ГОСТ Р 58092.3.1-2020 (IEC TS 62933-3-1:2018). Национальный стандарт Российской Федерации. Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Проектирование и оценка рабочих параметров. Общие требования

5.6 Интерфейс связи

 

5.6.1 Модель информационного обмена

Типовую архитектуру СНЭЭ см. рисунок 1. Формирование модели информационного обмена является обязательным требованием при подключении СНЭЭ к электроэнергетической системе. Модель информационного обмена представляет собой основу обеспечения интероперабельности СНЭЭ с другими устройствами. Типовая схема обмена информацией показана на рисунке 11.

 

 

Примечание - СУЭП - система управления энергопотреблением, ТОиР - техническое обслуживание и ремонт.

 

Рисунок 11 - Типовая схема информационного обмена

 

Также наличие модели информационного обмена между СНЭЭ дает возможность объединения нескольких СНЭЭ. За счет объединения нескольких СНЭЭ, электрически подсоединенных к одной и той же ТПН, может быть создана одна крупная СНЭЭ (см. рисунок 12). Для оценки общей эффективности объединенной СНЭЭ информационная модель каждой СНЭЭ должна предоставлять информацию о параметрах, рабочем состоянии и доступных функциях.

 

 

Рисунок 12 - Совокупность нескольких СНЭЭ,

подсоединенных к одной ТПН

 

Модель информационного обмена должна позволять:

- предоставлять субъектам ОДУ все измерения, необходимые для безопасной и надежной работы СНЭЭ в составе электрической сети;

- активировать и предоставлять субъектам ОДУ вспомогательные услуги (ограничение по активной мощности, предоставление реактивной мощности, регулирование напряжения и др.);

- быстро отключать СНЭЭ от электрической сети, когда это необходимо.

В информационной модели должны быть предусмотрены по меньшей мере следующие категории сообщений:

- параметры СНЭЭ - данные, относящиеся к нормированным значениям конкретной СНЭЭ, которые однозначно идентифицируют ее в электрической сети;

- статус СНЭЭ - информация, относящаяся к ее рабочему и/или физическому состоянию; статус может быть изменен из-за возмущений во внешней сети или после получения сигналов системы дистанционного управления;

- измерения СНЭЭ - данные со значением параметров, непосредственно измеренных или рассчитанных на основе других измеряемых величин;

- функциональные возможности СНЭЭ - предельные значения для изменения рабочего диапазона, уставок или параметров в целях использования субъектами ОДУ СНЭЭ;

- прогнозные оценки СНЭЭ - прогноз значений активной и реактивной мощностей СНЭЭ для различных целей, включая возможность предоставления информации субъектам ОДУ СНЭЭ;

- состояние подключения - сигналы системы, предназначенные для получения информации о состоянии подключения СНЭЭ (подключена или отключена);

- результаты диагностики - сигналы системы, предназначенные для информирования субъектов ОДУ об исправности СНЭЭ, возможных аномальных условиях эксплуатации и/или об отказах.

На случай потери связи со СНЭЭ или ее частью должны быть заранее определены необходимые процедуры.

5.6.2 Требования к удаленному мониторингу и управлению

5.6.2.1 Требования к мониторингу и обмену информацией должны быть разработаны с учетом роли СНЭЭ в работе сети и внедряемых инновационных решений, разработанных в рамках инициатив "Умные сети" (Smart Grid). В соответствии с этим можно определить различные по глубине уровни требований к мониторингу и управлению СНЭЭ:

- I категория измерения и мониторинга: СНЭЭ данной категории не подходят для работы в сети. Для СНЭЭ данной категории не требуется наличие возможности для мониторинга. Способность дистанционного управления оборудованием и устройствами СНЭЭ со стороны сетевых компаний и агрегаторов СНЭЭ может присутствовать, но не является обязательной функцией;

- II категория измерения и мониторинга: СНЭЭ данной категории оказывают несущественное влияние на работу сети и обычно не включены в перечень объектов диспетчеризации субъектов ОДУ. Однако СНЭЭ данной категории должны предоставлять возможности для мониторинга другим заинтересованным субъектам электроэнергетики, помимо субъектов ОДУ. СНЭЭ могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечить возможность дистанционного управления оборудованием и устройствами СНЭЭ со стороны сетевых компаний и агрегатора СНЭЭ;

