Мені пойыздан «Бреслер» ақпараттық орталығының қоғаммен байланыс және жарнама бөлімінің бастығы Дмитрий Афанасьев қарсы алды. Біз Bresler IC кеңсесіне бардық. Кеңсенің кіреберісіне жақындағанымызда алған алғашқы әсеріміз мынандай болды: «Уа, қандай үлкен ғимарат, ал Бреслер зерттеу орталығының шағын подъезі бар». Кейін белгілі болғандай, бұл қате болды. Бұл күзетшілердің жанынан өткеннен кейін бірден белгілі болады, сіз екінші қабатта боласыз, онда оң және сол жағында кеңселері бар дәліз тереңдікке барады. Барлық компаниялардағы кеңсенің әкімшілік бөлігі азды-көпті бірдей: есеп бөлімдері өз кабинеттерінде отырады, сауда менеджерлері және ашық кеңістікте PR қызметкерлері. Оң жақтағы үлкен мәжіліс залын бірден байқадым. Мөлдір әйнектің артында мен Иван Голиковтың сұлбасын таныдым, ол Бреслер ғылыми-зерттеу орталығындағы IEC 61850 бөлімінің меңгерушісі, біз бір-бірімізді көптен бері танимыз. Иван компания қызметкерлеріне IEC 61850 бойынша семинар өткізді, бөлмеде 30-40 адам болуы мүмкін. Мен бұл өте керемет деп ойладым. Тұтастай алғанда, ішкі корпоративтік семинарлар пайдалы нәрсе: бәрін түсіну әрқашан мүмкін емес, бірақ егер біреу оны түсініп, басқаларға бұл туралы айтуға дайын болса, бұл оның дамуы үшін өте пайдалы. компания. Кейінірек мен Иванмен сөйлестім, ол бұл стандарт бойынша компанияда оқитын бірінші лекция емес екенін айтты - олардың тұтас сериясы бар.
Екінші қабаттан бірден өндіріс пен дайын өнім қоймасы орналасқан төртінші қабатқа бардық. Шын мәнінде, бұл қабатта кереметтер орын алады: тақталар, металл конструкциялар мен сымдар жиынтығы терминалдар мен релелік қорғаныс шкафтарына айналады. Мұнда біз барлық өндіріс тізбегін аралап шықтық, алайда, компоненттерді баспа платаларына орнатуды қоспағанда - бұл бөлек шеберханада жасалады.
Төртінші қабаттың сол қанатында релелік қорғаныс терминалдарын құрастыру жүзеге асырылады: олардың үстіне орналастырылған құрамдас бөліктері бар дайын тақталар рамаларға жиналады және қоректендіру көздерімен, басқару және индикатор элементтерімен бірге қораптарға орнатылады және барлық электр қондырғылары жүзеге асырылады. шығып.
Мұнда тестілеу де жүргізіледі. Дайын терминалдар «пештерге» орналастырылады, олар күндізгі уақытта 55 градус температурада жүктеме астында тұрады. Бұл бастапқы кезеңде анықталмаған барлық жасырын ақауларды анықтауға мүмкіндік береді. «Плитадан» кейін барлық терминалдар қайтадан өнімділікті соңына дейін тексеруден өтеді.
Релелік қорғаныс шкафтары сол қабаттың оң қанатында жиналады. Дайындалған металл құрылымдарда дайын релелік қорғаныс және автоматика терминалдары орнатылады, барлық электр қондырғылары жұмыс жобаларына сәйкес жүзеге асырылады және соңында дайын шкаф сыналады.
Дмитрий айтқандай, шкафтарды тек Риттал ғана сатып алады. Бізде басқа өндірушілермен өзара әрекеттесу тәжірибеміз болды, бірақ сапа төмендеді - соңында біз ақша үнемдемей, сапаға сенуді шештік. Үлкен объектілерге арналған стандартты релелік қорғаныс шкафтарымен қатар мен KRU-2008N ұяшықтарының алынбалы релелік бөлімдерін де байқадым.
Бір кездері мен осы коммутатордың идеологтарының бірі - Юрий Иванович Непомниахчимен сұхбат жүргіздім, сондықтан мен алынбалы релелік бөлікті бірден таныдым. Содан кейін бұл идея маған оғаш болып көрінді, бірақ мен оларды «үлкен» нысандарға арналған релелік қорғаныс шкафтарымен бірге көргенде, идеяның мағынасы түсінікті болды.
Дайын шкафтар мен релелік бөлімдер ГОСТ талаптарына сәйкес қаптамаға салынған орау алаңына жіберіледі. Мұнда Дмитрий дайын өнімі бар көлік апатқа ұшырап, аударылып, төбесінде жатқан бір жағдайды айтып берді.
Барлық шкафтар тексеру үшін зауытқа қайтарылды. Бүкіл пакет ашылғанда, олар тек бір шкафта шыны сынғанын анықтады. Үздіксіз тексеру кезінде жұмысқа қабілеттілік бойынша ақаулар анықталған жоқ.
Төртінші қабаттың бір бөлігін қосалқы станцияларды автоматтандыруға арналған бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу бөлімі алып жатыр. Bresler MiKRA өнімдері мен Energy Object ACS осы жерден шыққан. Кейін белгілі болғандай, бұл компания әзірлеушілерінің аз ғана бөлігі.
Төртінші қабаттан біз Бреслер ғылыми-зерттеу орталығының киелі жеріне – үшінші қабаттың барлығын алып жатқан даму бөліміне түстік. Әзірлеушілер үлкен ашық кеңістікте отырады.
Ортадағы боялған бағандарда әртүрлі дерексіз суреттер ілулі тұр. Мен олардың тарихын нақтыламадым, бірақ мен мұндағы орта жасау үшін жасалғанына сенімдімін және, менің ойымша, бұл шынымен де қолайлы.
Әрбір дерлік қызметкердің жұмыс үстелінің жанында релелік қорғаныс терминалы бар немесе тіпті біреуден көп. Терминалдан басқа, кейбіреулерінде сынақ қондырғылары, осциллографтар және басқа жабдықтар бар - сіз оны атайсыз. Дмитрий маған айтқандай, әзірлеушінің жұмыс орнының құны миллион рубльден асуы мүмкін, тіпті одан да көп ...
Әзірлеушілер өте жас - және бұл компанияның техникалық директоры Владимир Сергеевич Шевелев кейінірек маған айтқан IC Bresler-дің ерекше мақтанышы. Әзірлеуге көптеген студенттер қатысады, бірақ компанияда тұрақты жұмыс істейтін әзірлеушілер де өте жас. Бұл мені, әрине, біз әлі күнге дейін Бреслер IC-ны барлық даңқымен көрген жоқпыз деп ойлауға мәжбүр етті: 5-10 жылдан кейін жастар дәстүрлі қорғаныста қысылып қалады, бұл уақытқа дейін олар бәрін тамаша игереді және онда бұл өте қызықты болады.
IC Bresler-ді цифрлық қосалқы станцияларға арналған жабдықтар мен шешімдерді әзірлеуде пионер деп санауға болады, және бұл негізінен жас әзірлеушілердің көп болуымен байланысты екеніне сенімдімін. Сонымен бірге, маған мұнда әртүрлі жаңалықтарды енгізу өте мұқият және ойластырылған түрде жүргізіліп жатқандай көрінді: Бреслер зерттеу орталығында олар бұл немесе басқа технологияның не үшін енгізіліп жатқанын, оның қандай нәтиже беретінін түсінеді.
Ашық кеңістікті алға-артқа араладық, масштабы мені қатты таң қалдырды: дәліздің екі жағында 10 блок, әр блокта 5-6 адамға арналған жұмыс орындары бар. Әзірлеушілер көп.
Үшінші қабаттан біз тағы да екінші қабатқа түстік, мұнда басқа нәрселермен қатар Бреслер оқу орталығы орналасқан. Әзірлеушілер қанша орын алатынымен салыстырғанда, ол өте қарапайым, бірақ ол барлық қажетті заттармен жабдықталған: тақталар, проекторлар, терминалдар және қауіпсіздік шкафтары, әрине.
Қабырғаларға орналастырылған ақпараттық тақталардан релелік қорғаныстың әртүрлі принциптерінің сипаттамасын көргенде, мен біраз таң қалдым: қашықтық, дифференциал, тіпті асқын ток. Осыған орай маған заманауи технологияны оқыту кезінде әдетте мүлдем ұмытылатын негізгі нәрселерден бастау керек екенін айтты. Жақында «Бреслер» оқу орталығы білім беру қызметін жүзеге асыруға лицензия алды, соның арқасында энергетикалық компаниялардың қызметкерлері барлық қажетті құжаттарды ала отырып, онда біліктілікті арттыру курстарынан өте алады. Бұл бірегей нәрсе деп айтуға болмайды, керісінше, бұл заманауи релелік қорғаныс өндіруші компанияның жұмысының қажетті шарты.
