использовать практически неограниченные объемы данных из интеллектуальных устройств. Вы приобретаете ценные знания о вашей цифровой подстанции и ее составляющих. 

Вы можете оптимизировать ваше управление электросетью путем привязки наиболее важных компонентов вашей цифровой подстанции к MindSphere. Данные с ваших технических средств – устройств защиты, устройств автоматизации подстанций, полевых устройств и датчиков производства «Сименс» или от иных изготовителей – надежно зашифровываются и передаются в MindSphere. Этот процесс реализуется на базе высокопроизводительной сверхсовременной серверно-компьютерной инфраструктуры.

Создание специализированных программ для обеспечения безопасности

Приложения, которые создают добавленную стоимость с одной стороны, прокладывают путь к созданию новых бизнес стратегий и передают сведения в MindSphere с другой стороны. Эти приложения могут поставляться «Сименс», от ваших конечных заказчиков или от вас самих. Они дают возможность оптимизации управления вашей электросетью. Примеры включают в себя как простое управление техническими средствами, так и возможность непрерывного внесения изменений в системе безопасности, при котором ваши инструменты кибербезопасности автоматически получают обновления. Вам больше не нужно самим беспокоиться о получении обновлений. Как только вы узнаете о том, что большинство кибератак были успешными по причине того, что операторы не обновили свои системы с помощью имеющихся программных дополнений, значимость этого преимущества быстро станет очевидной.

Внедряйте цифровые технологии в ваш бизнеc c Mindspere

«Сименс» в качестве партнера

Всесторонний ассортимент продукции для цифровых подстанций

Всесторонний ассортимент продукции для цифровых подстанций

Технология – это еще не все

Извлекайте выгоду из профессионального опыта и комплексного подхода, в котором идеи для мировых рынков сочетаются с технологическими ноу-хау. С помощью «Сименс» операторы электросетей получают все из одних рук: продукцию и решения, квалифицированные консультации и услуги. У вас есть только один поставщик решений, который сводит воедино все вопросы. Это экономит время и делает результаты оптимальными.

Комплексная безопасность

Комплексная безопасность

Кибербезопасность плюс физическая безопасность

Бесперебойная и эффективная работа вашей системы требует составления всеобъемлющей концепции обеспечения кибербезопасности и физической безопасности.  По всему миру «Сименс» предлагает проверенные решения для обеспечения комплексной безопасности, в которых объединена защита от кибератак, контроль доступа, автоматизация зданий и пожарная безопасность.

Сопряжение ИТ/ЭТ

Сопряжение ИТ/ЭТ

Оптимальное использование цифровых технологий с «облачными технологиями»

С MindSphere, открытой для «Интернета вещей» системой управления, основанной на «облачных технологиях», операторы электросетей также извлекают выгоду из преимуществ цифровых технологий. MindSphere соединяет вашу цифровую подстанцию с цифровым миром для значительно более высокой готовности и производительности.

Игрок мирового масштаба

Игрок мирового масштаба

Всегда рядом – по всему миру

Как глобальный игрок, мы обеспечиваем присутствие почти в 200 странах по всему миру, и в качестве такого игрока мы всегда рядом с нашими заказчиками. Нам знакомы все особенности рынков, а также их правила, требования и стандарты. По запросу вы можете получать разработанную по вашим требованиям поддержку в финансировании ваших проектов.

Новости, события и материалы СМИ

Технология защиты
Технология защиты

На протяжении более чем 100 лет инновационные технологии защиты «Сименс» обеспечивали надежное электроснабжение и безопасность, а также эффективную работу электросетей.

Автоматизация подстанций
Автоматизация подстанций

Эффективная система автоматизации создает фундамент для оптимальной работы электросети. Сюда также входят универсальные возможности автоматизации, обмена данными и соединения с периферийными устройствами.

Кибербезопасность
Кибербезопасность

Наша продукция удовлетворяет высочайшим требованиям безопасности, указанным в публикациях BDEW, NERC CIP, EC 62351 и ISA99/IEC 62443.

Управление техническими средствами
Управление техническими средствами

«Сименс» предлагает широкий спектр продуктов и консальтинговых услуг для энергетических компаний и операторов энергосистем по всему миру.

Брошюра

Интересует дополнительная информация?

Просто скачайте нашу брошюру.

Цифровые подстанции

Смотрите также

Гибкость в энергетике

Для управления быстрыми изменениями в энергетическом секторе экономики необходимы гибкие решения.

MindSphere

MindSphere – открытая облачная операционная система «Сименс» для IoT, которая позволяет связать ваше оборудование и физическую инфраструктуру с цифровым миром.

Устойчивость энергетической инфраструктуры

В наше время надежность электроснабжения важнее, чем когда-либо ранее.

Самые умные сети

Рост использования возобновляемых источников меняет энергосистему. Интеллектуальные цифровые решения для электрических сетей помогают повысить надежность энергоснабжения.

Локальные энергосистемы

Энергетические системы меняются. Теперь потребители могут не только использовать поступающую электроэнергию для своих нужд, но и отдавать ее избытки обратно в сеть.

Устойчивое развитие энергетики

В условиях быстрорастущего спроса на электроэнергию сегодня как никогда важны инновации и изобретательность, чтобы сформировать глобальную энергетику будущего для дальнейшего устойчивого развития.

Кибербезопасность

«Сименс» уделяет большое внимание вопросам безопасности как внутри компании, так и у своих клиентов.