АСУ И SCADA

ААТ "Белэлектрамантажналадка" мае вялікі вопыт па распрацоўцы і ўкараненню сістэм АСУ ТП. Дадзенымі працамі займаецца ўчастак аўтаматызаваных сістэм кіравання (АСУ).

ААТ "Белэлектрамантажналадка" мае ўсе неабходныя ліцэнзіі для распрацоўкі і рэалізацыі сістэм АСК ТП. Пры гэтым мы выконваем наступныя віды работ:

•  Інжынірынгавыя паслугі па распрацоўцы сістэмы АСК ТП

•  Тэхніка-эканамічныя разлікі сістэмы

•  Праектныя працы

•  Закупка абсталявання або кантроль за закупкай абсталявання

•  Мантажныя і наладачныя работы

•  Гэтак жа пры неабходнасці мы вырабляем навучанне навыкам працы з сістэмай АСК ТП адмыслоўцаў замоўца.

Пасля выканання сістэмы АСК ТП даецца гарантыя на сістэму тэрмінам тры гады.

За апошнія гады намі былі распрацаваны і ўкаранёны наступныя аб'екты:

• Тэлемеханізацыя Горацкага РЭС

•  АСК ТП ЗРУ 10кВ і катлоў на Слуцкім цукрарафінадным заводзе.

•  Тэлемеханізацыя ПС 110кВ «Навабеліца» Гомельскіх ЭС

•  Сістэмы АСКУЭ на аб'ектах Днепрабужскі воднага шляху.

•  АСК ТП Кацельні прадпрыемства «Беларуськалій»

•  АСК цеплапунктаў Гомельскіх МС

•  АСК цеплапунктаў Віцебскіх МС

•  Тэлемеханізацыя ТП па горадзе Бабруйску.

•  ПТК тэлемеханікі Аршанскай ЦЭЦ

•  І інш.

Цяпер у рэспубліцы Беларусь востра стаіць пытанне аб комплекснай аўтаматызацыі размеркавальных сетак 10-0,4кВ.

Нашай арганізацыяй выконваецца комплексная аўтаматызацыя размеркавальных сетак. Асноўныя аб'екты аўтаматызацыі знаходзяцца ў Бабруйскіх і Маладзечанскіх электрычных сетках.

Адным з галоўных шляхоў зніжэння затрат на абслугоўванне размеркавальных электрычных сетак з'яўляецца ўкараненне інтэграваных аўтаматызаваных сістэм (ІАСУ РЭС), якія забяспечваюць комплекснае рашэнне эксплуатацыйных, аператыўных, рэжымных і іншых задач. Галоўным складнікам ИАСУ РЭС з'яўляецца аўтаматызаваная сістэма дыспетчарскага кіравання (АСДУ РЭС) уяўляе сабой праграмна-тэхнічны комплекс, якія рэалізуюць набор неабходных функцый па аптымальным кіраванні водпускам энергіі. З пазіцыі аўтаматызацыі дыспетчарскага кіравання распредсети істотна адрозніваюцца ад асноўных сетак вялікай колькасцю, так званых кантраляваных пунктаў. Калі ў ФЭС іх колькасць вар'іруецца ад 30 да 60, то ў РЭС гэта як мінімум некалькі сотняў штук. Улічваючы сучасную тэндэнцыю секцыянавання ліній 10 кВ з дапамогай тэлемеханізаваных реклоузеров, колькасць КП можа значна ўзрасці. Прадбачачы развіццё аўтаматызацыі распредсетей у гэтым напрамку, у ААТ "БЭМН" праведзена праверка шэрагу новых праграмна-апаратных рашэнняў. У выніку ў нас сфармавалася тэхнічная пазіцыя і з'явілася магчымасць сфармуляваць тэхнічныя патрабаванні да АСДУ РЭС, якія адпавядаюць існуючаму ўзроўню стану праграмна-тэхнічных сродкаў. У агульным выглядзе АСДУ РЭС уключае ў сябе АРМ дыспетчара, дыспетчарскі шчыт, прыёма-перадавальную апаратуру, каналы сувязі і КП (Мал.1.)

