Построение систем обмена технологической информацией с Системным оператором на базе программно-технического комплекса «НЕВА»

О Научно-производственной фирме «ЭНЕРГОСОЮЗ»

Научно-производственная фирма «Энергосоюз» более пятнадцати лет занимается разработкой и внедрением программно-технических комплексов в области производства и распределения электроэнергии. Накопленный опыт работы на 157 объектах в 44 регионах России и СНГ позволяет нам с уверенностью рекомендовать ПТК «НЕВА» как оптимальное решение в области построения АСУ ТП электроэнергетических объектов.

Одной из последних разработок на базе ПТК «НЕВА» является создание «Системы информационного обмена технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора» — СОТИ.

Создание систем информационного обмена технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора — СОТИ

Традиционно сложилось, что системы учета электроэнергии, системы мониторинга, системы регистрации аварийных процессов и т.д. выполняются автономно друг от друга, т.е. каждое оборудование отвечает за выполнение своих функций. Это приводит к тому, что при необходимости получения новых видов информации на объектах устанавливаются дополнительные автономные системы. Такой подход значительно повышает затраты на создание систем автоматизации, усложняет их эксплуатацию и ремонт.

ПТК «НЕВА» позволяет строить разветвленные системы контроля и управления электроустановками с более низкими затратами на их реализацию, поскольку каждый контроллер нижнего уровня системы — БРКУ — обеспечивает:

• телеизмерение параметров режима электрической сети и генерирующих источников;
• регистрацию положения коммутационных аппаратов: выключателей, разъединителей и заземляющих ножей главной электрической схемы, сигналов от устройств вторичной коммутации на энергообъектах;
• исполнение команд телеуправления;
• выполнение алгоритмов автоматического управления электроустановками (АПВ, АВР, РПН, оперативная блокировка и др.);
• регистрацию аварийных событий и запись осциллограмм переходных процессов.

На сегодняшний день первоочередной задачей является выполнение требований приказа № 603 РАО «ЕЭС России» от 09.09.2005г. «О приведении систем телемеханики и связи на генерирующих предприятиях электроэнергетики, входящих в состав холдинга ОАО РАО „ЕЭС России“, в соответствие с требованиями балансирующего рынка». Кроме того, на генерирующих предприятиях требуется выполнение системы мониторинга и оценки участия электростанции в регулировании частоты и мощности (приказ РАО «ЕЭС России» от 18.09.2002 г. № 524 «О повышении качества первичного и вторичного регулирования частоты электрического тока в ЕЭС России»).

При разработке системы информационного обмена технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора (СОТИ) учтено три основных фактора:

1. соответствие третьему этапу приказа № 603 по организации системы обмена информацией;
2. соответствие «Требованиям к информационному обмену технологической информацией с автоматизированной системой Системного оператора» (Приложение 2 к Регламенту допуска субъектов оптового рынка электроэнергии к торговой системе оптового рынка электроэнергии);
3. развитие процесса автоматизации в электроэнергетике и неизбежное внедрение в будущем полнофункциональных комплексов АСУ ТП.

Суть предлагаемого решения:

• Коммерческий учет электроэнергии (АИИС КУЭ) и СОТИ на объекте выполнять разными подсистемами. Это обусловлено наличием ряда дополнительных требований к АИИС КУЭ (метрологическая поверка ТТ и ТН, пломбирование всех технических средств и т.д.), а СОТИ является системой, которая в процессе эксплуатации должна перестраиваться более оперативно.
• Структура СОТИ строится на основе требований к АСУ ТП предприятия и с учетом его особенностей, что позволяет не только гибко перестраивать систему по требованию системного оператора, но и в будущем с гораздо меньшими затратами внедрить полную АСУ ТП.

Наличие двух независимых систем обеспечивает надежность измерения электрических параметров на объекте и, кроме того, становится возможным возложить на СОТИ функции замещающей системы учета электроэнергии.

Технические характеристики БРКУ позволяют минимизировать количество измерительных преобразователей (ИП) в системе и, вместе с тем, обеспечить единство измерений и представления информации на всех уровнях управления. Единые измерительные каналы для регистрации нормальных и аварийных режимов упрощают и облегчают синхронизацию всех измерительных устройств на объекте.

Технология, заложенная в ПТК «НЕВА», делает систему управления энергетическим объектом максимально доступной и надежной. Каждое интеллектуальное устройство БРКУ совмещает функции измерения параметров электроустановок с возможностями их расширенной записи (осциллограммы), анализа, оповещения и управления. Оборудование и программное обеспечение БРКУ может осуществлять коммуникации как по каналам Ethernet, так и по другим каналам связи с применением модемов. Поддерживаются различные шлюзы для обмена данными с другими системами, а данные из «НЕВЫ» могут передаваться в корпоративную сеть предприятия. Также поддерживаются интегрированные коммуникационные каналы и открытые стандарты хранения данных. Таким образом, БРКУ в одном устройстве совмещает все требования, предъявляемые к контролю, анализу и управлению.