Оқу орталығынан баспа платаларын құрастыру желісі орналасқан бірінші қабатқа шықтық. Бұл желіні компания шамамен 2,5 жыл бұрын іске қосты, бұрын монтаждау басқа ұйымдардың тапсырысы бойынша жүргізілетін. Кішкентай құрамдас бөліктер машина арқылы тізбектерге «толтырылады». Тақталар машинаға автоматты түрде беріледі, барлық компоненттер орамдардан. Әрі қарай, тақта дәнекерлеу машинасына «жылжиды».
Сіз бұл жабдыққа жақындай алмайсыз - еденде сары сызық бар, одан әрі «жай адамдар» жүрмеуі керек, бұл түсінікті: микросхемалар өте нәзік мәселе: шаңның қосымша дақтары істен шығу ықтималдығын арттырады. Автоматты дәнекерлеуден кейін корпустың үлкен бөліктерін орнату және дәнекерлеу желісі бар.
Оларды дәстүрлі түрде мамандар қолмен орнатады. Барлық компоненттер автоматты желіге орнатылып, дәнекерленгеннен кейін, тақталар жууға жіберіледі - үлкен ыдыс жуғыш машинаға ұқсайтын машинада. Келесі - термиялық цикл және шығысты басқару.
Бреслер ғылыми-зерттеу орталығында өнім сапасын бақылау, айтпақшы, өте қатаң және өндірістің әр кезеңінде жүзеге асырылады. Компоненттер тек ресми жеткізушілерден сатып алынады және толық кіріс бақылауы жүзеге асырылады. Баспа платаларын орнатқаннан кейін олардың функционалдығын толық тексеру жүргізіледі. Келесі кезеңде жиналған релелік қорғаныс терминалы тексеріледі. Соңында дайын шкаф тексеріледі. Контрафактілік құрамдастарды анықтау үшін Бреслер ғылыми-зерттеу орталығы сонымен қатар компоненттердің жаңа партиясы негізінде бірнеше үлгілерді бірінші дайындау процедурасын қабылдады. Өндірілген үлгілер «құмарлықпен» тексеріліп, осы компоненттер негізінде алынған өнімнің сапасына көз жеткізгеннен кейін ғана сериялар іске қосылады. Бұл тәсіл өнімдердегі ақаулардың санын азайтуға мүмкіндік береді, тіпті кейбір мәселелер туындаса да, Bresler IC оларды мойындаудан тартынбайды. Владимир Сергеевич маған айтқанындай, IC Bresler релелік қорғаныс және автоматика құралдарының алғашқы коммерциялық өндірушілерінің бірі болды, ол жабдықтағы ықтимал ақаулар туралы ақпараттық хаттар жіберу тәжірибесін енгізді. Пакеттегі құрылғылардың бірінде ақау анықталса, сол партиядан құрылғыларды алған тұтынушыларға ақпараттық хат жіберіледі және олардан өндірушінің есебінен «қауіпті» блоктарды ауыстыру сұралады. Алайда, сапаны бақылау жүйесінің арқасында мұндай жағдайлар өте сирек кездеседі.
Тақтаны құрастыру цехынан Дмитрий екеуміз тікелей Владимир Сергеевич Шевелевке бардық, ол маған компанияның өткені, бүгіні және болашағы туралы, жетістіктері мен үміттері туралы айтып берді, сонымен қатар ол өзінің сүйікті спорт түрі туралы және неге істемейтіні туралы айтты. суретке түскенді ұнатады. Бұл қызу сұхбат болды, оны жақын арада жариялаймыз.
Электр жабдықтары нарығының стандарттары бойынша, IC Bresler әлі де өте жас компания, бірақ менің ойымша, ол өзін айтарлықтай байсалды түрде жариялағанымен ешкім дауласпайды. Осы сапардан кейін мен оларды мұқият қарап шығу керек екеніне сенімді болдым: олардың орындауында біз әлі де көптеген қызықты нәрселерді көреміз деп ойлаймын.
Заманауи басқару жүйелерін өндірудің жаңа технологиялары ғылыми зерттеулер мен эксперименттер кезеңінен практикалық қолдану кезеңіне көшті. Ақпарат алмасудың заманауи коммуникациялық стандарттары әзірленді және енгізілуде. Сандық қорғаныс және автоматтандыру құрылғылары кеңінен қолданылады. Басқару жүйелерінің аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етуінде айтарлықтай даму болды. Жаңа халықаралық стандарттардың пайда болуы және заманауи ақпараттық технологиялардың дамуы энергия объектілерін автоматтандыру және басқару мәселелерін шешуге инновациялық тәсілдер мүмкіндігін ашады, бұл қосалқы станцияның жаңа түрін – цифрлық қосалқы станцияны (ЦС) құруға мүмкіндік береді. Цифрлық қосалқы станцияның айрықша сипаттамалары: бастапқы жабдыққа кіріктірілген интеллектуалды микропроцессорлық құрылғылардың болуы, байланыс үшін жергілікті компьютерлік желілерді пайдалану, ақпаратқа қол жеткізудің цифрлық әдісі, оны беру және өңдеу, қосалқы станцияны және оны басқару процестерін автоматтандыру. . Болашақта цифрлық қосалқы станция Smart Grid жүйесінің негізгі құрамдас бөлігі болады.
«Цифрлық қосалқы станция» терминін автоматтандыру және басқару жүйелері саласындағы әртүрлі мамандар әлі күнге дейін әртүрлі түсіндіреді. Цифрлық қосалқы станцияға қандай технологиялар мен стандарттар қатысты екенін түсіну үшін біз технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері мен релелік қорғаныс жүйелерінің даму тарихын қадағалаймыз. Автоматтандыру жүйелерін енгізу телемеханика жүйелерінің пайда болуымен басталды. Телемеханика құрылғылары USO модульдері мен өлшеу түрлендіргіштері арқылы аналогтық және дискретті сигналдарды жинауға мүмкіндік берді. Телемеханика жүйелерінің негізінде электрлік қосалқы станциялар мен электр станцияларының алғашқы автоматтандырылған технологиялық процестерін басқару жүйелері жасалды. Процесті басқарудың автоматтандырылған жүйелері ақпаратты жинауға ғана емес, сонымен қатар оны өңдеуге, сондай-ақ ақпаратты пайдаланушыға ыңғайлы интерфейсте ұсынуға мүмкіндік берді. Алғашқы микропроцессорлық релелік қорғаныстардың пайда болуымен бұл құрылғылардың ақпараттары да технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелеріне біріктіріле бастады. Бірте-бірте цифрлық интерфейстері бар құрылғылардың саны өсті (авариялық басқару жүйелері, энергетикалық жабдықты бақылау жүйелері, тұрақты ток тарату қалқандарын бақылау жүйелері және қосалқы қажеттіліктер және т.б.). Төменгі деңгейдегі құрылғылардан алынған бұл ақпараттың барлығы цифрлық интерфейстер арқылы процесті басқару жүйесіне біріктірілді. Автоматтандыру жүйелерін құру үшін цифрлық технологияларды кеңінен қолдануға қарамастан, мұндай қосалқы станциялар толық цифрлық емес, өйткені блоктық контактілердің күйлерін, кернеулер мен токтарды қоса алғанда, барлық бастапқы ақпарат тарату құрылғысынан операциялық басқаруға аналогтық сигналдар түрінде беріледі. нүктесі, мұнда әрбір төменгі деңгейдегі құрылғы бөлек цифрланады. Мысалы, бірдей кернеу барлық төменгі деңгейдегі құрылғыларға параллель түрде беріледі, олар оны цифрлық түрге түрлендіреді және оны технологиялық басқару жүйесіне береді. Дәстүрлі қосалқы станцияларда әртүрлі ішкі жүйелер әртүрлі байланыс стандарттарын (хаттамаларын) және ақпараттық модельдерді пайдаланады. Қорғау, өлшеу, есепке алу, сапаны бақылау функциялары үшін жеке өлшеу және ақпараттық өзара әрекеттесу жүйелері жүзеге асырылады, бұл қосалқы станцияда автоматтандыру жүйесін енгізудің күрделілігін де, оның құнын да айтарлықтай арттырады.
Сапалы жаңа автоматтандыру және басқару жүйелеріне көшу сандық қосалқы станциялардың стандарттары мен технологияларын пайдалана отырып мүмкін болады, олар мыналарды қамтиды:
1. IEC 61850 стандарты:
құрылғы деректерінің үлгісі;
қосалқы станцияның бірыңғай сипаттамасы;
тік (MMS) және көлденең (GOOSE) алмасу хаттамалары;
лездік ток пен кернеу мәндерін беру хаттамалары (SV);
2. сандық (оптикалық және электронды) ток және кернеу трансформаторлары;
3. аналогтық мультиплексорлар (Merging Units);
4. қашықтағы модульдер USO (Micro RTU);
5. Интеллектуалды электронды құрылғылар (IED).
