Австралия активно внедряет самые передовые решения для шин обработки данных

Page 1
background image

Page 2
background image

24

Июль–август 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

Подстанций

24

Июль–август 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru


Page 3
background image

25

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Июль–август 2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

Подстанций

Австралия активно внедряет 
самые передовые решения 
для шин обработки данных

Реализация компанией Powerlink технических 
решений для шин обработки данных в соответствии 
со стандартом МЭК 61850 расширяет возможности 
подстанций.

Паскаль Шауб (Pascal Schaub) 

и

 Энтони Кенврик (Anthony Kenwrick), 

Powerlink Queensland

,

 

Дэвид Ингрэм (David Ingram), 

Технологический университет Queensland

К

омпания

 Powerlink Queensland 

приняла

 

амби

-

циозную

 

программу

 

исследований

разработки

 

и

 

реализации

 

системных

 

решений

 

на

 

базе

 

стан

-

дарта

 

МЭК

 61850. 

Целью

 

программы

 

является

 

двухэтапное

 

внедрение

 

цифровой

 

шины

 

обработки

 

дан

-

ных

 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 61850. 

Компания

 Powerlink — 

государственная

 

корпорация

которая

 

владеет

разрабатывает

эксплуатирует

 

и

 

об

-

служивает

 

высоковольтную

 

систему

 

передачи

 

электро

-

энергии

занимающую

 

примерно

 

половину

 

восточного

 

побережья

 

Австралии

Группа

 

инженеров

 

этой

 

компа

-

нии

 

разрабатывает

 

внутренние

 

типовые

 

конфигурации

 

систем

 

автоматизации

 

подстанций

 (SAS) 

на

 

основе

 

до

-

ступных

 

коммерческих

 

продуктов

 

крупных

 

мировых

 

про

-

изводителей

Нетиповые

 

конфигурации

создаваемые

 

на

 

базе

 

типовых

 

элементов

реализуются

 

как

 

собствен

-

ной

 

группой

 

инженеров

так

 

и

 

с

 

помощью

 

подрядчиков

.

Двухэтапный

 

процесс

Первым

 

этапом

 

компании

 Powerlink 

в

 

создании

 

шины

 

обмена

 

данными

 

по

 

стандарту

 

МЭК

 61850 

станет

 

разработка

 

и

 

реализация

 

стандартного

 

проекта

 SAS 

на

 

базе

 

нового

 

оборудования

 

разных

 

производителей

поддерживающего

 

МЭК

 61850. 

Второй

 

этап

 

включает

 

в

 

себя

 

реализацию

 

усовер

-

шенствованных

 

технологий

 

посредством

 

применения

 

устройств

 

разных

 

производителей

выполненных

 

на

 

базе

 

шины

 

обмена

 

данными

соответствующей

 

МЭК

 

61850-9-2, 

таких

 

как

 

цифровые

 

измерительные

 

транс

-

форматоры

 (NCITs) 

и

 

интеллектуальные

 

распред

-


Page 4
background image

26

Июль–август 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Диаграмма

 

АСУ

 

ТП

 

подстанции

 

на

 

базе

 

интеллектуальных

 

устройств

 

типа

 «Plug and Switch»

устройства

 

с

 

цифровыми

 

интерфейсами

Оптимальное

 

время

 

начала

 

второго

 

этапа

 

зависит

 

от

 

разработки

 

международных

 

стандартов

 

и

 

наличия

 

продуктов

со

-

вместимых

 

с

 

этими

 

стандартами

.

Для

 

исследования

 

этой

 

технологии

 

и

 

оценки

 

реаль

-

ной

 

готовности

 

рынка

 Powerlink 

берётся

 

за

 

несколько

 

проектов

в

 

которых

 

используется

 

шина

 

обмена

 

данны

-

ми

 

МЭК

 61850-9-2. 

Проекты

 

включают

 

модернизацию

 

SAS 

подстанции

 Loganlea 

и

 

опробование

 

оптоволокон

-

ного

 

трансформатора

 

тока

 (FOCT) 

на

 

присоединении

 

ячейки

 

реактора

 

на

 

линии

 275 

кВ

 

подстанции

 Braemar 

330/275 

кВ

.

Эти

 

два

 

проекта

наряду

 

с

 

участием

 Powerlink 

в

 

уни

-

верситетских

 

исследовательских

 

проектах

 

и

 

междуна

-

родной

 

рабочей

 

группе

разрабатывающей

 

стандарт

 

МЭК

 61850, 

дают

 

возможность

 

компании

 

получать

 

целостное

 

понимание

 

технологии

 

разработок

 

и

 

путей

 

дальнейшего

 

совершенствования

 

программы

 

разви

-

тия

 

технологий

 

для

 

реализации

 

шины

 

обмена

 

данными

 

МЭК

 61850.

