Цифровой РЭС (Технология Smart grids)
Название по каталогу НПО МИР:
Цифровой район электрических сетей (ЦРЭС)
Представляет собой единый программно-аппаратный комплекс, создаваемый на основе интеллектуальной системы учета бытовых и мелкомоторных потребителей в сетях 0,4 кВ.
Цифровой район электрических сетей (ЦРЭС)
Представляет собой единый программно-аппаратный комплекс, создаваемый на основе интеллектуальной системы учета бытовых и мелкомоторных потребителей в сетях 0,4 кВ.
Цифровой РЭС (Технология Smart grids)
Назначение
Цифровой район электрических сетей (ЦРЭС) представляет собой единый программно-аппаратный комплекс, создаваемый на основе интеллектуальной системы учета бытовых и мелкомоторных потребителей в сетях 0,4 кВ. При установке интеллектуальной системы учета электросетевая компания получает возможность реализации следующих задач по цифровизации сетей 10-0,4 кВ:- телемеханики ТП/КТП 6-10 кВ;
- контроля пожарной и охранной сигнализации;
- создание собственных каналов передачи информации как межу абонентами 0,4 кВ и ТП/КТП 6-10/0,4 кВ, так и между ТП/КТП 6-10/0,4 кВ и узловыми ПС 110 – 35 кВ с автоматическим резервированием;
- интеграцию реклоузеров в общую систему передачи информации;
- контроля ПКЭ.
Результат от внедрения
- Снизить технические и коммерческие потери электроэнергии;
- Улучшить показатели SAIDI и SAIFI за счет 100% наблюдаемости сетей 10/0,4 кВ (ТП/КТП) и реализации функции автоматического самовосстановления электрических сетей с использованием реклоузеров.
Архитектура ЦРЭС
Задачи цифровизации сетей 10 – 0,4 кВ выполняется путем создания собственной инфраструктуры каналов передачи информации между ТП/КТП и ПС 110/35 кВ:- Беспроводные MESH-сети в не лицензируемом диапазоне частот 868 МГц,
- PLC MESH-сеть по высоковольтным линиям 6-10 кВ.
Функции каналообразующего оборудования реализованы в УСПД/коммуникаторе МК-01.А, устанавливаемом в рамках создания интеллектуальной системы учета на ТП/КТП 6-10/0,4 кВ и в реклоузеры.
Координаторы беспроводных MESH-сетей диапазона 868 МГц и сетей передачи данных PLC 6-10 кВ устанавливаются на узловых ПС 110 – 35 кВ.
Рисунок 1. Архитектура ЦРЭС
Характеристики беспроводной MESH-сети диапазона 868 МГЦ:
- Диапазон рабочих частот 868,7 – 869,2 МГц,
- Количество рабочих частот – 4, выходная мощность – 25 мВт,
- Скорость передачи данных – 50 кБит/с,
- Количество базовых станций в одной подсети – 2 (основная/резервная),
- Оптимальное количество удаленных станций в одной сети – не более 50,
- Количество ретрансляций в сети – 32,
- Дальность передачи информации между объектами 1 – 1,5 км.
Преимущества беспроводной MESH-сети диапазона 868 МГЦ:
- Канал связи принадлежит Заказчику. Не нужно платить за частоты, доп. оборудование и услуги оператора связи, коммуникатор МИР МК-01.А (УСПД) на ПС 110 кВ выступает в качестве координатора беспроводной сети в не лицензируемом диапазоне частот.
- Высокая скорость передачи в отличие от технологий LORA, СРТ (СТИЖ), ВАВИОТ используется принцип автоматической ретрансляции данных между ПС, РП, ТП/КТП.
- Надежность за счет назначения 2-х базовых станций в одной подсети (основная и резервная) с автоматическим пере подключением абонентов в случае отказа основной.
