Ինչպես ստեղծել սարքավորումներ թվային ենթակայանների համար: Թվային ենթակայաններ Ռուսաստանում. գործընթացը սկսվել է Տրանսֆորմատորային ենթակայանների շահագործումը թվային կառավարմամբ

Ժամանակակից կառավարման համակարգերի արտադրության նոր տեխնոլոգիաները գիտական ​​հետազոտությունների և փորձերի փուլից անցել են գործնական կիրառման փուլ։ Մշակվել և ներդրվում են տեղեկատվության փոխանակման ժամանակակից հաղորդակցման ստանդարտներ։ Լայնորեն կիրառվում են թվային պաշտպանության և ավտոմատացման սարքերը։ Եղել է ապարատային և ծրագրային ապահովման կառավարման համակարգերի զգալի զարգացում: Միջազգային նոր ստանդարտների ի հայտ գալը և ժամանակակից տեղեկատվական տեխնոլոգիաների զարգացումը բացում են նորարարական մոտեցումների հնարավորությունը էլեկտրաէներգիայի օբյեկտների ավտոմատացման և վերահսկման խնդիրների լուծման համար՝ հնարավորություն տալով ստեղծել նոր տեսակի ենթակայան՝ թվային ենթակայան (DSS): DPS-ի տարբերակիչ բնութագրերն են՝ առաջնային սարքավորման մեջ ներկառուցված խելացի միկրոպրոցեսորային սարքերի առկայությունը, հաղորդակցության համար տեղական ցանցերի օգտագործումը, տեղեկատվության հասանելիության թվային մեթոդը, դրա փոխանցումը և մշակումը, ենթակայանի ավտոմատացումը և կառավարման գործընթացները: Ապագայում թվային ենթակայանը կդառնա խելացի ցանցի (Smart Grid) հիմնական բաղադրիչը:

«Թվային ենթակայան» տերմինը դեռևս տարբեր կերպ է մեկնաբանվում ավտոմատացման և կառավարման համակարգերի ոլորտի տարբեր մասնագետների կողմից։ Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ տեխնոլոգիաներ և ստանդարտներ են կիրառվում թվային ենթակայանի համար, եկեք հետևենք APCS և RPA համակարգերի զարգացման պատմությանը: Ավտոմատացման համակարգերի ներդրումը սկսվեց հեռամեխանիկայի համակարգերի ի հայտ գալուց հետո: Հեռակառավարման սարքերը հնարավորություն են տվել հավաքել անալոգային և դիսկրետ ազդանշաններ՝ օգտագործելով USO մոդուլները և չափիչ փոխարկիչները: Հեռամեխանիկական համակարգերի հիման վրա մշակվել են էլեկտրական ենթակայանների և էլեկտրակայանների պրոցեսի կառավարման առաջին համակարգերը։ APCS-ը հնարավորություն է տվել ոչ միայն տեղեկատվություն հավաքել, այլև մշակել այն, ինչպես նաև տեղեկատվություն ներկայացնել օգտագործողի համար հարմար ինտերֆեյսով: Առաջին միկրոպրոցեսորային ռելեային պաշտպանությունների գալուստով, այդ սարքերից ստացված տեղեկատվությունը նույնպես սկսեց ինտեգրվել գործընթացների կառավարման ավտոմատացված համակարգերում: Աստիճանաբար ավելացավ թվային ինտերֆեյս ունեցող սարքերի թիվը (վթարային ավտոմատացում, էներգիայի սարքավորումների մոնիտորինգի համակարգեր, DC վահանի և օժանդակ կարիքների մոնիտորինգի համակարգեր և այլն): Ավելի ցածր մակարդակի սարքերի այս ամբողջ տեղեկատվությունը թվային ինտերֆեյսների միջոցով ինտեգրվել է գործընթացի կառավարման համակարգում: Չնայած շենքերի ավտոմատացման համակարգերի թվային տեխնոլոգիաների լայն կիրառմանը, նման ենթակայանները լիովին թվային չեն, քանի որ բոլոր նախնական տեղեկությունները, ներառյալ օժանդակ կոնտակտների կարգավիճակը, լարումները և հոսանքները, փոխանցվում են անալոգային ազդանշանների տեսքով անջատիչից մինչև գործառնական հսկողություն: կետ, որտեղ թվայնացվում է առանձին յուրաքանչյուր ստորին մակարդակի սարքի կողմից: Օրինակ, նույն լարումը զուգահեռաբար մատակարարվում է ցածր մակարդակի բոլոր սարքերին, որոնք այն վերածում են թվային ձևի և փոխանցում գործընթացի կառավարման համակարգին։ Ավանդական ենթակայաններում տարբեր ենթահամակարգեր օգտագործում են կապի տարբեր ստանդարտներ (արձանագրություններ) և տեղեկատվական մոդելներ: Պաշտպանության, չափման, հաշվառման, որակի վերահսկման գործառույթների համար իրականացվում են չափումների անհատական ​​համակարգեր և տեղեկատվական փոխազդեցություն, ինչը զգալիորեն մեծացնում է ինչպես ենթակայանում ավտոմատացման համակարգի ներդրման բարդությունը, այնպես էլ դրա արժեքը:

Անցումը որակապես նոր ավտոմատացման և կառավարման համակարգերի հնարավոր է օգտագործելով թվային ենթակայանի ստանդարտներն ու տեխնոլոգիաները, որոնք ներառում են.

