100
Концепция системы анализа
аварийных событий и оценки
правильности работы устройств РЗА
З
адача
автоматизации
анализа
аварийных
со
-
бытий
и
оценки
правиль
-
ности
работы
устройств
РЗА
стоит
остро
,
отвечая
на
вызовы
развития
электроэнер
-
гетики
в
области
внедрения
ин
-
теллектуальных
электронных
устройств
(
ИЭУ
)
и
создания
се
-
тей
SmartGrid.
Представляем
образец
информационно
-
ана
-
литической
системы
для
авто
-
матического
анализа
аварийных
событий
и
оценки
правильно
-
сти
работы
устройств
РЗА
(
да
-
лее
—
Система
),
применимой
для
энергообъектов
6–750
кВ
.
Он
разработан
для
:
–
создания
информационной
мо
-
дели
энергообъекта
,
содержа
-
щей
информацию
о
топологии
и
характеристиках
первичного
и
вторичного
оборудования
,
параметрах
настройки
и
алго
-
ритмах
функционирования
устройств
РЗА
,
семантике
сиг
-
налов
и
измерений
;
–
организации
сбора
и
пред
-
ставления
всей
доступной
для
анализа
оперативной
и
неоперативной
технологиче
-
ской
информации
с
автомати
-
ческой
обработкой
;
–
выполнения
в
автоматизиро
-
ванном
режиме
идентифи
-
кации
аварийных
событий
и
определения
места
повреж
-
дения
;
–
выполнения
в
автоматическом
режиме
анализа
развития
ава
-
рийного
события
по
сигналам
и
журналам
событий
устройств
РЗА
на
энергообъекте
и
анали
-
за
правильности
пусков
и
сра
-
батываний
устройств
РЗА
.
Рыбаков
А
.
К
.,
начальник
отдела
аналитики
больших
энергосистем
ООО
«
ИНТЭЛАБ
» (
группа
компаний
«
РТСофт
»)
Жуков
Д
.
А
.,
главный
эксперт
Управления
АСУТП
Департамента
информационных
технологий
ПАО
«
РусГидро
»
Федоров
О
.
А
.,
директор
департамента
развития
продуктов
АО
«
РТСофт
»
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
И АВТОМАТИКА
ПРОБЛЕМЫ
ИНТЕГРАЦИИ
ДАННЫХ
Для
формата
записи
неоператив
-
ной
информации
используются
собственные
форматы
произво
-
дителей
устройств
РЗА
и
автоном
-
ных
РАС
.
Анализ
данных
,
запи
-
санных
во
внутренних
форматах
,
выполняется
с
помощью
специ
-
ализированного
ПО
произво
-
дителей
устройств
.
Существует
возможность
обработки
осцилло
-
грамм
аварийных
событий
с
по
-
мощью
стороннего
ПО
после
экс
-
порта
данных
аварийных
событий
из
собственного
формата
данных
в
универсальный
текстовый
фор
-
мат
COMTRADE (
МЭК
60255-24).
Для
экспорта
данных
аварийных
событий
из
собственного
формата
данных
в
формат
COMTRADE,
как
правило
,
производители
устройств
РАС
и
РЗА
используют
всего
два
типа
файлов
из
возможных
четы
-
рех
,
а
именно
:
файл
конфигура
-
ции
Con
fi
guration
fi
le
с
расширени
-
ем
.CFG
и
файл
данных
Data
fi
le
c
расширением
.DAT.
При
этом
не
экспортируется
дополнительная
«
сервисная
»
информация
,
содер
-
жащаяся
в
исходном
файле
произ
-
водителя
,
например
,
информация
о
самом
устройстве
,
его
конфи
-
гурации
,
уставках
и
условиях
пу
-
ска
,
а
в
случае
наличия
функции
ОМП
—
вид
и
место
короткого
за
-
мыкания
.