IEC 61850 стандартының басқа стандарттардан басты ерекшелігі мен айырмашылығы - ол тек жеке құрылғылар арасындағы ақпаратты беру мәселелерін ғана емес, сонымен қатар тізбектерді сипаттауды ресімдеу мәселелерін - қосалқы станцияны, қорғауды, автоматтандыруды және өлшеуді, құрылғы конфигурациясын реттейді. Стандарт дәстүрлі аналогтық есептегіштердің (ток және кернеу трансформаторлары) орнына жаңа сандық өлшеу құралдарын пайдалану мүмкіндігін қарастырады. Ақпараттық технологиялар цифрлық интеграцияланған жүйелермен басқарылатын цифрлық қосалқы станцияларды автоматтандырылған жобалауға көшуге мүмкіндік береді. Мұндай қосалқы станциялардағы барлық ақпараттық коммуникациялар бір технологиялық шинаны құрайтын цифрлық болып табылады. Бұл құрылғылар арасында жылдам, тікелей ақпарат алмасу мүмкіндігін ашады, бұл сайып келгенде мыс кабель қосылымдарының санын және құрылғылардың санын азайтуға, сондай-ақ олардың ықшам орналасуына мүмкіндік береді.
ЦИФРЛІК КОС СТАНЦИЯЛАРЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ
IEC 61850 стандартына сәйкес жасалған цифрлық қосалқы станцияның құрылымын толығырақ қарастырайық (сурет). «Цифрлық қосалқы станция» технологиясы бойынша салынған энергетикалық объектіні автоматтандыру жүйесі үш деңгейге бөлінеді:
өріс деңгейі (процесс деңгейі);
қосылу деңгейі;
станция деңгейі.
Өріс деңгейі мыналардан тұрады:
дискретті ақпаратты жинауға және басқару командаларын коммутациялық құрылғыларға (микро RTU) беруге арналған бастапқы сенсорлар;
аналогтық ақпаратты жинауға арналған бастапқы сенсорлар (сандық ток және кернеу трансформаторлары).
Қосылым деңгейі интеллектуалды электрондық құрылғылардан тұрады:
бақылау және бақылау құрылғылары (қосу контроллері, көп функциялы өлшеу құралдары, ASKUE есептегіштері, трансформаторлық жабдықты бақылау жүйелері және т.б.);
релелік қорғаныс терминалдары және жергілікті авариялық автоматика.
Станция деңгейі мыналардан тұрады:
жоғарғы деңгейлі серверлер (деректер базасының сервері, SCADA сервері, телемеханика сервері, технологиялық ақпаратты жинауға және беруге арналған сервер және т.б., мәліметтерді концентратор);
Қосалқы станция персоналының АЖЖ.
Жүйені құрудың негізгі ерекшеліктерінің ішінен ең алдымен бастапқы ақпаратты жинауға арналған инновациялық құрылғыларды қамтитын жаңа «өріс» деңгейін ерекше атап өту қажет: қашықтан басқару блоктары, сандық аспап трансформаторлары, энергетикалық жабдықтың кірістірілген микропроцессорлық диагностикалық жүйелері және т.б. .
Сандық аспап трансформаторлары IEC 61850-9-2 хаттамасына сәйкес кернеу мен токтың лездік мәндерін бос деңгейлі құрылғыларға жібереді. Цифрлық аспаптық трансформаторлардың екі түрі бар: оптикалық және электронды. Цифрлық қосалқы станцияларды басқару және автоматтандыру жүйелерін құру кезінде оптикалық аспаптардың трансформаторлары ең қолайлы болып табылады, өйткені олар электромагниттік кедергінің әсерін болдырмайтын инновациялық өлшеу принципін пайдаланады. Электрондық аспап трансформаторлары дәстүрлі трансформаторларға негізделген және мамандандырылған аналогты-цифрлық түрлендіргіштерді пайдаланады.
Оптикалық және электронды сандық аспап трансформаторларының деректері IEC 61850-9 стандартымен қамтамасыз етілген мультиплексорларды (біріктіру бірліктері) пайдалана отырып, Ethernet тарату пакеттеріне түрлендіріледі. Мультиплексорлармен генерацияланатын пакеттер Ethernet желісі (процесс шинасы) арқылы шығыс деңгейіндегі құрылғыларға (процесті басқару жүйесінің контроллерлері, релелік қорғаныс және автоматтандыруды басқару жүйелері, басқару жүйелері және т.б.) жіберілетін деректердің іріктеу жиілігі 80 нүктеден кем емес. релелік қорғаныс және басқару жүйелерінің құрылғылары үшін кезеңге және технологиялық басқару жүйелері үшін кезеңге 256 балл , AIIS KUE және т.б.
Коммутациялық құрылғылардың орналасуы туралы деректер және басқа дискретті ақпарат (басқару режимінің кілттерінің орналасуы, жетекті қыздыру тізбектерінің күйі және т.б.) коммутациялық құрылғыларға жақын жерде орнатылған қашықтағы ICD модульдері арқылы жиналады. Қашықтағы USO модульдерінде коммутациялық құрылғыларды басқаруға арналған реле шығыстары бар және олар кемінде 1 мс дәлдікпен синхрондалады. Қашықтағы ICD модульдерінен деректерді беру IEC 61850-8-1 (GOOSE) хаттамасына сәйкес технологиялық шинаның бөлігі болып табылатын талшықты-оптикалық байланыс арқылы жүзеге асырылады. Басқару пәрмендерін коммутациялық құрылғыларға жіберу де IEC 61850-8-1 (GOOSE) хаттамасы арқылы қашықтағы USO модульдері арқылы жүзеге асырылады.
Қуат жабдықтары сандық сенсорлар жиынтығымен жабдықталған. Дискретті кірістерді және 4-20 мА датчиктерді қолданбай технологиялық басқару жүйелеріне біріктіру үшін цифрлық интерфейсі бар трансформаторлық және газ оқшауланған жабдықты бақылаудың мамандандырылған жүйелері бар. Заманауи тарату құрылғылары орнатылған цифрлық ток және кернеу трансформаторларымен жабдықталған, ал тарату құрылғыларындағы басқару шкафтары дискретті сигналдарды жинау үшін қашықтан басқару блоктарын орнатуға мүмкіндік береді. Тарату құрылғыларында цифрлық датчиктерді орнату өндіріс орнында жүзеге асырылады, бұл жобалау процесін жеңілдетеді, сонымен қатар монтаждау және іске қосу жұмыстарын орында.
Тағы бір ерекшелік - ортаңғы (деректер концентраторлары) және жоғарғы (серверлер мен жұмыс станциялары) деңгейлерді бір станция деңгейіне біріктіру. Бұл деректерді беру хаттамаларының бірлігіне байланысты (IEC 61850-8-1 стандарты), онда бұрын әртүрлі форматтардан ақпаратты интеграцияланған басқару жүйесі үшін бір форматқа түрлендіру жұмысын орындаған орта деңгей біртіндеп жоғалтады. оның мақсаты. Қосылу деңгейіне өріс деңгейіндегі құрылғылардан ақпаратты қабылдайтын, ақпаратты логикалық өңдеуді жүзеге асыратын, басқару әрекеттерін далалық деңгейдегі құрылғылар арқылы негізгі жабдыққа жіберетін, сондай-ақ станция деңгейіне ақпарат беретін интеллектуалды электрондық құрылғылар кіреді. Бұл құрылғыларға қондырма контроллері, MPRZA терминалдары және басқа көп функциялы микропроцессорлық құрылғылар кіреді.
Құрылымдағы келесі айырмашылық оның икемділігінде. Цифрлық қосалқы станцияға арналған құрылғылар модульдік негізде жасалуы мүмкін және бірнеше құрылғылардың функцияларын біріктіруге мүмкіндік береді. Цифрлық қосалқы станцияларды салудың икемділігі энергия объектісінің сипаттамаларын ескере отырып, әртүрлі шешімдерді ұсынуға мүмкіндік береді. Қолданыстағы қосалқы станцияны энергетикалық жабдықты ауыстырмай жаңғырту жағдайында бастапқы ақпаратты жинау және цифрландыру үшін қашықтан басқару шкафтарын орнатуға болады. Бұл ретте, дискретті енгізу/шығару карталарынан басқа, қашықтағы енгізу-шығару құрылғыларында дәстүрлі ток және кернеу трансформаторларынан деректерді жинауға, цифрлауға және шығаруға мүмкіндік беретін тікелей аналогтық кіріс карталары (1/5 А) болады. IEC 61850-9-2 хаттамасы. Болашақта бастапқы жабдықты толық немесе ішінара ауыстыру, оның ішінде электромагниттік трансформаторларды оптикалық трансформаторларға ауыстыру қосылу және қосалқы станция деңгейлерінің өзгеруіне әкелмейді. ГАЖ пайдаланылған жағдайда қашықтан басқару құрылғысының, біріктіру блогының және қосылым контроллерінің функцияларын біріктіруге болады. Мұндай құрылғы коммутациялық құрылғыларды басқару шкафында орнатылады және барлық бастапқы ақпаратты (аналогтық немесе дискретті) цифрлауға мүмкіндік береді, сонымен қатар аралық контроллердің функцияларын орындауға және жергілікті басқару функцияларын резервтік көшіруге мүмкіндік береді.