- III категория измерения и мониторинга: СНЭЭ данной категории оказывают/могут оказать существенное влияние на электрическую сеть, к которой они подключены, и должны обеспечивать возможности мониторинга центрам субъекта ОДУ, в зону ответственности которых они включены. Мониторинг с большой долей вероятности потребует определения рабочего состояния СНЭЭ, а также значений активной и реактивной мощностей. Для взаимодействия СНЭЭ с центрами субъекта ОДУ необходимо согласование по частоте сканирования и используемому протоколу. СНЭЭ данной категории также может быть включена в алгоритмы управления субъекта ОДУ. Для СНЭЭ этой категории должна быть обеспечена возможность получения оперативных инструкций или запросов на проведение операций со стороны субъектов ОДУ, сетевых компаний и агрегаторов СНЭЭ.

Информация, предназначенная для обмена с различными заинтересованными субъектами электроэнергетики, зависит от вида приложения, уровня напряжения в ТПН, энергоемкости СНЭЭ и критических режимов локальной энергосистемы. Заинтересованные субъекты электроэнергетики должны иметь возможность оценивать все эти параметры для определения категории принадлежности конкретной СНЭЭ. В таблице 3 приведены некоторые рекомендации по определению принадлежности к определенной категории, а также категории сообщений, которые должны быть при этом включены в обмен информацией.

 

Таблица 3

 

Пример типов сообщений для различных

категорий измерений и мониторинга

 

Категория сообщений	Категория измерений и мониторинга
	I	II	III
Рабочие параметры СНЭЭ	-	X	X
Статус СНЭЭ	(X)	X	X
Измерения СНЭЭ	-	-	X
Функциональные возможности СНЭЭ	-	X	X
Прогнозные оценки СНЭЭ	-	-	X
Состояние подключения СНЭЭ	(X)	X	X
Результаты диагностики СНЭЭ	-	-	X

 

5.6.2.2 Интероперабельность - способность устройств к обмену информацией и совместной работе в системе. Совместное функционирование СНЭЭ и субъектов ОДУ возможно благодаря использованию заранее согласованных определений объектов и данных, стандартных управляющих сигналов и стандартных протоколов (см. 5.6.2.3).

В общем случае интероперабельность требует от участвующих сторон синхронизации времени. Требования к синхронизации зависят от вида приложения, согласованного сторонами. Синхронизация по времени может быть осуществлена различными способами, начиная от ручного ввода времени и заканчивая постоянными обновлениями времени на основе данных глобальной системы позиционирования.

При конфигурировании внутренних систем связи вплоть до точки общего сопряжения следует учитывать вопросы кибербезопасности.

5.6.2.3 Для обеспечения связи между СНЭЭ и субъектами ОДУ следует использовать стандартные протоколы передачи данных, используемые системами управления. Требования к протоколам приведены в ГОСТ Р МЭК 60870-5-101, ГОСТ Р МЭК 61850 (все части) и ГОСТ Р МЭК 60870-5-104.

5.6.2.4 В таблице 4 приведены примеры типовых сообщений, которые могут быть использованы в обмене с субъектами ОДУ. Сообщения для обмена с субъектами ОДУ зависят от уровня напряжения в ТПН, энергоемкости СНЭЭ и критических режимов локальной энергосистемы. На этапе проектирования должны быть определены уровни доступа различных субъектов ОДУ к требуемым данным. Однако модель информационного обмена должна обеспечивать возможность последующей интеграции вследствие совершенствования СНЭЭ и уточнения требований субъектов ОДУ.

 

Таблица 4

 

Пример сообщений модели информационного обмена

 

