14
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(35),
декабрь
2024
Опыт
внедрения
отечественных
ССПИ
на
энергообъектах
магистральных
сетей
Урала
Современный
мир
цифровизируется
,
и
все
больше
ин
-
формации
мы
получаем
от
внешних
измерительных
устройств
.
В
некоторых
производственных
сферах
уже
активно
используются
системы
сбора
и
передачи
инфор
-
мации
(
ССПИ
),
в
их
числе
нефтегазовая
и
энергетическая
сфера
.
В
МЭС
Урала
они
предназначены
для
решения
за
-
дач
оперативно
-
диспетчерского
и
технологического
управ
-
ления
основным
и
вспомогательным
электрооборудовани
-
ем
подстанции
в
нормальных
(
стационарных
),
переходных
и
аварийных
режимах
работы
и
используются
на
подстан
-
циях
класса
напряжения
220–500
кВ
.
Тем
самым
ССПИ
обес
-
печивают
требуемый
уровень
надежности
и
эффективно
-
сти
эксплуатации
основного
оборудования
.
Иван
ЛАПТЕВ
,
начальник
службы
ИСиСС
филиала
ПАО
«
Россети
» —
Свердловское
ПМЭС
Б
лагодаря
современным
ССПИ
значительно
увели
-
чилось
(
в
несколько
раз
)
количество
информации
о
режиме
работы
подстанции
и
сети
в
целом
.
Это
дает
больше
возможностей
для
более
точного
про
-
гнозирования
режимной
обстановки
,
мгновенного
анализа
работы
защит
и
противоаварийной
автоматики
сети
,
что
сокращает
время
на
поиск
и
устранение
возможных
техно
-
логических
нарушений
.
В
частности
,
эти
системы
выполняют
следующие
задачи
:
–
измерение
электрических
параметров
присоединений
(
ток
,
напряжение
,
мощность
,
частота
сети
и
др
.);
–
определение
текущих
положений
коммутационных
аппара
-
тов
(
выключателей
,
разъединителей
,
заземляющих
ножей
);
–
регистрация
аварийных
и
предупредительных
сигналов
(
срабатывание
или
неисправность
устройств
релейной
защиты
,
противоаварийной
автоматики
и
др
.);
–
передача
собираемой
информации
на
верхние
уровни
управления
(
в
диспетчерский
центр
,
центр
управления
сетями
)
в
режиме
реального
времени
.
Кроме
того
,
ССПИ
электроподстанций
является
сред
-
ством
интеграции
в
едином
информационном
пространстве
информационно
-
технологических
систем
,
предусматривае
-
мых
на
энергообъекте
,
таких
как
:
терминалы
РЗА
,
устрой
-
ства
определения
места
повреждения
(
ОМП
),
регистраторы
аварийных
события
(
РАС
),
устройства
измерения
метеоро
-
логических
параметров
.
Новые
системы
характеризуются
высокой
точностью
из
-
мерений
,
скоростью
,
надежностью
сбора
и
передачи
сигна
-
лов
для
оперативного
управления
энергетическими
объек
-
тами
.
Благодаря
ССПИ
сбор
технологической
информации
осуществляется
непрерывно
с
высокой
точностью
.
Общее
время
с
момента
изменения
параметра
(
или
возникновения
технологического
события
)
до
его
передачи
в
удаленный
центр
управления
не
должно
превышать
1
секунды
,
а
по
-
грешность
измерения
параметров
,
как
правило
,
не
должна
превышать
0,5%.
При
этом
расстояния
от
подстанции
до
центра
управления
могут
достигать
600
км
и
более
.
К
надеж
-
ности
передачи
информации
также
предъявляются
высокие
Надежность
сетей
15
требования
—
система
должна
передавать
информацию
без
сбоев
в
течение
99,96%
времени
.
СТРУКТУРА
ССПИ
ССПИ
на
подстанциях
магистрального
сетевого
комплекса
строятся
по
двухуровневой
модели
и
включают
в
себя
сле
-
дующие
структурные
элементы
:
–
устройства
нижнего
(
или
полевого
)
уровня
,
также
называемые
устройствами
уровня
присоединения
—
измерительные
преобразователи
,
контроллеры
сбора
аналоговой
и
дискретной
информации
,
контроллеры
присоединения
;
–
устройства
подстанционного
уровня
—
станционные
кон
-
троллеры
,
серверы
телемеханики
,
сервер
SCADA-
систе
-
мы
,
автоматизированные
рабочие
места
(
АРМ
),
а
также
система
обеспечения
единого
времени
(
СОЕВ
),
сюда
же
можно
отнести
метеостанцию
или
отдельные
датчики
для
измерения
метеорологических
параметров
,
таких
как
температура
наружного
воздуха
на
подстанции
,
ско
-
рость
и
направление
ветра
;
–
для
взаимодействия
устройств
уровня
присоединения
с
устройствами
подстанционного
уровня
организуется
технологическая
локально
-
вычислительная
сеть
(
ТЛВС
);
–
в
отдельную
группу
можно
выделить
устройства
,
обе
-
спечивающие
информационную
безопасность
—
меж
-
сетевые
экраны
,
а
также
систему
гарантированного
питания
(
СГП
).
Устройства
уровня
присоединения
осуществляют
связь
системы
с
первичным
оборудованием
подстанции
—
изме
-
рительными
трансформаторами
тока
(
ТТ
)
и
измеритель
-
ными
трансформаторами
напряжения
(
ТН
),
с
блок
-
кон
-
тактами
коммутационных
аппаратов
посредством
цепей
телесигнализации
,
а
также
с
устройствами
регулирования
напряжения
под
нагрузкой
(
РПН
).
Они
могут
представлять
собой
цифровые
многофункциональные
измерительные
преобразователи
(
МИП
)
или
промышленные
контроллеры
магистрально
-
модульной
(
крейтовой
)
системы
с
платами
сбора
аналоговых
и
/
или
дискретных
сигналов
.
Независимо
от
варианта
реализации
,
полевые
устройства
подключаются
к
измерительным
цепям
тока
и
напряжения
присоединений
и
выполняют
преобразование
измеренных
значений
и
поло
-
жений
коммутационных
аппаратов
в
цифровой
код
.
В
состав
ССПИ
обычно
входит
от
20
до
60
устройств
нижнего
уровня
.
Важнейшими
устройствами
подстанционного
уровня
являются
станционные
контроллеры
(
синоним
—
серверы
телемеханики
).
Они
представляют
собой
два
идентичных
,
резервирующих
друг
друга
промышленных
компьютера
и
выполняют
агрегирование
информации
от
устройств
ниж
-
него
уровня
,
преобразуют
ее
в
требуемый
формат
(
так
назы
-
ваемый
телемеханический
протокол
)
и
передают
в
центры
управления
.
В
настоящее
время
одним
из
наиболее
распро
-
страненных
протоколов
передачи
телеметрической
инфор
-
мации
в
центры
управления
является
стандарт
ГОСТ
Р
МЭК
60870-5-104-2004.
SCADA-
система
(Supervisory Control And Data Acquisi-
tion —
диспетчерское
управление
и
сбор
данных
)
представ
-
ляет
собой
программное
обеспечение
,
предназначенное
для
отображения
получаемой
информации
о
работе
подстанции
Шкафы
ПТК
ССПИ
на
ПС
500
кВ
«
Приваловская
» (
справа
)
16
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(35),
декабрь
2024
в
темпе
процесса
,
а
также
для
архивирования
получаемой
информации
и
просмотра
архивных
данных
по
запросу
.
Глубина
архива
должна
составлять
не
менее
2
лет
.
Аппа
-
ратной
базой
для
SCADA-
системы
в
современных
ССПИ
вы
-
ступает
промышленный
сервер
.
Отображение
информации
выполняется
на
АРМ
оперативного
персонала
подстанции
,
которое
представляет
собой
рабочую
станцию
(
компьютер
),
осна
щенный
двумя
дисплеями
высокого
разрешения
.
Технологическая
ЛВС
включает
в
себя
несколько
сете
-
вых
устройств
—
коммутаторов
,
объединенных
между
со
-
бой
и
связывающих
устройства
полевого
и
станционного
уровня
оптическими
или
медными
кабелями
.
ПРОЕКТ
ВНЕДРЕНИЯ
ОТЕЧЕСТВЕННЫХ
ССПИ
НА
ОБЪЕКТАХ
МЭС
УРАЛА
Создание
программно
-
технического
комплекса
(
ПТК
)
ССПИ
на
объектах
МЭС
Урала
в
2022–2024
годах
выпол
-
нялось
в
рамках
четырех
инвестиционных
проектов
по
про
-
ектно
-
сметной
документации
,
утвержденной
в
2020
году
.
Проекты
охватили
16
подстанций
,
расположенных
в
Перм
-
ском
крае
,
в
Свердловской
и
Челябинской
областях
,
а
так
-
же
в
Ханты
-
Мансийском
автономного
округе
—
Югре
и
Тю
-
менской
области
.
Общая
сметная
стоимость
строительства
превысила
1
млрд
руб
.
Взамен
устройств
телемеханики
энергетики
установили
программно
-
технические
комплексы
отечественного
произ
-
водства
с
расширенным
функционалом
.
В
процессе
реализации
систем
сбора
и
передачи
инфор
-
мации
можно
выделить
несколько
основных
этапов
:
–
разработка
,
согласование
со
всеми
заинтересованными
сторонами
и
утверждение
рабочей
документации
;
–
заводские
испытания
,
поставка
оборудования
и
про
-
граммных
средств
;
–
выполнение
строительно
-
монтажных
работ
;
–
выполнение
пусконаладочных
работ
;
–
подготовка
эксплуатационного
персонала
;
–
комплексные
,
приемо
-
сдаточные
испытания
и
ввод
в
экс
-
плуатацию
.
На
этапе
подготовки
рабочей
документации
в
2022
году
вступил
в
силу
Указ
Президента
от
30.03.2022
№
166,
соглас
-
но
которому
на
значимых
объектах
критической
информаци
-
онной
инфраструктуры
надлежало
исключить
применение
Шкаф
серверного
оборудования
ССПИ
ПС
500
кВ
«
Пыть
-
Ях
»
на
заводских
испытаниях
Шкаф
контроллеров
присоединений
ССПИ
ПС
500
кВ
«
Пыть
-
Ях
»
на
заводских
испытаниях
Надежность
сетей
17
иностранного
программного
обеспечения
.
Кроме
того
,
ввиду
санкций
,
введенных
недружественными
странами
,
значитель
-
ная
часть
оборудования
ПТК
стала
недоступна
для
поставки
в
Россию
,
в
том
числе
контроллеры
европейских
производи
-
телей
,
а
также
серверное
и
сетевое
оборудование
.
В
сложившихся
условиях
возникла
необходимость
реали
-
зации
технических
решений
практически
исключительно
на
отечественном
оборудовании
и
программном
обеспечении
,
а
также
на
оборудовании
дружественных
стран
,
что
потре
-
бовало
прохождения
дополнительных
процедур
:
доработки
и
регистрации
программного
обеспечения
SCADA-
системы
в
Едином
реестре
российских
программ
для
ЭВМ
и
баз
дан
-
ных
Минцифры
России
,
регистрации
ПТК
в
Едином
реестре
российской
радиоэлектронной
продукции
Минпромторга
Рос
-
сии
,
а
также
прохождения
дополнительной
аттестации
ПТК
в
комиссии
ПАО
«
Россети
».
Все
эти
процедуры
были
успешно
пройдены
в
2022
году
.
Реализация
проектов
осложнялась
необходимостью
вы
-
полнения
строительно
-
монтажных
работ
на
открытом
воздухе
в
зимнее
время
,
таких
как
прокладка
и
подключение
контроль
-
ных
кабелей
на
ОРУ
,
монтаж
шкафов
наружной
установки
,
для
соблюдения
графика
ввода
объектов
в
эксплуатацию
,
а
также
необходимостью
выполнения
работ
в
условиях
дей
-
ствующей
подстанции
и
синхронизации
работ
с
графиками
вывода
первичного
оборудования
для
технического
обслужи
-
вания
и
ремонта
.
Сдерживающим
фактором
также
выступала
географическая
удаленность
некоторых
объектов
.
Для
обеспечения
требуемых
условий
эксплуатации
техни
-
ческих
средств
ССПИ
на
ряде
объектов
потребовалось
про
-
ведение
дополнительных
работ
по
подготовке
помещений
,
включая
монтаж
систем
кондиционирования
воздуха
и
замену
радиаторов
водяного
отопления
на
электрические
конвекторы
.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
РЕШЕНИЯ
Современные
ССПИ
предъявляют
достаточно
высокие
тре
-
бования
к
уровню
квалификации
наладочного
персонала
и
требуют
не
только
знания
современных
протоколов
пере
-
дачи
данных
в
электроэнергетике
,
таких
как
МЭК
61850-8-1,
но
также
уверенных
знаний
сетевых
технологий
и
средств
обеспечения
информационной
безопасности
.
На
этапе
вы
-
полнения
наладочных
работ
определенные
затруднения
также
возникали
при
интеграции
в
ССПИ
терминалов
релей
-
ной
защиты
и
автоматики
по
цифровым
протоколам
.
Наряду
с
оснащенностью
и
организацией
рабочего
места
и
наличием
запасных
частей
,
одним
из
главных
факторов
,
определяющих
длительность
поиска
неисправностей
в
авто
-
матизированной
системе
и
временные
затраты
на
их
устра
-
нение
,
является
квалификация
обслуживающего
персонала
.
Для
обеспечения
надежной
эксплуатации
созданных
систем
было
организовано
очное
обучение
специалистов
филиалов
ПАО
«
Россети
»
на
предприятиях
-
изготовителях
ПТК
,
а
так
-
же
на
заводе
-
изготовителе
сетевого
оборудования
в
г
.
Но
-
восибирске
.
Кроме
того
,
в
связи
с
применением
в
составе
ПТК
отечественной
операционной
сис
темы
было
проведено
очное
обучение
эксплуатационного
персонала
в
учебных
центрах
,
авторизованных
разработчиком
ОС
.
Все
обучение
было
проведено
до
начала
ввода
систем
в
эксплуатацию
.
РЕЗУЛЬТАТЫ
ВНЕДРЕНИЯ
ССПИ
В
проектах
,
реализуемых
в
филиале
ПАО
«
Россети
» —
МЭС
Урала
,
удалось
полностью
отказаться
от
иностранно
-
го
программного
обеспечения
,
в
том
числе
от
зарубежной
операционной
системы
общего
назначения
,
как
на
сервере
SCADA-
системы
и
автоматизированных
рабочих
местах
,
так
и
на
станционных
контроллерах
.
Также
удалось
добиться
высокой
доли
импортозаме
-
щения
аппаратных
средств
.
Все
примененные
в
проектах
устройства
как
нижнего
,
так
и
верхнего
уровня
произведены
в
Российской
Федерации
.
Отечественными
также
являются
межсетевые
экраны
и
компоненты
системы
гарантированно
-
го
электропитания
ССПИ
,
конструктивы
шкафов
,
кабельная
продукция
,
электротехнические
компоненты
(
такие
как
авто
-
матические
выключатели
).
Для
контроля
соответствия
создаваемых
систем
предъ
-
являемым
требованиям
было
организовано
проведение
испытаний
на
заводах
-
изготовителях
в
Екатеринбурге
,
Че
-
боксарах
и
Черноголовке
,
а
также
комплексных
и
приемоч
-
ных
испытаний
ПТК
ССПИ
непосредственно
на
объектах
внедрения
,
включая
проверки
на
соответствие
требовани
-
ям
информационной
безопасности
.
Все
указанные
виды
испытаний
проходили
с
очным
участием
представителей
МЭС
Урала
.
В
заводских
и
комплексных
испытаниях
также
принимали
участие
представители
исполнительного
аппара
-
та
ПАО
«
Россети
».
Филиалы
АО
«
СО
ЕЭС
» —
Тюменское
,
Пермское
,
Свердловское
и
Челябинское
РДУ
участвовали
в
испытаниях
в
дистанционном
формате
.
Ввод
систем
в
эксплуатацию
осуществлялся
в
конце
2023
года
и
начале
2024
года
.
Опытная
эксплуатация
вы
-
полнялась
в
течение
шести
месяцев
по
специально
разра
-
ботанным
программам
.
Было
организовано
документирова
-
ние
этого
процесса
посредством
ведения
журналов
опытной
эксплуатации
.
За
время
,
прошедшее
с
момента
начала
эксплуатации
,
системы
показали
высокий
уровень
надежности
,
а
также
со
-
ответствие
всем
требованиям
,
предъявляемым
к
современ
-
ным
системам
сбора
и
передачи
информации
.
Полученный
филиалом
ПАО
«
Россети
» —
МЭС
Урала
опыт
по
переходу
на
отечественное
программное
обеспечение
и
отечествен
-
ное
оборудование
ССПИ
можно
считать
успешным
.
Внед
-
ренные
системы
демонстрируют
стабильное
безаварийное
функционирование
.
Актуальной
задачей
по
дальнейшему
развитию
отече
-
ственных
систем
сбора
и
передачи
информации
является
полноценное
портирование
клиентской
и
серверной
ча
-
стей
SCADA-
систем
для
обеспечения
их
нативной
работы
в
среде
Linux.
Оригинал статьи: Опыт внедрения отечественных ССПИ на энергообъектах магистральных сетей Урала
Современный мир цифровизируется, и все больше информации мы получаем от внешних измерительных устройств. В некоторых производственных сферах уже активно используются системы сбора и передачи информации (ССПИ), в их числе нефтегазовая и энергетическая сфера. В МЭС Урала они предназначены для решения за дач оперативно-диспетчерского и технологического управления основным и вспомогательным электрооборудованием подстанции в нормальных (стационарных), переходных и аварийных режимах работы и используются на подстанциях класса напряжения 220–500 кВ. Тем самым ССПИ обеспечивают требуемый уровень надежности и эффективности эксплуатации основного оборудования.
