АСУ ТП подстанций. Шкафы АСУ ТП.

ПТК TOPAZ разработан в соответствии со стандартом МЭК 61850 и является комплексом программных и аппаратных средств для создания автоматизированных систем энергообъектов (АСУ ТП ПС, ССПИ, ССПТИ, ТМ, АСТУ и др.).

Система АСУ ТП на базе ПТК TOPAZ обеспечивает комплексную автоматизацию технологических процессов, повышая надежность, безопасность и экономичность работы оборудования подстанции и участков прилегающих электрических сетей путем сведения до минимума обслуживающего персонала подстанции.

Трёхуровневая система мониторинга

Система АСУ ТП на базе ПТК TOPAZ - иерархическая трёхуровневая система мониторинга и управления, основанная на комплексе стандартов МЭК 61850. В системе реализовано горячее резервирование основных компонентов.

В верхний уровень входят:

• устройства концентрации, обработки и архивирования данных (сервера), такие как, например, TOPAZ IEC DAS MX820;
• устройства предоставления информации пользователям (АРМ, принтеры) автоматизированные рабочие места (АРМ) пользователей:
• АРМ ОП (основной и резервный);
• АРМ инженера РЗА (стационарный);
• АРМ инженера АСУ (стационарный и переносной).
• Кроме того, программно-технические средства АСУ ТП обеспечивают удаленный авторизованный доступ к системе с рабочего места «сервер удаленного доступа»

Средний уровень системы включает:

• устройства передачи информации (маршрутизаторы TOPAZ FW, коммутаторы TOPAZ SW и т.п.) для организации подстанционной резервированной сети передачи данных с решением задачи избыточной топологии;
• серверы оперативной информации с функциями передачи телеинформации на верхние уровни диспетчерского управления (ССПИ);
• устройство синхронизации времени (УСВ) – TOPAZ Метроном PTS;
Также возможна передача данных по каналам GSM-GPRS каналам с помощью роутеров TOPAZ GSM и контроллеров TOPAZ IEC DAS

Нижний уровень представляет собой первичные источники измерительной и дискретной информации, а также исполнительные механизмы (устройства серии TOPAZ TM, TOPAZ MC, TOPAZ MU):

• микропроцессорные устройства сбора и обработки информации (контроллеры присоединений и модули УСО в их составе, осуществляющие:
  • перевод дискретной и аналоговой информации в цифровой формат, в том числе с поддержкой протокола МЭК 61850-9-2;
  • ввод в цифровом формате дискретной и аналоговой информации из специализированных контроллеров, входящих в состав ЩСН, ЩПТ и пр.;
  • предоставление данных потребителям информации в протоколе МЭК 61850-8-1;
  • осуществления команд телеуправления (воздействие на исполнительные механизмы) в цифровом протоколе.

В состав АСУ ТП также входят:

• базовое (фирменное) и прикладное (пользовательское) программное обеспечение;
• устройства гарантированного электропитания;
• датчики температуры;
• конструктивы для размещения технических средств (шкафы с необходимыми аппаратными средствами, мебель для АРМ);
• сервисная аппаратура и запасные части.

Для обмена данными между компонентами системы АСУ ТП предусмотрен протокол передачи данных МЭК 61850-8-1.

Информационный обмен с МП устройствами смежных информационно-технологических систем и АСУ ТП осуществляет в цифровом виде с использованием международных стандартных протоколов.

Информационный обмен АСУ ТП с системами управления верхнего уровня осуществляется с использованием стандартного протокола МЭК-60870-5-104.

Электротехническое оборудование ПС и инженерные системы ПС снабжены контроллерами с протоколами связи, отличными от МЭК 61850-8-1. Интеграция таких контроллеров осуществляется устройствами сбора и обработки информации АСУ ТП, использующими протокол МЭК 61850-8-1.

Для организации физических каналов между компонентами системы АСУ ТП предусмотрены оптоволоконные кабели, и электрические кабели.

Для подключения критически важных устройств в составе АСУ ТП, а также для подключения групп устройств, предусмотрено использование резервированных физических каналов.

Серверы АСУ ТП - резервируемые, с двумя блоками питания горячей замены каждый, подключенными к разным источникам питания. В качестве массива хранения информации применены SCSI/SAS/SATA-накопители, объединенные в RAID-массив. Серверы комплектуются дублированным Ethernet-интерфейсом, подключенным к различным коммутаторам ЛВС.

Операторские и инженерные станции укомплектованы SATA-накопителями, объединенными в RAID-массив уровня 1. Станции комплектуются дублированным Ethernet-интерфейсом, подключенным к различным коммутаторам ЛВС. Мониторы (дисплеи) операторских и инженерных станций являются основным средством отображения оперативной информации пользователям. В рабочих станциях применены цветные графические жидкокристаллические дисплеи высокого разрешения с диагональю 24”. АРМ ОП оснащены двумя дисплеями. Рабочие станции работают под управлением версии ОС Windows.

Функции АСУ ТП на базе ПТК TOPAZ:

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

1. Организация и ведение оперативной базы данных процесса, обновляемой в тем­пе процесса.
2. Сбор и первичная обработка аналоговых и дискретных сигналов.
3. Предупредительная и аварийная сигна­лизация.
4. Вызов с экрана процесса комплекта АПТС (индикатора тревог) для каждого при­соединения.
5. Регистрация событий.
6. Архивация, хранение и представление ретроспективной информации.
7. Обработка информации, формирование ретроспективных отчетов и сохранение их в специальной неоперативной базе данных.
8. Работа с базами данных смежных систем.

УПРАВЛЯЮЩИЕ

1. Дистанционное управление.
2. Контроль оперативных блокировок.
3. Программные блокировки.
4. Блокировка передачи сигналов от устройств, выведенных в ремонт.
5. Ручная или автоматическая заме­на данных ТИ-ТС, в том числе ввод положения разъединителей и зазем­ляющих ножей (псевдо ТС) с последу­ющей передачей данных в диспетчер­ские центры.
6. Задание пользователем режимных пределов различных уровней.
7. Установка на мнемосхемы преду­предительных и запрещающих плака­тов, переносных заземлений (значков) и «расшиновок».

ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ

1. Системное обслуживание и админи­стрирование ПТК.
2. Контроль и управление доступом поль­зователей ПТК.
3. Автоматическая диагностика состоя­ния канала связи с устройствами нижне­го уровня ПТК и выдача предупредитель­ных сообщений при пропадании связи с устройством.
4. Поддержка протокола SNMP на сред­нем и верхнем уровнях для обеспечения мониторинга сетевых устройств.
5. Синхронизация компонентов ПТК от приемников сигналов системы GPS или комбинированных приемников GPS/ГЛО­НАСС.
6. Поддержка синхронизации по про­токолам NTP, SNTP, IRIG-B, PPS и др.

ИНТЕГРАЦИИ С РЗА, ПА

1. Считывание текущих измере­ний и обновление их значений в базе данных процесса.
2. Считывание сигналов теле­сигнализации и обновление их значений в базе данных процес­са ПТК.
3. Регистрация событийной ин­формации сигналов от контрол­леров, МП устройств РЗА и ПА с метками времени.
4. Автоматический сбор осцил­лограмм.
5. Считывание групп уставок и управление группами уставок.
6. Считывание токов КЗ.

Примеры АСУ ТП современной подстанции

Пример АСУ ТП современной подстанции 35-220 кВ на базе ПТК TOPAZ

Пример АСУ ТП высокоавтоматизированной подстанции 35-220 кВ на базе ПТК TOPAZ