Для
решения
задачи
совмест
-
ного
анализа
осциллограмм
ава
-
рийных
событий
,
полученных
с
устройств
РЗА
и
РАС
произво
-
дителей
,
необходимы
единые
тре
-
бования
к
формированию
файлов
COMTRADE
на
основе
внутренне
-
го
формата
данных
производите
-
лей
,
требования
к
обязательному
использованию
следующих
типов
файлов
:
файла
заголовка
Header
fi
le c
расширением
.HDR
и
файла
информации
Information
fi
le c
рас
-
ширением
.INF.
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
РАСЧЕТНЫХ
ЗАДАЧ
Для
выполнения
оценки
правиль
-
ности
работы
устройств
и
функций
РЗА
по
условиям
пусков
и
сраба
-
тываний
в
аварийных
режимах
предложено
использовать
резуль
-
таты
расчетов
,
выполненных
на
расчетной
модели
электрической
сети
,
включающей
модели
РЗА
,
для
последующего
сравнения
ре
-
зультатов
моделирования
с
фак
-
тическими
сигналами
пусков
,
срабатываний
,
собранных
с
энер
-
гообъектов
.
Инструменты
редактирования
и
актуализации
расчетной
модели
электрической
сети
в
части
топо
-
логии
электрических
соединений
,
параметров
моделей
первичного
оборудования
и
их
схем
замеще
-
ния
реализованы
в
Сис
теме
пу
-
тем
поддержки
импорта
файлов
в
формате
CIM XML,
сформиро
-
ванных
на
базе
группы
стандар
-
тов
МЭК
61970/61968.
В
инфор
-
мационной
модели
представлена
информация
о
топологии
элек
-
трических
соединений
,
о
характе
-
ристиках
оборудования
,
о
схеме
распределения
устройств
РЗА
по
трансформаторам
тока
и
на
-
пряжения
,
о
привязке
устройств
РЗА
к
защищаемому
оборудо
-
ванию
,
о
параметрах
настройки
и
алгоритмах
функционирования
устройств
РЗА
.
Состояние
то
-
101
пологии
сети
в
ре
-
жиме
,
предшеству
-
ющем
аварийному
,
определяется
фак
-
тическими
данными
о
состоянии
комму
-
тационных
аппаратов
для
заданных
момен
-
тов
времени
(
вблизи
времени
анализиру
-
емых
аварийных
со
-
бытий
),
получаемых
из
SCADA-
системы
энергообъекта
по
-
средством
передачи
CIM XML
файла
с
ак
-
туальной
топологией
расчетной
модели
электрической
сети
за
заданные
моменты
времени
.
Для
функций
анализа
правиль
-
ности
работы
устройств
РЗА
были
интегрированы
функциональные
модули
расчетов
аварийных
режи
-
мов
в
фазных
координатах
с
под
-
держкой
расчетов
любых
видов
несимметрий
,
модули
управления
информационной
моделью
энер
-
госистемы
,
включая
цифровые
мо
-
дели
устройств
РЗА
.
Концепция
Системы
представ
-
лена
на
рисунке
1.
АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
АНАЛИТИЧЕСКИХ
ЗАДАЧ
Оценка
правильности
срабатыва
-
ний
РЗА
и
экспресс
-
анализ
разви
-
тия
аварии
выполняются
в
Системе
в
режимах
возникновения
аварий
-
ных
отключений
на
энергообъек
-
те
для
выявления
ошибок
работы
основных
функций
устройств
РЗА
на
основе
данных
,
полученных
об
исходном
режиме
и
аварийном
процессе
.
Оценка
правильности
срабатываний
РЗА
и
экспресс
-
ана
-
лиз
развития
аварии
выполняются
на
основе
результатов
определе
-
ния
мест
повреждения
.
По
факту
оценки
правильности
срабатыва
-
ния
для
каждой
функции
устрой
-
ства
РЗА
в
Системе
формируется
соответствующая
оценка
работы
(1.
Правильно
; 2.
Неправильно
:
Излишне
;
Ложно
;
Отказ
;
Допуще
-
но
).