Мал.1. Схема АСДУ РЭС

У адпаведнасці з мал.1 сістэма АСДУ РЭС складаецца з двух асноўных частак:

Верхні ўзровень:

АРМ дыспетчара

•  Сервер АСДУ РЭС

•  Прыёма-перадаючая апаратура

•  Ніжні ўзровень (абсталяванне усталёўванае на кантрольным пункце):

•  Мікрапрацэсарныя прылады аўтаматызацыі.

•  Датчыкі току і напругі

•  Камутацыйны модуль

•  Прыёма-перадаючая апаратура

Тэхнічныя патрабаванні да АСДУ РЭС у цэлым фармуюцца зыходзячы з патрабаванняў да яе складовых частак.

Абсталяванне ніжняга ўзроўню выконвае наступныя функцыі:

•  Кантроль стану камутацыйнага модуля (рэкламузера, выключальніка нагрузкі);

•  Аўтаматычнае адключэнне пашкоджанага ўчастку.

•  Вымярэнні дзеючых (бягучых) значэнняў токаў і высілкаў з двух бакоў реклоузера, актыўнай і рэактыўнай магутнасці, каэфіцыента магутнасці;

•  Вядзенне аператыўных часопісаў;

•  Вядзенне аварыйных часопісаў (з улікам токаў КЗ і тыпу пашкоджання);

•  Дыстанцыйнае і мясцовае кіраванне камутацыйным модулем;

•  Наяўнасць інтэрфейсных выхадаў RS 485/232;

•  Наяўнасць сігналу праходжання току кароткага замыкання праз прыладу;

•  Кантроль за станам дзвярэй;

•  Магчымасць змяненне статутаў абарон, увод-вывад абарон дыстанцыйным і мясцовым спосабам;

•  Улік колькасці аварыйных адключэнняў камутацыйнага апарата;

•  Аўтаматычная дыягностыка мікрапрацэсарнага абсталявання з сістэмай перазапуску ў выпадку завісання;

•  Аўтаматычны кантроль прылад прыёма-перадаючая апаратуры з аўтаматычным перазапускам у выпадку завісання порта;

•  Падтрымка абмену з верхнім узроўнем па пратаколах Modbus RTU, Modbus TCP, DNP3.

У якасці камутацыйнага модуля ўжываецца любое камутацыйнае абсталяванне, якое мае сертыфікат. Дадзеная прылада выбіраецца зыходзячы з тэхнічных патрабаванняў замоўца і параметраў сеткі. Гэта прылада абсталявана прыладамі становішча камутацыйнага апарата і мець магчымасць дыстанцыйнага кіравання

Для кантролю токаў і высілкаў прадугледжваюцца датчыкі току і напругі.

Для звычайнай працы сістэмы прынамсі павінны быць наступныя датчыкі:

• 6 датчыкаў напругі (па 3 з кожнага боку камутацыйнага апарата),

•  3 датчыка фазных токаў,

•  1 датчык току нулявой паслядоўнасці.

•  З дапамогай гэтых датчыкаў мы маем наступныя вымярэнні:

•  Фазныя токі А

•  Фазныя напружанні кВ

•  Лінейныя напружанні кВ

•  Напружанне прамой паслядоўнасці кв

•  Ток прамой паслядоўнасці А

•  Ток нулявой паслядоўнасці А

•  Адно і трохфазная поўная, актыўная і рэактыўная магутнасць кВА (кВт, кВар)

•  Адно і трохфазная поўная і рэактыўная энергія ў прамым і ў зваротным напрамку магутнасці кВА.ч (кВар.ч)

На ніжні ўзровень АСДУ РЭС прадугледжваецца ўстаноўка абсталявання сувязі для арганізацыі канала перадачы даных на дыспетчарскі пункт. Мікрапрацэсарная прылада ніжняга ўзроўня працуе з рознымі мадэмамі. Пры адсутнасці каналаў сувязі, а гэтак жа на невялікіх аб'ектах кіравання сродкам сувязі можа служыць GSM router. З дапамогай яго арганізуецца GPRS-канал.

Сілкаванне мадэма ажыццяўляцца непасрэдна ад КБС ці АБ шафы кіравання. Падлучэнне мадэма да мікрапрацэсарнай прылады ажыццяўляецца пасродкам тэлекамунікацыйных інтэрфейсаў RS232 ці RS485.