Рисунок 2. Архитектура беспроводной MESH-сети в диапазоне 868 МГЦ
Характеристики канала связи по ВЛ/КЛ 6 – 10 кВ (PLC 10 кВ):
- Канал передач – «фаза – земля» (нужно только одно устройство присоединения);
- Количество уровней ретрансляции – 7;
- Самообразующаяся и самовостанавливающаяся сеть MESH-сеть;
- Дальность передачи между узлами – до 5-7 км;
- Скорость передачи – до 140 кбит*с.
- Не нужно платить за частоты, доп. оборудование и услуги оператора связи - УСПД МИР МК-01.А на яч. 6-10 кВ ПС 110 кВ выступает в качестве маршрутизатора канала передачи данных по ВЛ/КЛ 6-10 кВ.
- Максимальная информационная безопасность – физически не возможно подключится (крайне сложно) к ВЛ/КЛ 6-10 кВ, канал полностью принадлежит Заказчику.
- Высокая скорость передачи до 140 кбит*с – используются принцип автоматической ретрансляции данных между ТП/КТП, реклоузерами (MESH-сеть).
Рисунок 3. Архитектура PLC-MESH-сети по ВЛ/КЛ 6-10 кВ
Основные возможности технического решения для ЦРЭС на уровне ТП/КТП 6-10/0,4 кВ:
- выполнение УСПД -коммуникатором МИР МК-01.А функций контроллера ТМ с одновременной передачей данных на 2 центра – ИВК и ОИК (по протоколу МЭК 870-5-104);
- Использование ПУ, подключенных к МК-01 по RS-485 в качестве многофункциональных измерительных преобразователей по протоколу СПОДЭС;
- Возможность расширения кол-ва сигналов ТС/ТУ через модули МВ-01, в том числе возможность использования входов МВ-01 в качестве датчиков наличия напряжения на отходящих фидерах 0,4 кВ ТП/КТП;
- 2 канала связи между ПУ и УСПД-коммуникатором – PLC и Zigbee (резервирование);
- использование принципов MESH-сетей в каналах связи между ПУ и УСПД;
- Возможность прямого доступа (тунеллирования) к ПУ через МК-01.А (поддержка на уровне ПУ одновременно 2-х соединений);
- Источник бесперебойного питания на ионисторах МИР БП-16 с возможностью сохранения работоспособности функций контроллера ТМ в течении 5-3 мин. после отключения питания
- Возможность поддержки протокола МЭК 61850-8.
Описание
Назначение
Цифровой район электрических сетей (ЦРЭС) представляет собой единый программно-аппаратный комплекс, создаваемый на основе интеллектуальной системы учета бытовых и мелкомоторных потребителей в сетях 0,4 кВ. При установке интеллектуальной системы учета электросетевая компания получает возможность реализации следующих задач по цифровизации сетей 10-0,4 кВ:- телемеханики ТП/КТП 6-10 кВ;
- контроля пожарной и охранной сигнализации;
- создание собственных каналов передачи информации как межу абонентами 0,4 кВ и ТП/КТП 6-10/0,4 кВ, так и между ТП/КТП 6-10/0,4 кВ и узловыми ПС 110 – 35 кВ с автоматическим резервированием;
- интеграцию реклоузеров в общую систему передачи информации;
- контроля ПКЭ.
Результат от внедрения
- Снизить технические и коммерческие потери электроэнергии;
- Улучшить показатели SAIDI и SAIFI за счет 100% наблюдаемости сетей 10/0,4 кВ (ТП/КТП) и реализации функции автоматического самовосстановления электрических сетей с использованием реклоузеров.
Архитектура ЦРЭС
Задачи цифровизации сетей 10 – 0,4 кВ выполняется путем создания собственной инфраструктуры каналов передачи информации между ТП/КТП и ПС 110/35 кВ:- Беспроводные MESH-сети в не лицензируемом диапазоне частот 868 МГц,
- PLC MESH-сеть по высоковольтным линиям 6-10 кВ.
Функции каналообразующего оборудования реализованы в УСПД/коммуникаторе МК-01.А, устанавливаемом в рамках создания интеллектуальной системы учета на ТП/КТП 6-10/0,4 кВ и в реклоузеры.
