uy » Katalog » Raqamli podstansiya. Raqamli podstansiya uskunasi qanday yaratiladi Raqamli podstansiya uskunasi

Raqamli podstansiya. Raqamli podstansiya uskunasi qanday yaratiladi Raqamli podstansiya uskunasi

DIGITAL

SUBSTATION

DIGITAL

SUBSTATION

SANOAT BOSHQARUVCHI TANCHI PANELI ORQALI SUBSTANSIYANING O‘ZIY EHTiyojlarini INTERFAOL BOSHQARISH

Mikroprotsessorlarni himoya qilish va avtomatlashtirish terminallari, IEC 61850 protokollarini qo'llab-quvvatlovchi elektr energiyasini o'lchash asboblari

AN'anaviy OQIM TRANSFORMORLARI VA VOLTAJ TRANSFORMORLARI AVTOBUSNI BOG'LASH QURILMA BILAN BO'LGAN.

O'lchovlar, nazorat va signalizatsiya sensorli HMI PANEL BO'LGAN SANOAT KOMPYUTER ORQALI BOSHQARILGAN SCADA TIZIMIDA AMALGA KELADI.

Raqamli podstansiya nima?

Bu IEC 61850 protokolidan foydalangan holda rele himoyasi va avtomatlashtirish tizimlari, elektr energiyasini hisobga olish, texnologik jarayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimlari va favqulodda vaziyatlarni ro'yxatga olishni ta'minlaydigan raqamli qurilmalar majmuasi bilan jihozlangan podstansiya.

IEC 61850 standartining joriy etilishi podstansiyaning barcha texnologik jihozlarini yagona axborot tarmog'iga ulash imkonini beradi, bu orqali nafaqat o'lchash moslamalaridan rele himoyasi va avtomatlashtirish terminallariga ma'lumotlar uzatiladi, balki boshqaruv signallari ham uzatiladi.

Eksklyuziv yechim mavjud bo'ldi

IEC 61850 standarti 110kV va undan yuqori kuchlanish sinfiga ega bo'lgan podstansiyalarda juda yaxshi ma'lum, biz dastur uchun yechim taklif qilamiz. ushbu standartdan 35kV, 10kV va 6kV sinflarida.

Raqamli podstansiya nima uchun kerak?

Dizayn vaqtini 25% ga qisqartirish

Sxema va funksional yechimlarni tiplashtirish. Kabinetlarning o'rni bo'linmalarida funktsional sxemalar, terminal qatorlari sonini kamaytirish.

O'rnatish va ishga tushirish ishlari hajmini 50% ga qisqartirish

Yuqori zavod tayyorgarligi eritmasi qo'llaniladi. Zavod asosiy va yordamchi kontaktlarning zanglashiga olib o'tish moslamalarini o'rnatishni amalga oshiradi. Operatsion oqim tizimlarining kabinetlararo ulanishlari yotqizilmoqda, texnologik jarayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimlari va energiya sarfini avtomatlashtirilgan boshqarish tizimlari o'rnatilmoqda. O'rni himoyasi va avtomatlashtirish tizimlarini parametrlashtirish, sozlash va sinovdan o'tkazish amalga oshiriladi.

Ta'mirlash xarajatlari 15% ga kamaydi

Uskunaning holatini On-line diagnostikasi tufayli vaqt bo'yicha rejali texnik xizmat ko'rsatishdan uskunaning holatiga ko'ra texnik xizmat ko'rsatishga o'tish. Bu ishchilar tomonidan muntazam texnik xizmat ko'rsatish uchun tashriflar sonini kamaytiradi.

Operatsion kommutatsiyaning 100% masofadan turib operatsiyalarni video monitoringi bilan amalga oshiriladi

Barcha tizimlarning yagona raqamli makonga oddiy integratsiyalashuvi podstansiyani xavfsiz va samarali boshqarish, shuningdek, boshqa darajalarni APCS tizimiga integratsiya qilish imkonini beradi.

U qanday ishlaydi?

DIGITAL SUBSTATION IEC 61850

Buyurtmachiga 100% zavod tayyorligidagi raqamli komplekt transformator podstansiyalari, jumladan, barcha asosiy podstansiya tizimlari: APCS, ASKUE va MV yetkazib beriladi.

KRU "Klassik" zamonaviy arxitekturaga ega va dizayn va ekspluatatsion parametrlari bo'yicha barcha zamonaviy talablarga eng yuqori darajada javob beradi. Asosiy elektron sxemalarning keng tarmog'i tufayli, kommutatorlarni loyihalash va qo'llashda echimlarning yuqori moslashuvchanligiga erishiladi.

Podstansiyaga o'rnatilgan barcha 10 kV kuchlanishli elektr uzatish moslamalari xujayralari topraklama ajratgichi uchun elektr haydovchi va kalitli tortib olinadigan kasseta elementi bilan jihozlangan.

SKP moduli yoritish, isitish va ventilyatsiya tizimlari va o'rnatilgan elektr jihozlari bilan jihozlangan maxsus izolyatsiyalangan elektr idishidir.

Ushbu modullar qisqa o'rnatish va ishga tushirish muddatlari bilan yuqori zavod tayyorligiga ega, bu esa yuqori korroziyaga chidamliligi va og'ir iqlim sharoitida ishlash qobiliyati bilan birga ularni to'liq transformator podstansiyalarini qurishda ajralmas qiladi.

■ Modulli bino butun xizmat muddati davomida texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmaydi.

■ Ishlab chiqarish korxonasi butun xizmat muddati uchun korroziyaga qarshi himoya va bo'yash uchun kafolat beradi.

■ Modulli bino normal ish sharoitida issiqlik yo'qotish quvvati 4 kVt dan oshmaydi (tashqi harorat-40 ° C, ichki harorat +18 ° C) va energiya tejash rejimida 3 kVt (tashqi harorat -40 ° C, ichki harorat +5 ° C).

SKP modullari aluzink qoplamali metalldan tayyorlangan (Al-55% -Zn-45%), bu modullarning butun ishlash muddati uchun kafolatlangan korroziyadan himoya qilishni ta'minlaydi.

U qanday ishlaydi?

DIGITAL SUBSTATION IEC 61850

Kommutator shkaflari himoya va avtomatlashtirish uchun mikroprotsessorli terminallar, shuningdek, analog-raqamli konvertorlar bilan jihozlangan. Analog signallarni raqamliga o'tkazish bitta kommutator shkafi chegarasidan tashqariga chiqmaydi.

UROV, ZMN, AVR, LZSH, arc himoyasi, DZT, OBR himoyasi uchun interterminal ulanish kerak. IEC 61850 protokolidan foydalanish tufayli terminallar orasidagi barcha signallar bitta optik kabel yoki bitta Ethernet kabeli orqali uzatiladi. Shunday qilib, shkaflar o'rtasida almashinuv faqat raqamli kanal orqali amalga oshiriladi, bu esa shkaflarni birlashtiruvchi an'anaviy sxemalarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi.

An'anaviy signal kabellari o'rniga optik kabel yoki Ethernet kabelidan foydalanish ikkilamchi uskunani rekonstruksiya qilishda podstansiyaning ishlamay qolish muddati va narxini pasaytiradi va o'rni himoyasi va avtomatlashtirish tizimini oson va tez qayta konfiguratsiya qilish imkoniyatini yaratadi.

O'rni himoyasi va avtomatlashtirish qurilmalari o'rtasida uzatiladigan diskret signallarning aksariyati favqulodda vaziyat rejimini yo'q qilish tezligiga bevosita ta'sir qiladi, shuning uchun signal IEC 61850-8.2 ponksiyon yordamida uzatiladi. (GOOSE), bu yuqori ishlashi bilan ajralib turadi.

Bitta GOOSE ma'lumotlar paketini uzatish vaqti

xabarlar 0,001 soniyadan oshmaydi.

Bu shunday edi

O'lchovlar va diskret signallarni o'rni himoyasi va avtomatlashtirish qurilmalaridan APCS tizimiga uzatish MMS protokoli (buferlangan va buferlanmagan hisobot xizmatlaridan foydalangan holda) orqali amalga oshiriladi. Telesignalizatsiya va telemetriya tizimlarining ishlashi davomida katta hajmdagi ma'lumotlar uzatiladi. Axborot tarmog'idagi yukni kamaytirish uchun MMS protokoli qo'llaniladi, bu uzatiladigan ma'lumotlarning ixchamligi bilan tavsiflanadi.

U qanday ishlaydi?

IEC 61850 aloqa protokoli podstansiyada o'rnatilgan uskuna va barcha tizimlarni real vaqt rejimida o'z-o'zini diagnostika qilish imkonini beradi. Oddiy ish rejimidan og'ishlar aniqlansa, tizim avtomatik ravishda zaxira sxemasini faollashtiradi va operatsion xodimlarga tegishli xabar beriladi.

Tizim olingan ma'lumotlarni tahlil qiladi va tavsiyalar ishlab chiqaradi texnik xizmat ko'rsatish muntazam rejalashtirilgandan ish printsipini o'zgartirishga imkon beruvchi uskunalar profilaktika ishlari nosozliklar yuzaga kelganda ishlash. Ushbu operatsiya printsipi uskunaga texnik xizmat ko'rsatish uchun xodimlarning xarajatlarini kamaytirishga imkon beradi.