Комплексная аўтаматызацыя ажыццяўляецца шляхам стварэння спецыялізаваных аўтаматызаваных сістэм, інтэграваных у адзіную інфармацыйную прастору.

Галоўная асаблівасць ствараных сістэм ляжыць у выкарыстанні поўнай мадэлі электрычнай сеткі, што забяспечвае аўтаматызацыю рашэння большасці найскладаных тэхналагічных задач.

На АРМе дыспетчара усталёўваецца праграмна-апаратны комплекс, які рэалізуе пэўны набор функцый. Функцыі АРМ дыспетчара забяспечвае рашэнне асноўных задач якія ўключаюць:

•  прыём, апрацоўку, адлюстраванне і архіваванне інфармацыі, якая паступае ад КП;

•  ручное і аўтаматычнае кіраванне пераключэннямі;

•  мадэляванне пераключэннямі з аўтаматычным разлікам рэжымаў сеткі.

Прыём апрацоўкі і архівавання інфармацыі. Уся інфармацыя, якая паступае ад КП, прымаецца, апрацоўваецца, сведчыць і архівуецца. Аб'ём апрацоўванай інфармацыі складае не менш за дзве тысячы МС і ТИ на адну ЛЭП 10 (6) кв.

Адлюстраванне інфармацыі. Адлюстроўваецца інфармацыя на мнемосхемах у выглядзе схем ЛЭП, адналінейных схем ТП і РП, табліц, часопісаў, а таксама тэкставых і гукавых паведамленняў. Схемы цалкам дынамічныя і забяспечваюць аўтаматычнае змяненне адлюстравання ўсіх камутацыйных апаратаў, элементаў і ўчасткаў у адпаведнасці з іх рэальным станам (уключаны, адключаны, пад напругай, заземлены і інш.).

Упраўленне элементамі сеткі. Кіраванне любымі элементамі сеткі ажыццяўляцца з выкарыстаннем мнемосхем. Усе элементы дынамічныя і маюць магчымасць як тэлемеханізаванага спосабу кіравання, так і ручнога.

Маецца магчымасць усталёўкі на любы элемент схемы пераносных зазямленняў і плакатаў.

Пры дастатковым узроўні тэлемеханізацыі КП, у выпадках аварыйнага адключэння ЛЭП 10 (6) кв на падстанцыях напругай 35 кв і вышэй, забяспечваецца аўтаматычнае вызначэнне пашкоджанага ўчастку і аўтаматычнае фармаванне набораў каманд па лакалізацыі пашкоджанага ўчастку і перазапічцы непашкоджаных участкаў.

У сістэме забяспечаны аўтаматычны разлік рэжыму сеткі, становішчы якія рэгулююць прылад, меркаванага месца пашкоджання, колькасці адключаных спажыўцоў, колькасці недаадпуску электраэнергіі, колькасці адключаных ТП і інш. Разлікі ажыццяўляюцца як на падставе дадзеных тэлеметрыі, так і дадзеных ручнога ўводу.

У сістэме забяспечаны аўтаматычны кантроль за дзеяннямі персаналу пры працы з мнемасхемамі. Фарміруюцца папераджальныя паведамленні ў выпадку ўключэння ў паралель, падачы напругі на зазямлены ўчастак, зазямленні ўчастку які знаходзіцца пад напругай і блакавацца дзеянні ў выпадку спробы ўсталёўкі плакатаў на абсталяванні змешчанага пад напругай, спробы ўключэння камутацыйнага апарата з усталяваным плакатам і інш.

Для вырашэння гэтых задач прадугледжаны наступны комплекс праграм:

• Аўтаматызаваная сістэма пашпартызацыі абсталявання распрадсетак

•  Аўтаматызаваная сістэма дыспетчарскага кіравання сеткамі 0,38-10 кВ

•  Аўтаматызаваная сістэма звядзення балансаў

•  Аўтаматызаваная сістэма планавання і ўліку рамонтных работ

Аўтаматызаваная сістэма пашпартызацыі абсталявання распрадсетак.

У аснове комплексу ляжыць аўтаматызаваная сістэма пашпартызацыі абсталявання. Яна прызначана для пераводу ў лічбавы від пашпартнай інфармацыі і фарміравання паўнацэннай базы даных, якая служыць інфармацыйным забеспячэннем для стварэння і функцыянавання іншых сістэм.

