Инструменты диагностики и анализа. Информационная надстройка системы мониторинга трансфор- маторов. Решение и опыт

Page 1
background image

Page 2
background image

48

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

48

с

и

с

т

е

м

ы

 э

н

е

р

г

о

с

н

а

б

ж

е

н

и

я

системы энергоснабжения

В

 

 

соответствии

 

с

 

этими

 

требованиями

 

и

 

на

 

базе

 

современных

 

ин

-

формационных

 

техно

-

логий

 

разрабатывалась

 

система

 

мониторинга

 

маслонаполнен

-

ного

 

оборудования

 

компании

 

«

Интера

», 

задача

 

которой

 — 

не

-

прерывная

 

диагностика

 

состо

-

яния

 

трансформатора

В

 

на

-

стоящее

 

время

 

на

 

российском

 

рынке

 

представлены

 

несколько

 

аттестованных

 

систем

 

подобно

-

го

 

рода

различающихся

 

аппа

-

ратным

 

и

 

программным

 

обеспе

-

чением

но

 

они

 

должны

 

в

 

любом

 

случае

 

решать

 

эту

 

задачу

СКУ

 

разработки

 

ЗАО

  «

Интера

» 

вы

-

годно

 

отличается

 

от

 

аналогов

 

не

 

только

 

наличием

 

простого

 

и

 

удобного

 

интерфейса

 

предо

-

Инструменты 

диагностики и анализа 

Информационная надстройка системы мониторинга трансфор-

маторов. Решение и опыт

Техническая политика ОАО «Россети» по созданию цифровых подстанций 
(ПС) без постоянного оперативного персонала, повышение надёжности и эф-
фективности эксплуатации объектов электросетевого комплекса предъявля-
ют высокие требования ко всем компонентам и средствам автоматизации ПС.

Андрей ЛАПТЕВ, генеральный директор, 

Павел ЛИПАТНИКОВ, заместитель начальника отдела разработки, 

ЗАО «Интера»

Рис

. 1. 

Схема

 

информационных

 

потоков


Page 3
background image

49

 2 (23), 

март

апрель

, 2014

49

ставления

 

данных

 

пользователям

 

с

 

различными

 

уровнями

 

доступа

 

и

 

унифицированным

 

обменом

 

дан

-

ными

 

с

 

верхним

 

уровнем

 (

АСУ

 

ТП

), 

что

 

позволяет

 

более

 

эффективно

 

диагностировать

 

состояние

 

транс

-

форматорного

 

оборудования

 

в

 

не

-

прерывном

 

режиме

Система

 

даёт

 

большие

 

возможности

 

диагностам

 

для

 

текущего

 

контроля

 

и

 

последую

-

щего

 

анализа

а

 

также

 

исследова

-

тельской

 

работы

 

учёных

 

и

 

конструк

-

торов

.

В

 

статье

 

речь

 

пойдёт

 

о

 

логике

 

и

 

архитектуре

 

построения

 

инфор

-

мационной

 

части

 

системы

 

мони

-

торинга

 

на

 

примере

 

СКУ

 

компа

-

нии

  «

Интера

». 

Изначально

 

ставка

 

была

 

сделана

 

на

 WEB-

технологии

Основная

 

идея

 — 

обеспечить

 

опе

-

ративный

 

контроль

 

состояния

 

обо

-

рудования

 

не

 

только

 

для

 

персонала

 

подстанций

но

 

и

 

для

 

вышестоящих

 

структур

 

и

 

дать

 

возможность

 

нако

-

пления

 

исторических

 

данных

 

для

 

последующих

 

диагностики

анализа

 

и

 

планирования

 

мероприятий

 

по

 

обслуживанию

ремонтам

 

и

 

модер

-

низации

 

трансформаторного

 

обору

-

дования

Для

 

работы

 

в

 

системе

 

не

 

требу

-

ется

 

никакого

 

специального

 

про

-

граммного

 

обеспечения

вся

 

ра

-

бота

 

происходит

 

в

 

любом

 

интернет

 

браузере

 (

рис

. 1). 

Данные

 

с

 

трансформаторного

 

оборудования

 

принимаются

обра

-

батываются

 

и

 

хранятся

 

в

 

контрол

-

лере

 

на

 

энергонезависимой

 

памя

-

ти

Интеллектуальный

 

механизм

 

формирования

 

архива

 

и

 

его

 

раз

-

мер

 

позволяют

 

хранить

 

историче

-

ские

 

данные

 

с

 

высокой

 

временной

 

точностью

  (

до

 5 

мс

за

 

весь

 

срок

 

службы

 

контролируемого

 

трансфор

-

маторного

 

оборудования

По

 

опыту

 

внедрения

 

можно

 

сделать

 

вывод

что

 

исторические

 

данные

 

в

 

контрол

-

лере

 

перезапишутся

 

примерно

 

че

-

рез

 30 

лет

 (

объём

 

стека

). 