Substansiyani loyihalashda standartlashtirilgan interfeysga ega IEC 61850 protokoli tufayli har qanday ishlab chiqaruvchining uskunasidan foydalanish mumkin. ushbu protokol... DSP yuqori darajadagi APCS tizimiga osongina integratsiya qilish qobiliyatiga ega.

U qanday ishlaydi?

DIGITAL SUBSTATION IEC 61850

ETZ Vector raqamli podstansiyasida barcha ulanish kommutatsiya moslamalarini to'liq masofadan boshqarish amalga oshiriladi: o'chirgich, tortib olinadigan element, topraklama kaliti. Shunday qilib, podstansiyani to'liq nazorat qilish masofadan turib amalga oshiriladi, bu esa xodimlarning xavfsizligini sezilarli darajada oshiradi.

Butun podstansiyadan ma'lumotlarni yig'ish va kommutatsiya qurilmalarini real vaqt rejimida boshqarish ETZ Vector ning barcha raqamli podstansiyalarining asosiy konfiguratsiyasiga kiritilgan Scada tizimi yordamida amalga oshiriladi.

uchun avtomatlashtirilgan ish stantsiyasining mavjudligini ta'minlaydi operativ xodimlar podstansiyada va / yoki boshqaruv xonasida. Scada-tizim podstansiyada sodir bo'layotgan signallar va hodisalarni vizual tarzda ko'rish imkonini beradi va ta'minlaydi batafsil ma'lumot grafik displeydagi signal yoki hodisa haqida.

Bundan tashqari, Scada-tizimining funktsiyalaridan biri kameralar bo'linmalariga o'rnatilgan kameralardan video tasvirlarni translyatsiya qilishdir, bu esa kommutatsiya qurilmalarining holatini kuzatish imkonini beradi.

Scada - tizimni har qanday tizim bilan osongina birlashtirish mumkin dasturiy ta'minot tizimlari yuqori daraja, shuning uchun podstansiyani energetika tumanining yagona raqamli makoniga kiritish qiyin bo'lmaydi.

V.M. Zinin ("NIPOM" OAJ)
A.M. Podlesny ("InSAT" MChJ)
V.G. Karantayev ("Infotecs" OAJ)

Ishlatilgan texnologik yechimlar 60 yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan yagona energiya tarmog'i (YES) ko'p jihatdan operatsion imkoniyatlar chegarasiga yaqinlashadi. 2011-yilda ishlab chiqilgan UESni rivojlantirish konsepsiyasiga ko‘ra, keyingi bosqich faol-adaptiv tarmoq (AAC), xorijiy terminologiyada – Smart Gridga ega bo‘lgan intellektual tizim bo‘lishi mumkin. UES ob'ektlarini avtomatlashtirish darajasini oshirish jarayoni allaqachon amalga oshirilmoqda, yangi texnologiyalar joriy etilmoqda, ulardan foydalanish nafaqat sof texnologik amalga oshirishning barcha qiyinchiliklarini, balki xavflarni ham keltirib chiqaradi. axborot xavfsizligi.

Eng muhimlaridan biri tarkibiy qismlar Smart Grid kontseptsiyasi raqamli podstansiya (DSP) hisoblanadi. DSP deganda boshqaruvni avtomatlashtirishning yuqori darajasiga ega bo'lgan podstansiya tushuniladi, unda deyarli barcha ma'lumotlar almashinuv jarayonlari DSP elementlari o'rtasida ham, ular bilan ham amalga oshiriladi. tashqi tizimlar, shuningdek, DSP ishlashini nazorat qilish IEC protokollari asosida raqamli shaklda amalga oshiriladi, xususan, ochiq ob'ektga yo'naltirilgan standart IEC 61850. Ushbu standartga muvofiq, qurilmalar qo'llab-quvvatlashi kerak (1-rasm): qabul qilish qobiliyati lahzali qiymatlar namunalari (Soddalashtirilgan qiymatlar), oqim / kuchlanishning analog signallari, GOOSE-xabarlarni nashr qilish / obuna bo'lish imkoniyati, MMS protokoli orqali "mijoz-server" texnologiyasidan foydalangan holda ma'lumot almashish imkoniyati. MMS ma'lumotlar uzatish tezligiga ta'sir qiladigan TCP stekining tepasida ishlaydi, shuning uchun MMS ko'pincha kechikishlar uchun muhim bo'lmagan ma'lumotlarni uzatish muammolarini hal qilish uchun ishlatiladi, masalan, teleboshqaruv buyruqlarini uzatish, telemetriya va telesignal ma'lumotlarini yig'ish va uzatish ularni yuqori darajaga - SCADA tizimlariga. MMS protokolidan farqli o'laroq, GOOSE, aksincha, "tezkor signallarni" uzatish uchun ishlatilishi mumkin, masalan, ushbu protokoldagi ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri Ethernet-ga tayinlanganligi sababli, elektron to'xtatuvchini himoyadan o'chirish buyruqlari. TCP stekini chetlab o'tgan ramka.

Raqamli podstansiya kabi yangi yaratilgan apparat-dasturiy ta'minot tizimlari Rossiya Federatsiyasining amaldagi me'yoriy-huquqiy hujjatlariga mos kelishi, shuningdek, kibermudofaa tizimlarini qurishning ilg'or jahon tajribasini hisobga olishi kerak.

Belgilangan talablarga javob beradigan DSP kiberhujumlardan yuqori texnologiyali himoya vositalariga ega bo'lishi kerak, chunki u birinchi navbatda muhim axborot infratuzilmasi (CII) ob'ekti hisoblanadi, buni loyiha tasdiqlaydi. Federal qonun No 47571-7 «KII xavfsizligi to'g'risida Rossiya Federatsiyasi"Davlat Dumasining Energetika qo'mitasi tomonidan tavsiya etilgan va 2017 yil 27 yanvarda birinchi o'qishda qabul qilingan. Ushbu qonun loyihasi kompyuter hujumlari sodir bo'lgan taqdirda uning barqaror ishlashini ta'minlash uchun mamlakat CIIni himoya qilish sohasida davlat tomonidan tartibga solishning asosiy tamoyillarini belgilaydi. U “Axborot xavfsizligi doktrinasi”ni amalga oshirish maqsadida ishlab chiqilgan
Rossiya Federatsiyasidan "Rossiya Prezidentining 2016 yil 5 dekabrdagi qarori bilan tasdiqlangan, uning doirasida KIIni himoya qilish strategik maqsadlardan biri sifatida belgilangan. Qonun loyihasiga ko‘ra, “muhim infratuzilmaga davlat organlarining axborot tizimlari va telekommunikatsiya tarmoqlari, mudofaa sanoati, sog‘liqni saqlash, transport, aloqa, kredit-moliya, energetika, yoqilg‘i, yadroviy, raketa-kosmik, tog‘-kon sanoatida faoliyat yurituvchi jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimlari, metallurgiya va kimyo sanoati ”.

Belgilangan talablarni batafsil bayon qilgan holda, yaratilgan DSP ob'ektning kiber himoyasini ta'minlaydigan quyidagi xususiyatlarga ega bo'lishi kerak:

Rossiya Federatsiyasida rossiyalik mutaxassislar tomonidan ishlab chiqilgan va asosiy tarkibiy qismlarga (operatsion tizim, mikroprotsessor, periferik interfeys boshqaruvchisi, asosiy kirish / chiqish tizimi) ega bo'lgan rus ishonchli apparat-dasturiy ta'minot platformasida yaratilishi kerak.
to'liq dizayn hujjatlari;
IEC TC57 guruhi tomonidan ishlab chiqilgan standartlar qoidalarini hisobga oling: IEC 61850, IEC60870, IEC 62351 aloqa protokollari xavfsizligi nuqtai nazaridan, shuningdek, INL Cyber Security Procurement Language 2008 standarti, ISO talablari / jihatidan IEC 27000 seriyali standartlar umumiy tamoyillar
raqamli boshqaruv tizimlari va GOST-R IEC 62443-3-2013 xavfsizligini ta'minlash;
raqamli podstansiyaning har bir elementi yoki har bir quyi tizimiga o'rnatilgan ruscha kriptografik algoritmlardan foydalaning.

Qurilishning yana bir o'ziga xos xususiyati texnologik tizimlar energetika sohasida boshqaruv shundan iboratki, ularda kriptografik axborot xavfsizligi (CIP) dan foydalanish unumdorlikni kamaytirmasligi kerak, chunki vaqtinchalik (favqulodda) jarayonlarning davomiyligi o'nlab mikrosekundlarni tashkil qiladi. Bugungi kunda ishlatiladigan ko'plab mikrokontrollerlarda kiberxavfsizlik elementlarini o'rnatish dastlab ishlab chiquvchi tomonidan ta'minlanmaydi yoki imkonsizdir, chunki ularni o'rnatish talab qilinadigan ish faoliyatini ta'minlamaydi.

