plc
АСУ ТП подстанций

АСУ ТП подстанций

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.

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. 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.

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

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