Параллельно

 

данные

 

постоянно

 

передаются

 

на

 

локальный

 

сервер

на

 

котором

 

организовано

 

их

 

хра

-

нение

 

в

 

базе

 

данных

 SQL. 

При

 

на

-

личии

 

хорошего

 

канала

 

доступа

 

в

 

интернет

 

данные

 

с

 

контроллера

 

пе

-

редаются

 

на

 

специализированный

 

центральный

 

сервер

причём

 

это

 

выполняется

 

независимо

 

от

 

пере

-

дачи

 

данных

 

на

 

локальный

 

сервер

Обновление

 

данных

 

на

 

централь

-

ном

 

сервере

 

происходит

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

с

 

задержкой

обусловленной

 

скоростью

 

работы

 

интернета

Хранение

 

данных

 

на

 

центральном

 

сервере

 

также

 

орга

-

низовано

 

в

 

базах

 

данных

 SQL, 

к

 

этим

 

данным

 

можно

 

получить

 

уда

-

лённый

 

доступ

 

по

 

паролю

Доступ

 

к

 

базам

 

данных

 

и

 

самим

 

данным

 

разграничен

 

по

 

объектам

уровням

 

доступа

 

и

 

т

.

п

и

 

осуществляется

 

по

 

индивидуальным

 

паролям

Такая

 

технология

 

позволяет

 

передавать

 

данные

 

на

 

центральный

 

сервер

 

в

 

случае

когда

 

СМ

 

интегрирована

 

в

 

АСУ

 

ТП

без

  

использования

 

локаль

-

ного

 

сервера

.

Если

 

полноценного

 

канала

 

досту

-

па

 

в

 

интернет

 

нет

то

 

на

 

центральный

 

сервер

 

по

 

каналу

 GPRS 

поступают

 

только

 

данные

 

о

 

состоянии

 

ком

-

плекса

 

программно

-

технических

 

средств

 

СКУ

Данные

 

о

 

состоянии

 

контролируемого

 

трансформатор

-

ного

 

оборудования

 

на

 

центральном

 

сервере

 

не

 

пополняются

 

и

 

доступ

-

ны

 

только

 

на

 

локальных

 

серверах

 

на

 

ПС

 (

рис

. 2).

При

 

необходимости

 

СКУ

 

может

 

отправлять

 

аварийные

 

и

 

предупре

-

дительные

 

сообщения

 

о

 

состоянии

 

оборудования

 

на

 

заранее

 

введён

-

ный

 

номер

 

мобильного

 

телефона

 

в

 

рамках

 

прав

 

доступа

.

Такая

 

архитектура

 

СКУ

 

позволя

-

ет

 

решить

 

сразу

 

несколько

 

задач

:

• 

обеспечить

 

работу

 

персонала

 

ПС

 

с

 

текущими

 

и

 

архивными

 

данными

;

• 

обеспечить

 

удалённый

 

доступ

 

к

 

данным

 

мониторинга

 

персонала

 

ПМЭС

МЭС

 

или

 

центрального

 

аппарата

 

заказчика

;

• 

разместить

 

на

 

центральном

 

сер

-

вере

 

подходящее

 

программное

 

обеспечение

 

для

 

автоматиче

-

ской

 

диагностики

 

маслонапол

-

ненного

 

оборудования

;

• 

расширить

 

в

 

дальнейшем

 

объём

 

мониторинга

 

объектов

 

ПС

 

с

 

мас

-

лонаполненного

 

оборудования

 

до

 

всего

 

остального

поддающе

-

гося

 

контролю

  (

выключателей

разъединителей

ОПН

 

и

 

т

.

д

.);

• 

подключать

 

к

 

центральной

 

базе

 

данных

 

системы

 

мониторинга

 

разных

 

производителей

про

-

писав

 

в

 

требованиях

 

обязатель

-

ное

 

наличие

 

соответствующего

 

интерфейса

;

• 

разработчики

 

трансформаторов

 

и

 

реакторов

учёные

 

и

 

кон

-

структоры

 

потенциально

 

могут

 

в

 

результате

 

иметь

 

огромный

 

фак

-

тический

 

материал

 

для

 

анализа

 

работы

 

оборудования

 

за

 

многие

 

годы

 

в

 

различных

 

режимах

 

экс

-

плуатации

.

