Доклад на Третьем Всероссийском Форуме "SMART ENERGY & SMART GRID. Проектирование и развитие интеллектуальных энергетических систем и сетей" (http://www.smartgrid-forum.ru/)

1. Полигон интеллектуальных
энергосистем как элемент
«экосистемы»
Дмитрий Сорокин
к.т.н., начальник Центра системных исследований и разработок
интеллектуальных энергосистем АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Москва, 2016

2. Центр системных исследований и разработок ИЭС ААС
(интеллектуальных энергосистем)
 Центр является структурным подразделением АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
 Центра является проектный офисом Архитектурного комитета
интеллектуальных энергосистем (ИЭС ААС*)
 Центр совместно с ведущими научно-техническими и проектировочными
организациями России выпустил Концепцию ИЭС ААС
 По заказу ПАО «ФСК ЕЭС» в Центре разработана архитектура интеллектуальных
автоматических систем управления нового поколения
 На базе Центра развернут цифровой Полигон интеллектуальных энергосистем
 В настоящее время на Полигоне проходят комплексные испытания опытного
образца автоматической системы управления нового поколения.
* ИЭС ААС – интеллектуальная электроэнергетическая система с активно-адаптивной сетью

3. Полигон интеллектуальных
энергосистем АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
• Полигон создан по заказу ПАО «ФСК ЕЭС» и находится на
территории АО «НТЦ ФСК ЕЭС» (г. Москва, Каширское
шоссе, д. 22, корп. 3)
• Полигон представляет собой комплекс программно-
аппаратных средств, формирующих среду поддержки
разработки решений интеллектуальной энергетики на
любом этапе жизненного цикла проектов.
• Полигон позволяет отработать новые решения в области
энергетики до внедрения этого решения в эксплуатацию
(это повышает надежность работы системы и снижает время
ввода в эксплуатацию)
• Реализация на Полигоне современных концепций (software-
in-the-loop и hardware-in-the-loop) позволяет значительно
сократить сроки перехода от прототипа решения к опытному
образцу.

4. Лаборатории интеллектуальных
энергосистем в мире
Создание Полигонов для отработки решений в области
интеллектуальной энергетики является хорошо
зарекомендовавшей себя мировой практикой.
По данным Объединенного исследовательского центра
(JRC) Европейской комиссии в мире на 2015 год
функционирует 26 крупных лабораторий
интеллектуальных энергосистем (большинство в Европе).
Большинство из них сосредоточено на следующих
тематиках:
• внедрения накопителей электроэнергии
• распределенной генерации
• управлению спросом
• коммуникационные технологии
• поддержка стандарта МЭК 61850
По данным http://ses.jrc.ec.europa.eu/

5. Стратегические задачи Полигона
АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Разработка и внедрение новых технологий:
 поддержка разработки прорывных технологий (ЦПС, ВСТП, СТАТКОМ и др.)
 инновационный инжиниринг
 поддержка реализации пилотных проектов в области интеллектуальной
энергетики
Формирование условий для системного перехода к интеллектуальной
энергетике:
 объединение усилий всех заинтересованных сторон, обеспечение отраслевой и
межотраслевой кооперации
 координация при формирование инновационной технологической базы ИЭС ААС
 формирование и развитие единой идеологии ИЭС ААС
 стимулирование разработки новых технологий малыми инновационными
компаниями
 обеспечение максимальной социально-экономической отдачи ИЭС ААС

6. Серверы Полигона Оборудование Полигона ИЭС ААС
Общий вид лаборатории Средства отображения
Полигон интеллектуальных
энергосистем → SmartGrid LAB

7. Программно-аппаратные средства
Полигона
 Максимальная ориентация на оборудование и технологии,
применяемые (или планируемые к широкому применению)
в электросетевом комплексе России
 Основа Полигона – это программно-аппаратные (программно-
технические) комплексы для моделирования энергосистем
в режиме реального времени:
 OPAL-RT (с поддержкой МЭК 60870-5-104 и МЭК 61850)
 DIgSILENT PowerFactory (с поддержкой МЭК 60870-5-104)
 Используются промышленные устройства синхронизированных
векторных измерений ЭНИП (PMU, СМПР/WAMS)
 Система управления проектами
 База знаний (вики-система)