Категория сообщений	Пример типовых сообщений
Сообщения, относящиеся к параметрам и характеристикам СНЭЭ	Наименование СНЭЭ. Наименование основной ТПН. Номинальное напряжение в основной ТПН. Доступные рабочие режимы СНЭЭ: - регулирование частоты энергосистемы; - выделение на изолированную работу; - ручное регулирование активной мощности; - программируемое регулирование активной мощности; - режим автоматического следования за нагрузкой; - ограничение по активной мощности; - поддержание заданного значения Q; - Q(U); - Q(P); - поддержание заданного значения ; - ; - ; - P(U). Диаграмма мощности в основной ТПН Нормированная энергоемкость СНЭЭ Номинальная частота энергосистемы
Сообщения, относящиеся к статусу СНЭЭ	Готовность СНЭЭ обозначается сообщениями о статусе подключения СНЭЭ к энергосистеме: - полностью подключена; - частично подключена (в случае объединенных СНЭЭ, часть из которых отключена); - отключена, но готова для подключения; - отключена и не готова для подключения; - недоступна (в случае потери связи). Рабочий статус СНЭЭ обозначается следующими сообщениями: - доступная энергия при текущей мощности; - доступная энергия при нормированной мощности; - фактически активированные в СНЭЭ возможности дистанционного управления: - регулирование частоты энергосистемы; - выделение на изолированную работу при аварии; - ручное регулирование активной мощности; - программируемое регулирование активной мощности; - режим автоматического следования за нагрузкой; - ограничение активной мощности; - поддержание заданного значения Q; - Q(U); - Q(P); - поддержание заданного значения ; - ; - ; - P(U). Статус СНЭЭ с точки зрения следующих возможностей: - возможности функционирования СНЭЭ с максимальным предельным значением активной мощности; - возможности функционирования СНЭЭ с минимальным предельным значением активной мощности; - возможности функционирования СНЭЭ с максимальным предельным значением реактивной мощности; - возможности функционирования СНЭЭ с минимальным предельным значением реактивной мощности. СНЭЭ может обеспечивать несколько режимов работы одновременно
Сообщения, относящиеся к измерениям СНЭЭ	Измерения рабочих характеристик, выполненные в основной ТПН и доступные к обмену: - напряжение; - ток; - активная мощность; - реактивная мощность; - частота; - коэффициент мощности; - суммарный коэффициент гармонических искажений; - энергопотребление вспомогательной подсистемой
Сообщения, относящиеся к функциональным возможностям СНЭЭ	Эта информация связана не с активацией/деактивацией описанных выше режимов работы СНЭЭ (см. 5.5.2), а с определением заданных значений режима: - регулирование частоты: - зона нечувствительности по частоте; - коэффициент статизма по частоте; - предел регулировочного диапазона; - ручное регулирование активной мощности: - уставка активной мощности; - программируемое регулирование активной мощности: - график изменения уставки активной мощности; - автоматическое следование за нагрузкой: - значение мощности нагрузки; - ограничение по активной мощности: - уставка максимальной активной мощности; - уставка минимальной активной мощности; - поддержание постоянства Q или : - уставка Q; - уставка ; - регулирование в зависимости от уровня напряжения: - характеристика Q(U); - характеристика
Сообщения, относящиеся к прогнозным оценкам СНЭЭ	Прогноз характеристик функциональных возможностей СНЭЭ для различных целей, включая возможность предоставления информации субъектам ОДУ СНЭЭ. Выделяют следующие объекты запроса: - время; - активная мощность; - конечная СЗ
Сообщения, относящиеся к состоянию подключения СНЭЭ	Сообщения, которые подлежат обмену, должны охватывать следующие аспекты: - запрос на отключение СНЭЭ от субъектов ОДУ; - сообщение от СНЭЭ о статусе подключения "отключена"/"не отключена"; - информация от субъектов ОДУ о том, что отключение более не требуется и что подключение СНЭЭ к сети может быть восстановлено
Сообщения, относящиеся к диагностике СНЭЭ	Сообщения, которые подлежат обмену, должны охватывать следующие аспекты: - предупреждение/аварийные сигналы, относящиеся к условиям окружающей среды (температура, влажность, давление и др.); - предупреждение/аварийные сигналы, относящиеся к рабочим параметрам (ток, напряжение, мощность, СЗ и др.); - предупреждение/аварийные сигналы, относящиеся к обеспечению безопасности (электрическая изоляция, обнаружение дыма, выбросов газов и др.); - состояние систем защиты (СНЭЭ и/или отдельных элементов СНЭЭ и др.); - предупреждение/аварийные сигналы, относящиеся к вспомогательному оборудованию (система кондиционирования, резервный источник питания и др.); - предупреждение/аварийные сигналы, относящиеся к срабатыванию систем защиты (целостность корпуса, обнаружение движения и др.)