Первым

 

станет

 

проект

 

подстанции

 Loganlea 275/

110 

кВ

в

 

котором

 

применяются

 

трансформаторы

 NCIT, 

ведущие

 

обмен

 

данными

  (

выборки

 

измерений

 

в

 

циф

-

ровом

 

виде

 — sampled values (SV)) 

с

 

системой

 

защиты

 

посредством

 

сети

 Ethernet 

в

 

стандарте

 

МЭК

 61850-9-2. 

Это

 

первая

 

в

 

мире

 

коммерческая

 

установка

 

системы

 

защиты

 

подстанции

 

за

 

пределами

 

Китая

 

полностью

 

на

 

основе

 

связи

 

по

 

шине

 

обмена

 

данными

 

МЭК

 61850-9-2.

В

 1999 

году

 Powerlink 

впервые

 

внедрила

 

в

 

несколь

-

ких

 

проектах

 «

под

 

ключ

» 

гибридные

 

распредустройства

 

с

 

элегазовой

 

изоляцией

 

наружной

 

установки

 

с

 

интел

-

лектуальной

 

системой

 «Plug and Switch» («

установил

 

и

 

включил

») iPASS 

от

 

АВВ

Четыре

 

из

 

них

 

являлись

 

ча

-

стью

 

системы

 

электропередачи

 275/330 

кВ

 Queensland-

New South Wales Interconnector (QNI), 

а

 

два

 

других

 — 

модернизацией

 

подстанций

 

с

 

использованием

 iPASS.

Подстанции

 QNI 

являются

 

ключевыми

 

в

 

органи

-

зации

 

межрегионального

 

объединения

 

энергосистем

В

 

течение

 15 

лет

 Powerlink 

планирует

 

модернизировать

 

SAS 

на

 

шести

 

подстанциях

Существующее

 

распредустройство

 iPASS 

сделано

 

на

 

базе

 

однофазного

 

модуля

который

 

состоит

 

из

 

вы

-

ключателя

разъединителя

 

и

 

заземляющего

 

ножа

а

 

также

 NCIT 

на

 

каждом

 

вводе

Отдельные

 

электронные

 

моду

-

ли

встроенные

 

в

 

первичное

 

рас

-

предустройство

используются

 

для

 

управления

 

и

 

контроля

 

рас

-

предустройства

  (

выключателей

 

и

 

разъединителей

/

заземляющих

 

ножей

), 

а

 

также

 

для

 

сбора

 

дан

-

ных

 

тока

 

и

 

напряжения

получен

-

ных

 

от

 NCIT.

Электронные

 

модули

 

являют

-

ся

 

неотъемлемой

 

частью

 SAS. 

Интерфейс

 

распредустройства

 

iPASS 

с

 

оборудованием

 

уровня

 

присоединения

 

использует

 

опти

-

ческое

 

соединение

  «

типа

 

точка

-

точка

».

Комплект

 

для

 

модернизации

На

 

завершающей

 

стадии

 

про

-

ектирования

 

АСУ

 

ТП

 Powerlink 

и

 

ABB 

совместно

 

разработали

 

ком

-

плект

 

продуктов

 

для

 

модернизации

который

 

может

 

при

-

меняться

 

на

 

всех

 

шести

 

подстанциях

 iPASS. 

С

 

помощью

 

этого

 

комплекта

 

управление

 

выключа

-

телем

 

и

 

разъединителем

/

заземляющим

 

ножом

 

заменя

-

ется

 

на

 

традиционное

 

проводное

Новый

 

электронный

 

модуль

 

для

 

существующих

 NCIT 

входит

 

в

 

комплект

 

для

 

модернизации

 iPASS, 

обеспечивая

 

интерфейс

 

шины

 

обмена

 

выборками

 

измерений

 SV 

на

 

базе

 

руководства

 

по

 

реализации

 UCAlug 

для

 

МЭК

 61850-9-2, 

который

 

ещё

 

называется

 «

лёгкой

 

версией

 9-2» (9-2LE).

Комплект

 

для

 

модернизации

 

был

 

проверен

 

и

 

ис

-

пытан

 

на

 

ячейке

 

реактора

 

линии

 275 

кВ

 

на

 

подстанции

 

Braemar Powerlink. 

Подстанция

 Loganlea 275/110 

кВ

 

была

 

первым

 

объектом

на

 

котором

 

было

 

опробовано

 

подобное

 

решение

 

по

 

переоборудованию

.

Главные

 

компоненты

 

решения

 NCIT ABB 

для

 iPASS 

включают

 

комбинацию

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

на

-

пряжения

 

и

 

электронный

 

датчик

 

тока

 

и

 

напряжения

 

(

однофазное

 

устройство

), 

предназначенные

 

для

 

рас

-

предустройства

 

с

 

элегазовой

 

изоляцией

Трансформа

-

тор

 — 

модульной

 

конструкции

имеет

 

две

 

измеритель

-

ные

 

системы

 

полного

 

резервирования

.  