“NIPOM” OAJ, “InSAT” MChJ, “InfoTeKS” OAJ va INEUM im mutaxassislari o‘z fanlari bo‘yicha ko‘p yillik tajriba va bilimlarga tayangan holda. I.S. Bruk ”barcha belgilangan talablarga javob beradigan raqamli podstansiyani ishlab chiqdi. DSP ning "pastki" darajasi "NIPOM" OAJning innovatsion rele himoya terminallariga (RPA) asoslangan. Ishlab chiqilgan o'rni himoyasi va avtomatlashtirish terminali (2-rasm) tashqi simlarning orqa ulanishi bilan blok-tipli kasseta shaklida ishlab chiqariladi va xizmat ko'rsatadigan sinov nazorati tizimi bilan jihozlangan.
asosiy bloklar va bloklarning ishlashini tekshirish.

O'rni korpusida diskret kirish / chiqish platalari, o'lchangan oqimlar va kuchlanishlarni ta'minlash uchun analog kirish platasi, universal platalarning (AI, DO / DI) kabel qismini moslashtirish uchun orqa panel, elektr ta'minoti va Elbrus mikroprotsessorli sanoat kompyuteri mavjud. , chunki KSZI OS Elbrus ning ishlashi ma'lumotlarni ruxsatsiz kirishdan (NSD) himoya qilishning zarur darajasini ta'minlaydi va tizimning ishlashiga ta'sir qilmaydi. Har bir DO / DI platasida 11 DI kanali va 10 DO kanali mavjud. Shunday qilib

Shunday qilib, bitta holatda 33 dan 66 gacha DI kanallarini va 30 dan 60 DO kanallarini bajarish mumkin, bu esa ishlab chiqilgan rele himoyasi va avtomatlashtirish terminallaridan signallari kam bo'lgan ob'ektlarda ham, komplekslarda ham foydalanish imkonini beradi. ko'p sonli ulanishlarga ega bo'lganlar. SV protokoli (IEC 61850) yordamida liniyaning bo'ylama differensial himoyasi signallarini uzatish funktsiyalarini amalga oshirish uchun Ethernet portlarining sonini sanoat kompyuteriga standart chekilgan kartani uning dizaynini o'zgartirmasdan qo'shish orqali oshirish mumkin. . Terminal mantig'ini va uning apparat dizaynini to'liq ajratish himoya sxemalarining erkin sozlanishi mantiqi uchun keng imkoniyatlarni taqdim etishga imkon berdi. Terminalning kiberxavfsizligini oshiradigan xususiyatlari qatoriga "NIPOM" OAJ tomonidan "Infotecs" OAJ bilan birgalikda amalga oshirilgan ikki faktorli autentifikatsiyaning qattiq mexanizmlari kiradi.

Ishlab chiqilgan tizimning "yuqori" darajasi, yuqorida aytib o'tilganidek, xuddi shu nomdagi mahalliy Elbrus protsessoriga asoslangan serverdir. operatsion tizim, agar kerak bo'lsa, zaxiralanishi mumkin. Bundan tashqari, ma'lum bir ob'ektning talablariga qarab, AstraLinux OS ham yechimda ishlatilishi mumkin. Ma'lumotlarni yig'ish va qayta ishlash muhiti sifatida InSAT MChJ tomonidan ishlab chiqarilgan Rossiyaning SCADA tizimi MasterSCADA 4D ishlatiladi. MasterSCADA 4D - bu ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash usullari, shu jumladan IEC 61131-3 standarti tillarida va hozirda Elbrus OS da ishlaydigan yagona SCADA tizimi bilan o'zaro faoliyat platformali, vertikal integratsiyalangan dasturiy platforma. MasterSCADA 4D IEC 61850 (MMS) protokolining o'rnatilgan drayveri orqali o'rni himoyasi terminalidan ma'lumotlarni to'playdi va ma'lumotlarni mnemonik diagrammalar, hisobotlar va tendentsiyalar ko'rinishida avtomatlashtirilgan tizimga taqdim etadi. ish joyi podstansiya operatori. Operatorning boshlang'ich (asosiy) mnemonik diagrammasi (3-rasm) nimstansiyaning bir chiziqli diagrammasi, ulanishi va asosiy uskunaning holatini ko'rsatadi.

Bundan tashqari, operator har doim DSP tarmoq topologiyasining fiksatsiya bilan davlat signalizatsiyasi (shu jumladan ish stantsiyalari, SCADA serverlari va ikkilamchi aloqa uskunalari) ko'rinishidagi ishlashi haqida ma'lumotga ega. to'liq ro'yxat hodisalar jurnalidagi signallar. MasterSCADA 4D-ning o'rnatilgan himoya mexanizmlari tizimdagi foydalanuvchilarning autentifikatsiyasi va identifikatsiyasini, shuningdek, ishlab chiquvchi tomonidan oldindan belgilangan namunaga muvofiq ularning kirish huquqlarini farqlashni, identifikatsiya paytidan boshlab tizimdan chiqishgacha bo'lgan barcha foydalanuvchi harakatlarini ro'yxatga olishni ta'minlaydi. tizim.

Substansiyaning elektron perimetrini himoya qilish va ko'p darajali himoya qilish tamoyilini amalga oshirish uchun Infotecs OAJ, ViPNetCoordinator HW 1000 tomonidan ishlab chiqilgan xavfsizlik shlyuzlaridan foydalanildi.Podstansiyaning mahalliy tarmog'i bir nechta xavfsizlik domenlariga bo'lingan / segmentlangan, ya'ni axborot xavfsizligini ta'minlash uchun turli talablarga ega bo'lgan podstansiya zonalari.

Shunday qilib, ViPNetCoordinator IG sanoat xavfsizligi shlyuzidan foydalanib, kirish huquqlari o'rtasida chegaralangan
stansiya darajasi va bay va texnologik avtobus darajalari, bu rasmdagi funktsional diagrammada ko'rsatilgan. 5.

Xavfsizlik devorlari yordamida ko'p darajali himoya qilish tamoyilini amalga oshirish nafaqat mumkin, balki Rossiya FSTECning 14 martdagi buyrug'i talablariga muvofiq ishlayotgan va qisman modernizatsiya qilinayotgan podstansiyalarda ma'lumotlarni himoya qilish uchun zarur choradir. , 2014 yil 31-son.

Yangi tashkil etilgan podstansiyalarda ham, chuqur modernizatsiya qilinayotgan podstansiyalarda ham RFI o'rnatilgan vositalaridan foydalanishni etarli deb tan olish noto'g'ri bo'lar edi, chunki himoyalanmagan telekommunikatsiya protokollariga: MMS, GOOSE, SV kompyuter hujumlarining yuqori xavfi saqlanib qolmoqda.

Telekommunikatsiya protokollarining funktsional ishonchliligi, xavfsizligi, tezligi, shuningdek optimal xarajatlarga qo'yiladigan talablar to'plamini qondirish zarurati kontekstida axborotni kriptografik himoya qilish vositalarini har bir elementga yoki har bir quyi tizimga joylashtirish kontseptsiyasini amalga oshirish zarur. raqamli podstansiya eng istiqbolli ko'rinadi.

OAJ NIPOM, MChJ InSAT, OAJ Infoteks va PJSC INEUM im. I.S. Bruk "bu bilan to'xtab qolmang va yuqori voltli ob'ektlarning ishonchliligini oshirish uchun DSP-ning kiber-himoyalangan amalga oshirilishini amalga oshirishga imkon beruvchi mahalliy echimlardan foydalangan holda ishlab chiqilgan DSP-ni takomillashtirishni davom ettiring. elektr tarmoqlari.

Adabiyotlar ro'yxati

Asosiy faol moslashuvchan tarmoqqa ega bo'lgan intellektual energiya tizimi kontseptsiyasi qoidalari.
Xalqaro elektrotexnika komissiyasi. Aloqa tarmoqlari va elektr taʼminotini avtomatlashtirish tizimlari - 8-1-qism: Maxsus aloqa xizmatlarini xaritalash (SCSM) - MMS (ISO 9506-1 va ISO 9506-2) va ISO / IEC 8802-3 ga moslamalar; IEC 61850-8-1-2011; Xalqaro elektrotexnika komissiyasi (IEC): Jeneva, Shveytsariya, 2011 yil.
Buyurtma Rossiya FSTEC 14 mart 2014 yil 31-son.

Zinin Vladimir Mixaylovich - "NIPOM" AJ Ilg'or rivojlanish departamenti direktori,
Podlesniy Andrey Mixaylovich - savdo bo'limi boshlig'i dasturiy ta'minot MChJ "InSAT",
Karantayev Vladimir Gennadievich - "Infotecs" OAJ biznesni rivojlantirish yo'nalishi boshlig'i.