1. IEC 61850 ստանդարտ:
սարքի տվյալների մոդելը;
ենթակայանի միասնական նկարագրությունը;
ուղղահայաց (MMS) և հորիզոնական (GOOSE) փոխանակման արձանագրություններ;
հոսանքների և լարումների ակնթարթային արժեքների փոխանցման արձանագրություններ (SV);

2. թվային (օպտիկական և էլեկտրոնային) հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորներ.
3. անալոգային մուլտիպլեքսորներ (Միաձուլման միավորներ);
4. հեռավոր USO մոդուլներ (Micro RTU);
5. խելացի էլեկտրոնային սարքեր (IED):

IEC 61850 ստանդարտի հիմնական առանձնահատկությունն ու տարբերությունն այլ ստանդարտներից այն է, որ այն կարգավորում է ոչ միայն առանձին սարքերի միջև տեղեկատվության փոխանցման հարցերը, այլև սխեմաների նկարագրության պաշտոնականացման հարցերը՝ ենթակայան, պաշտպանություն, ավտոմատացում և չափումներ, սարքի կոնֆիգուրացիա: Ստանդարտը նախատեսում է ավանդական անալոգային հաշվիչների (հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորների) փոխարեն նոր թվային չափիչ սարքերի օգտագործման հնարավորություն։ Տեղեկատվական տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս անցնել թվային ինտեգրված համակարգերով կառավարվող թվային ենթակայանների ավտոմատացված նախագծման։ Նման ենթակայաններում բոլոր տեղեկատվական հաղորդակցություններն իրականացվում են թվային եղանակով՝ ձևավորելով մեկ պրոցեսային ավտոբուս։ Սա բացում է սարքերի միջև տեղեկատվության արագ ուղղակի փոխանակման հնարավորությունը, ինչը, ի վերջո, հնարավորություն է տալիս նվազեցնել պղնձե մալուխների միացումների և սարքերի քանակը, ինչպես նաև դրանց ավելի կոմպակտ դասավորությունը:
ԹՎԱՅԻՆ ԵՆԹԱԿԱՅԱՆԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք թվային ենթակայանի կառուցվածքը, որը պատրաստված է IEC 61850 ստանդարտին համապատասխան (նկ.): Թվային ենթակայանների տեխնոլոգիայի կիրառմամբ կառուցված էլեկտրակայանների ավտոմատացման համակարգը բաժանված է երեք մակարդակի.
դաշտային մակարդակ (գործընթացի մակարդակ);
կապի մակարդակ;
կայանի մակարդակը.

Դաշտի մակարդակը բաղկացած է.
առաջնային սենսորներ՝ դիսկրետ տեղեկատվություն հավաքելու և անջատիչ սարքերին կառավարման հրամաններ փոխանցելու համար (micro RTU);
անալոգային տեղեկատվության հավաքման առաջնային սենսորներ (թվային հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորներ):

Միացման մակարդակը բաղկացած է խելացի էլեկտրոնային սարքերից.
վերահսկման և մոնիտորինգի սարքեր (միացման կարգավորիչներ, բազմաֆունկցիոնալ չափիչ գործիքներ, ASKUE հաշվիչներ, տրանսֆորմատորային սարքավորումների մոնիտորինգի համակարգեր և այլն);
ռելեային պաշտպանության տերմինալներ և տեղական վթարային ավտոմատիկա:

Կայանի մակարդակը բաղկացած է.
վերին մակարդակի սերվերներ (տվյալների բազայի սերվեր, SCADA սերվեր, հեռակառավարման սերվեր, գործընթացի տեղեկատվության հավաքման և փոխանցման սերվեր և այլն, տվյալների համակենտրոնացում);
Ենթակայանի անձնակազմի աշխատատեղ.

Համակարգի կառուցման հիմնական առանձնահատկություններից, առաջին հերթին, անհրաժեշտ է առանձնացնել նոր «դաշտային» մակարդակ, որը ներառում է առաջնային տեղեկատվության հավաքագրման նորարարական սարքեր. սարքավորումներ և այլն:

Թվային գործիքների տրանսֆորմատորները փոխանցում են ակնթարթային լարումներ և հոսանքներ՝ համաձայն IEC 61850-9-2 արձանագրության, բեյ մակարդակի սարքերին: Թվային գործիքների տրանսֆորմատորների երկու տեսակ կա՝ օպտիկական և էլեկտրոնային: Օպտիկական գործիքների տրանսֆորմատորներն առավել նախընտրելի են թվային ենթակայանի կառավարման և ավտոմատացման համակարգեր ստեղծելու ժամանակ, քանի որ դրանք օգտագործում են չափման նորարարական սկզբունք, որը բացառում է էլեկտրամագնիսական միջամտության ազդեցությունը: Էլեկտրոնային գործիքների տրանսֆորմատորները հիմնված են ավանդական տրանսֆորմատորների վրա և օգտագործում են մասնագիտացված անալոգային-թվային փոխարկիչներ:

Թվային գործիքների տրանսֆորմատորներից ստացված տվյալները՝ ինչպես օպտիկական, այնպես էլ էլեկտրոնային, վերածվում են հեռարձակվող Ethernet փաթեթների՝ օգտագործելով մուլտիպլեքսորներ (Միաձուլման միավորներ)՝ տրամադրված IEC 61850-9 ստանդարտով: Մուլտիպլեքսորների կողմից ստեղծված փաթեթները փոխանցվում են Ethernet ցանցի միջոցով (գործընթացային ավտոբուս) կապի մակարդակի սարքերին (վերահսկիչներ APCS-ի, RPA-ի, PA-ի և այլնի համար): Փոխանցվող տվյալների նմուշառման արագությունը ոչ ավելի, քան 80 միավոր մեկ ժամանակահատվածում RPA-ի համար: և PA սարքեր և 256 միավոր մեկ ժամանակահատվածում APCS-ի, AIIS KUE-ի և այլնի համար:

Անջատիչ սարքերի դիրքի և այլ դիսկրետ տեղեկությունների վերաբերյալ տվյալները (կառավարման ռեժիմի ստեղների դիրքը, կրիչների ջեռուցման սխեմաների վիճակը և այլն) հավաքվում են անջատիչ սարքերի մոտ տեղադրված հեռավոր USO մոդուլների միջոցով: Հեռակառավարվող USO մոդուլներն ունեն ռելեի ելքեր՝ անջատիչ սարքերը կառավարելու համար և սինխրոնիզացված են առնվազն 1 ms ճշգրտությամբ: Հեռավոր USO մոդուլներից տվյալների փոխանցումն իրականացվում է օպտիկամանրաթելային կապի միջոցով, որը պրոցեսային ավտոբուսի մաս է՝ համաձայն IEC 61850-8-1 (GOOSE) արձանագրության: Կառավարման հրամանների փոխանցումը անջատիչ սարքերին իրականացվում է նաև հեռավոր USO մոդուլների միջոցով՝ օգտագործելով IEC 61850-8-1 (GOOSE) արձանագրությունը:

Էլեկտրաէներգիայի սարքավորումները հագեցած են թվային սենսորների հավաքածուով: Կան տրանսֆորմատորների և գազամեկուսիչ սարքավորումների մոնիտորինգի մասնագիտացված համակարգեր, որոնք ունեն թվային ինտերֆեյս գործընթացի կառավարման համակարգերին ինտեգրվելու համար՝ առանց դիսկրետ մուտքերի և 4-20 մԱ սենսորների օգտագործման: Ժամանակակից GIS-ը հագեցված է ներկառուցված թվային հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորներով, իսկ կառավարման կաբինետները GIS-ում թույլ են տալիս տեղադրել հեռավոր USO՝ դիսկրետ ազդանշաններ հավաքելու համար: Անջատիչ սարքերում թվային սենսորների տեղադրումը կատարվում է գործարանում, ինչը հեշտացնում է նախագծման գործընթացը, ինչպես նաև տեղադրման և շահագործման աշխատանքները հաստատությունում:

Մեկ այլ տարբերություն միջին (տվյալների համակենտրոնացման) և վերին (սերվերի և աշխատակայան) մակարդակների ինտեգրումն է մեկ կայանի մակարդակում: Դա պայմանավորված է տվյալների փոխանցման արձանագրությունների միասնությամբ (IEC 61850-8-1 ստանդարտ), որտեղ միջին շերտը, որը նախկինում կատարում էր տեղեկատվությունը տարբեր ձևաչափերից մեկ ձևաչափի վերածելու աշխատանքը ինտեգրված գործընթացի կառավարման համակարգի համար, աստիճանաբար ձևավորվում է: կորցնելով իր նպատակը. Միացման մակարդակը ներառում է խելացի էլեկտրոնային սարքեր, որոնք տեղեկատվություն են ստանում դաշտային մակարդակի սարքերից, կատարում են տեղեկատվության տրամաբանական մշակում, դաշտային մակարդակի սարքերի միջոցով հսկիչ գործողությունները փոխանցում առաջնային սարքավորումներին, ինչպես նաև տեղեկատվություն փոխանցում կայանի մակարդակին: Այս սարքերը ներառում են միացման կարգավորիչներ, MPRZA տերմինալներ և այլ բազմաֆունկցիոնալ միկրոպրոցեսորային սարքեր:

Կառուցվածքի հաջորդ տարբերությունը նրա ճկունությունն է։ Թվային ենթակայանի համար նախատեսված սարքերը կարող են պատրաստվել մոդուլային սկզբունքով և թույլ են տալիս համատեղել բազմաթիվ սարքերի գործառույթները: Թվային ենթակայանների կառուցման ճկունությունը թույլ է տալիս առաջարկել տարբեր լուծումներ՝ հաշվի առնելով էլեկտրաէներգիայի օբյեկտի բնութագրերը։ Առանց էլեկտրաէներգիայի սարքավորումները փոխարինելու գոյություն ունեցող ենթակայանի արդիականացման դեպքում կարող են տեղադրվել USO-ի հեռավոր պահարաններ՝ առաջնային տեղեկատվությունը հավաքելու և թվայնացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, հեռավոր USO-ները, ի լրումն I/O դիսկրետ տախտակների, կպարունակեն ուղղակի անալոգային մուտքային տախտակներ (1/5 Ա), որոնք թույլ են տալիս հավաքել, թվայնացնել և դուրս բերել տվյալներ ավանդական հոսանքի և լարման տրանսֆորմատորներից IEC 61850-9-ում: -2 արձանագրություն. Հետագայում առաջնային սարքավորումների լրիվ կամ մասնակի փոխարինումը, ներառյալ էլեկտրամագնիսական տրանսֆորմատորների փոխարինումը օպտիկականներով, չի հանգեցնի միացման և ենթակայանի մակարդակների փոփոխության։ GIS-ի օգտագործման դեպքում հնարավոր է համատեղել հեռավոր USO-ի, Merging Unit-ի և կապի վերահսկիչի գործառույթները: Նման սարքը տեղադրված է անջատիչի կառավարման կաբինետում և հնարավորություն է տալիս թվայնացնել բոլոր նախնական տեղեկատվությունը (անալոգային կամ դիսկրետ), ինչպես նաև կատարել միացման կարգավորիչի և պահեստային տեղական կառավարման գործառույթները:

IEC 61850 ստանդարտի գալուստով մի շարք արտադրողներ թողարկել են թվային ենթակայանների արտադրանք: Ներկայումս ամբողջ աշխարհում արդեն ավարտվել են IEC 61850 ստանդարտի օգտագործման հետ կապված բավականին շատ նախագծեր՝ ցույց տալով այս տեխնոլոգիայի առավելությունները։ Ցավոք, նույնիսկ հիմա, թվային ենթակայանի ժամանակակից լուծումները վերլուծելիս, կարելի է նկատել ստանդարտի պահանջների բավականին թույլ մեկնաբանություն, ինչը կարող է ապագայում հանգեցնել ավտոմատացման ոլորտում արդեն իսկ ժամանակակից լուծումների ինտեգրման անհամապատասխանությունների և խնդիրների: .