Существующий

 

главный

 

датчик

встроенный

 

в

 

корпус

 

элегазового

 

рас

-

предустройства

был

 

сохранён

Это

 

устройство

 

состоит

 

из

 

двух

 

катушек

 

Роговского

 

для

 

измерения

 

тока

 

и

 

газо

-

вого

 

ёмкостного

 

делителя

 

для

 

измерения

 

напряжения

.

Резервный

 

набор

 

вторичных

 

преобразователей

 (CP-

SC) 

генерирует

 

срезы

 

с

 

датчиков

 

тока

 

и

 

напряжения

 

и

 

затем

 

посылает

 

их

 

в

 

объединяющее

 

устройство

 

сбора

 

информации

 (MU), 

выполненное

 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 

61850-9-2 

для

 

системы

 

защиты

 (CP-MUP). 

Передача

 

сигнала

 

осуществляется

 

через

 

один

 

из

 

двух

 

оптоволо

-

конных

 

каналов

Оба

 

канала

 

могут

 

использоваться

 

для

 

передачи

 

данных

 

в

 

систему

 

защиты

 

или

как

 

вариант

один

 

канал

 

может

 

использоваться

 

для

 

коммерческого

 

учёта

 

электроэнергии

Канал

 

передачи

 

данных

 «

точка

-

точка

» 

между

 CP-SC 

и

 CP-MUP 

является

 

разработкой

 

АВВ

. CP-SC 

монтируется

 

на

 

первичном

 

оборудовании

а

 CP-MUP 

устанавливается

 

в

 

помещении

 

диспетчерско

-

го

 

пункта

 

подстанции

.

CP-MUP 

синхронизирует

 

выборки

 

тока

 

и

 

напряжения

получаемые

 

от

 

различных

 

вторичных

 

преобразователей

Таблица

 

переадресации

 

данных

 

встроенного

 

коммута

-

ЗАЩИТА и Управление


Page 5
background image

27

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Июль–август 2012

Упрощённая

 

полуторная

 

схема

 

на

 

подстанции

 Loganlea 

с

 

тремя

 CP-MUP

Этот

 

выключатель

 

готов

 

к

 

установке

 

комплекта

 

для

 

модернизации

 

интеллектуальной

 

системы

 «

установил

 

и

 

включил

»

тора

 Ethernet 

является

 

конфигурируемой

что

 

даёт

 

пользователю

 

возможность

 

направлять

 

потоки

 

данных

 

измерений

создаваемых

   

вну

-

тренними

 

логическими

 

устройствами

 MU 

на

 

за

-

данные

 

порты

 Ethernet-

коммутатора

Кроме

 

того

функция

 

переадресации

 

дан

-

ных

 CP-MUP 

позволяет

 

пользователю

 

полу

-

чать

 

поток

 

данных

 SV 

с

 

другого

 

устройства

 

MU 

по

 

одному

 Ethernet-

порту

 

и

 

направлять

 

эти

 

данные

 

на

 

любое

 

интеллектуальное

 

электрон

-

ное

 

устройство

 (

ИЭУ

), 

подключённое

 

к

 

другим

 

портам

 CP-MUP Ethernet. 

Такие

 

функциональ

-

ные

 

возможности

 

преодолевают

 

ограничения

присущие

 

ИЭУ

 

только

 

с

 

одним

 

физическим

 

портом

 Ethernet 

для

 

шины

 

обработки

 

данных

 

SV, 

когда

 

требуются

 

потоки

 

данных

 SV c 

раз

-

личных

 

физических

 

устройств

 MU.

Архитектура

 

системы

 

автоматизации

 

подстанции

Применение

 SC 

в

 

соответствии

 

с

 9-2LE 

даёт

 

в

 

результате

 

две

 

критически

 

важные

 

сети

локальная

 

сеть

 

на

 

базе

 Ethernet (LAN) 

шины

 

процесса

 

и

 

сеть

 

синхронизации

 

време

-

ни

 1 

импульс

 

в

 

секунду

 (1PPS).

ИЭУ

 

защиты

 

и

 

управления

 

поддерживают

 9-2LE 

на

 

одном

 

физическом

 

порте

 Ethernet, 

второй

 

порт

 Ethernet 

служит

 

для

 

связи

 

на

 

подстанции

 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 

61850-8-1 (GOOSE 

и

 MMS). 

ИЭУ

 

также

 

имеют

 

один

 

вход

 1PPS 

для

 

синхронизации

 

данных

 

от

 

традиционных

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

потоков

 

данных

 SV 

для

 

работы

 

дифференциальной

 

защиты

.