Raqamli podstansiya - muhim element intellektual energiya tizimi OAJ «STC Elektroenergetika» OAJ «ENERGOSETPROEKT instituti» OAJ «Continuum PLUS» ITC Ma'ruzachi: Morjin Yuriy Ivanovich, axborot-nazorat tizimlari va tizimlarni modellashtirish bo'yicha direktor, t.f.n. "Elektr energetikasi ilmiy-texnika markazi" AJ

Raqamli podstantsiya 3 Bugungi kunda sanoatda "raqamli podstantsiya" atamasi nimani anglatishi haqida turli xil nuqtai nazar va yondashuvlar mavjud. UNEG miqyosida elektr energiyasini uzatish, o'zgartirish va taqsimlash jarayonlarini avtomatlashtirishni muvaffaqiyatli rivojlantirish uchun raqamli podstansiyaning dasturiy-apparat kompleksining umumiy konsepsiyasi ishlab chiqilmoqda. Mahalliy elektroenergetika sanoatining rivojlanishi boshlanganidan beri ACS TP PS loyihalari amalga oshirildi muhim rivojlanish apparat va dasturiy vositalar elektr podstansiyalarida foydalanish uchun boshqaruv tizimlari. Yuqori kuchlanishli raqamli oqim va kuchlanish transformatorlari paydo bo'ldi; o'rnatilgan aloqa portlari bilan birlamchi va ikkilamchi elektr tarmoqlari uskunalari ishlab chiqilmoqda; ishlab chiqish vositalari bilan jihozlangan mikroprotsessorli kontrollerlar ishlab chiqariladi, ular asosida PSning ishonchli dasturiy-apparat kompleksini yaratish mumkin; IEC 61850 xalqaro standarti qabul qilindi, u avtomatlashtirish ob'ekti sifatida nimstansiya to'g'risidagi ma'lumotlarni taqdim etishni, shuningdek podstansiyaning mikroprotsessorli intellektual elektron qurilmalari (IED), shu jumladan monitoring va nazorat qilish qurilmalari o'rtasida raqamli ma'lumotlar almashinuvi protokollarini tartibga soladi. , o'rni himoyasi va avtomatlashtirish (RPA), favqulodda vaziyatlarni avtomatlashtirish (PA) , telemexanika, elektr hisoblagichlari va boshqalar. Bularning barchasi yangi avlod podstansiyasini - raqamli podstansiyani (DSP) qurish uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi, unda monitoring, tahlil va nazorat muammolarini hal qilishda barcha axborot oqimlarini tashkil etish raqamli shaklda amalga oshiriladi.

Raqamli podstansiya 4 Substansiyaning barcha boshqaruv darajalarida raqamli signal uzatishga o'tish olish imkonini beradi butun chiziq afzalliklari, shu jumladan: kabelning ikkilamchi sxemalari va ularni yotqizish uchun kanallar narxini sezilarli darajada kamaytirish, raqamli signal manbalarini birlamchi uskunaga yaqinlashtirish; Zamonaviy ikkilamchi uskunalar - mikroprotsessor qurilmalari va optik aloqaga o'tish hisobiga ikkilamchi sxemalarning elektromagnit mosligini oshirish; Analog signallarni kiritish yo'llarini yo'q qilish orqali mikroprotsessorli aqlli elektron qurilmalarni loyihalash xarajatlarini soddalashtirish va pirovardida kamaytirish; IED interfeyslarini birlashtiring, ushbu qurilmalarning almashinishini sezilarli darajada soddalashtiring (shu jumladan bir ishlab chiqaruvchining qurilmalarini boshqa ishlab chiqaruvchining qurilmalariga almashtirish) va hokazo.

YARATISH MAQSADLARI, YARATISHNING ASOSIY PRINSİPLARI YARATISH MAQSADLARI KAPITAL XARAJATLARNI KASHAYTIRISH - kabel mahsulotlari va kabel inshootlari uchun xarajatlarni kamaytirish - terminallar narxini pasaytirish (apparatni birlashtirish, kirish modullarini raqamli interfeyslar bilan almashtirish) - kamaytirish. yer uchastkalari podstansiyalarni joylashtirish uchun zarur bo'lgan (optik raqamli TT va VT, zamonaviy mikroprotsessorli ikkilamchi uskunalardan foydalanish kamaytirish imkonini beradi); - quvvatli elektr jihozlarining ishlash muddatini oshirish (kengaytirilgan diagnostika); - loyihalash, o'rnatish va ishga tushirish xarajatlarini kamaytirish (kabellar sonini qisqartirish, jihozlar sonini qisqartirish, shkaf jihozlari va raqamli aloqa nuqtai nazaridan dizayn echimlarini terish imkoniyatlarini kengaytirish).

YARATISH MAQSADLARI, YARATISHNING ASOSIY PRINSİPLARI FOYDALANISHNING MAQSADLARI FOYDALANISH XARAJATLARINI KASHAYTIRISH (xizmat ko'rsatish uchun) - ekspluatatsiya va texnik xizmat ko'rsatishni soddalashtirish (real vaqt rejimida uzluksiz ilg'or diagnostika, shu jumladan - metrologik tavsiflar; qurilmaning holati va ishlashi to'g'risida keng qamrovli ma'lumotlarni to'plash va ko'rsatish). podstansiya); - o'lchash aniqligining oshishi (ayniqsa, 10-15% In dan kam oqimlarda) va shu sababli elektr energiyasini o'lchashning aniqligi va OMP aniqligining oshishi; - "DC tarmog'idagi tuproq" tipidagi nuqsonlarning paydo bo'lish ehtimolini kamaytirish (raqamli optik aloqalardan foydalanish hisobiga DCS o'lchamlarini qisqartirish); - asosiy elektr jihozlarining to'satdan ishdan chiqishi va elektr ta'minotining taqchilligi va ishlab chiqarish tsiklining buzilishi uchun tegishli jarimalar sonini kamaytirish (markaziy isitish tizimining texnik vositalarining butun majmuasini kengaytirilgan diagnostika qilish);

YARATISH MAQSADLARI, YARATISHNING ASOSIY PRINSİPLARI ISHLAB CHIQARISH XARAJATLARINI KASHAYTIRISH (texnik xizmat ko'rsatish uchun) - nosozliklar, nosozliklar, o'rni himoyasi nosozliklari sonini kamaytirish (mis o'rniga optik kabellardan foydalanish zamonaviy ikkilamchi uskunalarning elektromagnit mosligini oshiradi - mikroprotsessorli rele himoyasi qurilmalari va avtomatlashtirish); - o'rni himoyasining algoritmik ishonchliligini oshirish (to'yinganlikning yo'qligi va optik raqamli TTning aperiodik komponentini o'lchash qobiliyati rele himoyasi algoritmlarini soddalashtiradi va yaxshilaydi); - o'zgaruvchan tok va kuchlanish davrlari uchun sarfni kamaytirish (optik KT va VTlardan foydalanish natijasida)

YARATISH MAQSADLARI, ASOSIY PRINSİPLARI YARATISHNING ASOSIY PRINSİPLARI Axborot olish va boshqarish buyruqlarini uzatish uchun raqamli (asosan optik) texnologiyalarga o'tish - signal manbasini "tezda almashtirish" imkoniyati va shu bilan - rele himoyasi ishonchliligini oshirish. ; - javob tezligini oshirish ("sakrashdan" himoya qilish shart emas, ijro etuvchi qismning javob berish vaqtini qisqartirish - optik IGBT modullari tufayli, favqulodda vaziyat rejimini aniqlash vaqtini qisqartirish *). - xavfsiz ishlash va elektromagnit moslashuv nuqtai nazaridan sharoitlarni yaxshilash (optik aloqalar tufayli, kommutatordan potentsial olib tashlash yo'q); DSP uskunasida intellektual komponentni oshirish - uzluksiz diagnostika vositalari va usullarini ishlab chiqish (nazorat qilish). xususiyatlarning degradatsiyasi, operatsiyalarni bajarishga tayyorligini nazorat qilish, metrologik tavsiflarni nazorat qilish), - har bir terminalda amalga oshirilgan funktsiyalar sonini kengaytirish; - hisoblash va diagnostika vazifalarining bir qismini interfeys modullariga (Smart-IED) o'tkazish.

YARATISH MAQSADLARI, ASOSIY PRINSIPLLARI YARATISHNING ASOSIY PRINSİPLARI DSPni ikki bosqichli amalga oshirish: 1-bosqich: - mavjud asosiy uskunadan foydalanish, unga IEC va IEC asosidagi raqamli intellektual modul (odatda xonada joylashgan) interfeysi qo'shiladi. ishlatiladigan datchiklarning tarkibi va turini sozlash mumkin. Operatsion tajribaga ega bo'lish. - o'rni himoyasi va avtomatlashtirish qurilmalarining barcha assortimentini ishlab chiqish, PA, IEC va IEC interfeyslari bilan o'lchovlar 2-bosqich: - ixtisoslashtirilgan raqamli qarovsiz sensorlar, dala kontrollerlari, qattiq jismli boshqaruv modullarini integratsiyalashgan holda asosiy elektr jihozlarini sezilarli darajada modernizatsiya qilish. . Interfeys moduli tomonidan bajariladigan vazifalar doirasini kengaytirish. Operatsion tajribasini hisobga olgan holda barcha DSP komponentlarini takomillashtirish.

