НТП. Часть 11. Автоматизированное управление. АСУТП, диспетчерское управление.

17 мар. 2009 г. | 17.3.09

11.1. Проектирование средств и систем автоматизированного управления (в том числе АСУТП подстанций и систем диспетчерского управления), выполняется в соответствии с главой 3.5 «Автоматизированное управление» 7-го издания ПУЭ.
11.2. Работы по проектированию средств и систем автоматизированного управления для вновь создаваемых или реконструируемых ПС 35-750 кВ должны основываться на анализе технических требований заказчика по организации на соответствующих ПС средств и систем автоматизации, в том числе:
- оперативно-диспетчерского и технологического управления в нормальных и аномальных (в том числе аварийных) режимах;
- эксплуатационного обслуживания оборудования ПС и участков прилегающих электрических сетей;
- устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА), противоаварийного управления (ПА), контроля и учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ), автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности (АРН);
- систем мониторинга и диагностики первичного оборудования ПС;
- инженерных систем ПС (технологического и охранного видеонаблюдения, пожарной и охранной сигнализации, пожаротушения и т.д.);
- средств и систем информационного обмена с высшими уровнями иерархии управления подстанциями, а также сопряжения с внешними системами связи;
- систем оперативного постоянного тока (ЩПТ, аккумуляторная батарея), воздухоподготовки (для ПС с воздушными выключателями);
- локальных средств и систем автоматизации.
11.2.1. Для подстанций единой национальной электрической сети (ЕНЭС) проектирование средств и систем автоматизированного управления должно основываться также на утвержденных ОАО «ФСК ЕЭС» документах: «Общие технические требования к подстанциям 330-750 кВ нового поколения» (приложение 1 НТП ПС) и «Концепция построения АСУТП на подстанциях ЕНЭС», а также «Общие технические требования к АСУТП подстанций ЕНЭС» и «Руководящие указания по выбору объемов информации, проектированию систем сбора и передачи информации в энергосистемах».
11.3. Проектирование средств и систем автоматизированного управления ПС должно осуществляться с учетом и взаимным согласованием основных технических решений, принимаемых при проектировании на ПС основного контролируемого и управляемого оборудования (трансформаторов, реакторов, коммутационных аппаратов и т.д.), а также средств и систем автоматизации.
11.4. Работы по техническому перевооружению и реконструкции ПС 35-750 кВ в части обеспечения автоматизированного управления ПС должны, кроме того, основываться на следующем:
- на полной исходной информации о реальном состоянии и техни­ческом оснащении диспетчерского управления и средств автоматизации на объектах, определенных для технического перевооружения и реконструкции, в том числе о структуре оперативного управления ПС, составе и функциях предполагаемых пунктов управления и контроля (автоматизированных рабочих мест);
- на анализе предложений по техническому перевооружению и реконструкции ПС и соответству­ющем определении состава и объема работ по обеспечению автоматизированного управления ПС;
- на определении и оценке целесообразности и объемов соответс­твующего ТПВ и РК оснащения диспетчерских пунктов (ДП) для обеспечения управления и взаимодействия с находящимися в их зоне действия подстанциями, подлежащими ТПВ и РК.
11.5. Для всех видов ПС управление должно организовываться как автоматизированное или автоматическое. Неавтоматизированное управление (в частности, при оперативном управлении коммутационными аппаратами - КА) допускается для низковольтного оборудования, а для высоковольтного может использоваться либо в качестве резервного, либо при невозможности установки необходимых средств автоматизации (например, при отсутствии соответствующего привода разъединителя).
11.6. При проектировании средств и систем автоматизированного управления следует различать три группы ПС.
11.6.1. ПС без постоянного дежурного оперативного персонала, работающие преимущественно на местные электрические сети и заведомо слабо влияющие на режимы примыкающих сетей высшего напряжения; контроль и управление такими ПС осуществляется эпизодически, например, персоналом оперативно-выездных бригад (ОВБ) или путем организации «дежурства на дому»;
11.6.2. ПС, телеуправляемые с ДП или ОПУ другой подстанции. Анализ ситуаций, принятие решений и управление ПС должны осуществляться диспетчером на основе собранной на ПС телеинформации, передаваемой в ДП с помощью каналов и средств связи и передачи данных, по которым должны также передаваться и выданные диспетчером управляющие команды на коммутационные аппараты (КА) управляемой ПС.
11.6.3. Системообразующие ПС, т.е. ПС (преимущественно 220 кВ и выше) с несколькими питающими напряжениями и сложной схемой первичных соединений, обеспечивающие передачу электроэнергии между замкнутыми питающими сетями (управление потоками обменной мощности) и питание сетей низших напряжений (в основном, питающих сетей 110 кВ), а также узловые подстанции 110 кВ, питающие распределительные подстанции низших классов напряжения.
Основным средством ведения режимов и эксплуатационного обслуживания таких ПС является АСУТП; при этом объем реализуемых информационных и управляющих функций системы управления должен определяться с учетом влияния ПС на режимы примыкающих сетей и энергосистемы в целом.