IEC 61850 стандартының пайда болуымен бірқатар өндірушілер сандық қосалқы станция өнімдерін шығарды. Қазіргі уақытта бүкіл әлемде IEC 61850 стандартын қолдануға қатысты көптеген жобалар аяқталды, бұл технологияның артықшылықтарын көрсетеді. Өкінішке орай, қазірдің өзінде цифрлық қосалқы станцияға арналған заманауи шешімдерді талдағанда, стандарт талаптарының біршама бос түсіндірмесін байқауға болады, бұл болашақта автоматтандыру саласындағы қазіргі заманғы шешімдерді біріктірудегі сәйкессіздік пен проблемаларға әкелуі мүмкін. .
Бүгінгі таңда Ресейде «Цифрлық қосалқы станция» технологиясын дамыту жұмыстары белсенді жүргізілуде. Бірқатар пилоттық жобалар іске қосылды, жетекші ресейлік фирмалар отандық өнімдер мен цифрлық қосалқы станцияға арналған шешімдерді әзірлеуге кірісті. Біздің ойымызша, цифрлық қосалқы станцияға бағытталған жаңа технологияларды жасау кезінде тек деректерді беру хаттамалары тұрғысынан ғана емес, жүйені құру идеологиясында да IEC 61850 стандартын қатаң сақтау қажет. Стандарттың талаптарын сақтау келешекте жаңа технологиялар негізінде объектілерді жаңғырту мен техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетуге мүмкіндік береді.
2011 жылы жетекші ресейлік компаниялар («НПП ЭКРА» ЖШС, «ЭнергопромАвтоматизация» ЖШҚ, «Профтек» ЖАҚ және «НИИПТ» ААҚ) Қазақстан аумағында цифрлық қосалқы станцияларды құру бойынша ғылыми-техникалық, инженерлік және коммерциялық күш-жігерді біріктіру мақсатында стратегиялық ынтымақтастықты ұйымдастыру туралы бас келісімге қол қойды. Ресей Федерациясы.
IEC 61850 сәйкес әзірленген жүйе үш деңгейден тұрады. Технологиялық шина оптикалық трансформаторлармен (ZAO Profotek) және қашықтан басқару құрылғысымен (microRTU) NPT Expert (EnergopromAvtomatizatsiya LLC) ұсынылған. Қосылу деңгейі – «NPP EKRA» ЖШҚ микропроцессорлық қорғанысы және «ЭнергопромАвтоматизация» жауапкершілігі шектеулі серіктестігінің NPT BAY-9-2 қосылым контроллері. Екі құрылғы да IEC 61850-9-2 сәйкес аналогтық ақпаратты және IEC 61850-8-1 (GOOSE) сәйкес дискретті ақпаратты қабылдайды. Станция деңгейі IEC 61850-8-1 (MMS) қолдауымен SCADA NPT Expert негізінде жүзеге асырылады.
Бірлескен жоба аясында цифрлық қосалқы станцияның компьютерлік жобалау жүйесі – SCADA Studio да әзірленді, әртүрлі құрылыс нұсқалары үшін Ethernet желісінің құрылымы әзірленді, цифрлық қосалқы станцияның үлгісі құрастырылды және бірлескен сынақтар жүргізілді. оның ішінде «НИИПТ» АҚ сынақ алаңында.
«Ресей электр желілері 2011» көрмесінде цифрлық қосалқы станцияның жұмыс прототипі ұсынылды. 2012 жылға пилоттық жобаны жүзеге асыру және цифрлық қосалқы станция жабдығын толық көлемде шығару жоспарлануда. «Цифрлық қосалқы станцияға» арналған ресейлік жабдық толық ауқымды сынақтан өтті және оның IEC 61850 стандартына сәйкес әртүрлі шетелдік (Omicron, SEL, GE, Siemens және т.б.) және отандық (Prosoft-Systems LLC, NPP) жабдықтарымен үйлесімділігі. Динамика және т.б.) компаниялары да расталды.
Цифрлық қосалқы станцияға қатысты өзіміздің ресейлік шешімді әзірлеу отандық өндіріс пен ғылымды дамытуға мүмкіндік беріп қана қоймай, еліміздің энергетикалық қауіпсіздігін арттырады. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер бойынша жүргізілген зерттеулер өнімнің сериялық өндірісіне көшу кезінде жаңа шешімнің құны құрылысты автоматтандыру жүйелеріне арналған дәстүрлі шешімдердің құнынан аспайтындығы және бірқатар техникалық артықшылықтарды қамтамасыз ететіндігі туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді, мысалы:
кабельдік қосылыстардың айтарлықтай төмендеуі;
өлшеу дәлдігін арттыру;
жобалаудың, пайдаланудың және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы;
деректер алмасудың бірыңғай платформасы (IEC 61850);
жоғары шуға төзімділік;
жоғары өрт және жарылыс қауіпсіздігі және қоршаған ортаға зиянсыздығы;
технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері мен релелік қорғаныс құрылғылары үшін енгізу/шығару модульдерінің санын азайту, құрылғылардың құнын төмендетуді қамтамасыз ету.
Бірқатар мәселелер қосымша тексерулер мен шешімдерді қажет етеді. Бұл сандық жүйелердің сенімділігіне, қосалқы станция мен коммуналдық деңгейде құрылғыларды конфигурациялау мәселелеріне, микропроцессорлық және негізгі жабдықтардың әртүрлі өндірушілеріне бағытталған жалпыға қолжетімді жобалау құралдарын құруға қатысты. Пилоттық жобалар шеңберінде сенімділіктің қажетті деңгейін қамтамасыз ету үшін келесі міндеттерді шешу қажет.
1. Жалпы сандық қосалқы станцияның және оның жеке жүйелерінің оңтайлы құрылымын анықтау.
2. Халықаралық стандарттарды үйлестіру және отандық нормативтік құжаттаманы әзірлеу.
3. IEC 61850-9-2 қолдауымен AIMSKUE жүйесін қоса алғанда автоматтандыру жүйелерін метрологиялық сертификаттау.
4. Цифрлық қосалқы станция жабдығының сенімділігі бойынша статистикалық мәліметтерді жинақтау.
5. Іске асыру және пайдалану тәжірибесін жинақтау, персоналды оқыту, құзырет орталықтарын құру.
Қазіргі уақытта әлемде IEC 61850 сериясының стандарттарына негізделген «цифрлық қосалқы станциялар» класының шешімдерін жаппай енгізу басталды, Smart Grid басқару технологиялары енгізілуде, технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелерінің қосымшалары қолданысқа енгізілуде. «Цифрлық қосалқы станция» технологиясын пайдалану болашақта энергетикалық объектілерді жобалау, іске қосу, пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік беруі керек.
Алексей Данилин, «СО ЕЭС» ААҚ автоматтандырылған басқару жүйелерінің директоры, Татьяна Горелик, процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйесі бөлімінің бастығы, т.ғ.д., Олег Кириенко, «ҰИПТ» ААҚ инженері Николай Дони, ШҚО АЭС Жетілдірілген дамыту бөлімінің бастығы.
В.М. Зинин («НИПОМ» АҚ)
А.М. Подлесный (InSAT LLC)
В.Г. Карантаев («InfoTeKS» АҚ)
60 жылдан астам бұрын құрылған Бірыңғай энергетикалық желінің (БЭЖ) пайдаланылған технологиялық шешімдері көп жағдайда пайдалану мүмкіндіктерінің шегіне жақындайды. 2011 жылы әзірленген UES дамыту тұжырымдамасына сәйкес келесі қадам белсенді-бейімделетін желі (AAN) бар интеллектуалды жүйе болуы мүмкін, шетелдік терминологияда – Smart Grid. ЕЭС объектілерін автоматтандыру деңгейін арттыру процесі қазірдің өзінде жүргізілуде, жаңа технологиялар енгізілуде, оларды пайдалану таза технологиялық енгізудегі барлық қиындықтарды ғана емес, сонымен қатар ақпараттық қауіпсіздік тәуекелдерін де тудырады.
Smart Grid концепциясының маңызды құрамдас бөліктерінің бірі цифрлық қосалқы станция (ЦС) болып табылады. DSP басқару автоматтандырудың жоғары деңгейі бар қосалқы станция ретінде түсініледі, онда DSP элементтері арасында да, сыртқы жүйелермен де ақпарат алмасудың барлық дерлік процестері, сондай-ақ DSP жұмысын бақылау цифрлық түрде жүзеге асырылады. IEC хаттамаларына негізделген, атап айтқанда IEC 61850 ашық нысанға бағытталған стандартқа сәйкес. Осы стандартқа сәйкес құрылғылар қолдау көрсетуі керек (1-сурет): лездік мәндердің үлгілерін алу мүмкіндігі (Қарапайым мәндер), аналогтық ток /кернеу сигналдары, GOOSE хабарламаларын жариялау/жазылу мүмкіндігі, клиент-сервер арқылы ақпарат алмасу мүмкіндігі» MMS хаттамасы арқылы. MMS TCP стекінің үстінде жұмыс істейді, бұл деректерді беру жылдамдығына әсер етеді, сондықтан MMS жиі кешігулер үшін маңызды емес деректерді беру мәселелерін шешу үшін қолданылады, мысалы, телебасқару командаларын беру, телеметрлік және телесигнал деректерін жинау және оларды жіберу жоғарғы деңгей – SCADA жүйелері. MMS протоколынан айырмашылығы, GOOSE, керісінше, «жылдам сигналдарды» беру үшін пайдаланылуы мүмкін, мысалы, қорғаныстан автоматты ажыратқышты өшіру пәрмендері, бұл хаттамадағы деректер тікелей Ethernet кадрына тағайындалғандықтан. , TCP стегін айналып өту.