Большинство

 

электроустановок

 iPASS Powerlink 

применяют

 

в

 

распредустройствах

 

с

 

полуторной

 

схемой

Конфигурация

 

распредустройства

 (

в

 

том

 

числе

 

количе

-

ство

 NCIT — 

шесть

 

на

 

схему

не

 

меняется

 

в

 

результате

 

модернизации

 

и

 

установки

 

новой

 

системы

 

автоматиза

-

ции

 

подстанции

Первоначальная

 

концепция

 

разработ

-

ки

 

полностью

 

перекрываемых

 

зон

 

защиты

 

с

 

помощью

 

всех

 NCIT 

в

 

каждом

 

распредустройстве

 

будет

 

соблю

-

даться

 

и

 

в

 

новой

 SAS. 

Число

 

и

 

расположение

 NCIT 

уже

 

определено

 

схемой

 

распредустройства

Вопрос

кото

-

рый

 

следует

 

решить

сколько

 MU 

на

 

схему

 

необходимо

 

и

 

как

 

их

 

подключить

 

к

 NCIT 

и

 

ИЭУ

 

защиты

 

и

 

управления

.

Чтобы

 

выполнить

 

требования

 

национальных

 

стан

-

дартов

 

Австралии

система

 

защиты

 

должна

 

быть

 

ре

-

зервирована

Все

 MU 

конфигурируются

 

как

 

ведущие

подавая

 

на

 

подключённые

 

ИЭУ

 

сигнал

 1PPS. 

Никаких

 

ограничений

 

или

 

зависимости

 

между

 

таймерами

 MU 

нет

так

 

как

 

они

 

работают

 

совершенно

 

раздельно

Под

-

ключения

 MU 

для

 

этой

 

схемы

 

используют

 

второй

 

вы

-

ходной

 

сигнал

 (PPL2) 

с

 

обоих

 CP-SC 

на

 

шиносоедини

-

тельном

 

выключателе

 Q30.

ИЭУ

 

защиты

 

для

 

фидера

 1 

на

 

подстанции

 Loganlea 

требует

 

суммирования

 

двух

 

токовых

 NCIT 

для

 

опреде

-

ления

 

полного

 

тока

проходящего

 

по

 

фидеру

Конфи

-

гурация

 

подстанции

 

позволяет

 

выполнять

 

суммирова

-

ние

 

в

 

ИЭУ

 

защиты

 

посредством

 

получения

 

двух

 

токов

 

с

 

одного

 

CP-MUP 

без

 

необходимости

 

син

-

хронизироваться

 

с

 

каким

-

либо

 

другим

 CP-MUP. 

То

 

же

 

касается

 

и

 

ИЭУ

 

защиты

 

для

 

фидера

 2.

Для

 

ячеек

 Q10, Q20 

и

 Q30, 

оснащённых

 

ИЭУ

управление

 

производится

 

через

 

один

 CP-

MUP, 

поэтому

 

оно

 

не

 

зависит

 

от

 

системы

 

синхронизации

 

време

-

ни

используемой

 

другими

 CP-

MUP. 

Защита

 

шин

 

реализована

 

в

 

устройствах

 REB500 ABB, 

при

 

этом

 

каждое

 

устройство

 

присое

-

динения

 

подключено

 

к

 

отдельно

-

му

 CP-MUP.

Архитектура

 

станционной

 

шины

 

для

 

модернизации

 iPASS 

Powerlink 

представляет

 

собой

 

однокольцевую

 LAN. GOOSE 

ис

-

пользуется

 

для

 

функции

 

АПВ

реализуемой

 

контроллером

 

при

-

соединения

Обе

 

основные

 

за

-

щиты

 — 1 

и

 2 — 

инициируют

 

АПВ

 

ЗАЩИТА и Управление


Page 6
background image

28

Июль–август 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Реакторное

 

присоединение

 

линии

 

с

 

интеллектуальной

 

системой

 «

установил

 

и

 

включил

»

ЗАЩИТА и Управление

через

 

станционную

 

шину

 LAN 

посредством

 GOOSE-

сообщений

.

Дублированные

 

системы

 

основных

 

защит

 1 

и

 2 

должны

 

всегда

 

оставаться

 

физически

 

и

 

электрически

 

разделёнными

 

для

 

выполнения

 

требований

 

по

 

резер

-

вированию

 

национального

 

электросетевого

 

стандар

-

та

 

Австралии

Сети

 

уровня

 

процесса

 

и

 

уровня

 

станции

 

являются

 

физически

 

разделёнными

 

сетями

 (LAN 100 

Мбит

/

с

). 

Сеть

 

уровня

 

процесса

 

используется

 

только

 

для

 

пе

-

редачи

 

данных

 

измерений

 (SV). 