DIGITAL SUBSTATION KOMPONENTLARI Raqamli asboblar transformatorlari Harmonik komponentlarni o'lchash Kengaytirilgan dinamik va chastota diapazoni O'lchov sinxronizatsiyasi Metrologik yo'qotishlarni kamaytirish Elektromagnit ta'sirlarning (shovqinning ta'siri, qoldiq magnitlanish va boshqalar) ta'sirini bartaraf etish), OMPning aniqligini oshirish. O'z-o'zini tashxislash Soddalashtirilgan o'rnatish (kamroq og'irlik) Kamroq narx (kV kuchlanish sinfi uchun)

DIGITAL SUBSTATION KOMPONENTLARI (podstansiyani muvofiqlashtirish markazi - PCC) PCC - DSP ning dasturiy va apparat yadrosi, asosiy muvofiqlashtiruvchi. axborot oqimlari DSPda va podstantsiya uskunalarini nazorat qilish bo'yicha qarorlarni qabul qilish va amalga oshirish jarayonlarini avtomatlashtirish. Shu maqsadda PCC quyidagilarni ta'minlashi kerak: yangilangan modelni saqlash texnologik jarayonlar podstansiyalar boshqaruv algoritmlarini qurish, tahlil qilish, axborot ishonchliligi va podstansiyalar ishlashini boshqarish uchun asos sifatida; texnologik vaziyatlarni tahlil qilish uchun quyi tizimlarning ishlashi, shu jumladan. kompleksda boshqaruv qarorlarini qabul qilish jarayonlarini qo'llab-quvvatlash / favqulodda vaziyatlar joriy model asosida; DSP uskunasining holati to'g'risidagi ma'lumotlar bazasini tashkil etish va yuritish; uning favqulodda vaziyatlardan oldingi holatini kuzatish va ogohlantirish yoki signal signallari va xabarlarini berish; EPSda boshqaruv ierarxiyasining eng yuqori darajalarida markazlashtirilgan boshqaruv tizimining "vakili" sifatida boshqaruv markazlari bilan o'zaro hamkorlik; markaziy boshqaruv stansiyasi uskunasini masofadan boshqarish, uning qobiliyati, ruxsat etilganligi va xavfsizligi (podstansiya uskunasining haqiqiy holatini hisobga olgan holda), shuningdek, boshqaruv buyruqlarining muvaffaqiyatli bajarilishi ustidan nazoratni ta'minlash.

Metrologik yordam Yangi o'lchov sifatlari Ikkilamchi davrlarda yo'qotishlar (barcha qurilmalar uchun har xil); Bir nechta AD konvertatsiyalari (har bir qurilmada); O'lchovlarning sinxronligidan tashqari; EM ta'sirining katta ta'siri; va hokazo. Axborotni uzatishda yo'qotishning yo'qligi; Axborotning cheksiz takrorlanishi; Bir marta amalga oshirilgan AD konvertatsiyasi (asosiy o'lchov) va boshqalar. An'anaviy podstansiya Raqamli podstansiya

AXBOROT DASTURI (asboblar, ESKK) DASTURIY DASTURLAR - DSP PAK ning to'liq hayot aylanishini qo'llab-quvvatlash (loyihalash, ishga tushirish, foydalanish paytida) - yagona axborot maydonini qo'llab-quvvatlash (yagona tasniflash va kodlash tizimi, ishlayotganda xalqaro IEC standartlariga rioya qilish). ma'lumotlar bilan) - "o'z-o'zini hujjatlashtirish" PAK TsPSni qo'llab-quvvatlash (elektron shaklda hujjatlarni avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish, NCC, MES, PMES dan hujjatlarga kirishning kelishilgan shakllari); - Smart IED-larni konfiguratsiya va texnik xizmat ko'rsatishni qo'llab-quvvatlash (texnologik dasturiy ta'minot, joriy konfiguratsiya fayllari, operatsion hujjatlar); - ma'lumotlarni uzatish tarmoqlarining uzluksiz monitoringi va diagnostikasi. TASNIFI VA KODLASHNING Yagona TIZIMI - barcha turdagi elektr tarmoqlari ob'ektlari uchun yagona belgilash tizimi; Energetika ob'ektlarini loyihalash, amalga oshirish (qurilish), foydalanish va modernizatsiya qilish (rekonstruksiya qilish)da tasniflash va markalash ob'ektlarining yagona belgilanishi; - uskunani identifikatsiya qilish jarayonini markazsizlashtirish; - identifikatsiya kodining o'ziga xosligi; - identifikatsiya kodining amal qilish doirasiga chidamliligi; - mashinani qayta ishlash jarayonida (loyihalash bosqichida va foydalanish paytida) turli xil ma'lumotlar va hujjatlarni olish uchun so'rovlarning noaniqligi va to'g'riligi; - boshqa tasniflash tizimlari (xususan - CIM) bilan uyg'unlashtirish imkoniyati; - uskunalarning joriy mahalliy belgilarini saqlab qolish imkoniyatini ta'minlash

AXBOROT TA’MINOTI (Umumiy axborot modeli – CIM) CIM taqdimoti ma’lumotlarni tavsiflash uchun yagona til va shunga mos ravishda umumiy integrallashgan muhitdagi interfeysdir. CIM - bu FGC UES OAJning yagona ASTUda ishlashda ilovalar uchun umumiy til. Axborot modelini yaratish uchun dastlabki ma'lumotlar quyidagilar: - elektr zanjiri oddiy PS rejimi; - ob'ektlar, jihozlar, o'lchovlar, signallar va hujjatlarning noyob identifikatorlarini yaratish uchun tasniflash jadvallari va usullari; -model profili, u quyidagilarni belgilaydi: 1) axborot modeli sxemasida sinflar, atributlar va ular orasidagi munosabatlar; 2) axborot texnologiyalari sohasidagi standartlar (versiyagacha), ularga rioya qilish boshqaruv tizimini loyihalash, joriy etish va ishlatishda majburiydir.
Ishonchliligini ta'minlash (diagnostika va sinov) Uskunaning o'z-o'zini diagnostikasi: - asosiy elektr jihozlarining aqlli IED modullari - mikroprotsessor terminallari - raqamli tarmoqlar Ixtisoslashgan dasturiy ta'minot va apparat vositalaridan foydalangan holda tashqi avtomatik diagnostika: - o'chirmasdan (oqimlarning lahzali qiymatlarini taqqoslash) bir xil ulanishning turli xil CTPlari, elektr bilan bog'langan VT kuchlanishlarini taqqoslash, tugundagi oqimlar / quvvatlar yig'indisini nazorat qilish). - qisqa muddatli o'chirish bilan (terminallar uchun sinov signallarini emulyatsiya qilish va terminalning olingan javobini sinov bilan taqqoslash)

Raqamli podstansiya 20 “Elektr energetikasi ilmiy-texnika markazi” AJ FGC UES “Raqamli podstantsiya” AJ pilot loyihasi doirasida quyidagi yo‘nalishlarni muvofiqlashtiradi: 1. “Raqamli apparat-dasturiy kompleks konsepsiyasi”ni ishlab chiqish. 2010 yil dekabr 2. Elektr energetikasi ilmiy-texnika markazi AJning rekonstruksiya qilingan 110/10 kV nimstansiyasini “Raqamli podstantsiya”ga o'tkazish, quyidagilardan iborat: Optik tok va kuchlanish transformatorlari; Stansiya avtobusi, texnologik avtobus; Ko'p funktsiyali elektron o'lchash va o'lchash asboblari; Ma'lumotni ko'rsatish va podstansiyani boshqarish tizimi (SCADA); -2010-yil dekabr 2011-yilda podstansiyani mikroprotsessor himoyasi. 3. “Elektr energetikasi” OAJ Raqamli nimstansiya sinov poligonini tashkil etish.

Yangi ishlab chiqarish texnologiyalari zamonaviy tizimlar boshqaruv ilmiy tadqiqot va tajribalar bosqichidan amaliy foydalanish bosqichiga o‘tdi. Axborot almashinuvining zamonaviy aloqa standartlari ishlab chiqildi va joriy etilmoqda. Raqamli himoya va avtomatlashtirish qurilmalari keng qo'llaniladi. Uskuna va dasturiy ta'minotni boshqarish tizimlari sezilarli darajada rivojlandi. Yangi xalqaro standartlarning paydo bo'lishi va zamonaviy axborot texnologiyalarining rivojlanishi energiya ob'ektlarini avtomatlashtirish va boshqarish muammolarini hal qilishda innovatsion yondashuvlar uchun imkoniyatlarni ochib, yangi turdagi nimstansiyani - raqamli podstansiyani (DSP) yaratish imkonini beradi. DSP ning o'ziga xos xususiyatlari quyidagilardan iborat: birlamchi uskunaga o'rnatilgan aqlli mikroprotsessorli qurilmalarning mavjudligi, aloqa uchun mahalliy kompyuter tarmoqlaridan foydalanish, ma'lumotlarga kirishning raqamli usuli, uni uzatish va qayta ishlash, podstansiyani va uni boshqarish jarayonlarini avtomatlashtirish. Kelajakda raqamli podstansiya bo'ladi asosiy komponent aqlli tarmoq (Smart Grid).

