en
Эл. почта: mail@1-engineer.ru
Центральный офис: Московская область, г. Химки ул. Ленинградская, стр. 25
Главная Статьи Организация АСУ ТП электротехнического оборудования

Организация АСУ ТП электротехнического оборудования

Повышение эффективности управления технологическими процессами электротехнического оборудования (ЭТО) сетевых предприятий, электростанций и распределительных подстанций промышленных предприятий напрямую зависит от правильной организации АСУ ТП электротехнического оборудования. В частности:

  • коммутационных аппаратов,
  • распределительных устройств,
  • силового и измерительного трансформаторного оборудования,
  • линий электропередач,
  • генераторного оборудования,
  • компенсаторов реактивной мощности и др.

Создание АСУ ТП ЭТО включает организацию информационного взаимодействия широкого спектра автоматизированных систем на объектах электроэнергетики:

  • автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учёта электроэнергии (АИИС КУЭ);
  • комплекс систем технических средств безопасности (КСТСБ);
  • контроль качества электроэнергии (ККЭ);
  • определение места повреждения (ОМП);
  • противоаварийная автоматика (ПА);
  • релейная защита и автоматика (РЗА);
  • регулирование под нагрузкой (РПН);
  • система мониторинга и диагностики оборудования (СМиД);
  • система мониторинга и управления качеством электроэнергии (СМиУКЭ);
  • система (обеспечения) единого времени (СОЕВ (СЕВ);
  • система оперативного постоянного тока (СОПТ);
  • система сбора и передачи информации (ССПИ);
  • система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ);
  • система управления инженерными системами (СУИС);
  • система гарантированного питания (СГП);
  • системы мониторинга переходных режимов (СМПР);
  • система связи и диспетчерской телефонной связи (СС);
  • система плавки гололеда (СПГ);
  • система контроля температуры кабельных линий и частичных разрядов в кабельных линиях и силовых трансформаторах (КТ КК и ЧР КК и Т).

При новом строительстве или проведении масштабной реконструкции электрической части с созданием АСУ ТП ЭТО необходимо ориентироваться на современные стандарты МЭК, которые уже сегодня обеспечивают на единой методической основе классификацию оборудования, способы и протоколы организации обмена. В качестве базового стандарта используется стандарт МЭК 61850, полностью регламентирующий процессы информационного взаимодействия компонентов и подсистем в АСУ ТП ЭТО.

АСУ ТП ЭТО строится как интегрированная, иерархическая, распределённая человеко-машинная система, работающая в темпе протекания технологического процесса, оснащённая средствами управления, сбора, обработки, отображения, регистрации, хранения и передачи информации, которые представляют собой единый программно-технический комплекс (ПТК).

Архитектура и функциональные возможности ПТК АСУ ТП ЭТО позволяют осуществлять контроль и управления как непосредственно по месту установки оборудования или дистанционно с автоматизированных рабочих мест (АРМ), так и организовывать полностью необслуживаемые технологические объекты, контроль и управление которыми осуществляется удалённо посредством цифровых средств связи.

Функции, выполняемые ПТК АСУ ТП ЭТО можно разделить на две группы: технологические и общесистемные.

Основные технологические функции ПТК АСУ ТП ЭТО:

  • приём и первичная обработка аналоговой информации о текущих режимах и состоянии электротехнического оборудования;
  • приём и первичная обработка дискретной информации о состоянии электротехнического оборудования и технологических событиях;
  • оперативный контроль текущего режима и состояния энергетической схемы предприятия;
  • автоматизированное управление (дистанционное, по месту и телеуправление) коммутационными аппаратами, дизель генераторами и другими вспомогательными устройствами, участвующими в технологическом процессе;
  • технологическая предупредительная и аварийная сигнализация;
  • контроль (мониторинг) текущей и аналитической информации (совокупное состояние дискретных и аналоговых сигналов) о выработке ресурса электрооборудованием (выключателей, трансформаторов, токопроводов и т.п.);
  • обмен информацией с высшими уровнями иерархии управления режимами на предприятии.

Расчетно-аналитическая информация

Основные общесистемные функции ПТК АСУ ТП ЭТО:

  • синхронизация компонентов системы;
  • тестирование и самодиагностика компонентов системы;
  • администрирование ПТК;
  • архивирование информации;
  • защита информации и обеспечение информационной безопасности системы в целом;
  • формирование документов;
  • организация внутрисистемных коммуникаций между компонентами системы;
  • организация информационного обмена со средствами смежных систем контроля и управления;

Программно-технические средства (ПТС) в архитектуре ПТК АСУ ТП ЭТО подразделяются на два уровня: нижний (полевой) и верхний.