Այսօր Ռուսաստանը ակտիվորեն աշխատում է «Թվային ենթակայան» տեխնոլոգիայի զարգացման վրա։ Գործարկվել են մի շարք պիլոտային նախագծեր, ռուսական առաջատար ընկերությունները սկսել են մշակել հայրենական արտադրանք և լուծումներ թվային ենթակայանի համար։ Մեր կարծիքով՝ թվային ենթակայանի վրա կենտրոնացած նոր տեխնոլոգիաներ ստեղծելիս անհրաժեշտ է խստորեն պահպանել IEC 61850 ստանդարտը՝ ոչ միայն տվյալների փոխանցման արձանագրությունների, այլ նաև համակարգի կառուցման գաղափարախոսության առումով։ Ստանդարտի պահանջներին համապատասխանելը կհեշտացնի ապագայում նոր տեխնոլոգիաների վրա հիմնված օբյեկտների արդիականացումը և պահպանումը:

2011 թվականին ռուսական առաջատար ընկերությունները (NPP EKRA LLC, EnergopromAvtomatization LLC, Profotek CJSC and NIIPT OJSC) ստորագրել են ընդհանուր համաձայնագիր ռազմավարական համագործակցության կազմակերպման մասին՝ գիտական, տեխնիկական, ինժեներական և առևտրային ջանքերը համատեղելու համար Ռուսաստանում թվային ենթակայաններ ստեղծելու համար: Ֆեդերացիա.

IEC 61850-ի համաձայն՝ մշակված համակարգը բաղկացած է երեք մակարդակից. Գործընթացի ավտոբուսը ներկայացված է օպտիկական տրանսֆորմատորներով (ZAO Profotek) և հեռավոր USO (microRTU) NPT Expert (LLC EnergopromAvtomatization): Միացման մակարդակ - NPP EKRA LLC-ի միկրոպրոցեսորային պաշտպանություն և EnergopromAvtomatization LLC-ի միացման կարգավորիչ NPT BAY-9-2: Երկու սարքերն էլ ընդունում են անալոգային տեղեկատվություն՝ համաձայն IEC 61850-9-2, իսկ դիսկրետ՝ ըստ IEC 61850-8-1 (GOOSE): Կայանի մակարդակը հիմնված է SCADA NPT Expert-ի վրա՝ IEC 61850-8-1 (MMS) աջակցությամբ:

Համատեղ ծրագրի շրջանակներում մշակվել է նաև DSS - SCADA Studio-ի համակարգչային նախագծման համակարգ, մշակվել է Ethernet ցանցի կառուցվածքը տարբեր շինարարական տարբերակների համար, հավաքվել է թվային ենթակայանի դասավորությունը և կատարվել են համատեղ փորձարկումներ, այդ թվում՝ փորձարկման նստարան OAO NIIPT-ում:

Թվային ենթակայանի գործող նախատիպը ներկայացվել է «Ռուսաստանի էլեկտրական ցանցեր-2011» ցուցահանդեսում։ Պիլոտային ծրագրի իրականացումը և թվային ենթակայանների սարքավորումների ամբողջական արտադրությունը նախատեսվում է 2012թ. Թվային ենթակայանի ռուսական սարքավորումն անցել է լայնածավալ փորձարկում, և դրա համատեղելիությունը՝ համաձայն IEC 61850 ստանդարտի, տարբեր արտասահմանյան (Omicron, SEL, GE, Siemens և այլն) և ներքին (LLC Prosoft-Systems, NPP) սարքավորումների հետ։ Դինամիկա և այլն) ընկերություններ։

Թվային ենթակայանի համար մեր սեփական ռուսական լուծման մշակումը թույլ կտա ոչ միայն զարգացնել հայրենական արտադրությունն ու գիտությունը, այլև բարելավել մեր երկրի էներգետիկ անվտանգությունը։ Տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշների կատարած ուսումնասիրությունները թույլ են տալիս եզրակացնել, որ սերիական արտադրության անցման ժամանակ նոր լուծման արժեքը չի գերազանցի շենքերի ավտոմատացման համակարգերի ավանդական լուծումների արժեքը և կապահովի մի շարք տեխնիկական առավելություններ, ինչպիսիք են.
մալուխային միացումների զգալի նվազում;
չափումների ճշգրտության բարելավում;
նախագծման, շահագործման և պահպանման հեշտություն;
տվյալների փոխանակման միասնական հարթակ (IEC 61850);
աղմուկի բարձր անձեռնմխելիություն;
բարձր հրդեհային և պայթյունի անվտանգություն և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն;
APCS և RPA սարքերի համար I/O մոդուլների քանակի կրճատում, ինչը նվազեցնում է սարքերի արժեքը:

Մի շարք այլ խնդիրներ պահանջում են լրացուցիչ ստուգումներ և լուծումներ։ Սա վերաբերում է թվային համակարգերի հուսալիությանը, ենթակայանի և էլեկտրաէներգիայի փոխկապակցման մակարդակում սարքերի կազմաձևման խնդիրներին, միկրոպրոցեսորների և հիմնական սարքավորումների տարբեր արտադրողների համար նախատեսված հանրային հասանելի նախագծային գործիքների ստեղծմանը: Պիլոտային նախագծերի շրջանակներում հուսալիության պահանջվող մակարդակն ապահովելու համար պետք է լուծվեն հետևյալ խնդիրները.