В настоящее время ПС данной группы функционируют с постоянным дежурным оперативным персоналом, однако существует тенденция их перевода на режим непосредственного оперативно-диспетчерского управления из соответствующего диспетчерского пункта - подразделений Системного оператора (РДУ, ОДУ) и/или сетевой компании (Центр управления сетями – ЦУС, МЭС, ПМЭС, ПЭС и др.). Для ПС 330-750 кВ указанная тенденция закреплена «Общими техническими требованиями к подстанциям 330-750 кВ нового поколения», утвержденными ОАО «ФСК ЕЭС».
11.7. Проектирование средств управления коммутационными аппаратами и другими управляемыми элементами ПС.
11.7.1. При автоматизированном управлении на ПС всех групп управляемыми элементами ПС являются:
- коммутационные аппараты - КА (выключатели, разъединители, заземляющие ножи, устройства РПН трансформаторов и автотрансформаторов и др.);
- задающие устройства систем автоматического регулирования (возбуждения синхронных электрических машин, реакторов, преобразовательных установок и др.).
11.7.2. Оперативное управление КА и другими управляемыми элементами ПС должно осуществляться со специально оборудованного рабочего места, на которое выводится вся необходимая персоналу информация и с которого производится формирование и выдача оперативных команд в схему управления КА. При этом должна предусматриваться возможность оперативного управления КА и другими управляемыми элементами ПС непосредственно с места установки органов управления – дистанционное или ручное в зависимости от типа привода.
11.7.3. Если предусматривается управление КА и другими управляемыми элементами ПС от автоматического устройства, то должна обеспечиваться возможность перехода от режима автоматического управления на режим оперативного управления по инициативе оператора или автоматически (в последнем случае, если реализуется автоматическое обнаружение неисправности).
11.7.4. В схеме или программе дистанционного управления выключателем должна быть предусмотрена блокировка, исключающая несинхронное включение отдельных частей системы и подачу напряжения на установленное заземление.
В схеме или программе дистанционного управления разъединителем должна предусматриваться блокировка, исключающая переключение разъединителя под нагрузкой. При этом на месте установки разъединителя операции ручного управления под нагрузкой также должны быть заблокированы с помощью релейной блокировки или блокировочного замка в зависимости от конструктивных особенностей выполнения ячейки разъединителя.
11.8. Для обеспечения автоматизированного управления КА и другими управляемыми элементами ПС их схемы управления должны удовлетворять требованиям, изложенным в ПУЭ. В частности, должны предусматриваться необходимые средства: защиты от коротких замыканий, перегрузок; блокировки; технологического контроля (например, состояния КА, коммутационных цепей управления) и т.д.
11.9. Используемые для автоматизированного управления ПС технические и программно-технические средства – ПТС и их комплексы – ПТК должны удовлетворять требованиям ПУЭ и действующих нормативно-технических документов отрасли (в том числе, к надежности, электропитанию, электромагнитной совместимости технических средств управления, к программным средствам, используемым для управления ПС).
11.10. Определение минимально допустимых объемов информации, передаваемой на ДП с целью обеспечения диспетчерского управления должно выполняться в со­ответствии с действующими «Руководящими указаниями по выбо­ру объемов информации, проектированию систем сбора и пере­дачи информации в энергосистемах» (21).
11.11. Проектирование систем управления ПС без постоянного дежурного оперативного персонала (по п. 11.6.1).
11.11.1. С целью обеспечения автоматизированного управления такими ПС персоналом ОВБ или «дежурным на дому» должна предусматриваться возможность организации на ПС специального пункта управления (в том числе, и мобильного), - особенно, на ПС с достаточно большим числом присоединений, - с которого при необходимости могут осуществляться операции дистанционного управления в объеме, определяемом технологическими особенностями ПС и ее влиянием на режимы прилегающих сетей.
Должна предусматриваться также возможность перевода ПС в перспективе на режим телеуправления с соответствующего ДП (или автоматического управления).
11.11.2. На ПС данной группы, не оборудованных ОПУ, управление осуществляется с помощью командных элементов, устанавливаемых в шкафу управления выключателя, куда выводится вся необходимая для управления информация.
11.11.3. На ПС данной группы, оборудованных ОПУ, управление выключателями сетевого уровня (35 кВ и выше), выключателями вводов и секционными выключателями напряжения 6-10 кВ должно осуществляться дистанционно из ОПУ. При ТПВ и РК проектом должна предусматриваться возможность дистанционного управления (с ОПУ) также выключателями отходящих присоединений напряжения 6-10 кВ.
11.11.4. Как правило, для организации системы управления ПС данной группы должны проектироваться технические средства, обеспечивающие выполнение следующих функций:
- оперативное управление КА и другими управляемыми элементами ПС с места их установки - автоматизированное или неавтоматизированное (ручное) в зависимости от типа привода;
- выдача на место управления КА и другими управляемыми элементами ПС информации, необходимой для контроля режима и проведения оперативных переключений;
- регистрация информации об аварийных отключениях на объекте;
- передача информации об аварийных отключениях и технологических нарушениях к месту расположения обслуживающего персонала, а для узловых и распределительных подстанций – на оперативно-диспетчерский пункт предприятия электрических сетей.
