Автоматизированные системы управления технологическими процессами подстанций магистральных и распределительных сетей

В нынешнее время в русской энергетике одной из важных задач приходит рост экономической эффективности энергообъектов и цельной энергосистемы в целом. Единственным выводом этой задачки приходит внедрение автоматизированных налаженности управления технологическими действиями подстанций (АСУ ТП ПС) магистральных и распределительных сетей.

В 2006 году в Больших Луках, на основанию ЗАО «Завод электротехнического оборудования» сотворено предприятие — ООО «ЭНЕРГОКОНТРОЛЬ АВТОМАТИЗАЦИЯ», главное направление деятельности которого — разработка, планирование и внедрение налаженности релейной охраны и АСУ ТП ПС на основанию компонентов приходит разрабом и производителем. В нынешнее время мы сотрудничаем с 2-мя подразделениями этой компании GE Multilin и GE Energy.

C нашей страны, выбор в пользу сотрудничества с General Electric был изготовлен не нечаянно. Подразделения этой компании разрабатывают и создают фактически целый диапазон компонентов для теории идущих в ногу со временем налаженности релейной охраны и автоматики (РЗА) на все классы напряжений, налаженности АСУ ТП ПС, а также налаженности мониторинга, управления и диагностики высоковольтного трансформаторного оборудования.

По нашему сужденью, комплектование подстанции порядками, собранного из компонентов практически 1-го производителя — в нашем случае General Electric обладает превосходства перед употреблением налаженности различных компаний. К примеру, будут исключены трудности с интеграцией разнообразных налаженности и подсистем в АСУ ТП ПС, что время от времени обладает площадь из-за расхождений в протоколах размена принесенными (время от времени даже в протоколах 1-го вида). Эксплуатирующему персоналу будет примитивнее осваивать и функционировать с техникой, обладающей одну техно концепцию. Обучение персонала, консультации, гарантийное и сервисное сервис будет проводиться одной компанией, спецы тот или иной будут располагать глубочайшие познания о службе и содействии цельных налаженности: охраны, управления и мониторинга.

GE Multilin приходит разрабом и производителем микропроцессорных терминалов защит пары серий, но более полнофункциональной приходит серия UR (Universal Relay — всепригодные реле), терминалы тот или иной созданы для теории налаженности РЗА объектов производства, передачи и распределения электроэнергии на напряжение от 110 до 750 кВ (нижеприведенный субстанция по терминалам защит подготовлен по веществам GE Multilin, Канада).

Терминалы серии UR — это агрегата, возведённые на единичной платформе. Конструктивно построены по модульному принципу (набросок 1), что дозволяет создавать подмену, либо агрегат доп модулей не разбирая реле и не демонтируя присоединенных к нему проводов (ежели реле смонтировано в шкафу). На рисунке 2 изображен внешний облик терминала серии UR. 

Модули, из тот или другой построены терминалы очень унифицированы, могут водворяться в различные реле, что в эксплуатации дозволяет экономить на комплекте ЗИП.

В функциях терминалов можнож выделить четыре основные вероятности

1. Охрана и управление

Серия UR владеет самыми полными и улучшенными методами охраны на базаре, потому что неповторимые патентованные методы охраны в терминалах этой серии обеспечивают не обладающей для себя равных период неотказной занятия налаженности и ее надежности. Для помощи функций охраны и управления в терминалах водятся различные внешности и формы входов/выходов. Предусмотрены также статические твердотельные реле с высочайшей коммутационной способностью, быстрым срабатыванием и периодом возврата для исполненья задач открытого отключения.

2. Мониторинг и измерение

Терминалы владеют пространными возможностями мониторинга и измерения, в том числе и генеральными функциями цифрового аварийного регистратора. Измеряемые величины: синхронные векторы, векторы тока и напряжения, симметричные сочиняющие тока и напряжения, конструктивная, реактивная и полная мощность, коэффициент мощности энергия и частота, действующее среднеквадратическое значение тока за период. Терминалы также создают: осциллографирование, регистрацию событий, регистрацию предоставленных, записи о КЗ, мониторинг цепей отключения.

