РЗА 2008. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ОБЪЕМА ИНФОРМАЦИИ, ВВОДИМОЙ В АСУ. МНОГО ИЛИ МАЛО?

Выбор оптимального объема информации, вводимой в АСУ. Много или мало?
Докладчик: ЗАО «Арева Передача и Распределение», Соколов Г.А.


В настоящем докладе я хотел бы коснуться вопросов создания и проектирования АСУ энергетических объектов и выбора оптимального объема информации, вводимой в АСУ.

В настоящее время в Российской энергетики идет активной процесс автоматизации энергетических объектов. Под автоматизацией я понимаю, как установку новых систем управления, так и замену устаревших (электромеханических) схем управления на более современные цифровые АСУ.

Передача электроэнергии является отраслью энергетики, в которой автоматизация идет наиболее быстрыми темпами. В частности, я говорю о ФСК и его программе стратегического развития ЕНЭС.
Данная программа предусматривается автоматизацию практически всех передающих подстанции Российской энергосистемы и перевод их в необслуживаемый режим работы с управление из единого диспетчерского пункта. Программа автоматизации подстанций ФСК началась в 2003-2004 годах. К настоящему моменту выполнена автоматизация порядка 20 подстанции.


Таким образом, в настоящий момент ФСК является компанией, которая активно применяет средства АСУ и имеет четкую техническую политику в области автоматизации. В силу этого при рассмотрении проблемы выбора оптимального количества информации, вводимой в АСУ, я буду ориентироваться на технические требования ФСК и наш опыт работы по создания АСУ объектов ФСК.

Что же такое АСУ подстанции в понимании ФСК? «АСУ ПС должна обеспечить комплексную автоматизацию технологических процессов с целью повышения надежности и экономичности работы оборудования подстанции. АСУ является главным средством ведения оперативным персоналом технологического процесса, обеспечивающая требуемый уровень надежности и эффективности эксплуатации основного оборудования во всех режимах функционирования ПС. Кроме того, АСУ является средством интеграции в едином информационном пространстве всех подсистем, предусматриваемых на ПС».
Данное определение взято из стандартной конкурсной документации по одной из подстанций ФСК и может быть распространено на любую из них.
Можно выделить несколько источников информации поступающей в АСУ подстанции.


Во-первых, это дискретные и аналоговые сигналы, вводимые в АСУ с помощью плат ввода/вывода, установленных в контроллерах присоединениях. Например, таким образом, вводится информация о состоянии коммутационных аппаратов, положения выкатной тележки и т.д.

Во-вторых, в АСУ поступает информация от терминалов РЗА с использованием протоколов МЭК 60870-5-103, МЭК 61850, ModBus и другие. Информация поступает в цифровом виде. Таким образов в систему вводится информация о срабатывании терминалов РЗА, параметров аварийных режимов, состояние дискретных входов/выходов терминала и т.д.

В-третьих, информация поступает от смежных подсистем. Например, информация от системы АИИС КУЭ, которая используется для организации технического учета и т.д.


Основная проблема, на которой я хотел бы остановиться, заключается в выборе оптимального количества информации, вводимой в АСУ.
В большинстве случаев при выборе объема информации, вводимой в АСУ, действует принцип – чем больше, тем лучше. Например, если в объем реконструкции подстанции входит замена ячеек 6 кВ, то при проектировании закладывается, что в систему АСУ должны вводиться абсолютно все дискретные сигналы. Неважно, что в оперативных блокировках будут использоваться только 50% этих сигналов. Проектировщики руководствуются принципом – давайте заведем все, а потом уже разберемся.


Такой подход приводит к тому, что в АСУ поступает завышенный объем информации и это может негативно влиять на работоспособность системы в целом. Такие проблемы объясняются весьма просто. Система управления должна реализовывать управления процессом в реальном времени, что накладывает ограничения на объем информации обрабатываемой в единицу времени. Эти ограничения связаны с такими факторами как: пропускная способность сети, производительность компьютерного и контроллерного оборудования, протокольные ограничения и т.д. Если объем поступающей информации превышает эти ограничения, то это может привести к «зависаниям» системы и временной потери ее работоспособности. Таким образом, выбор оптимального количества сигналов, вводимых в АСУ, имеет критическое значение для обеспечения надежной работы АСУ.
Существует несколько подходов к решению данной проблемы. Основные моменты, связанные с завышение количества информации, закладываются на стадии проектирования. В силу этого решения данной проблемы лежат в плоскости организации правильной работы с проектными институтами.