11.12. Проектирование систем управления ПС, телеуправляемых с ДП или ОПУ другой подстанции (по п. 11.6.2).
11.12.1. Для управления ПС, которые находятся в непосредственном оперативном подчинении диспетчера сетевого предприятия (в отдельных случаях - энергосистемы) или оперативного персонала другой ПС (выполняющего в этом случае также и диспетчерские функции), должны проектироваться технические средства системы управления, обеспечивающие решение следующих задач сбора, обработки и представления диспетчеру текущей телеинформации, а также собственно телеуправления оборудованием подстанции:
- контроль текущего состояния главной схемы ПС и схемы собственных нужд;
- контроль текущего режима ПС;
- контроль параметров, характеризующих состояние оборудования;
- сигнализация диспетчеру о технологических нарушениях (работа устройств РЗА, ПА, недопустимое отклонение параметров, характеризующих режим, неисправности оборудования) в объеме, достаточном для анализа аномальных ситуаций и принятия соответствующих решений;
- сигнализация диспетчеру диагностической информации по особо важному оборудованию и помещениям;
- телеуправление КА питающих и отходящих присоединений главной схемы.
11.12.2. Для приема телеинформации, а также для передачи сигналов (команд) телеуправления КА должны предусматриваться технические средства системы сбора, обработки и передачи данных (проектирование которых должно выполняться в соответствии также с главой 3.7 «Телемеханика» 7-го издания ПУЭ).
11.12.3. На ПС данной группы должны устанавливаться технические средства, обеспечивающие возможность выполнения функций оперативного управления КА и другими управляемыми элементами с места их установки (с выдачей на место управления информации, необходимой для контроля режима и проведения переключений).
Рекомендуется также проектирование специальных пунктов управления (в том числе и мобильных), на которые выводится вся необходимая для оперативных переключений информация, для обеспечения эффективности и безопасности работы персонала ОВБ.
11.12.4. Проектируемые средства автоматизации ПС (включающие также системы автоматического управления) должны обеспечивать поддержание заданных параметров режима без участия персонала с соответствующим контролем и выдачей информации на верхний уровень при существенных отклонениях от задания или нарушениях режима. Объемы передаваемой на верхний уровень информации, а также команд управления должны обеспечивать управление ПС в нормальных режимах. Функции управления в аномальных режимах следует предусматривать при проектировании на основе оценки возможных ситуаций.
11.13. Проектирование АСУТП системообразующих подстанций (по п. 11.6.3).
11.13.1. Требования к составу функций (задач) АСУТП ПС.
11.13.1.1. В АСУТП ПС должны реализовываться «базовые» информационные и управляющие функции, т.е. функции, необходимые для организации и ввода в действие целостной системы управления, а также для ее эффективного функционирования во всех режимах работы ПС.
11.13.1.2. В состав «базовых» функций системы управления рекомендуется включать следующие функции (задачи):
- сбор и обработка текущей информации от оборудования ПС;
- контроль текущего состояния основного оборудования и параметров режима;
- контроль исправности цепей блокировки коммутационных аппаратов;
- аварийная и предупредительная сигнализация;
- отображение текущего состояния оборудования ПС и параметров режима;
- дистанционное управление КА и другими управляемыми элементами главной электрической схемы ПС (в том числе, оперативными элементами вторичных схем, установочными элементами автоматических устройств и др.);
- регистрация (и архивирование) событий и параметров, необходимых для оперативного и ретроспективного анализа работы оборудования, персонала и средств автоматизации, в том числе:
- регистрация состояний оборудования и событий, в том числе аварийных ситуаций;
- осциллографирование аварийных процессов;
- регистрация значений параметров режима ПС и их отклонений за допустимые пределы;
- регистрация фактов неправильного функционирования - в том числе неисправности - технических средств управления (при наличии необходимых средств обнаружения);
- регистрация действий персонала;
- технический учет и контроль электроэнергии;
- обмен информацией с другими уровнями иерархии управления функционированием и эксплуатацией электрических сетей;
- обеспечение информационной взаимосвязи с автономными системами и средствами автоматизации на ПС и смежными системами управления.
11.13.1.3. По согласованию с заказчиком рекомендуется расширять состав реализуемых функций АСУТП за счет решения других задач контроля, анализа, диагностики и управления, повышающих качество системы управления и, как следствие, эффективность функционирования и эксплуатации ПС.
11.13.2. Основные общие нормы реализации отдельных функций (задач) АСУТП подстанции.
11.13.2.1. Сбор и обработка информации.
В общем случае должны быть предусмотрены ПТС для реализации первичной обработки аналоговой информации, включающей, как правило, масштабирование, фильтрацию, контроль и обеспечение достоверности информации.