К нижнему (полевому) уровню относятся все устройства, которые непосредственно связаны с объектом управления. С их помощью обеспечивается сбор информации и выдача команд управления, необходимые для функционирования системы в целом.

В качестве ПТС нижнего уровня используется набор локальных микропроцессорных (МП) терминалов и контроллеров, в том числе: устройств измерения, сигнализации и управления, подключаемых к промышленным сетям передачи данных. К полевому уровню относятся также МП устройства смежных подсистем, в том числе РЗА и ПА.

К верхнему уровню относятся средства передачи, хранения и представления информации, а также средства локальной вычислительной сети, объединяющей рабочие станции системы; сюда же входят АРМ оперативного и инженерно–технического персонала.

В некоторых случаях устройства концентрации, обработки и передачи информации от устройств нижнего уровня на верхний уровень выделяют в отдельный средний уровень.

В зависимости от предъявляемых требований в ПТК АСУ ТП ЭТО может применяться оборудования как для централизованного контроля и управления, так и распределённые устройства, устанавливаемые в непосредственной близости от объекта.

Для контроля аналоговых электрических и неэлектрических величин в состав ПТК входят модули, позволяющие осуществлять ввод аналоговых сигналов от измерительных трансформаторов тока и напряжения, сигналов ~380 В и =220 В, унифицированных сигналов 4-20 мА, 0-10 В.

Для контроля дискретных величин в состав ПТК входят модули, позволяющие осуществлять ввод дискретных сигналов ~220 В/=220 В, =24 В.

 

Для выполнения функций телеуправления в состав ПТК входят аналоговые и дискретные модули вывода.

Помимо собственных модулей, ПТК позволяет осуществлять контроль и управление с помощью устройств, подключаемых по цифровым интерфейсам. Для интеграции в ПТК такого рода устройств используются стандартные протоколы: Modbus TCP, Modbus RTU, DNP3, МЭК 60870-5-101/103/104, МЭК 61850 и другие.

Для осуществления длительного хранения и последующего представления оперативному, административному и другому персоналу различных данных для анализа и подготовки отчётной информации (ведомостей, протоколов, отчётов) об истории протекания технологических процессов, развитии аварии, работе автоматики, действиях операторов, функциях и параметрах системы управления, результатах расчёта, нормативных и справочных данных и т.п. все регистрируемые в ПТК данные хранятся в структурированном виде с специальной базе данных (БД) и архивируются в полном объёме. Для однозначной идентификации и классификации данных структура БД может быть построена с использованием общей информационной модели (CIM-модели) в соответствии с международным стандартом МЭК 61970-301.

Хранение архивной информации в зависимости от требований может осуществляться как непосредственно на серверах ПТК, так и в специализированных сетевых хранилищах. Доступ к архивной информации может осуществляться локально и дистанционно как с помощью имеющихся в ПТК программных средств, так и сторонним программным обеспечением с помощью стандартных методов доступа к базам данных, например, с помощью SQL-запросов.

Для поддержания единого общесистемного времени у всех МП устройств, входящих в состав ПТК, применяется система обеспечения единого времени (СОЕВ). СОЕВ получает сигналы точного астрономического времени по спутниковым каналам системы GPS/ГЛОНАСС и синхронизирует время устройств ПТК с помощью физических сигналов (PPS) или по цифровым каналам связи посредством различных протоколов: NTP, IRIG-B, IEEE 1588 (PTP), обеспечивая точность синхронизации времени не хуже 1 мс.

Для обеспечения взаимодействия с пользователем в состав ПТК входят автоматизированные рабочие места, реализующие функции человека-машинного интерфейса (ЧМИ). ЧМИ позволяет пользователю, в зависимости от выделенных ему прав, получать доступ ко всей информации, позволяющей качественно и количественно оценить состояние технологического объекта управления в целом или отдельных подсистем в частности. Для удобства пользователя и однозначной интерпретации информация на АРМ группируется на мнемосхемах, видеокадрах, панелях сигнализации, панелях управления, журналах событий и журналах сигнализации и представляется в виде динамических (меняющих своё состояние) мнемознаков, текстовой информации, таблиц, графиков (трендов), гистограмм, анимированных графических элементов.

Помимо локальных дисплеев АРМ информация от ПТК может выводиться на экраны коллективного пользования любого размера и мозаичные щиты.

Телеизмерения

«Первый инженер» выполняет полный цикл работ по созданию комплексной АСУ ТП ЭТО, начиная от обследования объекта и разработки концепции внедрения автоматизированных систем управления до наладки прикладного программного обеспечения и постгарантийного обслуживания системы.