Цифровая подстанция в Казани: как разработки «Росатома» меняют электросети всей страны

Ключевым элементом объекта стала модульная платформа «Кластер» – отечественная разработка, объединяющая системы релейной защиты, автоматики и диагностики в единый вычислительный комплекс. Испытательный период эксплуатации продлится до конца 2026 года, после чего технологию планируют масштабировать на другие объекты энергосистемы страны.

Путь к единому модулю

Традиционные электроподстанции требуют размещения большого количества оборудования. Релейная защита, системы управления, противоаварийная автоматика и средства диагностики исторически устанавливались в отдельных металлических шкафах, что занимало много места, требовало сложных схем коммутации и усложняло повседневное обслуживание.

Программно-аппаратный комплекс «Кластер» предлагает принципиально иную архитектуру, радикально меняющую облик таких объектов. Платформа представляет собой единый вычислительный модуль на общем шасси, который берет на себя функции всех вторичных систем подстанции. Это позволяет существенно сократить физические габариты объекта, снизить затраты на кабельную продукцию и упростить проектные работы.

Вместо десятков автономных устройств оператор получает централизованную систему. Алгоритмы защиты и управления не фиксируются в отдельных микропроцессорных терминалах, а могут быть адаптированы под текущие режимы работы сети и конфигурацию оборудования.

Пилотный запуск в Татарстане

Первым объектом, где была внедрена кластерная цифровая подстанция, стала площадка в Казани. Выбор Республики Татарстан для пилотного проекта обусловлен развитой энергетической инфраструктурой региона и готовностью местной «Сетевой компании» к апробации передовых технических решений. Энергосистема Татарстана отличается высокой плотностью и наличием крупных промышленных узлов, что создает идеальные условия для стресс-тестирования новых технологий.

В рамках пилотной эксплуатации специалисты будут отслеживать стабильность работы платформы в реальных условиях. Инженерам предстоит оценить скорость реакции систем релейной защиты при коротких замыканиях, точность сбора данных с цифровых датчиков и удобство интеграции с вышестоящими диспетчерскими центрами. Успешное завершение этого этапа откроет путь к тиражированию технологии на сотни подстанций по всей стране.

Выход за пределы атомной отрасли

Компания РАСУ исторически специализируется на создании автоматизированных систем управления технологическими процессами для объектов атомной промышленности, входя в соответствующий дивизион госкорпорации «Росатом».

Требования к надежности, отказоустойчивости и безопасности на атомных станциях предельно высоки, что формирует уникальный инженерный задел. Перенос этих компетенций в «обычные» электросети демонстрирует эволюцию предприятия из узкопрофильного подрядчика в поставщика для всей отрасли.

Экономический и эксплуатационный эффект

Переход на кластерную архитектуру несет в себе не только технологические, но и очевидные экономические преимущества. Сокращение количества физического оборудования напрямую снижает затраты на капитальное строительство и земельные отводы. Здания подстанций становятся компактнее, а в некоторых случаях появляется возможность размещать оборудование в блочно-модульных зданиях заводской готовности.

Кроме того, единая вычислительная среда упрощает сбор телеметрической информации. Это даёт возможности для внедрения систем предиктивной аналитики, когда алгоритмы прогнозируют износ оборудования до возникновения аварийной ситуации. Для сетевых компаний это означает переход от планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по техническому состоянию.

Энергетики рассматривают казанский проект как отправную точку для более широкого внедрения кластерных подстанций. Применение унифицированных программно-аппаратных комплексов позволяет стандартизировать процессы проектирования, строительства и модернизации сетевых объектов.

Это современная концепция создания цифровых подстанций с централизацией функций защиты, управления и диагностики в единых вычислительных комплексах. Одно из основных отличий от архитектуры предыдущего поколения – использование централизованной системы вместо терминалов релейной защиты и автоматики (РЗА). Также можно отметить, что при неисправности одного из модулей происходит миграция функций РЗА, реализованных в этом модуле, в резервный. Таким образом, обеспечивается не только точность диагностики и надежность объектов, но и значительно сокращается количество вторичного оборудования на объектах, повышается эффективность

Альмир Латипов

заместитель генерального директора – технический директор АО «Сетевая компания»