Мы

 

изначально

 

отказались

 

от

 

графического

 

изображения

 

объ

-

ектов

 

мониторинга

сделав

 

ставку

 

Рис

. 2. 

Пример

 

экранной

 

формы


Page 4
background image

50

СЕТИ РОССИИ

на

 

стандартные

 

средства

 Windows. 

Это

 

позволило

 

унифицировать

 

все

 

экранные

 

формы

упростить

 

и

 

уско

-

рить

 

процесс

 

разработки

 

и

 

вне

-

дрения

сократить

 

объём

 

данных

передаваемых

 

по

 

каналам

 

связи

Разработка

 

проекта

 

состоит

 

в

 

за

-

полнении

 

паспорта

 

трансформато

-

ра

 

или

 

реактора

включая

 

все

 

типы

 

датчиков

которые

 

опрашиваются

 

системой

База

 

данных

 

по

 

датчикам

 

и

 

приборам

 

содержит

 

все

 

устрой

-

ства

которые

 

когда

-

либо

 

использо

-

вались

 

компанией

.

В

 

случае

 

появления

 

нового

 

типа

 

датчиков

 

или

 

приборов

 

в

 

систему

 

вносятся

 

их

 

данные

 

и

в

 

случае

 

не

-

обходимости

драйверы

 

для

 

работы

 

с

 

ними

После

 

этого

 

новое

 

оборудо

-

вание

 

появляется

 

в

 

базе

 

данных

 

и

 

его

 

также

 

можно

 

вносить

 

в

 

паспорт

 

объекта

 

мониторинга

.

Экранные

 

формы

 

персонала

 

ПС

 

генерируются

 

СКУ

 

автоматически

 

и

 

становятся

 

доступны

 

как

 

на

 

локаль

-

ном

так

 

и

 

на

 

удалённом

 

сервере

Пользователь

 

может

 

сам

 

создавать

 

шаблоны

 

для

 

контроля

 

наиболее

 

интересных

 

для

 

него

 

параметров

Эти

 

шаблоны

 

создаются

 

для

 

каждой

 

единицы

 

оборудования

  (

бака

до

 

10 

штук

 

и

 

содержат

 

до

 6 

параме

-

тров

 

каждый

Например

стоит

 

зада

-

ча

 

отслеживать

 

на

 

трансформаторе

 

тренды

 

изменения

 

газосодержания

 

в

 

масле

 

в

 

зависимости

 

от

 

величины

 

нагрузки

Создаётся

 

шаблон

на

 

ко

-

тором

 

присутствуют

 

интересующие

 

параметры

выбранные

 

из

 

репози

-

тория

и

 

в

 

дальнейшем

 

вывод

 

на

 

экран

 

этого

 

шаблона

 

покажет

 

син

-

хронное

 

по

 

времени

 

изменение

 

заданных

 

параметров

 

за

 

нужный

 

интервал

 

времени

 (

рис

. 3).

Тренды

 

можно

 

просматривать

 

в

 

графическом

 

или

 

табличном

 

виде

 

и

 

выгружать

 

в

 

виде

 

файлов

-

отчётов

 

в

 

таблицах

 Excel.

Доступ

 

к

 

информации

 

организо

-

ван

 

иерархически

 

по

 

паролю

кото

-

рый

 

позволяет

 

видеть

 

информацию

 

только

 

по

 

объектам

 

конкретного

 

за

-

казчика

МЭС

ПМЭС

 

или

 

конкрет

-

ной

 

ПС

.

Сама

 

архитектура

 

системы

 

пред

-

усматривает

 

многократное

 

резер

-

вирование

 

данных

Самые

 

опера

-

тивные

 

данные

 

хранятся

 

в

 

памяти

 

контроллера

 

и

 

передаются

 

в

 

локаль

-

ный

 

сервер

Если

 

сервер

 

будет

 

обе

-

сточен

 

или

 

выйдет

 

из

 

строя

после

 

его

 

замены

 

утраченные

 

данные

 

будут

 

автоматически

 

восстановле

-

ны

 

после

 

включения

При

 

наличии

 

канала

 

связи

 

данные

 

также

 

будут

 

переданы

 

на

 

центральный

 

сервер

 

и

 

сохранены

 

там

.

В

 

этом

 

году

 

комиссия

 

ОАО

  «

Рос

-

сети

» 

продлила

 

аттестацию

 

СКУ

 

ЗАО

 

«

Интера

» 

до

 2019 

года

Мы

 

отмети

-

ли

 

серьёзное

 

ужесточение

 

требова

-

ний

 

к

 

качеству

 

продукции

рекомен

-

дуемой

 

к

 

применению

 

на

 

объектах

 

энергетики

Особое

 

внимание

 

стало

 

Рис

. 3. 