8. DIgSILENT PowerFactory
промышленный программно-вычислительный комплекс
для моделирования энергосистем
• Промышленный программно-вычислительный комплекс (ПВК)
для расчета установившихся электрических режимов, а
также электромагнитных и электромеханических переходных
процессов
• Используется в мировой практике более 20 лет
• В состав ПВК включены подробные модели различного электротехнического
оборудования (в том числе, модели асинхронизированных генераторов и
компенсаторов), а также устройств FACTS
• В составе ПВК присутствуют модуль работы с форматом CIM (Common
Information Model) и модуль работы с протоколом OPC (OLE for Process
Control)
• ПВК позволяет моделировать электромеханические переходные процессы
(без применения «упрощенных» моделей) в режиме «мягкого» реального
времени (с дискретностью синхронизации 200 мс)
• Применение специализированного конвертора позволяет осуществить
обмен информацией между моделью энергосистемы и системой управления
по протоколу ГОСТ Р МЭК 60870-5-104
Подробная информация о DIgSILENT PowerFactory: http://www.digsilent.de

9. OPAL-RT
программно-аппаратный симулятор энергосистем
реального времени
OPAL-RT – программно-аппаратный симулятор
энергосистем реального времени.
OPAL-RT аппаратно реализует промышленные
протоколы передачи данных:
• ГОСТ Р МЭК 60870-5-104
• Протокол «цифровой подстанции» 61850
OPAL-RT позволяет моделировать энергосистемы
с учетом большого многообразия элементов из
библиотек Matlab/Simulink.
Подробная информация о симуляторе: http://www.opal-rt.com/

10. Разработка и комплексные испытания
новых решений на Полигоне
Алгоритм
системы управления
Опытный образец
системы управления
OPC
IEC 60870,
IEC 61850
Software-in-
the-loop
Hardware-in-
the-loop
Значительное сокращение сроков перехода от прототипа решения к опытному образцу.
Комплексная отладка решения до ввода системы в эксплуатацию.

11. Разработка автоматической системы
управления нового поколения
 В настоящее время на базе Полигона
интеллектуальных энергосистем АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
(SmartGrid LAB) ведется разработка интеллектуальной
системы управления нового поколения.
 Система управления базируется на применении
международных стандартов:
 IEC 60870 - Telecontrol equipment and systems
 IEC 61968 - Common Information Model / Distribution Management
 IEC 61970 - Common Information Model / Energy Management
 IEC 61850 - Communication networks and systems in substations
 IEEE 1344 – Standards for synchrophasors for power systems
*График получен для тестовой модели энергосистемы.

12. На Полигоне получен успешный опыт сотрудничества
по программам стажировки магистров

13. Выводы
 Оснащение и архитектура Полигона интеллектуальных
энергосистем АО «НТЦ ФСК ЕЭС» соответствует лучшим мировым
практикам по созданию лабораторий интеллектуальных
энергосистем.
 Применение Полигона позволит значительно ускорить сроки
разработки новых решений в области энергетики.
 Успешная практика разработки и испытаний новых систем
управления на Полигоне подтвердила эффективность применения
Полигона.
 Отработка новых решений на цифровом Полигоне до ввода
системы в эксплуатацию позволит снизить сроки наладки системы
на объекте и повысить надежность функционирования системы.
 Полигон является неотъемлемой частью «экосистемы» для
поддержки и разработки решений в области интеллектуальных
энергосистем.

14. Приглашаем к сотрудничеству!
Дмитрий Сорокин
к.т.н., начальник Центра системных исследований и разработок
интеллектуальных энергосистем АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Телефон (раб.): +7 (495) 727-19-09 (доб. 17-21)
Телефон (моб.): +7 (916) 394-22-71
E-mail: sorokin_dv@ntc-power.ru
АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Адрес: 115201, г. Москва, Каширское шоссе, д. 22, корп. 3
Телефон: +7 (495) 727-19-09, +7 (495) 981-94-00
Факс: +7 (495) 727-19-08, (495) 981-94-01
E-mail: info@ntc-power.ru