Каждое

 

присоединение

 

имеет

 

собственную

 

шину

 

процесса

 LAN. 

Сетевые

 

шлю

-

зы

 

и

 

рабочие

 

места

 

операторов

 

имеют

 

двойное

 

подклю

-

чение

 

к

 

двум

 

станционным

 

коммутаторам

 Ethernet 

для

 

повышения

 

уровня

 

готовности

. GPS-

приёмник

 

обеспе

-

чивает

 

синхронизацию

 

времени

 

для

 

получения

 

точных

 

меток

 

времени

 

событий

передаваемых

 

по

 

сети

 

станци

-

онного

 

уровня

.

Управление

 

передачей

Powerlink 

накопила

 

значительный

 

опыт

 

и

 

знания

реализуя

 

проекты

 

по

 

подстанциям

 iPASS 

со

 

времени

 

их

 

появления

 

в

 1999 

году

И

 

продолжает

 

накапливать

 

опыт

развивая

 

эту

 

технологию

 

в

 

процессе

 

внедрения

 

новых

 

решений

 

для

 

автоматизации

 

подстанции

 (SAS).

Новые

 

технические

 

решения

 

на

 

базе

 

стандарта

 

МЭК

 

61850 

обеспечивают

 

более

 

высокую

 

степень

 

интегра

-

ции

 

системы

Чтобы

 

осуществлять

 

передачу

 

и

 

приём

 

телесигнализации

 

и

 

команд

 

управления

а

 

также

 

ин

-

формации

 

от

 

систем

 

мониторинга

 

посредством

 

того

 

же

 

оборудования

 

или

 

сети

необходимо

 

внести

 

изменения

 

в

 

существующий

 

производственный

 

опыт

Становится

 

практически

 

невозможно

 

чётко

 

определить

 

границы

 

ис

-

пользования

 

для

 

аппаратуры

 

защиты

 

и

 

контроллеров

используя

 

существующие

 

подходы

.

Персонал

работающий

 

с

 SAS, 

должен

 

уметь

 

рабо

-

тать

 

с

 

оборудованием

 

и

 

системами

 

защиты

 

и

 

управле

-

ния

понимать

 

концепцию

 

их

 

ра

-

боты

а

 

также

 

уметь

 

передавать

 

данные

 

по

 

сети

Кроме

 

того

из

-

менились

 

стандарты

 

знаний

 

и

 

требования

 

к

 

проектировщикам

 

и

 

эксплуатационному

 

персоналу

Powerlink 

была

 

самым

 

серьёз

-

ным

 

образом

 

вовлечена

 

в

 

разра

-

ботку

 

решения

 

для

 Loganlea. 

Из

 

этого

 

опыта

 

стало

 

понятно

что

 

для

 

успешной

 

поставки

 

систем

 

на

 

базе

 

стандарта

 

МЭК

 61850 

потребуется

 

централизован

-

ный

 

подход

 

к

 

проектированию

 

и

 

конфигурированию

 

системы

 

(

включая

 

адресацию

 

в

 

сети

 

и

 

по

-

токи

 

данных

), 

при

 

котором

 

все

 

данные

 SAS, 

предусмотренные

 

проектом

собираются

 

на

 

уровне

 

системы

.

С

 

точки

 

зрения

 

перспектив

-

ного

 

развития

 

энергокомпании

 

это

 

потребует

 

пересмотра

 

и

 

по

-

вторной

 

разработки

 

функций

 

и

 

обязанностей

 

в

 

проектных

 

груп

-

пах

а

 

также

 

соответствующего

 

дополнительного

 

обучения

Из

-

менение

 

управления

 

существую

-

щими

 

функциями

 

при

 

работе

 

с

 

системами

 

автоматизации

 

и

 

защиты

 — 

наиболее

 

тру

-

доёмкая

 

и

 

при

 

этом

 

наиболее

 

эффективная

 

мера

 

обе

-

спечения

 

успешности

 

процесса

.

Кроме

 

того

некоторые

 

виды

 

техобслуживания

для

 

выполнения

 

которых

 

сегодня

 

требуется

 

присутствие

 

персонала

 

на

 

объекте

будут

 

в

 

будущем

 

выполняться

 

дистанционно

Сложность

 

и

 

высокий

 

уровень

 

интегра

-

ции

 

систем

 

на

 

базе

 

стандарта

 

МЭК

 61850 

помимо

 

до

-

полнительных

 

знаний

 

и

 

более

 

жёстких

 

требований

 

к

 

персоналу

ответственному

 

за

 

эксплуатацию

 

и

 

техоб

-

служивание

 

подстанций

потребуют

 

создания

 

группы

 

поддержки

 

из

 

высококвалифицированных

 

экспертов

.

