Сегодня большинство статей по релейной защите посвящены цифровой подстанции. «МЭК-61850», «GOOSE-сообщения», «оптические ТТ» и прочие обалденно интересные, для обычного релейщика, темы.
Проект «РЗА» в этом смысле, конечно, проигрывает потому, что мы пишем об устаревших понятиях, таких как МТЗ, ЛЗШ, карты селективности и пр. Это все потому, что наш главред, то есть я, обычный релейщик и «гусей» на подстанции не ловил, и даже их не проектировал.
Однако, не думайте, что я безответственный человек и мне плевать на желания подписчиков, то есть вас. С сегодняшнего дня мы будем писать о цифровой подстанции, и Проект «РЗА» наконец-то станет актуальным для релейщиков сайтом. Будем разбираться в этой теме вместе.
Сегодня я приведу свои соображения на счет ЦПС. Естественно, не стоит их воспринимать всерьез потому, что автор — новичок в «РЗА 21-го века». Но, чтобы расти, нужно от чего-то отталкиваться. Поехали!
Начнем с истории
Теме цифровой подстанции в России уже более 10 лет. Начиналось все 2003 году с попытки создания единого стандарта описания всех устройств и функций защит и автоматики на объекте. По мне так отличная цель, потому, что если все одинаково, то все проще, понятнее и значит будет меньше ошибок. Давайте посмотрим, что из этого получилось?
Паровозом темы ЦПС в России выступила ФСК ЕЭС, а саму идею и первый набор стандартов МЭК-61850 безвозмездно подарили ведущие западные производители РЗА, во главе с Сименсом.
Мне тогда было очень жаль несчастные транснациональные корпорации, ведь МЭК-61850 провозглашал полную взаимозаменяемость терминалов всех производителей, а значит покупать бы стали то, что дешевле. Никто не подсказал Сименсу, что его оборудование самое дорогое, а значит, его подарок станет причиной его же краха на российском рынке энергетики.
В итоге, когда ФСК ЕЭС выпустила первые требования к обязательному наличию на борту терминала МЭК-61850 российские производители РЗА оказались в полной заднице… Что? О чем это я? А, да! Забыл сказать. Просто так получилось, что к моменту выхода этого требования аттестованный МЭК был только и Сименса, АВВ, GE и других иностранных компаний, а у наших не было ни хрена!
Ну, потому, что лентяи были и занимались в то время всякой фигней, вроде дифференциальных и дистанционных защит. В общем повезло иностранцам, так повезло.
И хотя Сименс и был немного (совсем чуть-чуть) дороже, но пришлось везде ставить его. Ничего не поделаешь, инновации дороже.
Правда аттестат на МЭК был выдан зарубежной конторой КЕМА, и сам МЭК-61850 практически нигде реально не применялся, но главное, что была возможность его реализовать. Понимаете? Ну, то есть везде были проложены медные контрольные кабели и установлены обычные ТТ и ТН, но если бы вы захотели все это снести и заплатить за ту же самую подстанцию еще раз (за оптику, цифровые трансформаторы, контроллеры присоединения и т.д.), то терминалы вы бы могли оставить те же! Ну, на будущее, как бы… Ладно, давайте дальше…
Российские производители стали возмущаться — «Как же так? А как же мы?» Некоторые говорили про несовершенство и откровенную «сырость» стандарта. Кто-то говорил, что в настоящее время нет нормальных оптических ТТ и ТН для цифровой подстанции, а без них идея неполноценна. Были даже безумцы, которые говорили, что стандарт не переведен на русский язык, как его вообще можно использовать? Ха, подумаешь, русский язык! У нас вся страна английский знает.
В общем наши искали отмазки, а Сименсу и прочим нормальным конторам пришлось за всех отдуваться и поставлять, поставлять, поставлять эту проклятую релейную защиту. Представляю, что им пришлось пережить за эти годы.