Оценка
правильности
сраба
-
тываний
и
пусков
выполняется
по
алгоритму
анализа
дискретных
сигналов
о
работе
защит
и
срав
-
нения
их
с
автоматически
форми
-
руемыми
требованиями
на
сраба
-
тывание
для
определенного
места
повреждения
.
Оценка
правильности
пусков
РЗА
выполняется
в
Системе
при
фиксации
аварийных
событий
в
энергосистеме
для
выявления
неправильной
работы
защит
.
Ана
-
лиз
и
оценка
выполняются
на
ос
-
нове
данных
об
аварийном
про
-
цессе
,
а
также
с
использованием
результатов
воспроизведения
ава
-
рийных
событий
на
расчетной
мо
-
дели
энергосистемы
,
включающей
модели
устройств
РЗА
.
Оценка
правильности
пусков
РЗА
вы
-
полняется
на
основе
результатов
определения
мест
повреждения
.
Детальный
анализ
пусков
РЗА
всех
типов
осуществляется
сред
-
ствами
сравнения
зарегистриро
-
ванных
сигналов
осциллограмм
аварийных
процессов
с
использо
-
ванием
моделей
энергосистемы
и
устройств
РЗА
.
Алгоритмы
авто
-
матического
формирования
тре
-
бований
на
срабатывание
и
пуски
РЗА
при
аварийных
событиях
учи
-
тывают
специфику
функциональ
-
но
-
логической
структуры
,
параме
-
тров
настройки
и
конфигурации
каждого
типа
функций
анализиру
-
емых
устройств
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Информационно
-
алгоритмическое
обеспечение
Системы
было
раз
-
работано
в
соответствии
с
мето
-
дологией
стандартов
МЭК
61850,
МЭК
61970/61968;
при
этом
ин
-
формационные
модели
,
определя
-
емые
в
стандартах
,
были
расши
-
рены
дополнительной
семантикой
.
Оценка
правильности
работы
устройств
РЗА
выполняется
путем
сопоставления
результатов
авто
-
матического
анализа
технологиче
-
ской
информации
,
собираемой
от
автономных
цифровых
регистра
-
торов
РАС
,
микропроцессорных
устройств
РЗА
и
устройств
теле
-
механики
,
с
ожидаемой
работой
устройств
РЗА
.
Этот
процесс
тре
-
бует
воспроизведения
идентифи
-
цированного
события
и
симуляции
работы
РЗА
на
модели
энерго
-
объекта
.
Результат
такого
модели
-
рования
используется
как
эталон
при
сравнении
с
результатами
анализа
фактической
технологи
-
ческой
информации
.
Предлагаемые
технические
решения
отличаются
от
существу
-
ющих
на
данный
момент
реализа
-
ций
возможностями
применения
информационной
модели
энер
-
гообъекта
для
представления
ис
-
ходных
данных
анализа
в
унифи
-
цированном
,
машинно
-
читаемом
виде
и
использованием
подробных
расчетных
моделей
электрической
сети
и
устройств
РЗА
.
Р
www.rtsoft.ru
COMTRADE
МЭК 103/104
МЭК
61850 – 8.1
МЭК CIM
модель
энергосистемы
для математического
моделирования
Система анализа
и оценки работы РЗА
для каждой функции
и ступени защиты
Отчет с оценкой работы РЗА
Результаты математического моделирования
аварии и работы РЗА — требования на пуски
и срабатывания защит
Актуальные
дискретные
и аналоговые
сигналы от МП РЗА
и автономных РАС
«Цифровой двойник»
устройства РЗА
для моделирования
работы
МОДЕЛИРОВАНИЕ
АВАРИИ
МОДЕЛЬ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Рис
. 1.
Общий
подход
к
реализации
Системы
№
6 (51) 2018
Оригинал статьи: Концепция системы анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА
Задача автоматизации анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА стоит остро, отвечая на вызовы развития электроэнергетики в области внедрения интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ) и создания сетей SmartGrid. Представляем образец информационно-аналитической системы для автоматического анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА, применимой для энергообъектов 6–750 кВ.