При вводе аналоговых сигналов в соответствующие ПТС допускается использование определенной зоны нечувствительности, величина которой должна выбираться таким образом, чтобы не нарушалась технологическая логика решения всех функциональных задач АСУТП ПС.
Должна проверяться достоверность дискретной информации о состоянии КА (в том числе, несоответствие поданной команде управления). Для этого рекомендуется с каждого коммутационного аппарата вводить по два сигнала, соответствующих его включенному и отключенному положению (для КА, положение которых отображается на мнемосхеме или участвующих в работе противоаварийной автоматики, это условие является обязательным).
11.13.2.2. Контроль и сигнализация текущего состояния и режима основного оборудования. Представление главных схем электрических соединений ПС
В качестве основного средства организации контроля и сигнализации текущего состояния и режима оборудования ПС должны использоваться мнемосхемы, которые представляются оперативному персоналу в виде схем электрических соединений с отображением положения КА и других управляемых элементов ПС в динамике, а также - при необходимости - текущих значений режимных параметров.
Формы отображения (выбор мнемознаков, цветовая и яркостная индикация, расположение элементов и т.д.) должны соответствовать действующим стандартам и нормам.
Динамическая аналоговая информация на мнемосхемах должна обновляться с периодичностью, достаточной для решения задач оперативного управления; при этом допускается вводить зону нечувствительности (при условии исключения возможности потери информации обо всех контролируемых и сигнализируемых событиях).
Предупредительная и аварийная сигнализации должны различаться по характеру сигнала, по формам и способам визуального представления.
11.13.2.3. Дистанционное управление КА и другими управляемыми элементами главной электрической схемы ПС.
Основные требования к проектированию средств автоматизации ПС, осуществляющих формирование и реализацию команд дистанционного управления, изложены выше, в п. 11.7.
Перечень КА и других элементов главной электрической схемы ПС, управляемых средствами АСУТП, как правило, согласуется с заказчиком.
В АСУТП ПС основными средствами управления являются средства автоматизированного рабочего места (АРМ) оперативного персонала, с помощью которых осуществляется формирование и выдача оперативных команд на схему управления (или непосредственно на электропривод) КА.
Время выдачи команды управления на исполнительный орган, как правило, должно быть не более 1-2 секунд. Время выдачи команды - это время от момента инициализации команды с АРМ до получения обратного сообщения о передаче ее на исполнительный орган. Указанное время должно быть гарантировано при всех режимах работы системы.
Все действия оперативного персонала по управлению подстанцией с АРМ или по месту должны фиксироваться в архиве АСУТП.
11.13.2.4. Регистрация событий.
Как правило, должны регистрироваться следующие события: реализация команд управления персоналом или устройствами блокировки и автоматического управления (но не автоматического регулирования); изменение положения КА, автоматов и ключей вторичных цепей; выход параметров за установленные допустимые пределы; появление, квитирование и прекращение аварийной и предупредительной сигнализации; запуск и срабатывание устройств РЗА и ПА; отказы базовых технических средств системы управления.
Регистрация должна осуществляться с указанием времени возникновения, наименований событий и их принадлежности к соответствующим объектам управления. Точность фиксации времени событий должна быть согласована со средствами регистрации аварийных процессов и позволять однозначно распознавать при анализе последовательность событий, в частности, два последовательных переключения КА наивысшего быстродействия. Система регистрации должна обеспечивать персоналу возможность дальнейшего анализа событий, а также отображения и архивирования результатов анализа.
При регистрации событий и параметров режима ПС должны предусматриваться меры для защиты зарегистрированной техническими средствами информации от несанкционированного изменения персоналом.
11.13.2.5. Регистрация аварийных событий и процессов (в том числе осциллографирование).
Регистрация аварийных процессов и событий в общем случае должны выполняться как микропроцессорными (МП) устройствами РЗА и ПА (при их наличии на ПС), так и средствами АСУТП.
В общем случае регистрации (осциллографированию) подлежат электромагнитные переходные процессы, связанные с короткими замыканиями и работой устройств РЗА (токи, напряжения, дискретные сигналы о работе РЗА, состояние выключателей, параметры системы ОПТ). Должны также регистрироваться параметры электромагнитных процессов, вызванные нарушениями в работе сетей 110 кВ и выше и сопровождающиеся работой устройств ПА (ОАПН, АЛАР, АЧР, КПР и т.д.), если эти устройства не имеют собственных регистраторов аварийных процессов.
Должна быть предусмотрена возможность автоматической передачи результатов регистрации на верхний уровень АСУТП для дальнейшего архивирования и ретроспективного анализа, а также отображения данных на автоматизированных рабочих местах (АРМ) оперативного персонала и инженера-релейщика.
Технические средства, используемые для регистрации аварийных процессов (осциллографирования), должны удовлетворять требованиям главы «Измерения электрических величин» 7-го издания ПУЭ.
11.13.2.6. Архивирование информации.