Выпитая в терминалы серии UR постоянная самодиагностика дозволяет обеспечить высшую ступень надежности налаженности защит.

3. Программирование

Терминалы поставляются с действенными программными приборами, что дозволяет настроить функции охраны и управления в согласовании с заявками заказчика. Применение эластичной логики FlexLogic™ значительно упрощает конфигурирование терминала, сводит к минимуму потребность в доп промежных реле и проводных соединениях, и в то же период даже трудные схемы мастерит беглыми для воплощения. Эту логику, определяющую взаимодействие входов, элементов и выходов, можнож программировать в договорах эксплуатации, поочередно преобразовывая логические уравнения. Распределенная эластичная логика предоставляет потенциал употреблять входы/выходы удаленных установок в добавленье к аппаратным, а сквозь порты исполнять отношение с вторыми терминалами.

Определяемые юзером защитные функции вероятно выполнить на компонентах FlexElement™. Компонент эластичной логики можнож запрограммировать этаким образом, чтоб он реагировал на: хоть какое измеряемое терминалом значение, каждый сигнал либо разность всех 2-ух сигналов, величину либо скорость конфигурации входного сигнала, к примеру рост напряжения обратной последовательности, густой коэффициент мощности разница температур и другие. Применение FlexElement™ дозволяет наихорошим образом запрограммировать терминал в согласовании с заявками.

В терминалах серии UR пропущены обыкновенные кривые МТЗ с выдержкой поры (формы кривых IEEE, МЭК, GE тип IAN, и I²t). Для тех случаев иной раз нужны другие кривые, юзер, с помощью средств FlexCurves™ может заработать желанную характеристику срабатывания.

4. Каналы взаимоотношения

Терминалы серии UR предоставляют разнообразный ассортимент каналов взаимоотношения и протоколов, поддерживающих новейшие и существующие инфраструктуры взаимоотношения. Вероятности выбора передачи предоставленных по сети включают оптоволокно Ethernet c вероятностью резервирования, порты RS422, RS485, интерфейсы G.703 и C37.94.

Терминалы поддерживают протоколы взаимоотношения МЭК 61850, UCA 2.0, DNP 3.0, Modbus, МЭК 60870-5-104 и протокол EGD (Ethernet Global Data). Эти протоколы обеспечивают беглое встраивание в налаженность автоматизации, они интегрированы в терминал, что исключает потенциал применения наружных конверторов протоколов.

Терминалы серии UR владеют свойством передачи предоставленных с искренних входов/выходов, тот или другой обеспечивает размен двоичными принесенными меж несколькими терминалами по выделенному оптоволокну сквозь порт RS422 либо интерфейс G.703.

Употребляя оптоволоконные соединения и характеристики искренних входов/выходов можнож без доп коммутационного оборудования присоединять к сети агрегата UR, размещенные на расстоянии до 100 км. 

GE Energy приходит разрабом и производителем компонентов и программного обеспечения для теории налаженности АСУ ТП для энергообъектов, а также налаженности мониторинга, управления и диагностики высоковольтного трансформаторного оборудования FARADAY™tMEDIC, Intellix® и HYDRAN® (нижеприведенный субстанция подготовлен на основании справочных публикаций GE Energy, Канада).

Встроенная налаженность управления подстанцией — iSCS, разработанная компанией General Electric строится как распределенная и территориально рассредоточенная трехуровневая налаженность, базирующаяся на дублированной локальной вычислительной сети, на базе оптоволокна и витой пары.

К нижнему ватерпасу иметь отношение агрегата, тот или иной конкретно соединены с объектами контроля и управления. С их поддержкою обеспечивается сбор инфы и выдача команд управления. В качестве таковых установок используются микропроцессорные контроллеры D25 (набросок 3).

Также к установкам нижнего ватерпаса иметь отношение: налаженность РЗА, tMEDIC и другие налаженности, к примеру технологическое видеонаблюдение.

Агрегата нижнего ватерпаса обеспечивают

• сбор и первичную обработку аналоговой и дискретной инфы;
• осциллографирование токов и напряжений;
• выдачу команд управления;
• технический контроль электроэнергии;
• присвоение ловки поры;
• самодиагностику.