Но все плохое, как известно, кончается, закончилось и здесь. Наши производители одумались, признали свои ошибки и кинулись догонять своих продвинутых коллег. Вскоре стали появляться решения у ЭКРА, Бреслера, Радиус-Автоматики, Механотроники… Наши стали проходить успешные тесты на совместимость, получать сертификаты и помогать уставшим иностранцам с поставками в ФСК.
Случилось и еще одно важное событие, а вернее целая череда. Да, вы правильно поняли — санкции и контрсанкции в 2014 и по сей день. А потом появилось совсем уж не толерантное явление — импортозамещение.
Напряженность постепенно нарастала. «Помидоры против дешевых кредитов» постепенно превратилось в «Наша релейка против зарубежной» и много что еще. Ну, да вы сами знаете…
И стали иностранные компании потихоньку собираться на покой. Поработали — пусть теперь другие попашут!..
И, вдруг ахнули — а кибербезопасность-то россияне как будут обеспечивать?! Вот это идея недоработка! Ведь не справятся же сами! Молоды еще в маркетинге разработке РЗА! Надо новый стандарт им подарить. Безвозмездно конечно, не волки ведь.
И они вернулись! И началась кропотливая работа. И вот уже скоро мы все будем в «кибербезопасности», чтоб там вирусов в терминал каких не подцепить. А чтобы нам ничего из их америки не отключили, мы пригласили в консультанты американскую же Cisco, которая нам эту кибербезопасность и сделает.
Шах и мат, Америка! Шах и мат! Представляю как сейчас в Пентагоне бесятся. Может они даже нам секреты американские передавать будут? Ведь у Cisco с нами большая дружба, а в США они так, просто налоги платят… Блин, чего-то я опять не того наговорил. Ладно, щас исправлюсь.
Так вот, импортозамещение, конечно, отвратительная вещь, но есть правило — если российских аналогов нет, то можно применять западные! Я к тому, чтобы вы не волновались. Если даже у наших не будет аттестата по кибербезопасности, то всегда можно начать закупать зарубежное. А уж у них-то этот стандарт будет вовремя)
Кстати, теперь это требование можно автоматом распространить и на подстанции 35 кВ. Ведь на 35 кВ без ЦПС вообще жизни нет. Ага, это вам любой релейщик подтвердит. Ладно, посмотрим, что дальше?
Цифровая подстанция дала возможность войти на рынок релейной защиты новым компаниям, которые никогда раньше этой темой не занимались. Теквел, Прософт, Микроника-Лисис… Ну и что, спросите вы? Конкуренция — это же хорошо. Да, согласен, конкуренция — это здорово. Просто когда АСУшники начинают заниматься релейной защитой — жди… оригинальных решений.
Вот, например цифровая подстанция «iSAS от Лисис», где все алгоритмы РЗА, ПА и АСУ подстанции предлагается запихать в пару шкафов. Не, а че? Релейщики ведь тупые, на каждый комплект защиты свой терминал ставят. А мы возьмем промышленный контроллер, пару коммутаторов, возьмем американское ПО от MathWorks и поставим все «это» на ПС 500 кВ. Да! Еще скажем, что это и есть импортозамещение)
Помните сколько у вас грузится домашний комп при включении? Молитесь, чтобы эта штука не ушла в перезагрузку. Например, при обновлении драйверов))
Если вы думаете, что это смешно и никто не будет обращать на это внимание, то почитайте вот эту статью НОВАК ОТЦЕПИЛ «ЭКРУ» И ЧЭАЗ ОТ ПОДРЯДА «РОССЕТЕЙ» НА 50 МЛРД
Справедливости ради стоит отметить, что продвижение этой идеи было выполнено на отличном уровне. Посмотрите хотя бы этот ролик. Все четко и понятно для неспециалиста! Никаких заумных фраз и скучных картинок. Все динамично и красиво. Сам ролик меньше 3 минут (стандарт современного вирусного видео) В конце обещание результата в деньгах (это важно!). Добавить к этому просто нечего. Молодцы!