Координаторы беспроводных MESH-сетей диапазона 868 МГц и сетей передачи данных PLC 6-10 кВ устанавливаются на узловых ПС 110 – 35 кВ.
Рисунок 1. Архитектура ЦРЭС
Технические характеристики
Характеристики беспроводной MESH-сети диапазона 868 МГЦ:
- Диапазон рабочих частот 868,7 – 869,2 МГц,
- Количество рабочих частот – 4, выходная мощность – 25 мВт,
- Скорость передачи данных – 50 кБит/с,
- Количество базовых станций в одной подсети – 2 (основная/резервная),
- Оптимальное количество удаленных станций в одной сети – не более 50,
- Количество ретрансляций в сети – 32,
- Дальность передачи информации между объектами 1 – 1,5 км.
Преимущества беспроводной MESH-сети диапазона 868 МГЦ:
- Канал связи принадлежит Заказчику. Не нужно платить за частоты, доп. оборудование и услуги оператора связи, коммуникатор МИР МК-01.А (УСПД) на ПС 110 кВ выступает в качестве координатора беспроводной сети в не лицензируемом диапазоне частот.
- Высокая скорость передачи в отличие от технологий LORA, СРТ (СТИЖ), ВАВИОТ используется принцип автоматической ретрансляции данных между ПС, РП, ТП/КТП.
- Надежность за счет назначения 2-х базовых станций в одной подсети (основная и резервная) с автоматическим пере подключением абонентов в случае отказа основной.
Рисунок 2. Архитектура беспроводной MESH-сети в диапазоне 868 МГЦ
Характеристики канала связи по ВЛ/КЛ 6 – 10 кВ (PLC 10 кВ):
- Канал передач – «фаза – земля» (нужно только одно устройство присоединения);
- Количество уровней ретрансляции – 7;
- Самообразующаяся и самовостанавливающаяся сеть MESH-сеть;
- Дальность передачи между узлами – до 5-7 км;
- Скорость передачи – до 140 кбит*с.
- Не нужно платить за частоты, доп. оборудование и услуги оператора связи - УСПД МИР МК-01.А на яч. 6-10 кВ ПС 110 кВ выступает в качестве маршрутизатора канала передачи данных по ВЛ/КЛ 6-10 кВ.
- Максимальная информационная безопасность – физически не возможно подключится (крайне сложно) к ВЛ/КЛ 6-10 кВ, канал полностью принадлежит Заказчику.
- Высокая скорость передачи до 140 кбит*с – используются принцип автоматической ретрансляции данных между ТП/КТП, реклоузерами (MESH-сеть).
Рисунок 3. Архитектура PLC-MESH-сети по ВЛ/КЛ 6-10 кВ
Основные возможности технического решения для ЦРЭС на уровне ТП/КТП 6-10/0,4 кВ:
- выполнение УСПД -коммуникатором МИР МК-01.А функций контроллера ТМ с одновременной передачей данных на 2 центра – ИВК и ОИК (по протоколу МЭК 870-5-104);
- Использование ПУ, подключенных к МК-01 по RS-485 в качестве многофункциональных измерительных преобразователей по протоколу СПОДЭС;
- Возможность расширения кол-ва сигналов ТС/ТУ через модули МВ-01, в том числе возможность использования входов МВ-01 в качестве датчиков наличия напряжения на отходящих фидерах 0,4 кВ ТП/КТП;
- 2 канала связи между ПУ и УСПД-коммуникатором – PLC и Zigbee (резервирование);
- использование принципов MESH-сетей в каналах связи между ПУ и УСПД;
- Возможность прямого доступа (тунеллирования) к ПУ через МК-01.А (поддержка на уровне ПУ одновременно 2-х соединений);
- Источник бесперебойного питания на ионисторах МИР БП-16 с возможностью сохранения работоспособности функций контроллера ТМ в течении 5-3 мин. после отключения питания
- Возможность поддержки протокола МЭК 61850-8.