Жаңадан құрылған бағдарламалық-аппараттық жүйелер, мысалы, цифрлық қосалқы станция, Ресей Федерациясының қолданыстағы ережелеріне сәйкес болуы керек, сондай-ақ киберқорғаныс жүйелерін құрудың үздік әлемдік тәжірибесін ескеруі керек.
Көрсетілген талаптарға сәйкес келетін CPS кибершабуылдардан қорғаудың жоғары технологиялық құралдарына ие болуы керек, өйткені ол ең алдымен маңызды ақпараттық инфрақұрылымның (CII) объектісі болып табылады, мұны № 47571-7 «Қауіпсіздік туралы» Федералдық заң жобасы дәлелдейді. Ресей Федерациясының CII», Мемлекеттік Думаның Энергетика жөніндегі комитеті ұсынған және 2017 жылғы 27 қаңтарда бірінші оқылымда қабылданған. Бұл заң жобасы компьютерлік шабуылдар кезінде оның тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету мақсатында елдің компьютерлік ақпараттық технологияларын қорғау саласындағы мемлекеттік реттеудің негізгі қағидаттарын айқындайды. Ол «Ақпараттық қауіпсіздік доктринасын жүзеге асыру үшін әзірленген
Ресей Федерациясы», Ресей Президенті 2016 жылғы 5 желтоқсанда бекіткен, оның аясында CII қорғау стратегиялық мақсаттардың бірі ретінде анықталған. Заң жобасына сәйкес, «маңызды инфрақұрылымға мемлекеттік органдардың ақпараттық жүйелері мен телекоммуникациялық желілері, қорғаныс өнеркәсібінде, денсаулық сақтау, көлік, байланыс, несие және қаржы секторларында, энергетика, отын, ядролық, аэроғарыш, тау-кен өнеркәсібі, металлургия салаларында жұмыс істейтін автоматтандырылған процестерді басқару жүйелері кіреді. және химия өнеркәсібі.» өнеркәсіп.
Көрсетілген талаптарды егжей-тегжейлі көрсете отырып, құрылған цифрлық қауіпсіздік жүйесі объектіні киберқорғауды қамтамасыз ететін келесі сипаттамаларға ие болуы керек:
- Ресей Федерациясында ресейлік мамандар әзірлеген және негізгі құрамдас бөліктері (операциялық жүйе, микропроцессор, перифериялық интерфейс контроллері, негізгі енгізу/шығару жүйесі) бар ресейлік сенімді аппараттық-бағдарламалық қамтамасыз ету платформасында құрылады.
- толық жобалық құжаттама;
- IEC TC57 тобы әзірлеген стандарттардың ережелерін ескеріңіз: IEC 61850, IEC60870, IEC 62351, байланыс хаттамаларының қауіпсіздігіне қатысты, сондай-ақ INL Cybersecurity Procurement Language 2008 стандартының талаптары, ISO/ IEC 27000 стандарттар сериясы, жалпы принциптерге қатысты
- цифрлық басқару жүйелерінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету және ГОСТ-Р МЭК 62443-3-2013;
- сандық қосалқы станцияның әрбір элементіне немесе әрбір ішкі жүйесіне енгізілген ресейлік заманауи криптографиялық алгоритмдерді пайдалану.
Электр энергетикасында технологиялық басқару жүйелерін құрудың тағы бір ерекшелігі, оларда ақпаратты қорғаудың криптографиялық құралдарын (CIPF) пайдалану өнімділікті төмендетпеуі керек, өйткені өтпелі (апаттық) процестердің ұзақтығы ондаған микросекундтарды құрайды. Бүгінгі таңда қолданылатын көптеген микроконтроллерлерде киберқауіпсіздік элементтерін біріктіру бастапқыда әзірлеушімен қамтамасыз етілмейді немесе мүмкін емес, өйткені олардың интеграциясы қажетті өнімділікті қамтамасыз етпейді.
Өз пәндері бойынша көп жылдық тәжірибе мен білімге сүйене отырып, «NIPOM» АҚ, «InSAT» ЖШС, «InfoTeKS» АҚ және INEUM PJSC im. компанияларының мамандары. I.S. Брука» барлық көрсетілген талаптарға сай цифрлық қосалқы станцияны әзірледі. DSP-тің «төменгі» деңгейі «NIPOM» ААҚ компаниясының инновациялық релелік қорғаныс терминалдарына (RPA) негізделген. Әзірленген релелік қорғаныс және автоматика терминалы (2-сурет) сыртқы сымдардың артқы қосылымы бар блокты конструкцияның кассета түрінде жасалған және қызмет көрсететін сынақ басқару жүйесімен жабдықталған.
негізгі компоненттер мен блоктардың функционалдығын тексеру үшін.
Релелік қорғаныс терминалының корпусында дискретті кіріс/шығыс тақталары, өлшенетін токтар мен кернеулерді беруге арналған аналогтық кіріс тақтасы, әмбебап платалардың (AI, DO/DI) кабельдік бөлігін үйлестіру үшін пайдаланылатын артқы панель, қуат көзі және өнеркәсіптік Эльбрус микропроцессоры бар компьютер, өйткені Elbrus OS ICSI жұмыс істеуі ақпаратты рұқсатсыз кіруден (UNA) қорғаудың қажетті деңгейін қамтамасыз етеді және жүйенің жұмысына әсер етпейді. Әрбір DO/DI тақтасында 11 DI арнасы және 10 DO арнасы бар. Сонымен
Осылайша, бір корпуста 33-тен 66-ға дейін DI арналарын және 30-дан 60-ға дейін DO арналарын жасауға болады, бұл дамыған релелік қорғаныс терминалдарын сигналдар саны аз объектілерде де, үлкен көлемдегі күрделі қондырғыларда да пайдалануға мүмкіндік береді. қосылымдар саны. SV хаттамасын (IEC 61850) пайдалана отырып, дифференциалды токтың бойлық желіні қорғау (DCLP) сигналдарын беру функцияларын жүзеге асыру үшін Ethernet порттарының санын оның дизайнын өзгертпей өнеркәсіптік компьютерге стандартты Ethernet картасын қосу арқылы көбейтуге болады. Терминал логикасын және оның аппараттық дизайнын толық бөлу қорғау схемаларының еркін конфигурацияланатын логикасы үшін кең мүмкіндіктерді қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Терминалдың киберқауіпсіздігін арттыратын мүмкіндіктеріне «NIPOM» ААҚ «InfoTeKS» ААҚ-мен бірлесіп жүзеге асырған екі факторлы аутентификацияның қатаң механизмдері жатады.
Әзірленген жүйенің «жоғарғы» деңгейі, бұрын айтылғандай, қажет болған жағдайда резервте тұруға болатын, аттас операциялық жүйесі бар отандық Elbrus процессорына негізделген сервер. Сонымен қатар, белгілі бір нысанның талаптарына байланысты шешім AstraLinux ОЖ-ны да пайдалана алады. Деректерді жинау және өңдеу ортасы ретінде InSAT LLC шығарған ресейлік MasterSCADA 4D SCADA жүйесі пайдаланылады. MasterSCADA 4D - бұл IEC 61131-3 стандартының тілдерін қоса алғанда, объектіге бағытталған бағдарламалау әдістері бар кросс-платформалық, тігінен біріктірілген бағдарламалық платформа және бүгінгі күні Elbrus ОЖ-де жұмыс істейтін жалғыз SCADA жүйесі. MasterSCADA 4D кірістірілген IEC 61850 (MMS) протокол драйвері арқылы релелік қорғаныс терминалынан ақпаратты жинайды және қосалқы станция операторының автоматтандырылған жұмыс станциясына мимикалық диаграммалар, есептер және трендтер түріндегі деректерді береді. Оператордың іске қосу (негізгі) мнемоникалық диаграммасы (3-сурет) қосалқы станцияның, қосылудың және негізгі жабдықтың күйінің бір сызықты диаграммасын көрсетеді.
Одан басқа, операторда оқиғалар журналында тіркелген дабылдардың толық тізімі бар мемлекеттік сигнал беру түріндегі (соның ішінде жұмыс станциялары, SCADA серверлері және қосалқы байланыс жабдығы) цифрлық қосалқы станцияның желілік топологиясының өнімділігі туралы ақпарат әрқашан болады. MasterSCADA 4D кіріктірілген қауіпсіздік механизмдері жүйедегі пайдаланушылардың аутентификациясы мен сәйкестендіруін, сондай-ақ әзірлеуші алдын ала анықтаған үлгі үлгісіне сәйкес олардың қол жеткізу құқықтарын шектеуді, сәйкестендіру сәтінен бастап жүйеден шығуға дейінгі пайдаланушының барлық әрекеттерін тіркеуді қамтамасыз етеді. жүйесі.