Сегодня заниматься чистой релейной защитой уже не получится. РЗА и АСУ все больше переплетаются и становятся неотъемлемой частью друг друга. При этом АСУ занимает главенствующую роль, как средство передачи данных в том числе и для РЗА. То есть, если раньше подстанция могла спокойно работать без телемеханики или АСУ, то теперь не сможет.
Без «гуся» ни УРОВ, ни ЛЗШ, ни дуговая работать не будут. А уж без SV (передача мгновенных значений от цифровых ТТ и ТН) и подавно ни одна защита. Вот так вспомогательные системы становятся основными и абсолютно необходимыми. Конечно, все это приведет к увеличению надежности и удешевлению подстанции, как же еще?)
«Держитесь, Запад с нами!..»
Интересно посмотреть, как продвигаются дела с цифровой подстанцией на Западе, откуда вся эта тема и пошла? У них небось уже все подстанции на МЭК-61850?
Слово нашим коллегам из НИИПТ (из презентации Горелик Т.Г., 2010 — ссылка здесь):
«…Первым крупным пилотным проектом по внедрению стандарта МЭК 61850 стала подстанция TVA Bradley 500 кВ США, введенная в эксплуатацию в 2008 г…»
«…В 2009 г. в Испании была завершена работа над пилотным проектом подстанции Alcala de Henares 132 кВ (г. Мадрид)…»
«…Тестирование цифровых трансформаторов тока и напряжения в реальных условиях работы происходило на подстанции Osbaldwick 400 кВ, которая принадлежит национальной сети NGT U.K…»
«…Большое развитие цифровые подстанции получили в Китае. В 2006 г. была введена в эксплуатацию первая цифровая подстанция 110 кВ Qujing, Yunnan. К 2009 г. Китай занял лидирующее место в мире по цифровым подстанциям, введя в эксплуатацию 70 подстанций. Ожидается, что рынок цифровых подстанций в Китае вырастет до 4—4,5 млрд юаней в год за ближайшие 10 лет…»
Ну, как бы все…
Ясно, что сами создатели МЭК-61850 не спешат повсеместно его внедрять, тем более прописывать жесткие требования по его наличию.
«Но ведь это было в 2010!», — скажете вы. Наверное сегодня, в 2016 году, все изменилось?»
Вот вам еще ссылка, английский-то все знают)) Заголовок статьи — «Более 80% энергокомпаний в США не планируют использовать МЭК-61850». Думаю, смысл понятен из заголовка)
Больше всего ЦПС в Китае, но там, во-первых, везде используется свое, китайское, оборудование, а во-вторых, МЭК-61850 там с приставкой «к», то есть опять же китайский) Я имею ввиду, что они взяли идею и переделали ее под себя. Не глядя ни на кого.
Какие из этого можно сделать выводы? А вот какие.
1. В настоящее время цифровая подстанция — это скорее полукоммерческий, нежели технический проект. Хоть я и неспециалист в “протоколах и интерфейсах”, но зато вижу, как иностранные компании работают в маркетинге и продвижении. Поверьте, это специалисты самого высокого класса и нам есть чему у них поучиться.
2. Не стоит недооценивать роль маркетинга и рекламы в принятии технических решений. Они влияют на все аспекты нашей жизни. Мы “ведемся” на новые красивые устройства, оригинальные концепции и блестящую упаковку. Боюсь, что даже у автора этих строк в кармане лежит айфон и он найдет как минимум 15 причин жизненной необходимости его иметь)) Шучу… Всего 7) Но новое, не всегда значит лучшее.
Нужно применять новые системы только после «железобетонных» расчетов основных параметров, таких как надежность, живучесть, ремонтопригодность, срок окупаемости и т.д. Иначе можно дорого заплатить за минутный wow-эффект.