1. Ամբողջությամբ թվային ենթակայանի եւ նրա առանձին համակարգերի օպտիմալ կառուցվածքի որոշում:
2. Միջազգային ստանդարտների ներդաշնակեցում և ներպետական ​​կարգավորող փաստաթղթերի մշակում:
3. Ավտոմատացման համակարգերի, այդ թվում՝ AISKUE համակարգերի չափագիտական ​​հավաստագրում՝ IEC 61850-9-2 աջակցությամբ:
4. Թվային ենթակայանների սարքավորումների հուսալիության վիճակագրության կուտակում.
5. Իրականացման և շահագործման փորձի կուտակում, կադրերի պատրաստում, կոմպետենցիայի կենտրոնների ստեղծում։

Ներկայումս աշխարհում սկսվել է թվային ենթակայանների դասի լուծումների մասսայական ներդրումը` հիմնված IEC 61850 սերիայի ստանդարտների վրա, ներդրվում են Smart Grid կառավարման տեխնոլոգիաները, գործարկվում են գործընթացների կառավարման ավտոմատացված համակարգերի հավելվածները։ «Թվային ենթակայան» տեխնոլոգիայի կիրառումը պետք է թույլ տա ապագայում զգալիորեն նվազեցնել էներգետիկ օբյեկտների նախագծման, շահագործման, շահագործման և պահպանման ծախսերը։

Ալեքսեյ Դանիլին, SO EES ԲԲԸ-ի ավտոմատ կառավարման համակարգերի տնօրեն, Տատյանա Գորելիք, APCS բաժնի ղեկավար, բ.գ.թ., Օլեգ Կիրիենկո, ճարտարագետ, NIIPT ԲԲԸ Նիկոլայ Դոնի, EKRA գիտահետազոտական ​​և արտադրական ձեռնարկության առաջադեմ զարգացման բաժնի ղեկավար:

Այսօր շատ է խոսվում Digital Substation տեխնոլոգիայի մասին։ Ժամանակին այս թեման մշակվել է Ռուսաստանում FGC UES-ի հովանու ներքո գերբարձր լարման դասերի մեծ ենթակայանների համար (220 կՎ և ավելի), բայց այժմ այն ​​կարելի է գտնել նաև ավելի համեստ օբյեկտներում: Ավելին, թվային տեխնոլոգիաների կիրառման առումով ամենաառաջադեմը մի քանի փորձարարական 110 կՎ ենթակայաններ են, ինչպիսին է «Օլիմպիյսկայա» ենթակայանը Տյումենէներգոյում: Սա մասամբ պայմանավորված է փորձարարական տեղամասերի արժեքը նվազեցնելու փորձով, մասամբ՝ իրական էներգահամակարգում նոր սարքավորումների հնարավոր սխալ շահագործման արդյունքում վնասը նվազեցնելու փորձով:

Միևնույն ժամանակ, միշտ չէ, որ պարզ է, թե որ ենթակայանը կարելի է համարել ամբողջությամբ թվային։ Էներգետիկ ոլորտում թվային տեխնոլոգիաների ներդրումը սկսվել է ավելի քան 20 տարի առաջ առաջին միկրոպրոցեսորային ռելեային պաշտպանության ստորաբաժանումների հայտնվելով, որոնք կարող էին ինտեգրվել ավտոմատ կառավարման համակարգերին թվային կապի ուղիների միջոցով:

Բայց այսօր թվային ենթակայանը սովորաբար հասկացվում է որպես մի փոքր այլ օբյեկտ:

FSK 35-750 կՎ ենթակայանների գործընթացի նախագծման փոփոխված ստանդարտների (2017թ. օգոստոսի 25-ով) այս տարի թողարկվելով, այս խնդրին կարելի է ավելի մանրամասն քննարկել: Կարծում եմ՝ հոդվածը օգտակար կլինի ոչ միայն կապի տեխնոլոգիաներով հետաքրքրվողների համար, այլև պարզ ռելեերների համար, որոնցից շատերը ապագայում ստիպված կլինեն զբաղվել նմանատիպ օբյեկտներով։

Սկսենք NTP FSK 2017-ի սահմանումներից (այսուհետ՝ փաստաթղթից հատվածներ՝ բացատրություններով)

Ինչպես տեսնում ենք, ըստ FGC-ի դիրքորոշման, թվային են միայն այն ենթակայանները, որտեղ օգտագործվում է IEC-61850 ստանդարտներին համապատասխանող սարքավորումներ։

Հարկ է նշել, որ IEC-61850 ստանդարտները ի սկզբանե մշակվել են մեկ ենթակայանի ներսում շահագործման համար, հետևաբար, տեղեկատվությունը կառավարման սենյակ է ուղարկվում այլ արձանագրությունների միջոցով (սովորաբար IEC-60870-5-104), ինչը, ըստ երևույթին, չի հակասում տերմինին: «Թվային ենթակայան»

Իմ կարծիքով ամենակարևոր սահմանումը, քանի որ այն պարունակում է օպտիկական CT-ների և էլեկտրոնային VT-ների օգտագործման պահանջը, որպես IEC-61850 (SV) հավաքածուի ամենաառաջադեմ տեխնոլոգիաներ: Ստացվում է, որ եթե ենթակայանը չի պարունակում այդ տարրերը, ապա այն չի կարող թվային համարվել։ Այսպիսով, Ռուսաստանում դեռևս չկա մեկ թվային ենթակայան, քանի որ ռելեային պաշտպանությունը, որն աշխատում է միայն ազդանշանի համար, միացված է բոլոր առկա OTT-ներին և ETN-ներին (օրինակ՝ Նիժնի Նովգորոդի հիդրոէլեկտրակայանի RusHydro թվային փորձարկման տեղամասը):