Для обеспечения возможности ретроспективного анализа режимов работы ПС должно производиться архивирование зарегистрированных параметров и событий. Как правило, архивированию подлежит регистрируемая информация о событиях и процессах, а также сообщения, выданные оперативным персоналом объекта на высшие уровни управления, и распоряжения по проведению коммутаций в главной схеме и других оперативных действий.
Данные архива должны сохраняться по установленному на ПС или в системе диспетчерского управления регламенту (в том числе, по срокам хранения).
Зарегистрированная и архивируемая информация не должна теряться и искажаться в случаях нарушений электропитания. Должна также обеспечиваться защита этой информации от вирусов и несанкционированного доступа.
Формирование и ведение архива должно обеспечивать персоналу удобный доступ ко всей хранимой информации.
11.13.2.7. Технический учет и контроль электроэнергии. Балансные расчеты
При проектировании АСУТП рекомендуется максимально использовать для технического учета и контроля электроэнергии, активной и реактивной мощности по ПС в целом и по ее отдельным присоединениям, а также других задач АСУТП данные, собираемые и обрабатываемые на ПС средствами АИИС КУЭ (независимо от автономности ее создания и функционирования). По измеренным МП контроллерами АСУТП или введенным от АИИС КУЭ данным производятся балансные расчеты затрат электроэнергии и составление ведомости технического учета. Данные измерений МП контроллерами АСУТП могут использоваться также для достоверизации данных АИИС КУЭ и их замещения (в случае необходимости).
11.13.2.8. Организация взаимосвязи АСУТП ПС с высшими уровнями иерархии управления функционированием и эксплуатацией электрических сетей
Средствами АСУТП ПС должны осуществляться сбор, обработка и передача информации, необходимой высшим уровням оперативно-диспетчерского и технологического управления (в общем случае, ДП предприятий электрической сети, энергосистемы, энергообъединения), как в штатном автоматическом режиме, так и по запросу верхнего уровня иерархии управления. В задачи АСУТП ПС входит также прием информации, поступающей с высших уровней иерархии управления (заданных значений режимных параметров или графиков их изменения, заданных значений уставок устройств РЗА и т.д.).
С целью повышения эффективности эксплуатации ПС в АСУТП должна осуществляться подготовка и передача различной технологической информации (в том числе параметров режима, состояния оборудования, событий, данных диагностики) в соответствующее предприятие электрической сети.
11.13.2.9. Обеспечение взаимосвязи со средствами РЗА.
При реализации взаимодействия средств АСУТП с устройствами РЗА должна обеспечиваться возможность получения информации о действии устройств РЗА, а также, при использовании МП устройств РЗА, об их текущем состоянии, в том числе об отказах и о текущих значениях и изменениях уставок устройств РЗА, например, при изменении конфигурации ПС.
При построении системы РЗА с помощью МП устройств (при наличии у них соответствующих ресурсов и программного обеспечения) рекомендуется их использование в качестве источников текущей аналоговой и дискретной информации в АСУТП ПС для решения различных задач: регистрации и сигнализации событий, цифрового осциллографирования аварийных процессов, оперативного и ретроспективного анализа технологических ситуаций и др.
11.13.2.10. Обеспечение взаимосвязи средств АСУТП ПС с системами автоматического управления.
Средствами АСУТП должна обеспечиваться информационная взаимосвязь с имеющимися или проектируемыми на ПС средствами автономных систем автоматического управления (САУ), – как локальных (например, управления охлаждением трансформатора, пожаротушения и др.), так и общесистемных (например, противоаварийной автоматики – ПА, регулирования напряжения и реактивной мощности – АРН и др.). С этой целью в АСУТП ПС в общем случае должны предусматриваться средства, обеспечивающие:
- получение текущей информации о функционировании САУ и ее представление персоналу;
- возможность изменения уставок САУ персоналом (например, с соответствующего АРМ);
- отключение САУ и переход на режим оперативного дистанционного управления (если это целесообразно и технически осуществимо).
Функционирование устройств РЗА и САУ должно обеспечиваться независимо от состояния и функционирования остальных средств автоматизации ПС.
11.13.2.11. Проектирование подсистем контроля (мониторинга и диагностики) состояния основного оборудования ПС.
Под контролем (мониторингом и диагностикой) состояния основного оборудования ПС, в общем случае, понимается обеспечение возможности оперативного контроля и ретроспективного анализа основных параметров, характеризующих состояние силового электрооборудования.
Цели и назначение контроля состояния силового электрооборудования:
- своевременное выявление негативных тенденций и плановый вывод оборудования из работы, не дожидаясь аварийных режимов;
- обоснованное продление срока службы электрооборудования;
- планирование периодичности и объемов текущих ремонтов и технического обслуживания исходя из фактического износа оборудования;
- сбор исходной информации перед проведением комплексного обследования оборудования;
- повышение эффективности анализа причин отключения за счет более полной информации о предаварийных режимах.