Средний степень образуют средства локальной вычислительной сети, соединяющие рабочие станции налаженности, а также дублированное центральное вычислительное агрегат налаженности на основанию высокопроизводительного контроллера D200 (набросок 4), созданное для доборной обработки инфы, поступающей от установок нижнего ватерпаса и встроенный подсистем. Налаженность обычно строится так, что два агрегата D200 действуют в режиме «горячего» обоюдного резервирования.

Агрегата среднего ватерпаса обеспечивают

• передачу инфы на агрегата верхнего ватерпаса с доборной обработкой;
• передачу команд управления от установок верхнего ватерпаса на агрегата нижнего ватерпаса;
• синхронизацию компонентов налаженности.

Верхний степень образуют два обоюдно резервированных высокопроизводительных сервера, а также локальные автоматизированные рабочие площади.

Агрегата верхнего ватерпаса обеспечивают

• интерфейс оператора и инженеров подстанции;
• ведение архивов;
• формирование отчетов;
• анализ осциллограмм;
• удаленный доступ;
• размен информацией с диспетчерским пт.

Структурная схема АСУ ТП подстанции приведена на рисунке 5. 

Налаженности мониторинга, управления и диагностики высоковольтного трансформаторного оборудования представлены подразделением GE Energy 3-мя торгашескими марками: HYDRAN®, Intellix®, FARADAY™tMEDIC.

Датчики налаженности HYDRAN® (набросок 6) доставляют собой экономичное, но мощное агрегат мониторинга трансформаторов.

Они обеспечивают в режиме настоящего поры измерение воды и газов-индикаторов в трансформаторном масле. Опционально, в комплексе с внешними датчиками и математическими моделями трансформатора могут обеспечить мониторинг хоть какого маслонаполненного электрооборудования с целью обнаружения зарождающихся повреждений.

Налаженность мониторинга Intellix MO150 (набросок 7) включает все нужное для заключения большинства преобладающих обликов отказа оборудования: встроенную налаженность датчиков, модели для исполненья анализа и средства обработки предоставленных. Она выдается большущим числом контролируемых характеристик и большущим числом моделей диагностики. К примеру, употребляется модель износа изоляции, вычисляющая показатель износа в согласовании с указаниями IEEE либо IEC, модель эффективности остывания, исполняющая мониторинг настоящей эффективности налаженности остывания и другие.

Налаженность мониторинга трансформаторов FARADAY™tMEDIC более полная и развитая налаженность управления и диагностики трансформаторного оборудования. Эта налаженность исполняет полный мониторинг и интерактивную диагностику состояния с помощью комплекта датчиков, включая HYDRAN®, а также владеет вероятностью интегрироваться в налаженности автоматизации подстанций и обеспечивать отношение с вторыми интеллектуальными электронными агрегатами. Фунтик FARADAY™ tMEDIC™ способен выполнять мониторинг и онлайновую диагностику, дозволяя обнаруживать большую количество часто встречающихся аварийных ситуаций — это кроме таковых моментальных чертовских явлений, как удар молнии. В большинстве случаев обнаружение происходит еще до того, как агрегат подвергнется чертовскому отказу; тем исключается дорогостоящая подмена, издержки на ликвидацию последствий трагедии и внеплановый останов. Раннее обнаружение возможных заморочек с трансформатором приходит жизненно главным для продления срока занятия главных трансформаторов, принося значительные деловые и эксплуатационные превосходства.

ООО «ЭНЕРГОКОНТРОЛЬ АВТОМАТИЗАЦИЯ» обладает потенциал занятия с каждым из обрисованных обликов оборудования. На нашем предприятии предвидено обучения эксплуатационного персонала не лишь потом монтажа на объекте, но и нашими спецами на особых учебных комплектах защит, размещенных в цехе.

Этаким образом, современные средства релейной охраны GE Multilin, и средства мониторинга и автоматизации GE Energy, разработанные именно для применения в электроэнергетике, разрешают выстроить безопасную, надежную и экономически эффективную налаженность автоматизации фактически для хоть какого энергообъекта.

Мтр. Ю. ФОМИН,

начальник отдела маркетинга

ЗАО «ЗЭТО».