Пример

 

графического

 

шаблона

уделяться

 

метрологическим

 

вопро

-

сам

Это

 

говорит

 

о

 

том

что

 

монито

-

ринг

 

основного

 

оборудования

 

стал

 

важной

 

и

 

неотъемлемой

 

частью

 

контроля

 

и

 

управления

 

оборудова

-

нием

 

подстанций

а

 

значит

его

 

ре

-

зультаты

 

и

 

потенциал

 

систем

 

мони

-

торинга

 

необходимо

 

использовать

 

как

 

можно

 

полнее

.

Описанный

 

сервис

 

в

 

составе

 

СКУ

 

был

 

разработан

 

ещё

 

в

 2006 

г

и

 

по

-

стоянно

 

совершенствуется

В

 

насто

-

ящее

 

время

 

на

 

сервере

 onlinepower 

есть

 

данные

 

о

 

более

 

чем

 200 

едини

-

цах

 

оборудования

оснащённых

 

СКУ

К

 

сожалению

около

 

пяти

 

лет

 

назад

несмотря

 

на

 

активное

 

использова

-

ние

 

этого

 

сервиса

 

диагностами

до

-

ступ

 

к

 

каналам

 

связи

 

СКУ

 

на

 

объек

-

тах

 

ОАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

был

 

закрыт

Это

 

объяснялось

 

требованиями

 

безопас

-

ности

 

эксплуатации

 

оборудования

 

ПС

Мы

 

считаем

 

такие

 

объяснения

 

надуманными

поскольку

 

архитек

-

тура

 

СКУ

 

не

 

позволяет

 

удалённым

 

пользователям

 

получить

 

доступ

 

на

 

локальные

 

серверы

Но

 

убедить

 

в

 

то

 

время

 

ответственных

 

сотрудников

 

заказчика

 

нам

 

не

 

удалось

.

Несмотря

 

на

 

это

судя

 

по

 

публикациям

 

и

 

докла

-

дам

 

на

 

конференциях

 

и

 

семинарах

интерес

 

эксплуатационного

 

персо

-

нала

 

к

 

подобной

 

системе

 

не

 

только

 

сохранился

но

 

даже

 

усилился

При

 

наличии

 

заинтересованности

 

за

-

казчика

 

мы

 

готовы

 

в

 

любой

 

момент

 

подключить

 

объекты

 

мониторинга

 

и

 

обеспечить

 

работу

 

сервиса

 

по

 

свое

-

му

 

прямому

 

назначению

.

За

 

многие

 

годы

 

работы

 

систем

 

мониторинга

 

производства

 

ЗАО

 

«

Интера

» 

на

 

локальных

 

серверах

 

накоплено

 

большое

 

количество

 

тех

-

нологической

 

информации

В

 

СКУ

 

уже

 

реализованы

 

все

 

возможности

позволяющие

 

получить

 

доступ

 

к

 

на

-

копленным

 

и

 

текущим

 

данным

 

лю

-

бому

 

пользователю

имеющему

 

до

-

ступ

 

к

 

локальной

 

сети

 

подстанции

Эксплуатационный

 

персонал

 

ПС

 

ак

-

тивно

 

пользуется

 

функциональными

 

возможностями

 

СКУ

 

и

 

накопленны

-

ми

 

ретроспективными

 

данными

 

для

 

подготовки

 

отчётов

передаваемых

 

на

 

верхний

 

уровень

долгосрочного

 

анализа

 

работы

 

оборудования

.

Желающие

 

узнать

 

подробнее

 

о

 

работе

 onlinepower.ru 

могут

 

об

-

ратиться

 

в

 

офис

 

ЗАО

  «

Интера

» 

[email protected], of

 [email protected]

и

 

мы

 

с

 

удовольствием

 

продемонстрируем

 

систему

 

в

 

работе

.


Оригинал статьи: Инструменты диагностики и анализа. Информационная надстройка системы мониторинга трансфор- маторов. Решение и опыт

Читать онлайн

Техническая политика ОАО «Россети» по созданию цифровых подстанций (ПС) без постоянного оперативного персонала, повышение надёжности и эффективности эксплуатации объектов электросетевого комплекса предъявляют высокие требования ко всем компонентам и средствам автоматизации ПС.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(83), март-апрель 2024

Анализ нагрузочных режимов и регулировочной способности по напряжению распредсети при оптимизации секционирования на ее участках

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Диагностика и мониторинг
Яхин Ш.Р. Пигалин А.А. Галиев И.Ф. Маклецов А.М.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»