Այսպիսով, թվային ենթակայանը ապագայի տեխնոլոգիան է։

Նույն կերպ. Բոլոր սարքերը պետք է ապահովեն IEC-61850-8-1 (MMS, GOOSE) հաղորդակցությունները: MMS տեխնոլոգիան նախատեսված է վերին մակարդակի սարքերի հետ փոխանակման համար (մինչև որոշակի ենթակայանի ACS սերվեր), իսկ GOOSE տեխնոլոգիան նախատեսված է ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման տերմինալների և բեյ կարգավորիչների միջև հորիզոնական փոխանակման համար: Այսպիսով, միկրոպրոցեսորային սարքերի դիսկրետ մուտքերը և ռելեները պետք է մնան անցյալում: Լավ լուր նրանց համար, ովքեր հոգնել են տերմինալները ձգելուց

Բայց սա շատ հետաքրքիր նորություն է դիզայներների համար՝ այժմ անհրաժեշտ է ոչ միայն կառուցել, այլև թվային ենթակայաններ նախագծել՝ համաձայն IEC-61850 ստանդարտների։

Ըստ էության, սա նշանակում է, որ դուք պետք է նախագծեք ոչ թե թղթի վրա կամ AutoCAD-ով, հետագայում թղթի վրա փոխանցելով, այլ անմիջապես թվային տեսքով: Նրանք. ելքի ժամանակ դիզայները պետք է ստանա պատրաստ առաջադրանք՝ ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման սարքավորումները թվային ձևով տեղադրելու համար (ֆայլ SCL նկարագրության լեզվի ձևաչափով): Սա զգալիորեն կնվազեցնի տեղադրման ժամանակը, բայց կարող է մեծացնել նախագծման ժամանակը: Ապահովելու համար, որ նախագծի մշակման ժամանակը չի ավելանում, անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր ենթակայանի միացման համար ստեղծել ստանդարտ նախագծեր: Սա այն է, ինչ FGC UES-ը ներկայումս անում է որպես IEC-61850 ազգային պրոֆիլի մշակման մաս:

Եվս մեկ կետ՝ այժմ ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման համակարգի գործունակությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է հաշվարկել լոկալ ցանցի (LAN) պարամետրերը։ Նրանք. ՀՀԿ-ն կազատվի դիսկրետ սխեմաներից, բայց կախված կլինի ենթակայանի կապի ցանցից.

Ենթակայանում ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման համակարգի բոլոր գործառույթները խստորեն ստանդարտացված կլինեն և կիրականացվեն տրամաբանական հանգույցների (տրամաբանական հանգույցի) վրա: Կրկին կարդացեք վերը նշված պարբերությունը. Կարծում եմ, որ ծրագրավորողների և ՏՏ մասնագետների պահանջարկը շուտով կսկսի աճել էներգետիկ ոլորտում) Ինչպե՞ս եք վերաբերվում անգլերեն լեզվին և վերացական մտածողությանը:

Այժմ անհրաժեշտ կլինի ուշադիր հետեւել ենթակայանի տեղեկատվական անվտանգությանը։ Ստանդարտացումն ունի բացասական կողմ, քանի որ վիրուսները և այլ չարամիտ ծրագրերը գրված են ամենահայտնի օպերացիոն համակարգերի համար:

Տվյալների փոխանցման «հնացած» արձանագրությունները կարող են օգտագործվել, բայց միայն լուրջ հիմնավորումով։

Ի՞նչ եզրակացություններ կարելի է անել այս փաստաթղթից:

Թերևս այս անգամ ես որևէ եզրակացություն չեմ անի, քանի որ ես այս տեխնոլոգիաների մասնագետ չեմ։

Ինչ ես կարծում? Թվային ենթակայանը գնալու է «մասսաներին»:

ԹՎԱՅԻՆ

ԵՆԹԱԿԱՅԱՆ

ԹՎԱՅԻՆ

ԵՆԹԱԿԱՅԱՆ

ԵՆԹԱԿԱՅԱՆՆԵՐԻ ՍՊԱՍԱՐԿՄԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԵՐԻ ԻՆՏԵՐԱԿՏԻՎ ԿՍՊԱՍԱՐԿՈՒՄ ԱՐԴՅՈՒՆԱԲԵՐԱԿԱՆ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՂԻ ՍՊԱՍԱՐԱՆԻ ՄԻՋՈՑՈՎ

ՊԱՇՏՊԱՆՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ԱՎՏՈՄԱՑՄԱՆ ՄԻԿՐՈՊՐՈՑԵՍՈՐԱՅԻՆ տերմինալներ, էլեկտրաէներգիայի հաշվիչներ, որոնք աջակցում են IEC 61850 արձանագրություններին

ՊԱՅՄԱՆԱԿԱՆ հոսանքի տրանսֆորմատորներ և լարման տրանսֆորմատորներ ավտոբուսի ինտերֆեյսի հետ միասին

ՉԱՓՈՒՄՆԵՐԸ, ԿԱՌԱՎԱՐՈՒՄԸ ԵՎ ԱԶԱՆԳԱՑՈՒՄԸ ԻՐԱԿԱՆԱՑՎՈՒՄ ԵՆ SCADA ՀԱՄԱԿԱՐԳՈՒՄ, որը կառավարվում է HMI սենսորային վահանակով ԱՐԴՅՈՒՆԱԲԵՐԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳԻՉԻ ՄԻՋՈՑՈՎ

Ի՞նչ է թվային ենթակայանը:

Սա ենթակայան է, որը հագեցված է թվային սարքերի համալիրով, որոնք ապահովում են ռելեային պաշտպանության և ավտոմատացման համակարգերի, էլեկտրաէներգիայի հաշվառման, գործընթացների ավտոմատ կառավարման համակարգերի և արտակարգ իրավիճակների գրանցումը IEC 61850 արձանագրության համաձայն:

IEC 61850-ի ներդրումը հնարավորություն է տալիս ենթակայանի ողջ տեխնոլոգիական սարքավորումները միացնել մեկ տեղեկատվական ցանցին, որի միջոցով ոչ միայն չափիչ սարքերից տվյալները փոխանցվում են ՀՀԿ տերմինալներին, այլև հսկիչ ազդանշանները։

Հասանելի է դարձել բացառիկ լուծում

IEC 61850 ստանդարտը շատ լավ հայտնի է 110կՎ և ավելի սնուցման լարման դասի ենթակայաններում, մենք առաջարկում ենք այս ստանդարտը կիրառելու լուծում 35կՎ, 10կՎ և 6կՎ դասերում:

Ինչու՞ է անհրաժեշտ թվային ենթակայանը:

Նվազեցնել դիզայնի ժամանակը 25%-ով

Շղթայական և ֆունկցիոնալ լուծումների տիպավորում. Ֆունկցիոնալ սխեմաների, տերմինալների շարքերի կրճատում բջիջների ռելեային խցերում:

Տեղադրման և ճշգրտման աշխատանքների ծավալի կրճատում 50%-ով

Օգտագործվում է բարձր հավաքովի լուծույթ։ Գործարանը կատարում է բաշխիչ սարքավորումների տեղադրում հիմնական և օժանդակ սխեմաների համար: Տեղադրված են գործող հոսանքի համակարգերի միջկաբինետային հաղորդակցություններ, տեղադրված են պրոցեսի կառավարման ավտոմատ համակարգեր, ASKUE: Կատարվում է ՀՀԿ համակարգերի պարամետրիզացիա, կոնֆիգուրացիա և թեստավորում։

Նվազեցնել պահպանման ծախսերը 15%-ով

Պլանավորված սպասարկումից անցում ըստ ժամանակի սպասարկման՝ սարքավորումների վիճակի համաձայն՝ սարքավորման վիճակի օն-լայն ախտորոշման շնորհիվ: Սա նվազեցնում է սովորական սպասարկման համար աշխատողների ուղևորությունների թիվը:

100% գործառնական միացումն իրականացվում է հեռակա կարգով՝ գործողությունների տեսադիտարկումով

Բոլոր համակարգերի պարզ ինտեգրումը մեկ թվային տարածության մեջ թույլ է տալիս անվտանգ և արդյունավետ կառավարել ենթակայանը, ինչպես նաև ինտեգրել գործընթացի կառավարման համակարգերի այլ մակարդակներ համակարգում:

Ինչպես է դա աշխատում?

ԹՎԱՅԻՆ ԵՆԹԱԿԱՅԱՆ IEC 61850

Հաճախորդին մատակարարվում են 100% գործարանային պատրաստ թվային փաթեթավորված տրանսֆորմատորային ենթակայաններ, ներառյալ բոլոր հիմնական ենթակայան համակարգերը՝ APCS, ASKUE և SN:

KRU «Classic»-ն ունեն ժամանակակից ճարտարապետություն և իրենց դիզայնով և գործառնական պարամետրերով առավելագույնս համապատասխանում են ժամանակակից բոլոր պահանջներին: Հիմնական սխեմաների լայն ցանցի շնորհիվ ձեռք է բերվել ճկունության բարձր աստիճան անջատիչների նախագծման և կիրառման մեջ:

Ենթակայանում տեղադրված բոլոր 10 կՎ բաշխիչ բջիջները հագեցված են հողակցման անջատիչի էլեկտրական շարժիչով և անջատիչով անջատվող կասետային տարրով:

SKP մոդուլը մեկուսացված հատուկ էլեկտրական կոնտեյներ է, որը հագեցած է լուսավորության, ջեռուցման և օդափոխության համակարգերով և դրա մեջ ներկառուցված էլեկտրական սարքավորումներով:

Այս մոդուլներն ունեն բարձր գործարանային պատրաստվածություն՝ տեղադրման և գործարկման կարճ ժամանակով, ինչը, կոռոզիոն բարձր դիմադրության և կոշտ կլիմայական պայմաններում աշխատելու ունակության հետ մեկտեղ, դրանք անփոխարինելի է դարձնում ամբողջական տրանսֆորմատորային ենթակայանների կառուցման համար:

■ Մոդուլային շենքը չի պահանջում սպասարկում իր ողջ ծառայության ընթացքում:

■ արտադրողապահովում է հակակոռոզիոն պաշտպանության և ներկման երաշխիք ողջ ծառայության ընթացքում:

■ Մոդուլային շենքը նորմալ շահագործման դեպքում ջերմության կորստի հզորություն ունի ոչ ավելի, քան 4 կՎտ (արտաքին ջերմաստիճան-40°C, ներսի ջերմաստիճանը +18°C) և 3 կՎտ էներգախնայողության ռեժիմում (արտաքին ջերմաստիճանը -40°C, ներքին ջերմաստիճանը +5°C):

SKP մոդուլները պատրաստված են մետաղից՝ ալյումին-ցինկ ծածկով (Al-55%-Zn-45%), որն ապահովում է երաշխավորված պաշտպանություն կոռոզիայից մոդուլների ողջ ծառայության ընթացքում:

Ինչպես է դա աշխատում?

Ինչպես է դա աշխատում?