БРКУ «НЕВА» имеют сертификаты соответствия, полученные от Государственного Комитета РФ по Стандартизации и Метрологии (ГОССТАНДАРТ России), соответствуют требованиям ПУЭ. БРКУ внесены в Государственный реестр средств измерений под № 20913—01 и допущены к применению в Российской Федерации.

Структура СОТИ

Основу системы составляет БРКУ, к которому по цифровому или аналоговому входам подключаются все измерительные преобразователи и устройства полевого уровня:

• Микропроцессорные измерительные преобразователи по RS-485;
• ИП осциллографирования аварийных и переходных процессов;
• Счетчики учета электроэнергии;
• Дискретные сигналы положения коммутационной аппаратуры;
• Дискретные сигналы от устройств релейной защиты и автоматики;
• Внешние реле команд управления, сигнализации и др.

Структурная схема СОТИ на базе ПТК «НЕВА»

Отсутствие промежуточных функциональных контроллеров между БРКУ и сервером «НЕВЫ» на объекте исключает дополнительные временные задержки при передаче информации и команд управления и гарантирует время отображения информации на мониторе не более 1 секунды с момента возникновения события.

В итоге СОТИ обеспечивает передачу:

• телеинформации;
• информации об аварийных событиях с объектов и комплексов противоаварийной автоматики;
• информации регистраторов измерений и записи доаварийных, аварийных и послеаварийных величин;
• информации систем автоматического управления нормальными и аварийными режимами;
• данных суточной диспетчерской ведомости.

Технические параметры

Передача данных нормального режима:

• Цикл передачи основных ТИ в автоматизированную систему системного оператора не превышает 1 секунду. В отдельных случаях, в зависимости от уровня диспетчерского управления и принадлежности к той или иной подсистеме автоматизированной системы диспетчерского управления, возможен цикл передачи до 5 секунд.
• Время передачи ТС не превышает 5 секунд.
• Протокол передачи ТИ соответствует рекомендациям МЭК и, в частности, IEC 870—5-101/104, IEC 870—6 (TASE.2)/ICCP.

Все присоединения, находящиеся в ведении и оперативном управлении системного оператора, оснащаются цифровыми измерительными преобразователями с классом точности не хуже 0.5. Для остальных присоединений возможно применение менее дорогих ИП с аналоговым выходом, класс точности измерительного тракта БРКУ составляет 0,2% для измерений нормального режима и для записи аварийных файлов. Осциллографируемые каналы участвуют в измерениях нормального режима и пишутся в базу данных суточной ведомости. Телеизмерения (ТИ) и телесигнализация (ТС) содержат метки единого астрономического времени.

Передача информации об аварийных событиях

Информация об аварийных событиях содержит данные, предшествующие событию, данные в процессе события, а также данные после его ликвидации.

Аварийные файлы могут быть предоставлены по запросу Системного оператора посредством электронного обмена данными в течение 1 минуты после записи осциллограммы.

Аварийные файлы хранятся на объекте не менее 3-х лет. Осциллограммы предоставляются в оригинальном формате НПФ «ЭНЕРГОСОЮЗ» или по согласованному с СО формату (обычно COMTRADE). Конвертация файла производится автоматически.

Погрешность ТИ параметров технологического режима работы энергообъектов соответствует нормам, устанавливаемым техническими регламентами и иными нормативными актами.

Преимущества данного решения

Основанная на применении ПТК «НЕВА» архитектура системы информационного обмена технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора позволяет создавать уникальные в плане функциональности, надежности и экономичности системы сбора данных. Важным достоинством является и то, что создаваемая система сбора данных не зависит от вида применяемого силового оборудования, т.е. не будет изменяться при его модернизации. Гибкость конфигурации БРКУ дает возможность оптимально выбрать технические характеристики, позволяет в будущем легко выполнять расширение системы и решать именно те задачи, которые являются актуальными в данный момент времени. Развитые коммуникационные возможности БРКУ позволяют выполнять оптимальные конфигурации технологических локальных вычислительных сетей, применять различные типы измерительных преобразователей. Конфигурация системы одинаково подходит как потребителям, так и генерирующим и сетевым компаниям.

Таким образом, программно-технический комплекс «НЕВА» является современным, надежным и рациональным инструментом для создания столь необходимых в новых условиях рынка электроэнергии систем контроля и управления электроустановками.