Сістэма будуецца на базе комплексу праграм "Дыпаль-РЭС". У аснову тэхналогіі пашпартызацыі пакладзена стварэнне галоўных пашпартных схем: пашпартных схем паветраных участкаў, схем-планшэтаў кабельных участкаў, адналінейных электрычных схем трансфарматарных падстанцый і размеркавальных пунктаў. Пры прамалёўцы схем адначасова ажыццяўляецца пашпартызацыя элементаў і фармаванне электрычных сувязяў паміж імі. Як самастойныя аб'екты распредсети пашпартызуюцца ўсе паветраныя і кабельныя лініі напругай 0,38 – 10 кВ, трансфарматарныя падстанцыі і размеркавальныя пункты. Дзякуючы выкарыстанню спецыяльна распрацаваных методык прамалёўкі схем забяспечваецца перавод у лічбавы выгляд максімальна магчымага аб'ёму інфармацыі пры мінімуме працавыдаткаў. Уся інфармацыя захоўваецца ў базе дадзеных пад кіраваннем СКБД "Oracle". Фарміраванне друкаваных пашпартоў, у тым ліку розныя спецыялізаваныя інфармацыйныя табліцы аб абсталяванні, правадах, ізалятарах, муфтах і да т.п., ажыццяўляецца дынамічна аўтаматычнай выбаркай з базы дадзеных.

Аўтаматызаваная сістэма дыспетчарскага кіравання сеткамі 0,38-10 кВ

Аўтаматызаваная сістэма дыспетчарскага кіравання забяспечвае рашэнне як традыцыйных задач (апрацоўка тэлеметрычнай інфармацыі, тэлекіраванне і да т.п.), так і аналітычных задач кантролю за дзеяннямі дыспетчара пры выкананні пераключэнняў, задач разліку рэжымаў, разліку пашкоджаных участкаў і да т.п. Аўтаматычнае рашэнне гэтых задач стала магчымым дзякуючы выкарыстанню поўнай дынамічнай мадэлі распредсети. Працэс стварэння сістэмы, у тым ліку мадэль сеткі, аўтаматызаваны. Мнемосхемы ліній, трансфарматарных падстанцый і размеркавальных пунктаў фармуюцца канвертаваннем інфармацыі з пашпартнай базы дадзеных. Усе камутацыйныя апараты на мнемосхемах дынамічныя і могуць адлюстроўвацца рознымі станамі. Перавод з аднаго стану ў іншы ажыццяўляецца або дыспетчарам, або тэлеметрычнай інфармацыяй. Дзякуючы поўнай дынаміцы ўчасткі мнемосхем аўтаматычна афарбоўваюцца рознымі колерамі ў залежнасці ад узроўня напругі і станы (пад напругай, адключаны, заземлены).

Сістэма ўкаранёна ў адзінаццаці РЭС Рэспублікі Беларусь

Сістэма дыспетчарскага кіравання можа дадаткова камплектавацца самастойнымі праграмнымі модулямі: трэнажор аператыўных пераключэнняў, модуль аўтаматычнага кіравання пераключэннямі, модуль дыстанцыйнага кантролю за дзеяннямі ОВБ.

Трэнажор аператыўных пераключэнняў убудаваны сістэму дыспетчарскага кіравання. Для ажыццяўлення трэнінгу АСДУ пераходзіць у рэжым імітацыі. Для трэніроўкі могуць выкарыстоўвацца як рэальныя станы схем, так любыя іншыя якія задаюцца карыстачом. Адметная асаблівасць трэнажора складаецца ў аўтаматычным кантролі дзейных правілаў выканання пераключэнняў, што забяспечвае магчымасць трэніроўкі ў любых сітуацыях.

Модуль аўтаматычнага кіравання пераключэннямі можа функцыянаваць толькі пры наяўнасці тэлемеханізаваных ТП і РП. Ён аўтаматычна вызначае пашкоджаны ўчастак пры аварыйным адключэнні лініі 10(6) кв, фармуе набор каманд па яго лакалізацыі і фармуе шэраг набораў каманд па перазапічванні непашкоджаных участкаў ад сумежных фідэраў. Ад дыспетчара патрабуецца абраць з прапанаваных модулем кіравання пераключэннямі варыянт перазапіткі і даць дазвол на аўтаматычнае выкананне каманд. Усе каманды фарміруюцца, перадаюцца і кантралююцца аўтаматычна.