Некоторые

 

ключевые

 

проектировщики

 

и

 

специали

-

сты

 

по

 

эксплуатации

 

компании

 Powerlink 

привлекались

 

к

 

работе

 

по

 

проекту

 Loganlea 

для

 

обеспечения

 

ясного

 

понимания

 

технологий

 

и

 

решений

отвечающих

 

всем

 

требованиям

 Powerlink. 

Система

 Loganlea 

успешно

 

про

-

шла

 

заводские

 

приёмо

-

сдаточные

 

испытания

 

в

 

Швейца

-

рии

 

и

 

была

 

введена

 

в

 

эксплуатацию

 

в

 2011 

году

Опыт

который

 

компания

 Powerlink 

накопила

работая

 

по

 

дан

-

ному

 

проекту

будет

 

применён

 

в

 

будущих

 

разработках

 

стандартных

 

конфигураций

 

для

 

шины

 

процесса

 

стан

-

дарта

 

МЭК

 61850. 

Перспективы

Типовой

 

срок

 

службы

 

устройств

 SAS — 15—20 

лет

однако

 

подстанция

 

рассчитана

 

на

 

эксплуатацию

 

в

 

тече

-

ние

 40—60 

лет

Этот

 

факт

 

указывает

 

на

 

наличие

 

воз

-

можности

 

для

 

реализации

 

шин

 

процесса

 SV 

на

 

суще

-

ствующих

 

подстанциях

оборудованных

 

традиционными

 

измерительными

 

трансформаторами

подобно

 

тому

 

как

 

Powerlink 

сделала

 

это

модернизировав

 Loganlea. 

Шина

 

процесса

 

на

 

базе

 Ethernet 

даёт

 

большие

 

преимущества

 

в

 

части

 

документально

 

подтверждённой

 

безопасности

 

и

 

проектирования

но

 

для

 

того

чтобы

 

воспользоваться

 

этими

 

преимуществами

требуются

 

устройства

 

сбора

 

данных

установленные

 

на

 

первичном

 

объекте

С

 

помо

-


Page 7
background image

29

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Июль–август 2012

ЗАЩИТА и Управление

щью

 

комплекта

 

для

 

настройки

 iPASS 

от

 ABB 

эти

 

устрой

-

ства

 

могут

 

устанавливаться

 

в

 

диспетчерском

 

пункте

чтобы

 

задействовать

 

существующую

 

оптоволоконную

 

сеть

Установка

 

устройств

 

сбора

 

данных

 

на

 

объекте

 

с

 

коммутируемой

 

шиной

 

обработки

 

данных

 

ещё

 

больше

 

сокращает

 

необходимое

 

количество

 

кабеля

так

 

как

 

коммутаторы

 Ethernet 

могут

 

собирать

 

данные

 SV 

с

 

не

-

скольких

 

подобных

 

устройств

.

Устройства

 

сбора

 

данных

 

для

 

традиционных

 

изме

-

рительных

 

трансформаторов

 

имеют

 

стандартные

 

про

-

мышленные

 

входы

 

тока

 (1

А

/5

А

и

 

напряжения

 (100 

В

/

110 

В

). 

Устройства

 

сбора

 

данных

 NCIT 

немного

 

отли

-

чаются

 

в

 

этом

так

 

как

 

цифровые

 

соединения

 

между

 

вторичными

 

преобразователями

 NCIT (CP-SC 

в

 

дан

-

ном

 

проекте

и

 

этими

 

устройствами

 — 

собственные

Функция

 

устройств

 

сбора

 

данных

 — 

преобразовывать

 

данные

 

измерений

 

в

 

формат

определённый

 

МЭК

 

Несмотря

 

на

 

большое

 

чис

-

ло

 

публикаций

т е м а т и к а

связанная

 

с

 

развитием

 

и

 

внедрением

 

протокола

 IEC 61850, 

является

наверное

самой

 

популяр

-

ной

 

у

 

энергетиков

отвечающих

 

за

 

вопросы

 

релейной

 

защиты

 

и

 

авто

-

матизации

В

 

то

 

же

 

время

 

крайне

 

редко

 

появляются

 

материалы

в

 

ко

-

торых

 

освещён

 

реальный

 

опыт

 

при

-

менения

 

этого

 

стандарта

Данная

 

статья

 

отражает

 

поэтап

-

ное

 

развитие

 

одного

 

из

 

первых

 

пилотных

 

проектов

 

внедрения

 

си

-

стемы

 

автоматизации

 

на

 

базе

 

протокола

 IEC 61850, 

внедрённого

 

в

 

компании

 Powerlink Queensland 

с

 

1999 

г

Изначально

 

проект

 

был

 

выполнен

  

на

 

базе

 

аппаратуры

 

и

   

оборудова

-

ния

 

компании

 

АББ

которая

 

одной

 

из

 

первых

 

начала

 

разрабатывать

 

и

 

внедрять

 

стандарт

.  

