Главная Статьи Применение системы SCADA совместно с комплектными распределительными устройствами серии TEL

Применение системы SCADA совместно с комплектными распределительными устройствами серии TEL

Добавлено: 18.02.12 | Авторство: Р.И. Мудрак, А.Н. Пасько | Просмотров: 4320

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) - диспетчерское управление и сбор данных.

Одним из основных направлений в развитии энергосистемы Украины является улучшение показателей надёжности и качества электроснабжения конечных потребителей. Реализация комплекса мер, предпринимаемых в данном направлении, предусматривает, кроме всего прочего, и повышение эффективности управления распределительными сетями. Начиная с 60-х годов прошлого века, в мировой практике для решения подобных задач широко используются системы SCADA.

Перечень основных функций SCADA-системы, предназначенной для энергетики, можно свести к следующему:

  • сбор данных с контроллерного уровня;
  • первичная обработка данных;
  • графическое представление информации;
  • передача команд оператора в адрес модулей управления;
  • регистрация событий;
  • архивирование и хранение информации;
  • оповещение персонала об аварийных событиях;
  • формирование статистических сводок и отчетов;
  • обеспечение среды исполнения прикладных программ.

Кроме того, особенностью систем SCADA, применяемых в распределительных сетях, является упор на взаимодействие с оператором, так называемый интерфейс Человек-Машина, который предполагает минимальное автоматическое управление.

Необходимо отметить, что реализация эффективной системы телеуправления целесообразна лишь с коммутационным оборудованием, обеспечивающим возможность дистанционного управления. Очевидно, что коммутационный аппарат с ручным приводом или присоединение с выключателем нагрузки, требующее замены предохранителя после каждого отключения тока короткого замыкания, оснащать SCADA-системой представляется малоперспективным. В нашем случае, благодаря применению вакуумных выключателей ВВ/TEL и микропроцессорных устройств защиты, распределительные устройства, выполненные на базе КРУ серии TEL, были идеально совместимы с системами телемеханизации. Это позволило использовать специализированное программное обеспечение, разработанное компанией «Систел», совместно с КРУ/TEL для организации полноценной системы SCADA.

Сердцем системы является центральная приемо-передающая станция (ЦППС) реального времени, осуществляющая приём информации от микропроцессорных реле и передачу им команд телеуправления, а также обмен данными с оперативно-информационным комплексом (ОИК), который выступает в роли сервера и обеспечивает хранение, архивацию и удалённое отображение данных через WEB интерфейс. Управление SCADA системой производится при помощи программы GRED, реализующей автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера. Также GRED является средой для разработки интерфейса АРМ. Для отображения принимаемых и архивных данных в виде графических зависимостей используется подсистема Grafix. Структурная схема системы представлена на рис.1.

Рис.1. Структурная схема системы SCADA «Систел».

В случае установки системы на отдельной подстанции, все компоненты работают на одном персональном компьютере, как показано на рис. 2. Соединенные экранированной витой парой, реле защиты и модули управления по интерфейсу RS485 подключены к персональному компьютеру и образуют так называемый «физический уровень» системы SCADA.

Рис.2. Функциональная схема системы SCADA «Систел»

Персональный компьютер, расположенный на РП, как правило, помещается в отдельно стоящий шкаф управления (рис.3). В случае если не требуется установка АРМ на подстанции, системный блок может быть расположен в шкафу оперативного питания. Также, для РП с постоянным дежурным персоналом, компьютер может быть расположен в помещении дежурного электрика. Связь с «верхним» уровнем осуществляется по выделенной телефонной линии, сети Ethernet или радиоканалу.

Рис.3. Внешний вид шкафа управления

На данный момент в эксплуатации Киевских кабельных сетей находится 12 распределительных устройств серии TEL выполненных с применением систем SCADA подобной архитектуры. 9 из них на базе программного обеспечения «Систел», 3 на базе ПО «Квант». Эти распределительные устройства, выполненные по двулучевой схеме, включают два вводных присоединения, транзитные присоединения, узел секционирования и не менее двух линий к силовым понижающим трансформаторам. АРМ диспетчера SCADA «Систел» такого РУ представлено на рис.4.

Рис.4. Автоматизированное рабочее место диспетчера РП

В окне программы отображается действующая однолинейная схема РУ. Значительную часть компонентов схемы представляют динамические объекты, соответствующие выключателям, разъединителям-заземлителям, заземлителям сборных шин, секционным разъединителям, измерительным устройствам и пр. Их положение, цвет и величина отображаемых значений соответствуют реальным данным, полученным от контролируемого оборудования в режиме реального времени. Для получения более подробной информации по присоединению необходимо нажать кнопку «Подробно», относящуюся к данному присоединению. Вариант окна для отдельного присоединения представлен на рис.5.

Рис.5. Информация по присоединению

В этом окне отображаются текущие значения токов и/или напряжений на присоединении, зарегистрированные срабатывания устройств защиты и автоматики, а также данные о текущем положении коммутационных аппаратов присоединения. Сверху указан номер присоединения, значения параметров которого представлено на экране, название присоединения, тип установленного микропроцессорного реле и модуля управления, текущее время (фактическое время последнего опроса данного реле), номинальный первичный ток фазных трансформаторов тока и трансформатора тока нулевой последовательности, а также номинальное первичное напряжение трансформаторов напряжения. С левой стороны расположена таблица параметров присоединения. С правой - окно положения коммутационных аппаратов присоединения, состояния блокировки разъединителя и элементов управления выключателем.

Для перехода к окну информации о последних срабатываниях, представленному на рис.6., необходимо нажать кнопку «Последние срабатывания».

Рис.6. Информация о последних срабатываниях

Окна последних срабатываний содержат информацию о 5 последних срабатываниях каждого реле, установленного на данном присоединении. Под срабатыванием понимается изменение состояния дискретных входов и выходов, а также изменение состояния признаков срабатывания защит и автоматики. На центральном диспетчерском пункте, в котором осуществляется сбор информации с нескольких РП, главный экран АРМ может иметь вид, представленный на рис.7.

Рис.7. АРМ Энергосистемы

Оснащение городских сетей 6(10) кВ комплектными распределительными устройствами, оборудованными системой SCADA, позволяет практически мгновенно реагировать на события, происходящие в сети, оценить общее состояние сети и произвести оперативные переключения за считанные минуты. Это, в свою очередь, даёт возможность оптимизировать работу оперативно-диспетчерского персонала, сократить затраты на обслуживание оборудования, повысить надёжность электроснабжения и перейти на качественно новый уровень управления распределением электроэнергии.

Опубликовано: «Электрические сети и системы» № 2, 2009 г.