3. Инновации в электроэнергетике — это хорошо, но «давайте посчитаем, уважаемые кроты»
Сегодня выходит, что ЦПС дороже стандартной подстанции минимум на 30-40% (по технологии iSAS, пишут, что на 60% дешевле). При этом она сложнее, а значит менее надежна. Про ремонтопригодность силами персонала подстанции я вообще молчу — она будет близка к нулю.
Особенно, если учесть стремление некоторых компаний избавляться от своего ремонтного и дежурного персонала. На бумаге это выглядит отлично, но фактически означает снижение технической квалификации компании в целом, а значит увеличение зависимости от производителей и сервисных компаний.
Мне могут возразить, мол, для этого мы сделаем всех производителей взаимозаменяемыми и будем их “пугать конкурентами”, если они начнут “наглеть”. По взаимозаменяемости терминалов выскажусь ниже, а насчет “пугания” — это будет работать только для новых объектов. Если у вас в эксплуатации будет 30-40 ЦПС на базе одного производителя, то заменить все это вы не сможете. Да и новые объекты вряд ли захотите делать на чем-то другом.
А если вывод квалифицированных кадров из своей компании будет продолжаться ударными темпами, то к тому времени может и не останется того, кто вообще будет понимать “что нужно заменять, на что и как это сделать?”
Скорее всего будущее за переделом энергосистемы между крупными игроками, которые сами разрабатывают устройства РЗА, сами производят, сами продают, сами обслуживают и сами же корректируют инвестиционные программы, работая “внутри” заказчика) Как вам такая «тихая приватизация»? Скажете — фантастика? Но, некоторые компании так уже делают в нашем нефтегазовом секторе!
4. Возникает вопрос о целесообразности использования собственной энергосистемы, как полигона для испытания чужих “сырых” технологий. Самим-то разработчики не спешат массово применять это решение у себя на родине. С чего это?
Может и нам подождать? Это ведь не единственная и, боюсь, не самая важная проблема в нашей энергетике.
5. Одна из основных целей внедрения ЦПС — сделать все оборудование полностью взаимозаменяемым. По-моему полностью этого не произойдет никогда потому, что это не выгодно самим разработчикам оборудования. Особенно тем, кто усиленно продвигает концепции, вроде цифровой подстанции и серьезно вложились в эту тему.
В современном бизнесе действует правило — “Дифференцируйся или сдохни!” Оно проявляется в существовании “подгузников, которые дышат”, “зубных щеток, которые не повреждают десны” и прочих примеров “хоть-какой-нибудь” отстройки от конкурента. Что-то я не слышал лозунга “Будь как все, чтобы заказчику было удобнее выбирать”)
Оборудование всегда будет разным. Даже если “причесать” интерфейсы и протоколы передачи данных, различия будут в функционале, защитах, мат. обработке данных, габаритах и т.д. Ну, а пока цифровая подстанция выполняет свою роль буфера для “отстающих” компаний, почему бы ей не позаниматься?)
Заключение
Прочитав статью, вы можете подумать, что я ярый противник цифровой подстанции, унификации и вообще, всего нового. Это не так. Скорее я противник необдуманных и поспешных решений, которые формируются под давлением маркетинговых ходов отдельных компаний-производителей. Особенно в такой области, как энергетика.
Я верю в то, что в будущем энергетика перейдет на технологию, подобную ЦПС. Не факт, что это будет МЭК-61850, но мы и дальше будем идти по пути “оцифровки” информации и все большего использования систем передачи данных. Со временем подобное оборудование станет дешевле и надежнее, а промышленные сети более защищенными от кибератак. И компании, которые сегодня занимаются ЦПС будут иметь преимущества перед теми, кто не занимается. Да, это очевидно.
Просто, работая в этом направлении, давайте не забывать о конечной цели — создание более надежной, дешевой и автоматизированной энергосистемы. И не будем ее заменять набором догм в виде стандартов и правил для всех, без исключения, случаев.