При построении АСУТП подстанции контроль состояния электрооборудования должен быть организован для следующих видов основного оборудования (в общем случае):
- маслонаполненное трансформаторное оборудование;
- выключатели;
- разъединители;
- измерительные трансформаторы тока и напряжения;
- ограничители перенапряжения (ОПН);
- оборудование постоянного тока (ОПТ).
Все виды контроля состояния электрооборудования должны обеспечиваться для каждой единицы оборудования за любой из заранее выбранных промежутков времени (час, смена, сутки, неделя, месяц, год, с последнего проведенного ремонта).
Информация от подсистем контроля состояния оборудования (как исходная, так и вычисляемая), должна выводиться на соответствующие АРМ:
- АРМ службы эксплуатации основного оборудования и начальника ПС;
- АРМ оперативного персонала – в объеме сигнализации (аварийной и предупредительной) и текущей информации об основных режимных параметрах и состоянии оборудования.
Результаты контроля состояния электрооборудования должны фиксироваться в архиве. Должна также обеспечиваться возможность доступа к архиву данных мониторинга и диагностики оборудования (а при необходимости – пересылки данных) с верхних уровней иерархии (МЭС, ПМЭС, ТОиР).
Реализация в составе АСУТП функций контроля состояния оборудования предусматривается как с организацией специальной подсистемы, (оснащенной соответствующими датчиками, УСО, средствами коммуникаций, АРМ службы эксплуатации оборудования ПС и другими программно-техническими средствами), так и без ее организации.
Для контроля состояния выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, ограничителей перенапряжения, где число используемых параметров невелико, организация специальных подсистем не является необходимой, и решение соответствующих задач мониторинга может осуществляться непосредственно в базовом ПТК АСУТП.
Для трансформаторного оборудования (ТО) организация указанной подсистемы является предпочтительной, т.к. для ввода, обработки и отображения на АРМ значительного объема данных мониторинга, не являющихся оперативными, могут использоваться ПТС, к которым не предъявляются повышенные требования по надежности и быстродействию, что позволит удешевить систему управления в целом. При этом подсистема мониторинга и диагностики состояния трансформаторного оборудования может быть организована двумя принципиально различными способами:
- создается специализированная подсистема мониторинга, оснащенная датчиками, УСО, средствами коммуникаций, АРМ и другими программно-техническими средствами (поставляемая, например, в комплекте с силовым оборудованием), средства которой интегрируются в АСУТП в соответствии с требованиями п. 11.13.2.12;
- в составе АСУТП средствами единого ПТК создается подсистема мониторинга с необходимыми УСО, средствами коммуникаций, АРМ и другими ПТС, получающая текущую информацию от системы датчиков, которыми оснащено трансформаторное оборудование.
В обоих случаях состав функций и основные требования к подсистеме мониторинга (к структуре, конструкции, датчикам и измерительным системам, информационному и программному обеспечению, техническим характеристикам и условиям эксплуатации, интеграции с другими компонентами АСУТП) должны удовлетворять требованиям документа «Общие технические требования к системам мониторинга, управления и диагностики трансформаторов (автотрансформаторов и шунтирующих реакторов», утвержденного ОАО «ФСК ЕЭС» 08.07.2005 г.
11.13.2.12. Основные требования к интеграции подсистем в АСУТП
Обмен информацией с МП средствами смежных систем контроля и управления, в том числе с подсистемами мониторинга и диагностики основного оборудования ПС, АИИС КУЭ и др., должен базироваться на использовании стандартных международных протоколов. Поэтому при интеграции отдельных МП устройств и/или подсистем к их информационному обмену с компонентами АСУТП предъявляются следующие требования:
- должен использоваться цифровой интерфейс с поддержкой каких-либо протоколов из ряда предлагаемых стандартами: IEC 61850 (наиболее предпочтительно), ГОСТ Р МЭК 60870-5-10х, OPC – технологии, а также протоколов уровня Fieldbus: Profibus, Modbus и др.);
- передаваемые сигналы должны иметь метку времени и соответствующие их назначению атрибуты (достоверность, превышение уставки);
- должна быть обеспечена возможность синхронизации интегрируемых компонентов системы с астрономическим временем с точностью не хуже 1 мс;
- в составе передаваемой информации должна быть служебная информация (результаты внутренней самодиагностики технического и программного обеспечения, наличие несчитанной информации, импульсы синхронизации и т.п.).
11.13.3. Проектирование взаимодействия оперативного персонала ПС с ПТК АСУТП.
Взаимодействие персонала с ПТК АСУТП рекомендуется строить на основе выбора конкретных управляемых и контролируемых элементов на мнемосхеме. В данном случае под управляемым элементом понимается элемент первичной или вторичной схемы, состояние которого изменяется в результате выполнения команды, подаваемой оперативным персоналом, а под контролируемым - элемент оборудования, применительно к которому осуществляется контроль состояния и/или режимных параметров.
Для улучшения восприятия оперативным персоналом текущей информации рекомендуется проектировать автоматическое представление на мнемосхеме обобщенной информации, относящейся к соответствующему фрагменту главной электрической схемы, содержащему выбранный контролируемый элемент, с последующей ее детализацией по инициативе персонала.