Модуль дыстанцыйнага кантролю за дзеяннямі ОВБ забяспечвае ўзаемадзеянне аўтаматызаванай сістэмы дыспетчарскага кіравання з "кішэнным кампутарам" (КПК) ОВБ па канале сотавай сувязі. Модуль дазваляе дыспетчару стварыць бланк выканання пераключэнняў, перадаць яго ў КПК ОВБ і арганізаваць кантроль усіх дзеянняў ОВБ па наступнай схеме. Першапачаткова ОВБ выбірае неабходнае дзеянне ў бланку пераключэнняў, КПК перадае паведамленне ў сістэму дыспетчарскага кіравання, дыспетчар правярае правільнасць меркаванага дзеяння і дае дазвол на яго выкананне, КПК прымае і адлюстроўвае пацверджанне, ОВБ выконвае дзеянне і адзначае ў бланку, КПК адпраўляе паведамленне аб выкананні дзеяння, паведамленне апрацоўваецца і архівуецца ў сістэме дыспетчарскага ўпраўлення. Па выніках дзеянняў аўтаматычна фармуецца пратакол. Акрамя таго, пры атрыманні паведамлення аб выкананні дзеяння адбываецца аўтаматычная змена стану нетелемеханізаваных камутацыйных апаратаў, з якімі былі зроблены пераключэнні.

Модулі ўкаранёны ў Маладзечанскім сельскім РЭС

Аўтаматызаваная сістэма звядзення балансаў (АССБ)

АССБ забяспечвае аўтаматычнае фармаванне справаздач аб балансах электрычнай энергіі:

• па любой з ліній 10 (6) кв,

• па любой з ліній 0,38 кв,

• па любым ТП

• па любым сілавому трансфарматару

Перыяд фарміравання любой са справаздач задаецца і можа складаць суткі, месяц(ы) і год. Дыскрэтнасць сутачных справаздач складае 1 гадзіну.

Інфармацыйную аснову справаздач складае база даных разліковых значэнняў энергаразмеркавання па элементах сеткі. Разлік ажыццяўляецца аўтаматычна кожныя пяць хвілін з выкарыстаннем рэальнай мадэлі сеткі на момант разліку.

У разліку ўдзельнічаюць:

• Тэлевымярэнне нагрузак па ЛЭП 10 кВ і наяўныя на падстанцыях

(ЦІ паступаюць з падстанцый у АСДУ і аўтаматычна транслюецца ў АССБ)

• Палажэнні камутацыйных апаратаў

(Палажэнні тэлемеханізаваных камутацыйных апаратаў паступаюць з падстанцый

у АСДУ і аўтаматычна транслюецца ў АССБ.

Палажэнні нетелемеханізаваных камутацыйных апаратаў усталёўваецца дыспетчарам у АСДУ і аўтаматычна транслюецца ў АССБ).

• База даных мадэлі сеткі.

(Фарміруецца аўтаматычна з пашпартнай базы даных і захоўваецца ў АССБ. Змяшчае апісанне ўсіх аднастайных участкаў ліній, камутацыйных апаратаў, элементаў ТП, РП і ПС як дынамічных аб'ектаў, якія змяшчаюць пэўныя наборы ўласцівасцей. Змяняецца па меры змянення пашпартоў)

• Сутачныя графікі нагрузак па ЛЭП 0,38 кВ.

(Задаюцца па кожнай ЛЭП паасобку і захоўваюцца ў АССБ. Задавацца могуць як вымераныя, так і тыпавыя графікі, якія выбіраюцца ў залежнасці ад віду спажыўцоў. Для адной ЛЭП задаецца адзін сутачны графік з указаннем даты і ўводзяцца каэфіцыенты для пераліку актыўнай і рэактыўнай магутнасці ў залежнасці ад месяца.Графікі змяняюцца па меры неабходнасці).

На падставе прыведзеных даных кожныя 3 хвіліны аўтаматычна разлічваецца размеркаванне магутнасцей па ўсіх элементах сеткі. Значэнні магутнасцяў аўтаматычна пералічваюцца ў пагадзінныя значэнні энергіі, якія архівуюцца ў базу дадзеных. Акрамя разлічаных значэнняў энергій у базу даных заносіцца інфармацыя аб адпушчанай энергіі спажыўцам. Яна паступае з аўтаматызаванай сістэмы разліку са спажыўцамі з улікам прывязкі да месца ўстаноўкі лічыльнікаў.