"Raqamli podstantsiya" atamasi hali ham avtomatlashtirish va boshqarish tizimlari sohasidagi turli mutaxassislar tomonidan turlicha talqin qilinadi. Raqamli podstansiyaga qanday texnologiyalar va standartlar tegishli ekanligini tushunish uchun keling, APCS va o'rni himoyasi va avtomatlashtirish tizimlarining rivojlanish tarixini kuzataylik. Avtomatlashtirish tizimlarini joriy etish telemexanika tizimlarining paydo bo'lishi bilan boshlandi. Telemexanika qurilmalari USO modullari va o'lchash transduserlari yordamida analog va diskret signallarni yig'ish imkonini berdi. Telemexanika tizimlari asosida elektr podstansiyalari va elektr stansiyalari uchun texnologik jarayonlarni boshqarishning birinchi avtomatlashtirilgan tizimlari ishlab chiqilgan. APCS nafaqat ma'lumot to'plash, balki uni qayta ishlash, shuningdek ma'lumotlarni foydalanuvchilarga qulay interfeysda taqdim etish imkonini berdi. Birinchi mikroprotsessorga asoslangan rele himoyasi paydo bo'lishi bilan ushbu qurilmalardan olingan ma'lumotlar ham APCS tizimlariga integratsiyalana boshladi. Asta-sekin raqamli interfeyslarga ega qurilmalar soni ortib bordi (favqulodda vaziyatlarni boshqarish tizimlari, quvvat uskunalarini monitoring qilish tizimlari, shahar kommutatorining monitoringi tizimlari va yordamchi ehtiyojlar va boshqalar). Bu barcha ma'lumotlar qurilmalardan past daraja raqamli interfeyslar orqali avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimiga integratsiyalangan. Binolarni avtomatlashtirish tizimlarida raqamli texnologiyalardan keng foydalanishga qaramay, bunday podstansiyalar to'liq raqamli emas, chunki barcha dastlabki ma'lumotlar, shu jumladan blokli kontaktlarning zanglashiga olib kelishi, kuchlanish va oqimlarning holati analog signallar ko'rinishida kommutatordan operatsion boshqaruvga uzatiladi. markaz, bu erda har bir quyi darajadagi qurilma tomonidan alohida raqamlangan. Misol uchun, bir xil kuchlanish barcha pastki darajadagi qurilmalarga parallel ravishda beriladi, ular uni raqamli shaklga aylantiradi va uni APCS ga uzatadi. An'anaviy podstansiyalarda turli quyi tizimlar turli xil aloqa standartlari (protokollari) va axborot modellaridan foydalanadi. Himoya, o'lchash, hisobga olish, sifat nazorati, individual o'lchov tizimlari va funktsiyalari uchun aloqa, bu podstansiyada avtomatlashtirish tizimini joriy etishning murakkabligini ham, uning narxini ham sezilarli darajada oshiradi.

Raqamli podstantsiya standartlari va texnologiyalaridan foydalangan holda sifat jihatidan yangi avtomatlashtirish va boshqarish tizimlariga o'tish mumkin, ular quyidagilardan iborat:

1.ec 61850 standarti:
qurilma ma'lumotlar modeli;
podstansiyaning yagona tavsifi;
vertikal (MMS) va gorizontal (GOOSE) almashinuv protokollari;
oqim va kuchlanishning oniy qiymatlarini uzatish protokollari (SV);

2. raqamli (optik va elektron) oqim va kuchlanish transformatorlari;
3. analog multipleksorlar (Merging Units);
4. masofaviy modullar USO (Micro RTU);
5. aqlli elektron qurilmalar (IED).

IEC 61850 standartining asosiy xususiyati va boshqa standartlardan farqi shundaki, u nafaqat alohida qurilmalar o‘rtasida axborot uzatish masalalarini, balki sxemalar tavsifini rasmiylashtirish - podstansiya, himoya, avtomatlashtirish va o‘lchash, qurilma konfiguratsiyasini ham tartibga soladi. Standart an'anaviy analog hisoblagichlar (oqim va kuchlanish transformatorlari) o'rniga yangi raqamli o'lchash moslamalarini qo'llash imkoniyatini nazarda tutadi. Axborot texnologiyalari raqamli integratsiyalashgan tizimlar tomonidan boshqariladigan raqamli podstansiyalarning avtomatlashtirilgan dizayniga o'tish imkonini beradi. Bunday podstansiyalardagi barcha axborot kommunikatsiyalari raqamli bo‘lib, yagona texnologik shinani tashkil qiladi. Bu qurilmalar o'rtasida tezkor to'g'ridan-to'g'ri ma'lumot almashish imkoniyatini ochib beradi, bu esa pirovard natijada mis kabel ulanishlari sonini va qurilmalar sonini kamaytirishga, shuningdek, ularni yanada ixcham tartibga solishga imkon beradi.
RAQAMLI SUBSTANSIYA TUZILISHI

Keling, IEC 61850 standartiga muvofiq tuzilgan raqamli podstansiyaning tuzilishini batafsil ko'rib chiqaylik (rasm). Raqamli podstantsiya texnologiyasidan foydalangan holda qurilgan energiya ob'ektini avtomatlashtirish tizimi uch darajaga bo'lingan:
maydon darajasi (jarayon darajasi);
ulanish darajasi;
stantsiya darajasi.

Maydon darajasi quyidagilardan iborat:
diskret ma'lumotlarni yig'ish va boshqaruv buyruqlarini kommutatsiya qurilmalariga (mikro RTU) uzatish uchun asosiy sensorlar;
analog ma'lumotlarni yig'ish uchun asosiy sensorlar (raqamli oqim va kuchlanish transformatorlari).

Bay darajasi aqlli elektron qurilmalardan iborat:
nazorat qilish va nazorat qilish asboblari (ulanish kontrollerlari, ko'p funktsiyali o'lchash asboblari, ASKUE hisoblagichlari, transformator uskunalarini kuzatish tizimlari va boshqalar);
o'rni himoyasi terminallari va mahalliy favqulodda boshqaruvni avtomatlashtirish.

Stansiya darajasi quyidagilardan iborat:
yuqori darajadagi serverlar (ma'lumotlar bazasi serveri, SCADA serveri, telemexanika serveri, texnologik ma'lumotlarni yig'ish va uzatish serveri va boshqalar, ma'lumotlar konsentratori);
Substansiya xodimlarining ish joyi.

Tizimni qurishning asosiy xususiyatlaridan, birinchi navbatda, birlamchi ma'lumotlarni yig'ish uchun innovatsion qurilmalarni o'z ichiga olgan yangi "maydon" darajasini ajratib ko'rsatish kerak: masofadan boshqarish moslamalari, raqamli asboblar transformatorlari, o'rnatilgan mikroprotsessorli diagnostika. quvvat uskunalari uchun tizimlar va boshqalar.

Raqamli asboblar transformatorlari IEC 61850-9-2 protokoliga muvofiq lahzali kuchlanish va oqimlarni bay darajadagi qurilmalarga uzatadi. Raqamli asboblar transformatorlarining ikki turi mavjud: optik va elektron. Raqamli podstansiyalarni boshqarish tizimlari va avtomatlashtirishni yaratishda optik asboblar transformatorlari eng maqbul hisoblanadi, chunki ular elektromagnit parazitlarning ta'sirini istisno qiladigan innovatsion o'lchash printsipidan foydalanadilar. Elektron asboblar transformatorlari an'anaviy transformatorlarga asoslangan va ixtisoslashgan analog-raqamli konvertorlardan foydalanadi.

Raqamli asboblar transformatorlarining optik va elektron ma'lumotlari IEC 61850-9 standartida ko'rsatilgan multipleksorlar (birlashtiruvchi birliklar) yordamida efirga uzatiladigan Ethernet paketlariga aylantiriladi. Multiplekserlar tomonidan tuzilgan paketlar Ethernet tarmog'i (jarayon shinasi) orqali ulanish darajasidagi qurilmalarga uzatiladi (APCS, RPA, PA va boshqalar uchun boshqaruvchilar) O'tkazilgan ma'lumotlarning namuna olish tezligi o'rni uchun davr uchun 80 balldan yomon emas. himoya va avtomatlashtirish qurilmalari va APCS, AIIS KUE va boshqalar uchun davr uchun 256 ball.

Kommutatsiya moslamalarining joylashuvi va boshqa diskret ma'lumotlar (boshqaruv rejimi tugmachalarining holati, drayvlarning isitish davrlarining holati va boshqalar) to'g'risidagi ma'lumotlar kommutatsiya moslamalari yaqinida o'rnatilgan tashqi USO modullari yordamida yig'iladi. Masofaviy modullar USO kommutatsiya qurilmalarini boshqarish uchun o'rni chiqishlariga ega va kamida 1 ms aniqlik bilan sinxronlashtiriladi. USO ning tashqi modullaridan ma'lumotlarni uzatish tomonidan amalga oshiriladi optik tolali aloqa IEC 61850-8-1 (GOOSE) texnologik avtobusining bir qismidir. Boshqaruv buyruqlarini kommutatsiya qurilmalariga uzatish IEC 61850-8-1 (GOOSE) protokoli yordamida tashqi USO modullari orqali ham amalga oshiriladi.

Quvvat uskunalari raqamli sensorlar to'plami bilan jihozlangan. Diskret kirishlar va 4-20 mA sensorlardan foydalanmasdan jarayonni boshqarish tizimlariga integratsiya qilish uchun raqamli interfeysga ega bo'lgan transformator va gaz izolyatsiyalangan uskunalarni kuzatish uchun maxsus tizimlar mavjud. Zamonaviy kommutatorlar o'rnatilgan raqamli oqim va kuchlanish transformatorlari bilan jihozlangan va kommutatorlardagi boshqaruv kabinalari diskret signallarni yig'ish uchun masofadan boshqarish moslamalarini o'rnatish imkonini beradi. GISda raqamli sensorlarni o'rnatish ishlab chiqarish zavodida amalga oshiriladi, bu esa loyihalash jarayonini, shuningdek, ob'ektda o'rnatish va ishga tushirish ishlarini soddalashtiradi.

