6.3Подсистемы АСТУ и их технологические функции
Обеспечение ежесекундной надежности функционирования ЕНЭС, бесперебойности и качества электроснабжения субъектов рынка электрической энергии - основная задача оперативного управления ЕНЭС. Для их решения АСТУ должна выполнять большое количество сложных функций по управлению и анализу данных, моделированию процессов, происходящих в ЕНЭС, управлению большими потоками разнообразной информации. Оперативное управление подразумевает выполнение этих функций в темпе реального времени технологических процессов ЕНЭС – от единиц секунд до нескольких минут.
Автоматизация производственно-технической деятельности структурных подразделений ФСК базируется на модели соответствующих бизнес-процессов, которые еще предстоит описать. Но уже на текущем этапе известно, что для осуществления этих видов деятельности требуются многие функции, часть которых аналогична функциям, выполняемым при оперативно-технологическом управлении, например - анализ или исследование режимов, условий функционирования оборудования, прогноз нагрузок и т.п.
Одна часть функций направлена на непосредственное взаимодействие с объектами ЕНЭС (выполняется подсистемой диспетчерского управления и сбора данных), другая – на анализ или исследование режимов и условий функционирования, планирование и принятие решений (выполняется подсистемой анализа сети).
Учитывая международный опыт построения аналогичных систем и то, что технологические процессы передачи и распределения электроэнергии не изменились, что основные задачи «ФСК ЕЭС» определены, что практическое создание некоторых систем уже началось, можно представить следующий состав подсистем АСТУ:
Диспетчерское управление и сбор данных (SCADA)
Подсистема анализа сети (NMS)
Автоматическое управление и регулирование
Мониторинг надежности
Мониторинг состояния и диагностика оборудования
Учет электроэнергии
Расчёт балансов и управление потерями
Управление простоями и отключениями
Поддержка процессов техобслуживания и ремонтов
Хранение и представление исторических данных
Поддержка планирования перспективного развития ЕНЭС
Управление пространственно распределенными ресурсами
Управление технической информацией
Подсистема интеграции.
Компоненты перечисленных подсистем помимо автоматизации бизнес-процессов, представленных в Таблице 2, должны обеспечить информационную поддержку производственно-технической деятельности (ПТД) различных структурных подразделений «ФСК ЕЭС». Целесообразно осуществить автоматизацию формализованных бизнес-процессов ПТД за счет использования механизмов типа “work flow” и встраивания в подсистемы АСТУ пользовательских интерфейсов, обеспечивающих сбор необходимой информации и выполнение функций учета, отчетности и анализа по различным аспектам функционирования служб ВЛ, ПС, РЗА и ПА, метрологической и других служб филиалов «ФСК ЕЭС».
6.3.1Диспетчерское управление и сбор данных (SCADA)
К функциям SCADA целесообразно отнести все задачи связанные с непосредственным взаимодействием с объектами ЕНЭС и актуализацией моделей сети.
Функции сбора данных должны обеспечивать:
Коммуникации с устройствами телемеханики и АСУТП подстанций.
Коммуникации с внешними системами управления - с АС СО и АС РСК.
Коммуникации с центрами управления АСТУ ФСК смежных уровней управления
Коммуникации с системами автоматического управления и регулирования.
Ведение точного времени и синхронизацию устройств.
Сбор, достоверизацию, обработку и хранение данных.
Контроль состояний, ограничений, пределов.
Контроль за операциями с оборудованием и устройствами.
Управление диспетчерским щитом.
Оперативное представление информации, ее вариантную селекцию.
Выявление недостоверных данных, ошибок топологии, выделенных районов.
Ведение статистики работы коммуникационных каналов, устройств связи и автоматики.
Ведение архивов данных, событий, аварийных процессов, воздействий и других.
Функции диспетчерского управления должны обеспечивать:
Дистанционное управление оборудованием и устройствами.
Действенную блокировку команд управления по различным условиям.
Контроль за выполнением команд управления.
6.3.1.1Дистанционное управление
Одной из целей создания АСТУ является постепенный переход к эксплуатации подстанций без содержания на них постоянного обслуживающего персонала (необслуживаемые подстанции). Для достижения этой цели необходимо обеспечить надежное дистанционное управление сетевым оборудованием, как силовым оборудованием, так и устройствами защит, автоматики, измерения.