Для павышэння дакладнасці разлікаў у АССБ прадугледжана магчымасць уводу паказанняў лічыльнікаў электрычнай энергіі, устаноўленых спачатку ЛЭП 10 кВ. Гэта дае магчымасць параўноўваць разліковыя значэнні энергіі, якая адпускаецца энергіі ў ЛЭП 10 кВ з вымеранымі па лічыльніках, а таксама пералічваць энергараспраядзеленне па элементах сеткі. Пералік адбываецца за каляндарны месяц шляхам пераразмеркавання энергіі, вымеранай па лічыльніках, у адпаведнасці з разлічанымі пагадзіннымі графікамі.

Аўтаматызаваная сістэма планавання і ўліку рамонтных работ

Аўтаматызаваная сістэма планавання і ўліку рамонтных работ прызначана для стварэння і захоўвання ўсіх дакументаў, якія ўдзельнічаюць у планаванні і ўліку рамонтных работ (Мал.2). У працэсе фарміравання дакументаў аўтаматычна забяспечваецца дакладны ўлік усіх выкананых работ, выкарыстаных матэрыялаў і працавыдаткаў у разрэзе кожнага аб'екта распредсети. Па выніках выкананых рамонтаў аўтаматычна рэдагуецца пашпартная база даных.

Таксама ў нашай арганізацыі ёсць вялікі вопыт рэалізацыі сістэм АСКУЭ.

Асноўныя функцыі, якія выконваюцца сістэмамі АСКУЭ:

•  аператыўны (у паўгадзінным цыкле на ўзроўні размежавання паміж энергасістэмай і прамысловым спажыўцом) кантроль рэжымаў электраспажывання па энергіі і магутнасці прамысловым спажыўцом, якія ажыццяўляюць разлік з энергасістэмай па зонным тарыфе;

•  аператыўны кантроль за выкананнем лімітаў электраспажывання і магутнасці (у паўгадзінным цыкле) спажыўцом;

•  вядзенне разліковага расходу электраэнергіі ў пунктах размежавання паміж энергасістэмай і прамысловым спажыўцом;

•  дакладнасць прынятай і перададзенай інфармацыі;

•  збор вымярэнняў і сэрвісных дадзеных з лічыльнікаў Альфа па запыце ці ў аўтаматычным рэжыме;

•  вядзенне архіваў вымяраных велічынь у адпаведнасці з тыпавымі патрабаваннямі да сістэм АСКУЭ;

•  пошук максімальных магутнасцяў на зададзеных часавых інтэрвалах;

•  шматтарыфны ўлік энергіі і магутнасці;

•  вядзенне календара з чатырма сезонамі і чатырма тыпамі дзён тыдня;

•  фарміраванне лакальнай базы даных першаснай інфармацыі і аднаўленне ў любы момант у камп'ютарнай базе даных усіх паказанняў лічыльнікаў на 30-хвілінных інтэрвалах за тры месяцы;

•  выкарыстанне генератара справаздач для фармавання розных тыпаў справаздач з выкарыстаннем дадзеных, счытваных са лічыльнікаў;

•  аўтаматычнае атрыманне справаздач па расходу электраэнергіі асобных лічыльнікаў і іх ГАААТ з вывадам на друк і пабудовай адпаведных графікаў;

•  перадача даных па каналах сувязі на вышэйстаячы ўзровень па запыце;

•  убудаваны кантроль працаздольнасці лічыльнікаў;

•  вядзенне часопіса падзей;

•  абарона ад несанкцыянаванага доступу на ўзроўні праграмнага забеспячэння і канструкцыі;

•  захаванне дадзеных у памяці ў выпадку няспраўнасці ліній сувязі або знікненні сілкавальнай напругі;

Спецыялісты ўчастка АСК могуць працаваць з рознымі праграмнымі прадуктамі вядучых фірм Siemens, ALSTOM, ABB і інш. Гэтак жа ёсць свае праграмныя распрацоўкі сістэм АСК ТП якія значна таннейшыя за замежныя аналагі.