Қосалқы станцияның электрондық периметрін қорғау және көп деңгейлі қорғаныс принципін жүзеге асыру үшін «InfoTeKS» ААҚ ViPNetCoordinator HW 1000 әзірлеген қауіпсіздік шлюздері пайдаланылды.Қосалқы станцияның жергілікті компьютерлік желісі бірнеше қауіпсіздік доменіне бөлінді/сегменттелді, яғни ақпараттық қауіпсіздік талаптары әртүрлі қосалқы станция аймақтары.
Осылайша, ViPNetCoordinator IG өнеркәсіптік қауіпсіздік шлюзін пайдалану арқылы қол жеткізу құқықтары сараланды
станция деңгейі және қосылу және технологиялық шина деңгейлері суреттегі функционалдық диаграммада көрсетілген. 5.
Брандмауэрлерді пайдалана отырып, көп деңгейлі қорғау принципін жүзеге асыру тек мүмкін емес, сонымен қатар Ресейдің FSTEC № 31 бұйрығының талаптарына сәйкес жұмыс істеп тұрған және ішінара жаңғыртудан өтіп жатқан қосалқы станциялардағы ақпаратты қорғаудың қажетті шарасы болып табылады. 2014 жылғы 14 наурыздағы.
Жаңадан құрылған қосалқы станцияларда да, терең жаңғыртудан өтіп жатқан қосалқы станцияларда да қабаттасқан қауіпсіздік құралдарын пайдалану жеткілікті деп санау дұрыс емес, өйткені қорғалмаған телекоммуникациялық хаттамаларға: MMS, GOOSE, SV компьютерлік шабуылдардың жоғары қаупі сақталады.
Функционалдық сенімділікке, қауіпсіздікке, телекоммуникациялық хаттамалардың жылдамдығына, сондай-ақ шығындардың оңтайлылығына қойылатын талаптар кешенін қанағаттандыру қажеттілігі жағдайында ақпаратты криптографиялық қорғау құралдарын цифрлық қосалқы станцияның әрбір элементіне немесе ішкі жүйесіне енгізу тұжырымдамасын іске асыру қарастырылады. ең перспективалы.
ААҚ NIPOM, LLC InSAT, ААҚ InfoTeKS және PJSC INEUM им. I.S. Bruka» мұнымен тоқтап қалмайды және жоғары вольтты электр желілері объектілерінің сенімділігін арттыру үшін DSP-тің киберқауіпсіз дизайнын жүзеге асыруға мүмкіндік беретін отандық шешімдерді пайдалана отырып әзірленген DSP-ті жетілдіруді жалғастыруда.
Әдебиеттер тізімі
- Негізгі белсенді бейімделу желісі бар интеллектуалды энергетикалық жүйе тұжырымдамасының ережелері.
- Халықаралық электротехникалық комиссия. Байланыс желілері мен электр желілерін автоматтандыруға арналған жүйелер – 8-1-бөлім: Арнайы байланыс қызметтерін салыстыру (SCSM) – MMS (ISO 9506-1 және ISO 9506-2) және ISO/IEC 8802-3 стандартына салыстыру; IEC 61850-8-1-2011; Халықаралық электротехникалық комиссия (ХЭК): Женева, Швейцария, 2011 ж.
- Тапсырыс 14 наурызда Ресейдің FSTEC 2014 жылғы № 31.
Зинин Владимир Михайлович – «НИПОМ» АҚ Жетілдірілген даму департаментінің директоры,
Подлесный Андрей Михайлович – «InSAT» ЖШС бағдарламалық қамтамасыз етуді сату бөлімінің бастығы,
Карантаев Владимир Геннадьевич – «InfoTeKS» ААҚ бизнесті дамыту бөлімінің бастығы.
Бүгінде «Цифрлық қосалқы станция» технологиясы туралы көп айтылып жүр. Бұл тақырып бір кездері Ресейде FGC UES демеушілігімен ультра жоғары вольтты кластарға (220 кВ және одан жоғары) арналған ірі қосалқы станциялар үшін әзірленді, бірақ қазір оны қарапайым нысандарда да табуға болады. Оның үстіне цифрлық технологияларды қолдану жағынан ең озық болып Тюменэнергодағы «Олимпийская» қосалқы станциясы сияқты 110 кВ тәжірибелік бірнеше қосалқы станциялар бар. Бұл ішінара сынақ алаңдарының шығындарын азайту әрекетімен және ішінара нақты қуат жүйесіндегі жаңа жабдықтың ықтимал ақауларынан болатын зиянды азайту әрекетімен байланысты.
Сонымен қатар, қай қосалқы станцияны толығымен цифрлық деп санауға болатыны әрқашан анық емес пе? Энергетика саласына цифрлық технологияларды енгізудің өзі 20 жылдан астам уақыт бұрын цифрлық байланыс арналары арқылы автоматтандырылған басқару жүйелеріне біріктіру мүмкіндігіне ие алғашқы микропроцессорлық релелік қорғаныс және автоматтандыру қондырғыларының келуімен басталды.
Бірақ бүгінгі күні сандық қосалқы станция әдетте сәл басқа нысанды білдіреді.
Ағымдағы жылы 35-750 кВ ФСК қосалқы станциялары үшін өзгертілген Технологиялық жобалау нормаларының шығуымен (25.08.2017 ж.) бұл мәселені толығырақ қарастыруға болады. Мақала тек коммуникациялық технологияларға қызығушылық танытатындарға ғана емес, сонымен қатар болашақта көпшілігі ұқсас объектілермен айналысатын қарапайым релелік операторларға да пайдалы болады деп ойлаймын.
NTP FSK 2017 анықтамаларынан бастайық (бұдан әрі түсініктемелері бар құжаттан үзінді)
Көріп отырғанымыздай, FSK ұстанымына сәйкес IEC-61850 стандарттарын қолдайтын жабдықты пайдаланатын қосалқы станциялар ғана цифрлық болып табылады.
Айта кету керек, IEC-61850 стандарттары бастапқыда бір қосалқы станцияда жұмыс істеу үшін әзірленген, сондықтан ақпарат басқару орталығына басқа хаттамалар арқылы беріледі (әдетте IEC-60870-5-104), бұл «терминіне қайшы келмейді. цифрлық қосалқы станция»
Менің ойымша, ең маңызды анықтама - бұл IEC-61850 (SV) жиынтығының ең озық технологиялары ретінде оптикалық CT және электронды VT пайдалану талабын қамтитындықтан. Егер қосалқы станцияда бұл элементтер болмаса, оны цифрлық деп санауға болмайды екен. Осылайша, Ресейде әлі бір цифрлық қосалқы станция жоқ, өйткені барлық қолданыстағы OTT және ETN тек сигналда жұмыс істейтін релелік қорғанысқа қосылған (мысалы, Нижний Новгород су электр станциясындағы РусГидро цифрлық сынақ алаңы).
Осылайша, Цифрлы қосалқы станция – болашақтың технологиясы.
Дәл солай. Барлық құрылғылар IEC-61850-8-1 стандарттарына (MMS, GOOSE) сәйкес байланысты қолдауы керек. MMS технологиясы жоғары деңгейлі құрылғылармен алмасуға арналған (нақты қосалқы станцияның ACS серверіне дейін), ал GOOSE технологиясы релелік қорғаныс терминалдары мен аралық контроллерлер арасындағы көлденең алмасуға арналған. Осылайша, микропроцессорға негізделген цифрлық кірістер мен релелер өткеннің нәрсесі болуы керек. Терминалдарды созудан шаршағандар үшін жақсы жаңалық
Бірақ бұл жобалаушылар үшін өте қызық жаңалық – енді тек салу ғана емес, сонымен қатар IEC-61850 стандарттарына сәйкес цифрлық қосалқы станцияларды жобалау қажет.
Негізінде, бұл қағазда немесе AutoCAD-та емес, кейіннен қағазға көшіру арқылы, бірақ бірден цифрлық нысанда жобалау керек дегенді білдіреді. Анау. Нәтижесінде конструктор сандық түрдегі релелік қорғаныс және автоматты басқару жүйелерін орнату бойынша дайын тапсырма алуы керек (SCL сипаттау тілінің форматындағы файл). Бұл орнату уақытын айтарлықтай қысқартады, бірақ жобалау уақытын арттыруы мүмкін. Жобаны әзірлеу уақыты ұлғаймауы үшін әрбір қосалқы станция қосылымы үшін стандартты жобаларды жасау қажет. FGC UES қазіргі уақытта IEC-61850 ұлттық профилін әзірлеудің бір бөлігі ретінде осылай істеп жатыр.
Тағы бір нүкте – енді релелік қорғаныс жүйесінің функционалдығын қамтамасыз ету үшін жергілікті желі (LAN) параметрлерін есептеу керек. Анау. Релелік қорғаныс және автоматика дискретті тізбектерден құтылады, бірақ қосалқы станцияның байланыс желісіне байланысты болады.
Қосалқы станциядағы релелік қорғаныс және автоматтандырылған басқару жүйелерінің барлық функциялары қатаң стандартталған және логикалық түйіндер жиынтығында жүзеге асырылатын болады. Жоғарыдағы абзацты тағы да оқыңыз - менің ойымша, бағдарламашылар мен ақпараттық технологиялар мамандарына сұраныс жақын арада энергетика секторында арта бастайды) Ағылшын тілі мен абстрактілі ойлаумен жұмысыңыз қалай?