ԹՎԱՅԻՆ ԵՆԹԱԿԱՅԱՆ IEC 61850

Անջատիչ սարքերի պահարանները հագեցած են պաշտպանության և ավտոմատացման համար միկրոպրոցեսորային տերմինալներով, ինչպես նաև անալոգային թվային փոխարկիչներով: Անալոգային ազդանշանների վերածումը թվայինի չի անցնում մեկ անջատիչի կաբինետից այն կողմ:

UROV, ZMN, AVR, LZSH, աղեղային պաշտպանություն, DZT, OBR պաշտպանիչ սարքերի շահագործման համար անհրաժեշտ է միջտերմինալ միացում: Օգտագործելով IEC 61850 արձանագրությունը, տերմինալների միջև բոլոր ազդանշանները փոխանցվում են մեկ օպտիկական մալուխի կամ մեկ Ethernet մալուխի միջոցով: Այսպիսով, կաբինետների միջև փոխանակումն իրականացվում է միայն թվային ալիքով, ինչը վերացնում է կաբինետները միացնող ավանդական սխեմաների անհրաժեշտությունը:

Սովորական ազդանշանային մալուխների փոխարեն օպտիկական մալուխի կամ Ethernet մալուխի օգտագործումը նվազեցնում է ենթակայանի խափանումների տևողությունը և արժեքը երկրորդական սարքավորումների վերակառուցման ժամանակ և հնարավորություն է ստեղծում պաշտպանության և ավտոմատացման համակարգի հեշտ և արագ վերակազմավորման համար:

RPA սարքերի միջև փոխանցվող դիսկրետ ազդանշանների մեծ մասն ուղղակիորեն ազդում է վթարային ռեժիմի վերացման արագության վրա, ուստի ազդանշանը փոխանցվում է IEC 61850-8.2 պունկցիայի միջոցով: (GOOSE), որը բնութագրվում է բարձր կատարողականությամբ։

GOOSE տվյալների մեկ փաթեթի փոխանցման ժամանակը

հաղորդագրությունները չեն գերազանցում 0,001 վայրկյանը:

Դարձավ

Չափումների և դիսկրետ ազդանշանների փոխանցումը ՀՀԿ սարքերից APCS համակարգ իրականացվում է MMS արձանագրության միջոցով (օգտագործելով բուֆերացված և չբուֆերացված հաշվետվությունների ծառայություններ): Հեռաազդանշանային և հեռաչափական համակարգերի շահագործման ընթացքում մեծ քանակությամբ տվյալներ են փոխանցվում։ Տեղեկատվական ցանցի բեռը նվազեցնելու համար օգտագործվում է MMS արձանագրությունը, որը բնութագրվում է փոխանցվող տեղեկատվության կոմպակտությամբ։

Ինչպես է դա աշխատում?

IEC 61850 կապի արձանագրությունը հնարավորություն է տալիս իրական ժամանակում ինքնուրույն ախտորոշել ենթակայանում տեղադրված սարքավորումները և բոլոր համակարգերը: Գործողության նորմալ ռեժիմից շեղումներ հայտնաբերելու դեպքում համակարգը ավտոմատ կերպով միացնում է պահեստային սխեման, և համապատասխան հաղորդագրությունը տրվում է գործող անձնակազմին։

Համակարգը վերլուծում է ստացված տվյալները և առաջացնում է սարքավորումների պահպանման վերաբերյալ առաջարկություններ, ինչը թույլ է տալիս փոխել աշխատանքի սկզբունքը կանոնավոր պլանային կանխարգելիչ սպասարկումից մինչև աշխատել անսարքությունների առաջացման դեպքում: Գործողության այս սկզբունքը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել սարքավորումների սպասարկման անձնակազմի ծախսերը:

Ստանդարտացված ինտերֆեյսով IEC 61850 արձանագրության շնորհիվ ենթակայան նախագծելիս հնարավոր է օգտագործել ցանկացած արտադրողի սարքավորում, որն աջակցում է այս արձանագրությանը: DSP-ն ունի վերին մակարդակի գործընթացի կառավարման համակարգում հեշտությամբ ինտեգրվելու հնարավորություն:

Ինչպես է դա աշխատում?

ԹՎԱՅԻՆ ԵՆԹԱԿԱՅԱՆ IEC 61850

ETZ Vector թվային ենթակայանում իրականացվում է միացումների բոլոր անջատիչ սարքերի ամբողջական հեռակառավարում` անջատիչ, հանվող տարր, հողակցիչ: Այսպիսով, ենթակայանի ամբողջական հսկողությունն իրականացվում է հեռակա կարգով, ինչը զգալիորեն բարձրացնում է անձնակազմի անվտանգությունը։

Ամբողջ ենթակայանից տեղեկատվության հավաքագրումը և անջատիչ սարքերի իրական ժամանակի կառավարումն իրականացվում է Scada-համակարգի միջոցով, որը ներառված է բոլոր ETZ Vector թվային ենթակայանների հիմնական փաթեթում:

Ենթակայանում և/կամ կառավարման սենյակում նախատեսվում է ունենալ օպերատիվ անձնակազմի ավտոմատացված աշխատատեղ: Scada համակարգը թույլ է տալիս պատկերացնել ենթակայանում տեղի ունեցող ազդանշաններն ու իրադարձությունները և գրաֆիկական էկրանով տրամադրում է մանրամասն տեղեկատվություն տագնապի կամ իրադարձության մասին:

Բացի այդ, Scada-համակարգի գործառույթներից է վիդեո պատկերների հեռարձակումը բջիջների խցերում տեղադրված տեսախցիկներից, ինչը թույլ է տալիս վերահսկել անջատիչ սարքերի կարգավիճակը:

Scada - համակարգը հեշտությամբ ինտեգրվում է ցանկացած բարձր մակարդակի ծրագրային համակարգերի հետ, ուստի դժվար չի լինի ենթակայանը ներառել էներգետիկ թաղամասի մեկ թվային տարածքում: