Корпоративный профиль МЭК 61850. Цифровизация энергообъектов в России

background image

background image

34

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

В

 

данной

 

статье

 

рассматриваются

 

особенности

 

реализа

-

ции

 

требований

 

серии

 

стандартов

 

МЭК

 61850 

на

 

энергети

-

ческих

 

объектах

 

России

 

с

 

учетом

 

Корпоративного

 

профиля

 

МЭК

 61850 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

». 

Причины

 

появления

 

данного

 

до

-

кумента

основные

 

положения

 

и

 

возможные

 

пути

 

его

 

разви

-

тия

 

в

 

будущих

 

редакциях

.

Корпоративный

 

профиль

 

МЭК

 61850. 

Цифровизация

 

энергообъектов

 

в

 

России

Артем

 

СУВОРОВ

,

начальник

 

службы

 

автоматизированных

 

систем

 

технологи

-

ческого

 

управления

 

ПАО

 «

Россети

 

Ленэнерго

»

Вадим

 

НИКИТИН

,

главный

 

специалист

 

сектора

 

цифровых

 

и

 

информационных

 

образовательных

 

технологий

 

Учебного

 

комплекса

 

ПАО

 «

Россети

 

Ленэнерго

»

П

ереход

 

от

 

электромеханических

 

устройств

 

релейной

 

защиты

противоаварий

-

ной

 

автоматики

 

на

 

микропроцессорную

 

элементную

 

базу

внедрение

 

автома

-

тизированных

 

систем

 

диспетчерского

 

управления

 

и

 

сбора

 

данных

 

интеллекту

-

альных

 

систем

 

учета

 

и

 

т

.

д

., 

привели

 

к

 

появлению

 

большого

 

объема

 

цифровых

 

данных

которые

 

необходимо

 

передавать

 

между

 

участниками

 

информационного

 

обмена

 

внутри

 

подстанции

При

 

этом

 

способы

 

описания

 

данной

 

информации

методы

 

передачи

применяемые

 

протоколы

 

могли

 

значительно

 

отличаться

 

у

 

разных

 

производителей

 

энер

-

гетического

 

оборудования

Большое

 

разнообразие

 

существующих

 

протоколов

 

переда

-

чи

 

данных

 

и

 

использование

 

проприетарных

 

протоколов

 

отдельными

 

производителями

 

значительно

 

усложняет

 

реализацию

 

информационного

 

обмена

 

на

 

объектах

 

энергетики

приводит

 

к

 

удорожанию

 

оборудования

предъявляет

 

высокие

 

требования

 

к

 

квалифика

-

ции

 

обслуживающего

 

персонала

С

 

каждым

 

годом

 

объем

 

данных

которые

 

необходимо

 

контролировать

 

и

 

передавать

 

между

 

устройствами

увеличивается

что

 

только

 

осложня

-

ет

 

сложившуюся

 

ситуацию

Осознание

 

всех

 

трудностей

связанных

 

с

 

применением

 

различных

 

протоколов

 

и

 

методов

 

передачи

 

данных

подтолкнуло

 

энергетическое

 

сообщество

 

к

 

разработке

 

международной

 

серии

 

стандартов

 

МЭК

 61850. 

Работа

 

над

 

созданием

 

единых

 

правил

 

информационного

 

обмена

 

велась

 

в

 

течение

 

практически

 10 

лет

 

несколькими

 

незави

-

симыми

 

международными

 

группами

после

 

чего

 

их

 

труды

 

были

 

объединены

 

под

 

эгидой

 

десятой

 

рабочей

 

группы

 

ТК

 57 

Международной

 

электротехнической

 

комиссии

 (

МЭК

). 

Се

-

рия

 

стандартов

 

МЭК

 61850 

регламентирует

 

единые

 

методы

 

информационного

 

обмена

способы

 

описания

 

функций

язык

 

описания

 

конфигурации

 

оборудования

 

подстанции

Помимо

 

этого

в

 

данных

 

документах

 

описываются

 

технические

 

требования

 

к

 

оборудо

-

ванию

участвующему

 

в

 

информационном

 

обмене

подходы

 

к

 

проектированию

 

энерго

-

объектов

методики

 

испытаний

 

на

 

соответствие

 

выполнения

 

производителем

 

оборудо

-

вания

 

требований

 

стандартов

 

МЭК

 61850. 

Данные

 

документы

 

затрагивают

 

не

 

только

 

обмен

 

информацией

 

между

 

диспетчерским

 

пунктом

 

и

 

оборудованием

 

подстанции

но

 

и

 

исполнение

 

функций

 

релейной

 

защиты

передачи

 

команд

 

противоаварийной

 

авто

-

матики

передачи

 

данных

 

с

 

измерительных

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

напряжения

 

для

 

устройств

 

РЗиА

 

и

 

систем

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

Соблюдение

 

требова

-

ний

описанных

 

в

 

стандартах

 

МЭК

 61850, 

позволяет

 

добиться

 

совместимости

 

устройств

 

Внедрение

 

цифровых

 

технологий


background image

35

и

 

программного

 

обеспечения

 

от

 

разных

 

производителей

повысить

 

наблюдаемость

 

происходящих

 

в

 

энергосистеме

 

процессов

сократить

 

количество

 

ошибок

 

персонала

 

за

 

счет

 

максимальной

 

автоматизации

сократить

 

время

 

на

 

об

-

служивание

 

оборудования

типизировать

 

и

 

ускорить

 

про

-

цессы

 

проектирования

 

и

 

наладки

 

цифровых

 

подстанций

в

 

дальнейшем

 

сократить

 

количество

 

физических

 

устройств

 

благодаря

 

применению

 

виртуальных

 

двойников

Универсальность

 

и

 

единые

 

подходы

 

являются

 

не

-

оспоримым

 

преимуществом

 

МЭК

 61850. 

Однако

 

вполне

 

естественно

что

создавая

 

международный

 

документ

 

для

 

энергокомпаний

 

разных

 

стран

описывающий

 

вза

-

имодействие

 

любых

 

типов

 

оборудования

 

между

 

собой

невозможно

 

учесть

 

все

 

особенности

 

энергетики

 

конкрет

-

ной

 

страны

компании

конкретного

 

оборудования

 

или

 

его

 

функции

Поэтому

 

сама

 

идеология

 

стандарта

 

подразуме

-

вает

 

то

что

 

недостающие

 

в

 

международном

 

документе

 

функции

 

и

 

данные

 

должны

 

дополняться

 

и

 

расширяться

 

либо

 

производителями

 

оборудования

либо

 

должны

 

быть

 

отражены

 

в

 

национальных

 

или

 

корпоративных

 

профилях

 

и

 

внесены

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

МЭК

 61850. 

Яр

-

ким

 

примером

 

уточнения

 

стандарта

 

МЭК

 61850 

являются

 

технические

 

требования

 IEC 61850–9-2 LE. Implementation 

Guideline for Digital Interface to Instrument Transformers 
Using IEC 61850–9-2, 

в

 

которых

 

описаны

 

требования

 

главы

 

международного

 

стандарта

 IEC 61850–9-2 (

коли

-

чество

 

выборок

 

на

 

период

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

на

-

пряжения

 

для

 

нужд

 

релейной

 

защиты

 

и

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

а

 

также

 

для

 

анализаторов

 

каче

-

ства

 

электроэнергии

 

и

 

систем

 

мониторинга

 

переходных

 

режимов

количество

 

блоков

 ASDU, 

размещаемых

 

в

 

од

-

ном

 

пакете

количество

 

каналов

 

измерений

 

токов

 

и

 

напря

-

жений

передаваемых

 

в

 

одном

 

блоке

предпочтительный

 

протокол

 

синхронизации

 

времени

) [1]. 

Из

-

за

 

достаточно

 

обобщенного

 

содержания

 

и

 

рекомендательного

 

характе

-

ра

 

стандартов

 

МЭК

 61850 

по

 

многим

 

ключевым

 

вопросам

а

 

также

 

отсутствия

 

информационных

 

моделей

 

некоторых

 

устройств

 

и

 

функций

характерных

 

для

 

определенных

 

энергокомпаний

 

и

 

производителей

 

отдельных

 

стран

 

и

 

от

-

раслей

необходимостью

 

становится

 

разработка

 

нацио

-

нальных

 

или

 

корпоративных

 

профилей

Известен

 

опыт

 

реализации

 

национальных

 

или

 

корпоративных

 

профилей

 

в

 

Китае

Испании

Франции

 [2].

В

 2019 

году

 

после

 

нескольких

 

лет

 

обсуждений

 

и

 

пра

-

вок

 

был

 

утвержден

 

технический

 

отчет

 IEC TR 61850-7-

6:2019 — 

это

 

руководящие

 

указания

 

по

 

созданию

 

приклад

-

ных

/

функциональных

 

профилей

 

в

 

рамках

 

создания

 

ба

-

зовых

 

прикладных

 

профилей

  (

БПП

). 

Такие

 

базовые

 

при

-

кладные

 

профили

 

представляют

 

собой

 

фундамент

 

для

 

построения

 

совместимых

 

систем

 

при

 

реализации

 

типовых

 

функций

 

в

 

рамках

 

подстанции

 

или

 

при

 

взаимодействии

 

функций

 

между

 

подстанциями

БПП

 

предназначены

 

для

 

того

чтобы

 

определить

 

необходимый

 

набор

 

обязательных

 

атрибутов

 

функций

 

из

 

общего

 

множества

 

возможностей

предоставляемых

 

стандартом

для

 

обеспечения

 

со

 

вмес

-

тимости

 

решений

 

на

 

отдельных

 

рынках

 [2]. 

Уже

 

с

 

выходом

 

первой

 

редакции

 

МЭК

 61850 

в

 

России

 

производители

 

оборудования

 

и

 

представители

 

энергетиче

-

ских

 

компаний

 

начали

 

дискутировать

 

на

 

тему

 

применимо

-

сти

 

требований

 

данных

 

стандартов

 

в

 

реалиях

 

российской

 

энергетики

Возникали

 

вопросы

 

описания

 

некоторых

 

функ

-

ций

 

и

 

устройств

которые

 

не

 

были

 

представлены

 

в

 

между

-

народных

 

документах

  (

например

УПАСК

), 

отсутствовало

 

ясное

 

понимание

 

поведения

 

устройств

 

при

 

ухудшении

 

качества

 

информации

не

 

было

 

понимания

какие

 

време

-

на

 T0 

и

 

Т

должны

 

быть

 

у

 GOOSE-

сообщений

 

и

 

т

.

д

Не

-

обходимость

 

собственного

 

уточняющего

 

и

 

дополняющего

 

международный

 

стандарт

 

документа

 

ни

 

у

 

кого

 

не

 

вызы

-

вала

 

сомнений

И

 

вот

 5 

октября

 2020 

года

 

был

 

утвержден

 

«

Корпоративный

 

профиль

 

МЭК

 61850» (

СТО

 56947007-

25.040.30.309-2020). 

Корпоративный

 

профиль

 

МЭК

 61850 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

», 

созданный

 

с

 

целью

 

утверждения

 

подходов

 

по

 

созданию

 

электронного

 

описания

 

оборудования

 

подстанции

исполь

-

зования

 

функционала

 

и

 

коммуникаций

 

в

 

рамках

 

стандарта

 

МЭК

 61850, 

расширяет

дополняет

 

его

 

и

 

содержит

:

 

принципы

 

описания

 

первичного

 

оборудования

 

для

 

фор

-

мирования

 SSD-

файлов

 

для

 

РУ

 

классов

 

напряжения

 

6–750 

кВ

 

согласно

 

МЭК

 61850-6;

 

описание

 

типовых

 

функций

 

РЗА

АСУ

 

ТП

 

с

 

использова

-

нием

 

логических

 

узлов

 

согласно

 

МЭК

 61850-7-4, 

а

 

также

 

новых

 

ЛУ

созданных

 

согласно

 

МЭК

 61850-7-1;

 

описание

 

объектов

 

данных

 

для

 

логических

 

узлов

 

согласно

 

МЭК

 61850-7-3, 

а

 

также

 

новых

 

объектов

 

данных

созданных

 

согласно

 

МЭК

 61850-7-3, 

для

 

суще

-

ствующих

 

и

 

новых

 

логических

 

узлов

применяемых

 

для

 

описания

 

информации

не

 

определенной

 

стандартом

 

МЭК

 61850;

 

описание

 

передачи

 

информации

 

на

 

станционный

 

уровень

 

по

 

протоколу

 MMS 

согласно

 

МЭК

 61850-8-1 

и

 

требований

 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

относительно

 

исполь

-

зования

 

параметров

 

отчетов

 

для

 

различных

 

категорий

 

информации

;

 

описание

 

передачи

 

сигналов

 

для

 

РЗА

 

и

 

АСУ

 

ТП

 

на

 

полевом

 

уровне

 

и

 

уровне

 

присоединения

 

по

 

протоколу

 

GOOSE 

согласно

 

МЭК

 61850-8-1 

и

 

требованиям

 

ПАО

 

«

ФСК

 

ЕЭС

» 

относительно

 

уточнения

 

правил

 

работы

 

к

 

механизму

 

передачи

;

 

описание

 

передачи

 

мгновенных

 

выборок

 

аналоговых

 

значений

 

по

 

протоколу

 Sampled Values 

согласно

 

МЭК

 

61850-9-2, 

профилю

 9-2LE 

и

 

требованиям

 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

относительно

 

передачи

 

выборок

 

аналоговых

 

зна

-

чений

 

в

 

рамках

 

стандартов

 

МЭК

 61850 9-2 

и

 

МЭК

 61869-9 

для

 

Архитектуры

 III;

 

описание

 

основных

 

режимов

 

работы

 

ИЭУ

использую

-

щих

 

модель

 

стандарта

 

МЭК

 61850;


background image

36

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

 

описание

 

возможностей

 

реализации

 

функциональной

 

иерархии

 

в

 

ИЭУ

 

с

 

использованием

 

возможностей

 

стан

-

дарта

 

МЭК

 61850;

 

описание

 

механизма

 

взаимодействия

 

функций

реализу

-

емых

 

логическими

 

узлами

 [3].

Рассмотрим

 

основные

 

уточнения

 

и

 

расширения

кото

-

рые

 

дает

 

корпоративный

 

профиль

 

по

 

сравнению

 

с

 

между

-

народными

 

стандартами

более

 

подробно

.

В

 

вопросах

 

проектирования

 

цифровых

 

подстанций

 

профиль

 

вводит

 

определения

 

типовых

 

архитектур

всего

 

их

 

три

и

 

на

 

данный

 

момент

 

готовится

 

четвертая

Каждая

 

из

 

типовых

 

архитектур

 

определяется

 

уровнем

 

интеграции

 

технологий

определяемых

 

серией

 

стандартов

 

МЭК

 61850. 

Отличительные

 

особенности

 

реализации

 

каждой

 

из

 

архи

-

тектур

 

приводится

 

в

 

таблице

 1.

В

 

вопросах

 

содержания

 

файлов

 

описания

 

конфигу

-

рации

 

устройств

 (IID, ICD, CID) 

и

 

файлов

 

описания

 

спе

-

ци

 

фикации

 

и

 

конфигурации

 

подстанции

 (SSD, SCD) 

про

-

филь

 

дает

 

разъяснение

 

о

 

необходимости

 

того

 

или

 

иного

 

уровня

 

иерархической

 

структуры

 

в

 

определенном

 

типе

 

файла

 (

например

в

 

файле

 SCD 

в

 

отличие

 

от

 

файла

 SSD, 

обязательно

 

должны

 

быть

 

описаны

 

уровни

 Communication 

и

 DataTypeTemplates). 

Помимо

 

этого

на

 

уровне

 

файлов

 

Substation, 

которые

 

описывают

 

первичное

 

оборудование

даны

 

пояснения

 

к

 

наименованию

 

и

 

нумерации

 

каждого

 

из

 

объектов

.

В

 

секции

определяющей

 

правила

 

описания

 

возмож

-

ностей

 

интеллектуального

 

электронного

 

устройства

 (

ИЭУ

), 

корпоративный

 

профиль

 

задает

 

для

 

производителей

 

чет

-

кие

 

правила

 

наименования

 

логических

 

узлов

описываю

-

щих

 

ту

 

или

 

иную

 

функцию

За

 

основу

 

полного

 

наименова

-

ния

 

логического

 

узла

применяемого

 

в

 

устройстве

берется

 

четырехбуквенное

 

обозначение

 

основного

 

логического

 

узла

которое

 

обрастает

 

спереди

 

буквенным

 

префиксом

позволяющим

 

понять

какую

 

конкретную

 

функцию

 

выпол

-

няет

 

логический

 

узел

При

 

этом

 

составной

 

префикс

 

также

 

поясняет

на

 

каком

 

классе

 

напряжения

 

применяется

 

дан

-

ный

 

логический

 

узел

к

 

какому

 

первичному

 

оборудованию

 

он

 

относится

на

 

каком

 

принципе

 

работы

 

он

 

построен

Логический

 

узел

 PTOC, 

который

 

описывает

 

токовую

 

за

-

щиту

 

с

 

выдержкой

 

времени

может

 

быть

 

использован

 

как

 

для

 

реализации

 

функции

 

максимальной

 

токовой

 

защиты

так

 

и

 

для

 

защиты

 

от

 

замыканий

 

на

 

землю

Ранее

 

каждый

 

производитель

 

присваивал

 

наименование

 

тому

 

или

 

иному

 

логическому

 

узлу

 

по

 

своему

 

усмотрению

что

 

делало

 

за

-

труднительным

 

идентификацию

 

того

 

или

 

иного

 

узла

 

при

 

проектировании

 

и

 

эксплуатации

Сейчас

 

же

согласно

 

про

-

филю

логический

 

узел

 PHPTOC 

описывает

 

МТЗ

 (

префикс

 

РН

 

означает

 

реакцию

 

на

 

фазное

 

действующее

 

значение

 

тока

), 

а

 

узел

 – ZSPTOC, 

описывает

 

функцию

 

ТЗНП

  (

пре

-

фикс

 ZS 

означает

 

реакцию

 

на

 

ток

 

нулевой

 

последователь

-

ности

). 

Также

 

помимо

 

стандартизаций

 

названия

 

функций

 

корпоративный

 

профиль

 

описывает

 

и

 

наименование

 

ло

-

гических

 

устройств

 (LD), 

в

 

которых

 

данные

 

функции

 

груп

-

пируются

Применение

 

отдельных

 

логических

 

устройств

 

внутри

 

ИЭУ

 

упрощает

 

эксплуатацию

 

устройства

 

и

 

делает

 

возможным

 

менять

 

поведение

 

целой

 

группы

 

функций

Что

 

касается

 

объектов

 

данных

описывающих

 

тот

 

или

 

иной

 

логический

 

узел

в

 

профиле

 

есть

 

уточнения

какие

 

из

 

этих

 

атрибутов

 

являются

 

обязательными

какие

 

опциональны

-

ми

Список

 

обязательных

 

объектов

 

существенно

 

расширен

 

относительно

 

международного

 

стандарта

В

 

некоторых

 

ло

-

гических

 

узлах

 

в

 

профиле

 

присутствуют

 

объекты

 

данных

описывающие

 

характерные

 

для

 

российской

 

энергетики

 

функции

 

и

 

устройства

.

В

 

части

касающейся

 

применения

 

протокола

 MMS 

для

 

обмена

 

данными

 

оборудования

 

с

 

шиной

 

станции

корпо

-

ративный

 

профиль

 

также

 

делает

 

ряд

 

важных

 

уточнений

Согласно

 

главе

 

международного

 

стандарта

 

МЭК

 61850-5, 

информация

циркулирующая

 

внутри

 

подстанции

делится

 

на

 

типы

 

и

 

классы

 

быстродействия

 

в

 

зависимости

 

от

 

важно

-

сти

 

функции

которую

 

она

 

выполняет

К

 

каждому

 

из

 

классов

 

предъявляются

 

свои

 

требования

 

к

 

гарантированному

 

вре

-

мени

 

доставки

Профиль

 

дает

 

пояснения

какую

 

конкретно

 

информацию

 

к

 

какому

 

классу

 

быстродействия

 

относить

 

(

например

тип

 

сообщения

 1

А

действующий

 

на

 

отключение

 

короткого

 

замыкания

 

с

 

классом

 

быстродействия

 P1, 

дол

-

жен

 

быть

 

доставлен

 

максимум

 

за

 3 

мс

а

 

тип

 

сообщения

 5, 

с

 

классом

 

быстродействия

 

Р

с

 

файлом

 

осциллограммы

 

должен

 

быть

 

доставлен

 

не

 

более

 

чем

 

за

 10 

секунд

). 

В

 

пла

-

не

 

формирования

 

и

 

отправки

 

отчетов

 

даются

 

пояснения

Табл

. 1. 

Особенности

 

реализации

 

Архитектур

 I, II 

и

 III [3]

Архитек

-

тура

 I 

Архитек

-

тура

 II

Архитек

-

тура

 III

Использование

 

протокола

 

MMS

Да

Да

Да

Использование

 

протокола

 

GOOSE

Нет

Да

Да

Использование

 

протокола

 

Sampled Values

Нет

Нет

Да

Применение

 

оборудования

 

с

 

поддержкой

 

МЭК

 61850 

на

 

станционном

 

уровне

Да

Да

Да

Применение

 

оборудования

 

с

 

поддержкой

 

МЭК

 61850 

на

 

уровне

 

присоединения

Да

Да

 

Да

Применение

 

оборудования

 

с

 

поддержкой

 

МЭК

 61850 

на

 

полевом

 

уровне

Нет

Да

Да

Использование

 

ШПДС

Нет

Да

Да

Использование

 

ШПАС

Нет

Нет

Да

Использование

 

ЦТТ

 

и

 

ЦТН

работающих

 

по

 

протоколу

 

Sampled Values

Нет

Нет

Да

Внедрение

 

цифровых

 

технологий


background image

37

касающиеся

 

того

какие

 

данные

 

нужно

 

передавать

 

посред

-

ством

 

буферизированных

  (

БО

и

 

не

 

буферизированных

 

отчетов

  (

НБО

с

 

указанием

 

конкретного

 

времени

 

буфери

-

зации

 (BufTime), 

также

 

описываются

какие

 

причины

 

фор

-

мирования

 

и

 

отправки

 

отчетов

 

должны

 

быть

 

активированы

 

для

 

передачи

 

устройством

 

тех

 

или

 

иных

 

атрибутов

Долгое

 

время

 

у

 

представителей

 

энергокомпаний

 

вы

-

зывала

 

вопросы

 

неопределенность

касающаяся

 

отправки

 

GOOSE-

сообщений

так

 

как

 

в

 

международном

 

стандарте

 

механизм

 

отправки

 

повторных

 

сообщений

 

не

 

был

 

четко

 

определен

Каждый

 

производитель

 

самостоятельно

 

опре

-

делял

 

алгоритм

 

выхода

 

на

 

обычное

 

время

 

передачи

 

Т

после

 

изменения

 

в

 

наборе

 

данных

что

 

делало

 

затрудни

-

тельным

 

диагностику

 

и

 

мониторинг

 

передачи

 

сообщений

В

 

корпоративном

 

профиле

 

четко

 

прописан

 

алгоритм

 

фор

-

мирования

 

количества

 

дублирующих

 

сообщений

 

после

 

изменения

 

в

 

наборе

 

данных

на

 

который

 

подписан

 

блок

 

управления

 GOOSE-

сообщениями

 

и

 

алгоритм

 

выхода

 

на

 

нормальное

 

время

 

отправки

 

Т

0 (

рисунок

 1).

Также

 

для

 GOOSE-

сообщений

 

определены

 

два

 

класса

 

быстродействия

 (P1 

и

 P2) 

и

 

данные

которые

 

этими

 

класса

-

ми

 

должны

 

будут

 

доставляться

Как

 

уже

 

упоминалось

 

ранее

методы

 

передачи

 

мгно

-

венных

 

значений

 

от

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

напряже

-

ния

описанные

 

в

 

главе

 

МЭК

 61850-9-2, 

были

 

уточнены

 

в

 

технических

 

требованиях

 IEC 61850-9-2LE. 

По

 

данному

 

документу

 

на

 

данный

 

момент

 

работает

 

большинство

 

за

-

рубежных

 

производителей

Однако

с

 

практической

 

точки

 

зрения

ряд

 

требований

 

изначально

 

вызывал

 

вопросы

На

-

пример

почему

 

было

 

принято

 

количество

 

выборок

: 80 

для

 

РЗА

 

и

 

АСКУЭ

 

и

 256 

для

 

анализа

 

качества

 

электрической

 

энергии

Проблемы

 

доставлял

 

и

 

тот

 

факт

что

 

в

 

одном

 

кад

-

ре

 

требовалось

 

передавать

 

одновременно

 4 

тока

 

и

 4 

на

-

пряжения

даже

 

если

 

ТТ

 

и

 

ТН

 

были

 

однофазными

  (

недо

-

стающие

 

фазы

 

передавались

 

в

 

виде

 

нулевых

 

значений

это

 

неоправданно

 

увеличивало

 

загрузку

 

сети

). 

В

 

профиле

 

данная

 

проблема

 

решается

 

тем

что

 

в

 

нем

 

определяется

 

два

 

класса

 SV-

потоков

передающих

 

либо

 

выборки

 

одной

 

фазы

 

в

 

кадре

либо

 

три

 

фазы

что

 

позволяет

 

гибко

 

настра

-

ивать

 

количество

 

данных

 

в

 

кадре

в

 

зависимости

 

от

 

типа

 

трансформатора

.

В

 

корпоративном

 

профиле

 

частота

 

дискретизации

 

определена

 

стандартом

 

МЭК

 61869-9. 

Назначение

 

каждой

 

из

 

частот

 

дискретизации

 

приведено

 

в

 

таблице

 2. 

В

 

отличие

 

от

 

технических

 

требований

 IEC 61850-9-2LE 

в

 

корпоративном

 

профиле

 

изменено

 

количество

 

выборок

 

(

блоков

 ASDU), 

передаваемых

 

в

 

одном

 

кадре

Для

 

числа

 

выборок

 96 

содержится

 2 

блока

 ASDU 

в

 

кадре

 

и

 

для

 

чис

-

ла

 

выборок

 288 — 8 

блоков

 ASDU. 

Все

 

вышеперечислен

-

ные

 

отличия

 

в

 

подходах

 

к

 

передаче

 

мгновенных

 

значений

 

поз

 

воляют

 

значительно

 

уменьшить

 

нагрузку

 

на

 

сеть

  (

на

-

пример

для

 

подключения

 

к

 

шине

 

процесса

 

шкафа

 

ШЭТ

 

240.01 — 2 

комплекса

 

дифференциальных

 

защит

 

сборных

 

шин

 110–220 

кВ

 

и

 

передачи

 40 SV-

потоков

содержащих

 

по

 

тока

 

и

 2 SV-

потоков

содержащих

 

по

 3 

напряжения

по

 

требованиям

 IEC 61850-9-2LE, 

загрузка

 

канала

 Ethernet 

со

-

ставит

 215,04 

Мб

/

с

а

 

по

 

корпоративному

 

профилю

 

на

 

базе

 

МЭК

 61869-9 — 144,48 

Мб

/

с

) [4]. 

ВЫВОДЫ

Серия

 

стандартов

 

МЭК

 61850, 

разработанная

 

как

 

способ

 

для

 

объединения

 

в

 

единое

 

информационное

 

простран

-

Табл

. 2. 

Использование

 

разных

частот

 

дискретизации

 

для

 

различных

 

нужд

Назначение

96 

выборок

 

на

 

период

 

288 

выборок

 

на

 

период

РЗА

+

Измерения

 

АСУ

 

ТП

+

Коммерческий

 

учет

+

Контроль

 

качества

 

электроэнергии

+

Система

 

мониторинга

 

переход

-

ных

 

режимов

+

Рис

. 1. 

Передача

 GOOSE-

сообщений

 

при

 

изменении

 

данных


background image

Хренников А.Ю., Любарский Ю.Я.

Использование

 

элементов

 

искусственного

 

интеллекта

компьютерная

поддержка

 

оперативных

 

решений

 

в

 

интеллектуальных

 

электрических

 

сетях

Книгу

 

можно

 

приобрести

 

в

 

интернет

-

магазине

 

электронных

 

книг

 «

ЛитРес

» 

в

 

разделе

 «

Электроэнергетика

»

Учебно-методическое пособие. ЛИТРЕС, 2021. 140 стр., 30 ил.

Для

 

умных

 

электрических

 

сетей

 

рассмотрены

 

интеллектуальные

 

программные

 

средства

выполняющие

 

новые

 

функции

 

и

 

повышающие

 

уровень

 

компьютерной

 

поддержки

 

диспет

-

черских

 

решений

Одна

 

из

 

целей

 

построения

 

умных

 

сетей

 — 

обеспечение

 

восстановления

 

после

 

аварий

основное

 

внимание

 

уделяется

 

проблемам

 

диагностики

 

нештатных

 

ситуаций

интеллектуальному

 

мониторингу

 

состояний

 

электрических

 

сетей

планированию

 

послеава

-

рийного

 

восстановления

 

электроснабжения

Подробно

 

рассмотрен

 

новый

 

вид

 

программного

 

тренажера

 

для

 

диспетчеров

 

электрических

 

сетей

 — 

тренажер

 

анализа

 

нештатных

 

ситуаций

Изложение

 

в

 

книге

 

сопровождается

 

множеством

 

примеров

 

в

 

форме

 

протоколов

 

работы

 

ре

-

альных

 

интеллектуальных

 

систем

Книга

 

предназначена

 

для

 

руководителей

 

и

 

специалистов

 

оперативных

 

служб

 

предприятий

 

энергетических

 

систем

электрических

 

и

 

распределитель

-

ных

 

сетей

 

и

 

электрических

 

станций

филиалов

 

ПАО

 «

Россети

», 

ПАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

», 

слушате

-

лей

 

курсов

 

повышения

 

квалификации

а

 

также

 

для

 

аспирантов

магистрантов

 

и

 

студентов

 

электроэнергетических

 

специальностей

.

38

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3 (22), 

сентябрь

 2021

ство

 

всех

 

типов

 

устройств

 

от

 

разных

 

производителей

применяемых

 

в

 

разных

 

странах

 

и

 

отраслях

 

электроэнер

-

гетики

 

и

 

подчиняющихся

 

единым

 

правилам

 

обмена

 

дан

-

ными

обладает

 

рядом

 

преимуществ

таких

 

как

 

универ

-

сальность

долговечность

масштабируемость

гибкость

Однако

 

данный

 

свод

 

документов

 

не

 

способен

 

охватить

 

и

 

описать

 

все

 

тонкости

 

реализации

 

процессов

 

в

 

конкрет

-

ной

 

стране

 

или

 

энергетической

 

компании

Поэтому

 

стоит

 

понимать

что

 

без

 

дополнительных

 

уточняющих

допол

-

няющих

 

и

 

ограничивающих

 

документов

 — 

националь

-

ных

 

или

 

корпоративных

 

профилей

 

не

 

обойтись

Текущая

 

версия

 

корпоративного

 

профиля

 

МЭК

 61850 

является

 

первым

 

важным

 

шагом

 

к

 

достижению

 

совместимости

 

устройств

 

и

 

программного

 

обеспечения

 

различных

 

про

-

изводителей

применяемых

 

на

 

объектах

 

электросетевого

 

комплекса

 

России

ускорению

 

процессов

 

проектирова

-

ния

 

и

 

наладки

сокращению

 

объема

 

работ

производи

-

мым

 

обслуживающим

 

персоналом

Предстоит

 

еще

 

много

 

совместной

 

работы

 

компаний

-

производителей

предста

-

вителей

 

энергетических

 

предприятий

регуляторов

 

для

 

достижения

 

реализации

 

на

 

практике

 

всех

 

преимуществ

заложенных

 

в

 

идеологию

 

серии

 

стандартов

 

МЭК

 61850. 

В

 

будущих

 

редакциях

 

корпоративного

 

профиля

 

необхо

-

димо

 

будет

 

описывать

 

типовое

 

взаимодействие

 

функций

 

(

логических

 

узлов

между

 

собой

определять

 

типовой

 

список

 

входных

/

выходных

 

сигналов

 

для

 

каждого

 

логи

-

ческого

 

узла

типизировать

 

описание

 

уставок

 

устройств

типизировать

 

процесс

 

и

 

принципы

 

формирования

 

фай

-

лов

 

описания

 

конфигурации

 

подстанции

 (SCD), 

разра

-

ботать

 

единые

 

правила

 

для

 

формирования

 

и

 

трактовки

 

качества

 

информации

Тем

 

не

 

менее

несмотря

 

на

 

то

 

что

 

работа

 

над

 

корпоративным

 

профилем

 

еще

 

не

 

завершена

 

в

 

полной

 

мере

практически

 

все

 

электроэнергетические

 

компании

 

России

 

ведут

 

работы

 

над

 

проектированием

 

энергообъектов

 

с

 

учетом

 

требований

 

стандартов

 

МЭК

 

61850, 

а

 

в

 

отдельных

 

регионах

 

такие

 

подстанции

 

нового

 

поколения

 

уже

 

введены

 

в

 

эксплуатацию

Это

 

позволяет

 

изучать

 

проблематику

 

профиля

 

МЭК

 61850 

не

 

только

 

теоретически

но

 

и

 

создает

 

необходимые

 

полигоны

 

для

 

апробирования

 

требований

 

новых

 

редакций

 

серии

 

стан

-

дартов

 

МЭК

 61850 

и

 

повышения

 

квалификации

 

обслужи

-

вающего

 

персонала

.  

ЛИТЕРАТУРА

1.  IEC 61850–9-2 LE: Implementation 

Guideline for Digital Interface to In-
strument Transformers Using IEC 
61850–9-2, UCA, International Users 
Group, 2004, pp. 7-10.

2. Tekvel. URL: https://tekvel.com/ru/

web/blog/post/bazovye-prikladnye-

pro

 li-v-mek-61850-kto-ih-napi/.

3. 

СТО

 56947007-25.040.30.309-2020. 

Корпоративный

 

профиль

 

МЭК

 

61850 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

». 

Стандарт

 

организации

 

ПАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

», 

2020. 

С

. 16–90.

4. 

СТО

 56947007-29.240.10.302-2020. 

Типовые

 

технические

 

требования

 

к

 

организации

 

и

 

производительно

-

сти

 

технологических

 

ЛВС

 

в

 

АСУ

 

ТП

 

ПС

 

ЕНЭС