Енді қосалқы станцияның ақпараттық қауіпсіздігін мұқият қадағалау керек болады. Стандарттаудың кемшілігі бар, себебі вирустар мен басқа зиянды бағдарламалар ең танымал операциялық жүйелер үшін жазылған.
Деректерді берудің «ескірген» хаттамаларын пайдалану мүмкін болады, бірақ тек маңызды негіздемемен ғана.
Бұл құжаттан қандай қорытынды жасауға болады?
Мүмкін мен бұл жолы ешқандай қорытынды жасамайтын шығармын, өйткені мен бұл технологиялардың маманы емеспін.
Сен не ойлайсың? Цифрлық қосалқы станция көпшілікке барады ма?
Цифрлық қосалқы станция «Электр энергетикасы ғылыми-техникалық орталығы» АҚ зияткерлік энергетикалық жүйесінің маңызды элементі болып табылады «ЭНЕРГОСЭТПРОЕКТ» институты» АҚ ITC Continuum PLUS Баяндамашы: Моржин Юрий Иванович, ақпаратты басқару жүйелері және жүйені модельдеу жөніндегі директор, техника ғылымдарының докторы. «Электр энергетикасы ҒТК» ААҚ
Цифрлық қосалқы станция 3 Қазіргі уақытта салада «цифрлық қосалқы станция» термині нені білдіретініне көптеген көзқарастар мен тәсілдер бар. БҰЭЖ масштабында электр энергиясын беру, түрлендіру және тарату процестерін автоматтандыруды табысты дамыту үшін қазіргі уақытта цифрлық қосалқы станцияның бағдарламалық-аппараттық кешенінің жалпы тұжырымдамасы әзірленуде. Отандық электр энергетикасында қосалқы станциялар жобалары үшін технологиялық процестерді автоматтандырылған басқару жүйелерін жасаудың басынан бастап электр қосалқы станцияларында қолдану үшін аппараттық және бағдарламалық басқару жүйелері айтарлықтай дамыды. Жоғары вольтты цифрлық ток және кернеу трансформаторлары пайда болды; кірістірілген байланыс порттары бар бастапқы және қайталама электр желісінің жабдықтары әзірленуде; микропроцессорлық контроллерлер шығарылады, әзірлеу құралдарымен жабдықталған, олардың негізінде PS сенімді бағдарламалық-аппараттық кешенін жасауға болады; IEC 61850 халықаралық стандарты қабылданды, ол автоматтандыру объектісі ретінде қосалқы станция туралы мәліметтерді ұсынуды, сондай-ақ қосалқы станцияның микропроцессорлық интеллектуалды электрондық құрылғылары (ИЭБ) арасында, оның ішінде бақылау және басқару құрылғылары арасында цифрлық деректер алмасу хаттамаларын, релелік қорғаныс және автоматика (РҚА), авариялық автоматика (ҚА) , телемеханика, электр есептегіштері және т.б. Осының барлығы жаңа буын қосалқы станциясын – сандық қосалқы станцияны (ЦС) салу үшін алғышарттарды жасайды, онда мониторинг, талдау және бақылау мәселелерін шешу кезінде барлық ақпарат ағындарын ұйымдастыру цифрлық нысанда жүзеге асырылады.
Цифрлық қосалқы станция 4 Қосалқы станцияларды басқарудың барлық деңгейлерінде сигналдарды цифрлық нысанда беруге көшу бірқатар артықшылықтарды қамтамасыз етеді, соның ішінде: Екінші кабельдік тізбектер мен олардың төсеу арналарының шығындарын айтарлықтай азайту, цифрлық сигнал көздерін бастапқы жабдыққа жақындату; Оптикалық коммуникацияларға көшу арқылы қазіргі заманғы қосалқы жабдықтардың – микропроцессорлық құрылғылардың және қайталама схемалардың электромагниттік үйлесімділігін арттыру; Аналогтық сигналды енгізу жолдарын жою арқылы микропроцессорлық интеллектуалды электрондық құрылғыларды жобалауды жеңілдету және, сайып келгенде, арзандату; IED құрылғыларының интерфейстерін біріздендіру, осы құрылғылардың өзара алмасуын айтарлықтай жеңілдету (соның ішінде бір өндірушінің құрылғыларын басқа өндірушінің құрылғыларымен ауыстыру) және т.б.
ЖАСАУ МАҚСАТЫ, НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕР ЖАСАУ МАҚСАТТАРЫ КАПИТАЛДЫҚ ШЫҒЫНДЫ АЗАЙТУ - кабельдік өнімдер мен кабельдік құрылымдарға арналған шығындарды азайту - терминалдардың құнын төмендету (аппараттық құралдарды унификациялау, кіріс модульдерін цифрлық интерфейстермен ауыстыру) - жер учаскесін азайту қосалқы станцияны дамыту (оптикалық цифрлық ТТ және ТН пайдалану, қазіргі заманғы микропроцессорлық қайталама жабдықты азайтуға мүмкіндік береді); - энергетикалық электр жабдықтарының қызмет ету мерзімін ұлғайту (кеңейтілген диагностика); - жобалау, монтаждау және іске қосу шығындарын азайту (кабельдердің санын азайту, жабдық санын азайту, шкафтық жабдық пен цифрлық қосылымдар тұрғысынан конструкторлық шешімдерді теру мүмкіндіктерін кеңейту).
ЖАСАУ МАҚСАТЫ, НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕР ЖАСАУ МАҚСАТТАРЫ ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ШЫҒЫНДАРДЫ АЗАЙТУ (техникалық қызмет көрсету үшін) – пайдалану мен техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету (нақты уақыт режимінде үздіксіз жетілдірілген диагностика, соның ішінде метрологиялық сипаттамалар; қосалқы станцияның жағдайы мен жұмыс істеуі туралы толық ақпаратты жинау және көрсету); - өлшеу дәлдігін арттыру (әсіресе 10-15%In төмен токтарда) және сол арқылы электр энергиясын есептеу дәлдігін және қарудың дәлдігін арттыру; - «тұрақты ток желісіндегі жер» сияқты ақаулардың пайда болу мүмкіндігін азайту (сандық оптикалық сілтемелерді пайдалану есебінен COPT өлшемін азайту); - негізгі электр жабдығының кенет істен шығуы және электр энергиясының жеткіліксіз жеткізілуі және өндірістік циклдегі үзіліс үшін соған байланысты айыппұлдар санын азайту (орталық электр станциясының техникалық құралдарының бүкіл кешенін кеңейтілген диагностикалау);
ЖАСАУ МАҚСАТЫ, НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕР ЖАСАУ МАҚСАТЫ ОПЕРАЦИЯЛЫҚ ШЫҒЫНДЫ АЗАЙТУ (техникалық қызмет көрсетуге арналған) – релелік қорғаныс пен автоматиканың істен шығуын, дұрыс жұмыс істемеуін, істен шығуын азайту (мыс кабельдердің орнына оптикалық кабельдерді пайдалану қазіргі заманғы екінші электрлік кабельдердің электромагниттік үйлесімділігін арттырады). жабдық – микропроцессорлық релелік қорғаныс және автоматика құрылғылары); - релелік қорғаныс және автоматика жұмысының алгоритмдік сенімділігін арттыру (қанықтылықтың болмауы және оптикалық цифрлық КТ-ның апериодтық компонентін өлшеу мүмкіндігі релелік қорғаныс пен автоматтандыру алгоритмдерін жеңілдетеді және жетілдіреді); - айнымалы ток және кернеу тізбегіндегі тұтынуды азайту (оптикалық КТ және ВТ пайдалану нәтижесінде)
ЖАСАУ МАҚСАТТАРЫ, НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕР ЖАСАУДЫҢ НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕРІ Ақпаратты алудың және басқару командаларын берудің цифрлық (негізінен оптикалық) технологияларына көшу – сигнал көзін «ауыстыру» және сол арқылы релелік қорғаныстардың жұмыс істеу сенімділігін арттыру мүмкіндігі; - өнімділіктің жоғарылауы (секіруге қарсы қорғаныс қажет емес, атқарушы бөліктің жауап беру уақыты қысқарды - оптикалық IGBT модульдерінің арқасында, апаттық режимді анықтау уақыты қысқарды*). - жұмысты қауіпсіз орындау және электромагниттік үйлесімділік тұрғысынан жағдайларды жақсарту (оптикалық қосылымдардың арқасында сыртқы таратушы құрылғыдан әлеуетті алып тастау жоқ) Цифрлық қосалқы станция орталығының жабдығында интеллектуалды құрамды арттыру - үздіксіз диагностика құралдары мен әдістерін әзірлеу ( сипаттамалардың нашарлауын бақылау, операцияларға дайындықты бақылау, метрологиялық сипаттамаларды бақылау), - әрбір терминалда жүзеге асырылатын функциялар санын кеңейту; - кейбір есептеу және диагностикалық тапсырмаларды интерфейстік модульдерге (Smart-IED) беру.