Дистанционное управление должно обеспечивать:
Включение/отключение коммутационных аппаратов.
Изменение положений анцапф РПН.
Плавное регулирование синхронных компенсаторов, регулируемых реакторов, другого аналогичного оборудования.
Задание уставок устройствам релейной защиты, режимной автоматики, систем автоматического регулирования.
Надежность управления оборудованием и устройствами должна обеспечиваться следующими мерами:
Исключение возможности одновременного управления одним и тем же оборудованием двумя и более диспетчерами.
Двухшаговое исполнение команд (выделить-выполнить).
Проверку возможности дистанционного управления до передачи команды.
Важным средством обеспечения надежности при управлении является проверка различных условий блокировки команд управления, а именно:
Приемное устройство отсутствует, не сконфигурировано или неисправно.
Управление объектом в стадии производства другим диспетчером.
Оборудование уже находится в задаваемом состоянии.
Информация о состоянии оборудования недостоверна.
Соблюдение основных правил контроля топологии:
Оборудование должно быть изолировано до наложения заземления.
Оборудование не должно быть заземлено при включении коммутационного аппарата.
Оборудование не должно переключаться при наличии тока по присоединению.
Другие правила, задаваемые пользователями SCADA.
Для обеспечения гибкости и расширения условий контроля блокировки должны поддерживаться функции диспетчерских плакатов (обозначений, маркировки, табличек, пометок и т.п.). Диспетчер должен иметь возможность прикрепить плакат (табличку, этикетку) к любому объекту модели с краткими указаниями по объекту. Плакаты могут использоваться не только для блокировки диспетчерского управления, но и для изменения обработки данных, выдачи предупреждений, быть чисто информационными.
Исполнение команд управления должно автоматически контролироваться путем анализа изменения состояния соответствующего оборудования или устройства. Результаты анализа должны сообщаться диспетчеру, производившему операции.
Действенным средством исключения ошибок при управлении являются групповые команды, сценарии исполнения (бланки переключений) которых разрабатываются и тестируются заранее. Автоматизация ведения переключений снижает риски и при проведении ручных операций.
6.3.1.2Сбор и обработка данных
Основой обеспечения надежности функционирования ЕНЭС, эффективности эксплуатации оборудования и устройств являются качество, полнота и своевременность поступления данных о режиме работы оборудования, его состоянии, условиях окружающей среды, характеристиках анормальных процессов и других данных.
Для получения требуемых характеристик сбора данных SCADA должна обеспечивать:
Обработку данных всех видов – дискретные, аналоговые, списки, результаты регистрации событий и т.д.
Контроль значений по допустимым пределам, скорости обновления, периоду обновления, сравнению с эталоном, другие методы достоверизации.
Автоматическое замещение и восстановление источников данных.
Контроль задаваемых лимитов, фиксацию экстремальных значений, автоматическую адаптацию порогов, расчет производных значений.
Формирование количественных данных – число срабатываний, время работы при различных условиях, количество и длительность простоев, другие данные.
Расчеты по произвольным формулам с использованием любых имеющихся данных.
Контроль состояния систем передачи данных, устройств объектового уровня.
Надежную систему резервирования основных функций и/или устройств.
SCADA должна обеспечивать хранение всех данных в архивах различной глубины и организации. Данные архивов через соответствующие интерфейсы должны быть доступны любым приложениям АСТУ.
6.3.1.3Анализ топологии
Система SCADA должна обеспечивать возможность анализа топологии, независимо от схожих функций, предоставляемых другими приложениями АСТУ. Анализ позволяет в режиме реального времени определять связность сети и наличие питания на оборудовании, определить ошибочные данные их сопоставлением.
Анализ топологии должен инициироваться при изменении статусного значения или нарушении предела, что может свидетельствовать об изменении связности или потере/восстановлении питания.
6.3.1.4Представление данных
SCADA должна обеспечивать возможность представления данных через общую систему визуализации и документирования АСТУ. Это требование должно выполняться для всех видов информации, обрабатываемой SCADA.
|