В

 

настоящее

 

время

 

проводится

 

модернизация

 

систем

 

с

 

внедрением

 

МЭК

 61850-

9-2 LE (

шина

 

процесса

с

 

цифровыми

 

измерительными

 

трансформатора

-

ми

.

Техническая

 

стратегия

 Powerlink 

Queensland 

основана

 

на

 

комплекс

-

ном

 

подходе

 

к

 

внедрению

 

стандар

-

та

включая

 

отработку

 

вопросов

 

надёжности

обеспечение

 

выпол

-

нения

 

требований

 

национального

 

электросетевого

 

стандарта

 

Ав

-

стралии

типовые

 

решения

,  

приме

-

нение

 

оборудования

 

разных

 

произво

-

дителей

подготовку

 

собственного

 

персонала

реорганизацию

 

служб

 

эксплуатации

.  

Powerlink Queensland 

ставит

 

за

-

дачу

 

комплексного

 

внедрения

 

всех

 

подсистем

 

РЗА

автоматизации

учёта

системных

 

защит

 (PMU) 

в

 

рамках

 

стандарта

Примечатель

-

но

что

 

для

 

реализации

 

процессной

 

шины

 

компания

 

остановилась

 

на

 

об

-

легчённой

 

версии

 

стандарта

 9-2 LE 

точка

-

точка

»).

В

 

статье

 

отмечено

что

 

для

 

эф

-

фективной

 

работы

 

по

 

внедрению

 

стандарта

 

необходимо

 

изменение

 

подхода

 

к

 

проектированию

 

и

 

техни

-

ческому

 

обслуживанию

 

подстанций

.  

В

 

частности

, Powerlink Queensland 

сформировала

 

для

 

реализации

 

про

-

екта

 

собственную

 

группу

 

высоко

-

квалифицированных

 

специалистов

 

и

 

активно

 

участвует

 

в

 

работе

 

SIGRE.  

Статья

 

отражает

 

проблемы

 

вне

-

дрения

 

стандарта

 IEC 61850-2 

на

 

сегодняшний

 

день

Указывается

что

 

сдерживающими

 

факторами

 

ав

-

томатизации

 

подстанций

 

на

 

основе

 

МЭК

 61850 

являются

 

отсутствие

 

совместимости

 

оборудования

 

от

-

дельных

 

производителей

ошибки

 

производителей

 

при

 

реализации

 

МЭК

 61850-9-2 LE, 

ограниченное

  

количество

 

на

 

рынке

 

оборудования

 

разных

 

производителей

совмести

-

мых

 

с

 

МЭК

 61850-9-2 LE, 

в

 

том

 

чис

-

ле

 

приборов

 

учёта

 

электроэнергии

 

и

 

устройств

 

векторных

 

измере

-

ний

Отмечается

 

незначительное

 

количество

 

сертифицированных

 

устройств

в

 

том

 

числе

 

его

 

облег

-

чённой

 

версии

 9-2 LE.

Опыт

 

компании

 Powerlink Queensland 

будет

 

полезен

 

сетевым

 

компаниям

осуществляющим

 

у

 

себя

 

внедрение

 

стандарта

 IEC 61850.

КОММЕНТАРИЙ

Павел Тюделеков, заместитель главного 
инженера ОАО «ФСК ЕЭС»:

61850-9-2.

Системы

 

МЭК

 61850-9-2 «

точка

-

точка

» (

некоммути

-

руемый

 Ethernet), 

которые

 

поставляются

 

различными

 

производителями

могут

 

быть

 

тем

 

решением

которое

 

позволит

 

постепенно

 

перейти

 

на

 

общестанционную

 

шину

 

процесса

так

 

как

 

их

 

топология

 

не

 

отличается

 

от

 

топологии

 

существующих

 

аналоговых

 

систем

Разная

 

архитектура

 

сети

 

обеспечивает

 

разнообразие

 

дизайна

поэтому

 

система

  «

точка

-

точка

» 

может

 

использоваться

 

параллельно

 

с

 

общестанционной

 

коммутируемой

 

ши

-

ной

 

процесса

 Ethernet.

Задачи

 

будущего

Многие

 

производители

 

реализовали

 9-2LE, 

но

 

на

 

се

-

годняшний

 

день

 

только

 

два

 

устройства

 

сбора

 

данных

одно

 

из

 

которых

 — CP-MUP 

от

 ABB, 

получили

 

сертифи

-

каты

 

от

 UCAIug 

в

 

части

 9-2 

МЭК

 61850. 

Исследования

 

Powerlink 

показали

что

 

многие

 

реализации

 SV 

соответствуют

 

стандарту

 9-2LE. 