Первый подход заключается в выдаче проектной организации типовых решений по всем видам первичного оборудования, заменяемого на подстанции. Типовые решения включают в себя таблицу сигналов и карту оперативных блокировок.
Второй подход подразумевает большую самостоятельность проектного института и заключается в плотной работе поставщика АСУ со специалистами проектного института с целью оптимизации объемов сигналов вводимых в АСУ.
Не берусь оценивать эти два подхода. Из очевидных отличий отмечу, что первый подход подразумевает меньшую самостоятельность проектного института и его ограничения в выборе вариантов технических решений, закладываемых в рабочую документацию. Второй подход во многом является формой помощи специалистам проектного института, но роль ведущего выполняет проектный институт.
Компания Арева по одному из проектов столкнулось с проблемой избыточности количества сигналов, вводимых в АСУ. В процессе проектирования в таблицу сигналов было заложено избыточное количество сигналов. При этом проектный институт ориентировался на требования к проектированию ФСК. Надо заменить, что указанные требования оставляют определенный диапазон свободы выбора при формировании таблицы сигналов. Специалисты проектного института, руководствуясь принципом «Чем больше, тем лучше», заложили избыточное количество сигналов.

В ходе работы наших инженеров над решения проблемы с работоспособностью системы АСУ в условии ввода избыточного количества сигналов были выработаны следующий основные моменты, которые помогают избежать такой ситуации:

1. Взаимодействие поставщика вторичного оборудования с проектным институтом носит стратегический характер. В силу этого было принято решение, что по каждому проекту создается рабочая группа инженеров Аревы. Основная задача данной группы является плотная работа с проектным институтом, ответы на вопросы и в некоторой степени контроль технических решений, закладываемых при рабочем проектировании.

2. В случае, если проектный институт готов работать в режиме, когда поставщик вторичного оборудования будет ведущим по проекту, то мы передаем типовые решения на основе нашего опыта работы по предыдущим проектам.

3. Техническая рекомендация. В результате анализа загрузки системной шины было выявлено, что наиболее критическими является объем телеизмерений передаваемых в циклическом режиме. При этом под телеизмерениями понимаются, как сигналы с ТТ и ТН, так и сигналы 4-20 мА, вводимые с различных информационных датчиков (температура, давление и т.д.). Если первый тип телеизмерений (с ТТ и ТН) носит критический характер и в любом случае должен вводится в систему управления, то второй тип (сигналы 4-20 мА) больше носит информационный характер. Объем телеизмерений второго типа должен выбираться руководствуюсь здравым смыслом. Как правило, их количество может быть с оптимизировано.

4. Техническая рекомендация. Основной трафик системной шины загружается циклическими передачами телеизмерений. Для телеизмерений второго типа мы предлагаем проектным институтам рассмотреть алгоритм передачей параметра по его изменению. Что же это значит? При конфигурировании системы управления для выбранного сигнала телеизмерения задается диапазон изменения т.е. при выходе из этого диапазона параметр будет считаться изменившимся. Далее для этого параметра указывается алгоритм архивации по изменению. Использования такого алгоритма позволяет резко сократить фоновую загрузку сети.

В конце я еще раз хотел бы подчеркнуть. С развитием внедрения автоматизированных систем управления энергетическими объектами (подстанциями) все чаще возникает проблема избыточности вводимой в АСУ информации. Такая избыточность может нарушить работу АСУ и негативно повлиять на ее работоспособность. Для решения проблемы избыточности существует два подхода: предоставление проектному институту типовых решений и плотная работа поставщика вторичного оборудования с проектным институтом. Выбор первого или второго подхода определяется спецификой реализации конкретного проекта. Компания Арева применяет как первый, так и второй в зависимости от специфики проекта.

подписка на новости
 
информационные спонсоры и партнёры ГК ЭВР
 
сотрудничество
 
ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ © 2003—2011 ГК ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВЫСТАВКИ РОССИИ