С целью повышения самоконтроля оперативного персонала при управлении КА главной электрической схемы ПС рекомендуется обеспечивать возможность обзора мнемосхемы участка соответствующего напряжения, к которому относится управляемый элемент, а также предусматривать следующие операции управления:
- выбор управляемого элемента;
- получение подтверждения правильности выбора и возможности проведения операции с данным элементом;
- выдача команды управления;
- получение подтверждения исполнения команды.
Реализация любой операции должна строиться так, чтобы исключить ее случайное выполнение. При этом должен быть исключен одновременный выбор двух и более управляемых элементов.
11.13.4. При проектировании АСУТП ПС рекомендуется организовать следующие пункты управления с рабочими местами (или АРМ – при реализации АСУТП ПС на базе средств вычислительной техники):
- центральный пункт управления - ЦПУ ПС, на котором размещается постоянный дежурный персонал ПС и с которого осуществляется оперативное управление и связь с верхним уровнем диспетчерского управления энергосистемы и с соответствующим предприятием электрических сетей. ЦПУ предназначен для управления ПС в целом во всех режимах функционирования. С этой целью ЦПУ должен быть оснащен средствами оперативного управления элементами главной схемы ПС;
- АРМ инженера-релейщика, на котором осуществляется анализ аварийных ситуаций, контроль работы устройств РЗА, управление их уставками в соответствии с действующими инструкциями.
Целесообразно также организовать пункт управления, предназначенный для управления оборудованием собственных нужд и прочим вспомогательным оборудованием ПС, находящимся в ведении дежурного электромонтера ПС; в противном случае управление вспомогательным оборудованием ПС должно осуществляться с рабочего места (АРМ) дежурного персонала ЦПУ.
Рекомендуется организация специального рабочего места (или АРМ) системного инженера, ответственного за обслуживание комплекса технических и программных средств АСУТП. Допускается также организация одного рабочего места (АРМ) системного инженера, обслуживающего технические и программные средства систем управления нескольких подстанций.
11.13.5. При проектировании АСУТП ПС на базе микропроцессорных устройств должны быть предусмотрены средства синхронизации отдельных устройств с сигналами точного астрономического времени. Точность синхронизации, а также точность привязки меток времени событий, фиксируемых в устройствах нижнего уровня системы, к астрономическому времени должны быть достаточными для решения задач, связанных с регистрацией и анализом быстропротекающих процессов.
11.13.6. На дежурный оперативный персонал ПС может быть возложено и выполнение диспетчерских функций управления режимом нескольких подстанций, входящих в концентрированный узел («куст») сетевых объектов энергосистемы. В этом случае на ЦПУ ПС организуется специальное рабочее место (АРМ) диспетчера, оборудованное средствами контроля и телеуправления удаленными объектами по каналам связи и передачи данных.
11.13.7. И для вновь сооружаемой ПС, и при ТПВ и РК подстанции АСУТП проектируется, как правило, без дублирования традиционными средствами контроля и управления и является основной системой, без которой функционирование ПС не предусматри­вается.
11.13.7.1. При ТПВ и РК ПС допускается включать в состав АСУТП элементы существующей традиционной системы контроля и управления ПС, в том числе щит управления (см. п. 11.15), с целью резервирования, для обеспечения функционирования ПС при поэтапном вводе в эксплуатацию средств и подсистем АСУТП.
11.13.7.2. Аналогично и для вновь проектируемой ПС допускается по требованию заказчика, организовывать в составе АСУТП дублирующую подсистему контроля и оперативного управления, в том числе с использованием традиционных средств отображения информации и управления коммутационными аппаратами ПС.
11.13.8. При поэтапном ТПВ и РК ПС верхний уровень АСУТП (серверы, сетевое оборудование, АРМ и т.п.) должен проектироваться с учетом перспективного развития ПС, т.е. ввод в работу дополнительных средств автоматизации должен осуществляться с минимальными изменениями программного и аппаратного обеспечения уже введенной в работу АСУТП ПС.
11.13.9. При проектировании АСУТП ПС необходимо учитывать также ее роль как источника полной, своевременной и достоверной информации о режимах и состоянии оборудования ПС и прилегающих участков электрических сетей для АСУ на всех уровнях иерархии управления в электроэнергетике.
11.13.9.1. С точки зрения оперативно-технологического управления режимами электрических сетей и энергосистем АСУТП ПС должна быть подсистемой нижнего уровня для иерархических автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) организации, в чьем оперативном управлении (ведении) находится данная подстанция.
11.13.9.2. С другой стороны, АСУТП должна быть источником информации для систем производственно-технологического и организационно-экономического управления той корпорации, которой принадлежит ПС, в том числе управления процессами эксплуатации, ремонта и развития электрических сетей.