Yana bir farq - o'rta (ma'lumotlar kontsentratorlari) va yuqori (server va ish stantsiyasi) darajalarining bir stantsiya darajasiga integratsiyalashuvidir. Bu ma'lumotlarni uzatish protokollarining birligi (IEC 61850-8-1 standarti) bilan bog'liq, unda ilgari turli formatlardan ma'lumotlarni integratsiyalashgan APCS uchun yagona formatga aylantirish bo'yicha ishlarni bajargan o'rta daraja asta-sekin o'z xususiyatlarini yo'qotmoqda. maqsad. Qo'shimchalar darajasiga dala darajasidagi qurilmalardan ma'lumot oladigan, mantiqiy ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshiradigan, boshqaruv harakatlarini dala darajasidagi qurilmalar orqali asosiy uskunaga uzatuvchi, shuningdek, ma'lumotni stansiya darajasiga o'tkazadigan aqlli elektron qurilmalar kiradi. Ushbu qurilmalarga bay kontrollerlari, MPRZA terminallari va boshqa ko'p funktsiyali mikroprotsessorli qurilmalar kiradi.

Tuzilishdagi keyingi farq uning moslashuvchanligidir. Raqamli podstansiya uchun qurilmalar modulli asosda tayyorlanishi mumkin va ko'plab qurilmalarning funktsiyalarini birlashtirishga imkon beradi. Raqamli podstansiyalarni qurishning moslashuvchanligi energiya ob'ektining xususiyatlarini hisobga olgan holda turli xil echimlarni taklif qilish imkonini beradi. Birlamchi ma'lumotlarni yig'ish va raqamlashtirish uchun energiya uskunalarini almashtirmasdan mavjud podstansiya modernizatsiya qilingan taqdirda, masofadan boshqarish kabinetlarini o'rnatish mumkin. Shu bilan birga, diskret kirish / chiqish platalaridan tashqari, masofadan boshqarish moslamalarida to'g'ridan-to'g'ri analog kirish platalari (1/5 A) mavjud bo'lib, ular IEC 61850-9 standartidagi an'anaviy oqim va kuchlanish transformatorlaridan ma'lumotlarni to'plash, raqamlashtirish va chiqarish imkonini beradi. -2 protokol. Kelajakda birlamchi uskunani to'liq yoki qisman almashtirish, shu jumladan elektromagnit transformatorlarni optik bilan almashtirish ulanish va podstansiyaning darajalarini o'zgartirishga olib kelmaydi. GIS dan foydalanilganda, masofadan boshqarish moslamasi, birlashtiruvchi blok va bay kontroller funktsiyalarini birlashtirish mumkin. Bunday qurilma kommutatorning boshqaruv kabinetiga o'rnatiladi va barcha dastlabki ma'lumotlarni (analog yoki diskret) raqamlashtirishga, shuningdek, ko'rfaz boshqaruvchisining funktsiyalarini va mahalliy boshqaruvning zaxira funktsiyalarini bajarishga imkon beradi.

IEC 61850 standartining paydo bo'lishi bilan bir qator ishlab chiqaruvchilar raqamli podstansiya mahsulotlarini chiqardilar. Hozirgi vaqtda butun dunyo bo'ylab IEC 61850 standartini qo'llash bilan bog'liq ko'plab loyihalar allaqachon yakunlangan bo'lib, ular ushbu texnologiyaning afzalliklarini ko'rsatdi. Afsuski, hozir ham, raqamli podstansiya uchun zamonaviy echimlarni tahlil qilishda, standart talablarining ancha erkin talqin qilinishini ko'rish mumkin, bu kelajakda nomuvofiqliklar va integratsiya muammolariga olib kelishi mumkin. zamonaviy yechimlar avtomatlashtirish sohasida.

Bugungi kunda Rossiyada raqamli podstantsiya texnologiyasini ishlab chiqish ustida faol ish olib borilmoqda. Bir qator pilot loyihalar ishga tushirildi, etakchi rus firmalari mahalliy mahsulotlar va raqamli podstansiya uchun echimlarni ishlab chiqishni boshladilar. Bizning fikrimizcha, raqamli podstansiyaga yo‘naltirilgan yangi texnologiyalarni yaratishda nafaqat ma’lumotlarni uzatish protokollari, balki tizimni qurish mafkurasida ham IEC 61850 standartiga qat’iy amal qilish zarur. Standart talablariga muvofiqligi kelajakda yangi texnologiyalar asosida ob'ektlarni modernizatsiya qilish va texnik xizmat ko'rsatishni soddalashtirish imkonini beradi.

2011 yilda Rossiyaning etakchi kompaniyalari ("NPP EKRA" MChJ, "EnergopromAvtomatizatsiya" MChJ, "Profotek" YoAJ va "NIIPT" OAJ) O'zbekiston hududida raqamli podstansiyalarni yaratish bo'yicha ilmiy, texnik, muhandislik va tijorat sa'y-harakatlarini birlashtirish maqsadida strategik hamkorlikni tashkil etish bo'yicha bosh kelishuvni imzoladilar. Rossiya Federatsiyasi.

IEC 61850 ga muvofiq ishlab chiqilgan tizim uch darajadan iborat. Texnologik avtobus optik transformatorlar (Profotek YoAJ) va tashqi USO (microRTU) NPT Expert (MChJ EnergopromAvtomatizatsiya) bilan ifodalanadi. Ulanish darajasi - NPP EKRA MChJ mikroprotsessor himoyasi va EnergopromAvtomatizatsiya MChJ NPT BAY-9-2 ulanish nazoratchisi. Ikkala qurilma ham IEC 61850-9-2 analog ma'lumotlarini va IEC 61850-8-1 diskret ma'lumotlarini (GOOSE) qabul qiladi. Stansiya darajasi IEC 61850-8-1 (MMS) ni qo'llab-quvvatlagan holda SCADA NPT Expert asosida amalga oshiriladi.

Qo‘shma loyiha doirasida tizim ham ishlab chiqildi kompyuter yordamida loyihalash DSP - SCADA Studio, Ethernet tarmog'ining tuzilishini ishlab chiqdi turli xil variantlar qurilish, raqamli podstansiyaning maketi yig'ildi va qo'shma sinovlar, shu jumladan NIIPT OAJ sinov stendida o'tkazildi.

“Rossiya elektr tarmoqlari-2011” ko‘rgazmasida raqamli podstansiyaning ishchi prototipi taqdim etildi. 2012-yilda sinov loyihasini amalga oshirish va raqamli podstansiya uskunalarini to‘liq hajmda ishlab chiqarish rejalashtirilgan. Raqamli podstansiya uchun rus uskunalari to'liq miqyosli sinovdan o'tdi, uning IEC 61850 standartiga muvofiq turli xil xorijiy (Omicron, SEL, GE, Siemens va boshqalar) va mahalliy (Prosoft-Systems MChJ, Dinamika NPP va boshqalar) uskunalari bilan muvofiqligi. boshqa) kompaniyalar.

Raqamli podstansiya uchun o‘zimizning ruscha yechimimizni ishlab chiqish nafaqat mahalliy ishlab chiqarish va ilm-fanni rivojlantirish, balki mamlakatimizning energiya xavfsizligini oshirish imkonini beradi. Texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlar bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, mahsulotlarni seriyali ishlab chiqarishga o'tishda yangi echimning narxi binolarni avtomatlashtirish tizimlari uchun an'anaviy echimlar narxidan oshmaydi va bir qator texnik afzalliklarni beradi:
kabel ulanishlarining sezilarli darajada qisqarishi;
o'lchovlarning aniqligini oshirish;
dizayn, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning soddaligi;
yagona ma'lumotlar almashinuvi platformasi (IEC 61850);
yuqori shovqin immuniteti;
yuqori yong'in va portlash xavfsizligi va ekologik xavfsiz;
APCS va RPA qurilmalari uchun kirish / chiqish modullari sonini kamaytirish, bu qurilmalarning narxini pasaytiradi.

Boshqa bir qator savollar qo'shimcha tekshiruvlar va echimlarni talab qiladi. Bu raqamli tizimlarning ishonchliligiga, nimstansiya va quvvatni o'zaro bog'lash darajasida qurilmalarni sozlash masalalariga, mikroprotsessor va asosiy uskunalarning turli ishlab chiqaruvchilariga yo'naltirilgan umumiy foydalanish mumkin bo'lgan dizayn vositalarini yaratishga taalluqlidir. Tajribali loyihalar doirasida talab qilinadigan ishonchlilik darajasini ta'minlash uchun quyidagi vazifalarni hal qilish kerak.

1. Raqamli podstansiyaning butun va uning alohida tizimlarining optimal tuzilishini aniqlash.
2. Xalqaro standartlarni uyg'unlashtirish va mahalliy standartlarni rivojlantirish normativ hujjatlar.
3. IEC 61850-9-2 ko'magida avtomatlashtirish tizimlarini, shu jumladan AIMSKUE tizimlarini metrologik sertifikatlash.
4. Raqamli podstantsiya uskunalari ishonchliligi bo'yicha statistik ma'lumotlarni to'plash.
5. Amalga oshirish va foydalanish tajribasini to'plash, kadrlar tayyorlash, ilg'or tajriba markazlarini yaratish.