Однако

 

есть

 

и

 

такие

 

устройства

которые

 

неправильно

 

реализуют

 

стан

-

дарт

Это

 

препятствует

 

обеспе

-

чению

 

совместимости

поэтому

 

продукты

 

требуют

 

дальней

-

шего

 

совершенствования

По

-

ставщики

 

должны

 

выполнять

 

тестирование

 

своих

 

подписчи

-

ков

 

и

 

издателей

 SV, 

используя

 

устройства

 

их

 

конкурентов

.

Разнообразие

 

поставщиков

 

особенно

 

характерно

 

для

 

Ав

-

стралии

однако

 

исключение

 

здесь

 

составляют

 

отдельные

 

контракты

 

на

 

реализацию

 «

под

 

ключ

» 

подстанций

Разнообра

-

зие

 

моделей

 

ИЭУ

 

и

 

устройств

 

сбора

 

данных

 

рассчитано

 

на

 

снижение

 

риска

 

отказов

 

в

 

нор

-

мальном

 

режиме

 

работы

но

 

сложность

 

систем

 

на

 

базе

 

МЭК

 

61850 

работает

 

против

 

этого

 

по

 

двум

 

причинам

:

• 

многие

 

производители

 

по

 

МЭК

 61850 

используют

 

серий

-

но

 

выпускаемые

 

стеки

 

для

 

реа

-

лизации

 

своих

 

продуктов

поэ

-

тому

 

может

 

оказаться

что

 

ИЭУ

 

защиты

 X 

и

 Y 

реализованы

 

на

 

базе

 

одного

 

программного

 

обе

-

спечения

;

• 

внутренние

 

разработки

 

про

-

должат

 

совершенствоваться

Ошибки

 

в

 

кодировке

 

данных

 

9-2LE 

как

 

у

 

крупных

так

 

и

 

у

 

мелких

 

производителей

 

под

-

тверждают

 

это

.

Powerlink 

намерена

 

реали

-

зовать

 

шину

 

обработки

 

данных

 

SV, 

однако

 

этому

 

сильно

 

пре

-

пятствует

 

отсутствие

 

серий

-

но

 

выпускаемых

 

продуктов

особенно

 

объединительных

 

устройств

Западные

 

произво

-

дители

 

защит

 

для

 

работы

 

на

 

рынке

 

вынуждены

 

использо

-


Page 8
background image

30

Июль–август 2012

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Персонал

 Powerlink 

вводит

 

в

 

эксплуатацию

 SCADA-

систему

вать

 

объединительное

 

устройство

 

для

 

подключения

 

к

 

традиционным

 

измерительным

 

трансформаторам

 

и

 

коммутируемому

 Ethernet. 

Азиатские

 

производители

 

имеют

 

достаточный

 

спрос

 

на

 

внутреннем

 

рынке

поэто

-

му

 

их

 

продукция

 

слабо

 

продвигается

 

в

 

Австралии

.

Существуют

 

шины

 

обработки

 

данных

 

МЭК

 61850-

9-2, 

реализуемые

 

на

 

рынке

 

только

 

одним

 

произво

-

дителем

в

 

которых

 

используется

 

собственный

 

задо

-

кументированный

 

набор

 

данных

Эти

 

системы

 

могут

 

применяться

 

параллельно

 

с

 

традиционными

 

техноло

-

гическими

 

присоединениями

но

 

для

 

реализации

 

обще

-

станционной

 

шины

 

необходима

 

поддержка

 

нескольких

 

производителей

.

Большим

 

препятствием

 

на

 

пути

 

широкого

 

внедрения

 

шин

 

обработки

 

данных

 9-2LE 

является

 

очень

 

ограничен

-

ный

 

выбор

 

имеющихся

 

на

 

рынке

 

счётчиков

 

коммерче

-

ского

 

учёта

работающих

 

по

 

подписке

 

на

 SV, 

устройств

 

синхронизированных

 

измерений

 (PMU) 

и

 

преобразова

-

телей

. Powerlink 

строит

 

множество

 

новых

 

подстанций

 

для

 

удовлетворения

 

спроса

 

постоянно

 

растущего

 

числа

 

потребителей

 

и

 

выполняет

 

новые

 

технологические

 

при

-

соединения

И

 

то

и

 

другое

 

требует

 

системы

 

коммерче

-

ского

 

учёта

 

и

 

не

 

может

 

быть

 

реализовано

 

посредством

 

цифровой

 

шины

Системы

 

глобального

 

мониторинга

использующие

 PMU, 

расположенные

 

по

 

всей

 

стране

могут

 

лишиться

 

важнейших

 

данных

если

 

не

 

будут

 

раз

-

работаны

 PMU, 

которые

 

могут

 

использовать

 

данные

 SV. 

Основным

 

преимуществом

 

коммутируемой

 

шины

 

обра

-

ботки

 

данных

 Ethernet 

является

 

то

что

 

одно