ЖАСАУ МАҚСАТТАРЫ, НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕР ЖАСАУДЫҢ НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕРІ DSP екі кезеңді жүзеге асыру: 1-кезең: - IEC және IEC негізіндегі интерфейстік цифрлық интеллектуалды модуль (әдетте үй ішінде орналастырылған) қосылған бар негізгі жабдықты пайдалану. қолданылатын сенсорлардың құрамы мен түрін реттеу үшін. Операциялық тәжірибе алу. - IEC және IEC интерфейстері бар релелік қорғаныс, автоматты басқару, өлшеу құрылғыларының барлық спектрін әзірлеу 2-кезең: - мамандандырылған цифрлық қызмет көрсетусіз датчиктерді, өріс контроллерін, қатты күйдегі атқарушы құрылғыларды біріктіру арқылы негізгі электр жабдықтарын айтарлықтай жаңғырту. модульдер. Интерфейс модулімен орындалатын тапсырмалар көлемін кеңейту. Жұмыс тәжірибесін ескере отырып, барлық DSP құрамдастарын нақтылау.
ЦИфрлық қосалқы станцияның құрамдас бөліктері Цифрлық аспап трансформаторлары Гармоникалық құрамдас бөліктерді өлшеу Кеңейтілген динамикалық және жиілік диапазоны Синхронды өлшеулер Азайтылған метрологиялық ысыраптар Электромагниттік әсерлердің әсерін жою (кедергілер, қалдық магниттелу және т.б.) Пайдалану қауіпсіздігі, техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы. әсіресе шағын токтарда), жаппай қырып-жоятын қарудың дәлдігін арттыру. Өзін-өзі диагностикалау Жеңілдетілген орнату (салмағы аз) Төмен құны (кВ кернеу класы үшін)
ЦИфрлық қосалқы станцияның құрамдас бөліктері (ҚС Координационды орталығы – ПЦК) ПЦС – цифрлық қосалқы станциядағы негізгі ақпарат ағындарын үйлестіретін және қосалқы станция жабдығын басқару бойынша шешімдерді қабылдау және іске асыру процестерін автоматтандыратын цифрлық қосалқы станцияның бағдарламалық-аппараттық өзегі. Осы мақсатта басқару орталығы мыналарды қамтамасыз етуі тиіс: қосалқы станцияның жұмысын бақылау, талдау, ақпаратты аутентификациялау және басқару алгоритмдерін құру үшін негіз ретінде қосалқы станцияның технологиялық процестерінің жаңартылған моделін қолдауды; технологиялық жағдайды талдау ішкі жүйелерінің жұмысы, соның ішінде. ағымдағы үлгі негізінде күрделі/төтенше жағдайларда басқару үшін шешім қабылдау процестерін қолдау; орталық станциялық жабдықтың жай-күйі туралы деректер қорын ұйымдастыру және жүргізу; оның төтенше жағдайға дейінгі жағдайын бақылау және ескерту немесе авариялық сигналдар мен хабарламаларды беру; ЕПЖ басқару иерархиясының ең жоғары деңгейлерінде орталық басқару орталығының «өкілі» ретінде басқару орталықтарымен өзара іс-қимыл; цифрлық қосалқы станция жабдығын телебақылау, оның мүмкіндігін, рұқсат етілуін және қауіпсіздігін (қосалқы станция жабдығының нақты жағдайын ескере отырып) бақылауды, сондай-ақ басқару командаларының сәтті орындалуын қамтамасыз ету
Метрологиялық қамтамасыз ету Өлшеудің жаңа қасиеттері Екінші тізбектердегі жоғалтулар (барлық құрылғылар үшін әртүрлі); Бірнеше AD түрлендірулері (әр құрылғыда); Синхронды емес өлшемдер; ЭМ әсерлерінің үлкен әсері; және т.б. Ақпаратты жіберу кезінде жоғалтпау; Ақпараттың шексіз қайталануы; Бір реттік AD түрлендіру (бастапқы өлшеу) және т.б. Дәстүрлі қосалқы станция Цифрлық қосалқы станция
АҚПАРАТТЫҚ ҚОЛДАУ (құралдар, ESKK) БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ҚҰРАЛДАР – DSP бағдарламалық пакетінің толық өмірлік циклін қолдау (жобалау, іске қосу кезінде, пайдалану кезінде) – біртұтас ақпараттық кеңістікті қолдау (бірыңғай жіктеу және кодтау жүйесі, халықаралық IEC стандарттарын сақтау кезінде деректермен жұмыс істеу) - PAC DSP «өзін-өзі құжаттауға» қолдау көрсету (электрондық нысанда құжаттаманы автоматтандырылған қалыптастыру, орталық басқару жүйесінен, БҒМ, ПМЭС құжаттарына қол жеткізудің келісілген нысандары); - Smart IED конфигурациясын және техникалық қызмет көрсетуін қолдау (технологиялық бағдарламалық қамтамасыз ету, ағымдағы конфигурация файлдары, операциялық құжаттама); - деректерді беру желілерін тұрақты бақылау және диагностикалау. БІРЫҢҒАЙ ЖІКТЕЛЕУ ЖӘНЕ КОДТАУ ЖҮЙЕСІ – электр желілерінің барлық түрлеріне арналған бірыңғай белгілеу жүйесі; - энергетикалық объектілерді жобалау, іске асыру (салу), пайдалану және жаңғырту (реконструкциялау) кезінде объектілерді жіктеу және таңбалаудың бірыңғай белгіленуі; - жабдықты сәйкестендіру процесін орталықсыздандыру; - сәйкестендіру кодының бірегейлігі; - қолдану саласына сәйкестендіру кодының тұрақтылығы; - машинаны өңдеу кезінде (жобалау кезеңінде және пайдалану кезінде) әртүрлі мәліметтер мен құжаттарды алуға сұраныстардың бір мәнді және дұрыс орындалуы; - басқа жіктеу жүйелерімен (атап айтқанда CIM) үйлестіру мүмкіндігі; - ағымдағы жергілікті жабдықты белгілеулерді сақтау мүмкіндігін қамтамасыз ету
АҚПАРАТТЫ ҚОЛДАУ (жалпы ақпараттық модель - CIM) CIM ұсынуы деректерді және сәйкесінше, ортақ біріктірілген ортадағы интерфейсті сипаттауға арналған бірыңғай тіл болып табылады. CIM FGC EES АҚ бірыңғай автоматтандырылған басқару жүйесінде жұмыс істеу кезінде қолданбаларға арналған ортақ тіл болып табылады. Ақпараттық модельді құру үшін бастапқы деректер: - қосалқы станцияның қалыпты режимінің электрлік сұлбасы; - классификациялық кестелер мен объектілердің, жабдықтардың, өлшемдердің, сигналдардың және құжаттардың бірегей идентификаторларын құру әдістері; -модельдік профиль, анықтайтын: 1) ақпараттық модель схемасындағы класстар, атрибуттар және олардың арасындағы байланыстар; 2) басқару жүйесін жобалау, енгізу және пайдалану процесінде сақталуы міндетті болып табылатын ақпараттық технологиялар саласындағы стандарттар (нұсқалар шегінде).
СЕНІМДІЛІКТІ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ (диагностика және тестілеу) Аппараттық құралдардың өзін-өзі диагностикалауы: - негізгі электр жабдықтарының Smart IED модульдері - микропроцессорлық терминалдар - цифрлық желілер Арнайы бағдарламалық және аппараттық құралдарды пайдалана отырып, сыртқы автоматты диагностика: - өшірусіз (әртүрлі токтың лездік мәндерін салыстыру) бірдей қосылымның орталық жылыту нүктелері, электрмен қосылған ҚТ кернеулерін салыстыру, тораптағы токтардың/қуаттардың қосындысын бақылау). - қысқа мерзімді өшірумен (терминалдар үшін сынақ сигналдарын эмуляциялау және алынған терминалдық жауапты сынақпен салыстыру)
Цифрлық қосалқы станция 20 «Электр энергетикасы ҒТК» АҚ «ЕЭС ФГК» АҚ пилоттық жобасы шеңберінде «Цифрлық қосалқы станция» келесі бағыттарды үйлестіреді: 1. «Цифрлық қосалқы станция» бағдарламалық-аппараттық кешенінің тұжырымдамасын» әзірлеу. - желтоқсан 2010 ж. 2. «Электр энергетикасының ғылыми-техникалық орталығы» АҚ 110/10 кВ қайта құрылған қосалқы станциясын «Цифрлық қосалқы станцияға» трансформациялау, оның құрамына: Оптикалық ток және кернеу трансформаторлары; Вокзал автобусы, технологиялық автобус; Көп функциялы электрондық өлшеу және есепке алу құралдары; Ақпаратты көрсету және қосалқы станцияны басқару жүйесі (SCADA); -Желтоқсан 2010 2011 жылы қосалқы станцияның микропроцессорлық қорғанысы. 3. «Электр энергетикасының ғылыми-техникалық орталығы» ААҚ-да «Цифрлық қосалқы станция» тәжірибелік сынақ алаңын құру.
Жүктелуде...