Hozirgi vaqtda dunyoda IEC 61850 seriyali standartlari asosida raqamli podstantsiya yechimlarini ommaviy joriy etish boshlandi, Smart Grid boshqaruv texnologiyalari joriy etilmoqda, ilovalar ishga tushirilmoqda. avtomatlashtirilgan tizimlar texnologik boshqaruv... Raqamli podstantsiya texnologiyasidan foydalanish kelajakda energiya ob'ektlarini loyihalash, ishga tushirish, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirish imkonini berishi kerak.

Aleksey Danilin, “SO UES” OAJning avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlari bo‘yicha direktori, Tatyana Gorelik, jarayonlarni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimi bo‘limi boshlig‘i, f.f.d., Oleg Kirienko, “NIIPT” OAJ muhandisi Nikolay Doni, EKRA AESning ilg‘or rivojlantirish bo‘limi boshlig‘i

Raqamli podstansiya intellektual tarmoqni yaratishning asosiy komponenti deb ataladi va bu mavzu Yaqinda tobora ommalashib bormoqda. Bu tan olingan yutuq xalqaro daraja muammolarni hal etishni avtomatlashtirish usuli samarali boshqaruv energiya ob'ektlari, uni to'liq raqamli formatga o'tkazish. Ushbu texnologiyani podstansiyalarni avtomatlashtirish tizimlariga integratsiyalashgan holda, ishlab chiqaruvchi kompaniyalar "noan'anaviy" oqim va kuchlanish transformatorlarini ishlab chiqarish bo'yicha o'n yildan ortiq tajribani birlashtirdilar. eng yangi texnologiya ulanishlar va amalga oshiriladi mumkin bo'lgan ulanish o'rni himoyasi va avtomatlashtirish qurilmalari (RPA) uchun birlamchi yuqori voltli uskunalar. Bu tizimning ishonchliligi va mavjudligini, shuningdek, podstansiyadagi ikkilamchi sxemalarni optimallashtirishni yaxshilaydi.

Ushbu sohaning yetakchi kompaniyalari ushbu texnologiyani rivojlantirishda davom etmoqda va mutaxassislar taʼkidlaganidek, qoʻyilgan vazifalarning ahamiyati va koʻlamini hisobga olgan holda, saʼy-harakatlarni birlashtirish alohida ahamiyatga ega. Soha uchun strategik ahamiyatga ega bo‘lgan ushbu loyihani bir kompaniya yordamida amalga oshirishning iloji yo‘q, deydi mutaxassislar. Ularning fikriga ko'ra, bu texnologiyalarning barchasi tijorat siri bo'lgan vaqt allaqachon o'tdi va ushbu texnologiyani har tomonlama targ'ib qiluvchi raqamli podstansiyalarni joriy qilish uchun haqiqiy jamoa paydo bo'ldi.

Bu so‘zlar Alstom va Cisco o‘rtasidagi raqamli podstansiyalarni xavfsiz avtomatlashtirish bo‘yicha yechimlarni birgalikda ishlab chiqishga kelishilgan kelishuv bilan tasdiqlanadi. Ushbu yechimlar Cisco Connected Grid podstansiyalari uchun ilg‘or aloqa va axborot xavfsizligi funksiyalariga ega mustahkam dizayndagi marshrutizatorlar va kalitlardan hamda podstansiyalarni avtomatlashtirish uchun Alstom DS Agile boshqaruv tizimidan foydalanadi.

Bu IP-aloqa samaradorligini keyingi bosqichga olib chiqadi va axborot xavfsizligi, taqsimlangan monitoring va nazoratni birlashtirish imkonini beradi. Bunday yechim asosida elektr tarmoqlarining zamonaviy arxitekturasi doirasida allaqachon axborot uzatish va energiya taqsimoti markazlari yaratilgan.

Yechimlar foydalanuvchining muhim resurslarga kirishini boshqarish, butun tarmoq infratuzilmasi bo'ylab mumkin bo'lgan elektron hujumlarni aniqlash va yo'q qilish imkonini beradi. Raqamli podstansiya arxitekturasi keng qamrovli funksionallik NIST (AQSh Milliy standartlar va texnologiyalar instituti) va IEC (Xalqaro elektrotexnika komissiyasi, IEC) tavsiyalarini hisobga olgan holda xavfsizlikni boshqarish.

Cisco tomonidan ta'kidlanganidek, qo'llaniladigan ko'p bosqichli arxitektura yondashuvi podstansiyalarni avtomatlashtirish tizimini optimal joylashtirishni ta'minlaydi va echimlarni amalga oshirish uchun samarali dizaynni ta'minlaydi. Bu sizga aloqa infratuzilmangizni osongina loyihalashtirish va uni muhim xavfsizlik va nazorat funktsiyalari, resurslar monitoringi va elektr tarmoqlarini boshqarish uskunalari bilan birlashtirish imkonini beradi. Intellektual xususiyatlar yuk hajmini diqqat bilan kuzatib borish va tarmoq uskunalarini eng yuqori samaradorlikda ishlatishga yordam beradi.

Bosqichli arxitektura yondashuvi simli va simsiz aloqalarni bir xil konvergent tarmoqda qo‘llab-quvvatlash imkonini beradi, shu bilan birga, ish vaqtini uzaytiruvchi va uskunaga texnik xizmat ko‘rsatish xarajatlarini kamaytiradigan saytlarda profilaktik ta’mirlash dasturlarini amalga oshirish mumkin. Substansiya tarmog'i mavjud va paydo bo'layotgan aloqa standartlarini (masalan, IEC 61850) va boshqa trafikka nisbatan boshqaruv ma'lumotlarini uzatishning ustuvorligini qo'llab-quvvatlaydi.

Raqamli podstansiyalarning asosiy afzalliklari iqtisod sohasida yotadi: yaratish va ishlatish xarajatlari kamayadi. Ob'ektni joylashtirish uchun zarur bo'lgan maydonni qisqartirish, jihozlar miqdorini kamaytirish (masalan, turli xil qurilmalarni birlashtirish orqali) va buning natijasida montaj ishlarining narxini tejash orqali erishiladi.

Natijada, podstansiyalarni boshqarishni avtomatlashtirish qiymati uni qurish va birlamchi uskunalar bilan jihozlash qiymatining 15 foizidan ko'p bo'lmagan miqdorda bo'ladi. Ishonchlilik nuqtai nazaridan, raqamli podstansiya kamroq komponentlardan va monitoring va diagnostika vositalaridan foydalanishdan foyda ko'radi.

Mutaxassislar ushbu texnologiyani Rossiyada joriy etish istiqbollarini qanday baholaydilar? Kerakli asbob-uskunalar, texnologiyalarni o'zlashtirgan va zarur kompetensiyalarga ega ekanliklarini da'vo qiladigan kompaniyalar yetarlicha, lekin, odatdagidek, amaliy qadamlar kamroq. Yana bir masala - mahalliy va xorijiy takliflar o'rtasida tanlov. FGC UES mutaxassislarining fikriga ko'ra, "brend qarorlari qabul qilinishi mumkin bo'lganda va zaxira variant sifatida - bozorga taklif qilinadigan ichki ishlanmalar" murosaga kelish kerak. Bundan tashqari, FGC tomonidan ma'muriy tartibga solish elementlarisiz bu jarayon muvaffaqiyatli bo'lmaydi.

Va shunga qaramay, Rossiyada raqamli podstansiyalarni joriy etish jarayoni aniq boshlandi, buni Alstom va OAJ "Rossiya tarmoqlari" rahbariyatining raqamli podstansiyalarning joriy va istiqbolli loyihalarini muhokama qilishga bag'ishlangan yig'ilishi tasdiqlaydi. Rosseti nomidan yig'ilishda ishtirok etdi Bosh direktor ning ahamiyati haqida gapiradigan Oleg Budargin bu yo'nalish Kompaniya uchun.

Alstom faol-moslashuvchan tarmoqli smart-grid texnologiyalarini joriy etishda faol ishtirok etadi. Ayni paytda kompaniya FGC UES, Ural MES filiali 220 kV Nadejda podstansiyasi negizida Rossiyada birinchi raqamli podstansiya loyihasini amalga oshirishda ishtirok etmoqda. Alstom IEC 61850-9-2 LE qo'llab-quvvatlashi, rele himoyasi va avtomatlashtirish tizimlari va texnologik jarayonlarni boshqarish tizimlari bilan jihozlarni yetkazib beradi va bay kontrollerlarni o'rnatadi, shuningdek ularni ishga tushirishni amalga oshiradi.

Hozirgi vaqtda Rossiyada bir vaqtning o'zida bir nechta raqamli podstantsiya loyihalari amalga oshirilmoqda, masalan, FGC UES ilmiy-texnika markazi negizida Raqamli podstantsiya sinov poligoni, Ural magistral elektr tarmoqlari negizida 500 kV Nadejda podstansiyasi va Elgaugol klasteri.

Biroq, mutaxassislar ta'kidlaganidek, bu masalada eng muhim komponent - to'liq dizayn metodologiyasi etishmayapti. Kadrlar tayyorlanmaguncha bu jarayonni avtomatlashtirish masalasini hal qilish kerak. Aks holda, bu Rossiyada raqamli podstansiyalarning rivojlanishini sezilarli darajada sekinlashtiradi, bu juda istalmagan.

Raqamli podstansiya. Raqamli podstansiya uskunasi qanday yaratiladi Raqamli podstansiya uskunasi

Ommabop