11.13.10. При проектировании АСУТП целесообразно стремиться к минимизации номенклатуры применяемых МП контроллеров и их выбору с максимально возможным составом функций (например, IED контроллеров присоединения).
11.14. В случае принятия заказчиком решения об отказе от постоянного дежурства на создаваемой или реконструируемой ПС оперативного персонала и об организации оперативного телеуправления ПС с соответствующего ДП проектом системы управления должно предусматриваться выполнение практически всех базовых функций АСУТП ПС, перечисленных в п. 11.13.1. При этом должна предусматриваться организация удаленных АРМ диспетчерского персонала и служб ДП с передачей телеинформации и команд управления по каналам связи с использованием международных стандартных протоколов информационного обмена. В этом случае на самой ПС целесообразно организовывать также централизованные и/или локальные АРМ (в том числе, мобильные) для персонала ОВБ, существенно повышающие эффективность и безопасность работ по обслуживанию и развитию оборудования ПС.
11.15. Общие нормы проектирования щита управления (ЩУ) подстанцией.
11.15.1. Размещение ЩУ в здании ОПУ, размерность и конструктивные решения отдельных его элементов, должны определяться при проектировании по согласованию с Заказчиком.
11.15.2. Проектирование ЩУ должно вестись с обязательным соблюдением норм по проектированию технологических помещений, Правил устройства электроустановок (ПУЭ), норм освещенности технологических помещений, Правил пожарной безопасности, ПТБ, ПТЭ, гигиенических и иных требований, в том числе к видеодисплейным терминалам (при наличии таковых в составе ЩУ), ПЭВМ и организации работы с ними.
11.15.3. Должны выполняться условия по возможности доступа к устройствам - составным частям комплекса ЩУ, включая устройства управления щитом, с учетом удобства эксплуатационно-ремонтного обслуживания для персонала, а также требований эргономики. Должны также учитываться перспективные планы развития ПС.
11.15.4. В общем случае в состав ЩУ входят:
- мозаичное полотно с мнемоническим изображением схемы главной электрической подстанции или отдельных ее элементов (участков);
- ключи управления коммутационными аппаратами;
- индикаторы положения выключателей;
- индикаторы положения и состояния схемы управления (блокировано/деблокировано) разъединителей и заземляющих ножей;
- цифровые (как правило) или аналоговые измерительные приборы тока, напряжения, активной и реактивной мощности, частоты;
- панели (табло) сигнализации отклонений от нормальных режимов работы оборудования и устройств;
- программно-технический комплекс управления щитом, включая средства взаимодействия/интеграции с АСУТП ПС (при необходимости);
- иные устройства при необходимости.
11.15.5. Для фонового цвета мозаичного полотна рекомендуется использовать следующие цвета: светло - зеленый, бежевый, светло-коричневый, серый и его оттенки, белый.
11.15.6. Для отображения пассивных элементов мнемосхемы, в том числе:
- систем и секций шин;
- ошиновки;
- автотрансформаторов/трансформаторов;
- трансформаторов С.Н.;
- трансформаторов напряжения;
- высоковольтных линий и др.,
рекомендуется использовать следующую цветовую гамму в соответствии с классом напряжения (с использованием европейской системы цветов RAL):
- 1150 кВ – черный (RAL 9005);
- 750 кВ – синий (RAL 5022);
- 500 кВ – красный (RAL 3020);
- 330 кВ – зеленый (RAL 6001);
- 220 кВ – зеленый (RAL 1018);
- 110 кВ – черный (RAL 9005).
Указанная цветовая гамма может изменяться по согласованию с Заказчиком.
Рекомендуемая ширина линий пассивных элементов составляет:
- для системы и секции шин – 5мм;
- для ошиновок – 3мм;
- для высоковольтных линия – не менее 3мм;
- для контура оборудования – не менее 2мм.
Если оборудование подключено к нескольким классам напряжения, то цвет части контура должен соответствовать цвету соответствующего класса напряжения.
11.15.7. Для управления коммутационными аппаратами присоединений 220 кВ и выше рекомендуется использовать «индивидуальный принцип» управления.
При большом числе присоединений ПС, а также для управления коммутационными аппаратами 110 кВ и ниже рекомендуется использование «избирательного принципа» управления.
11.15.8. При создании на ПС АСУТП щит управления, как и другие элементы традиционной системы контроля и управления ПС, может включаться в состав системы (в соответствии с п. 11.13.7), например, с целью резервирования.
В этом случае с целью резервирования управления наиболее ответственными присоединениями вместо ЩУ возможно использование в составе АРМ оперативного персонала пульта управления, на котором размещаются мнемосхемы резервируемого участка ПС с органами управления коммутационными аппаратами участка, соответствующие приборы и индикаторы сигнализации.

- $ Поддержать проект -

Ещё можно купить полезную книгу!




Ещё можно изучить на сайте:
Рекомендуется:

0 комментариев:

Отправить комментарий


Воспользуйтесь поиском, что бы найти нужный материал.

Архив










Яндекс.Метрика