Опыт внедрения прогрессивной АСУ ТП на ПС 220 кВ «Зеленодольская»

В 2018 году АО «Сетевая компания» совместно с генеральным подрядчиком УК «КЭР-Холдинг» начали комплексную реконструкцию действующего энергообъекта Татарстана — ПС 220 кВ «Зеленодольская». Проектом запланировано выполнение подстанции по архитектуре I согласно стандарту МЭК 61850 с использованием шины подстанции. Главная сложность, с которой пришлось столкнуться подрядчикам, — это недопущение перерывов в электроснабжении потребителей, так как объект снабжает электричеством город Зеленодольск (четвертый в республике по численности населения), а также крупные предприятия (Завод им. Горького, ПОЗИС, Зеленодольский молочный комбинат).

Якупов Р.Р., директор Департамента АСУ ЭТО ООО «КЭР-Инжиниринг»
Клепиковский А.А., ведущий инженер Департамента АСУ ЭТО ООО «КЭР-Инжиниринг»

Подстанция «Зеленодольская» стала одним из первых объектов, где начали внедрять стандарт цифровых подстанций МЭК 61850. Для использования передачи данных на верхний уровень подстанции, а также получения команд управления от диспетчерских центров, была построена шина ЛВС для уровня присоединения.

НОВОВВЕДЕНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ НА ОБЪЕКТЕ

Первое из нововведений, внедренных наладчиками АСУ, — электронные ключи управления и электронные ключи с многопозиционным состоянием функций РЗА. С помощью этого механизма стало возможным полноценное дистанционное управление первичным оборудованием. Кроме того, новшество помогло реализовать «Арбитраж» — ключ захвата управления с уровнями ПС, РЭС, ЦУС, РДУ. Данный функционал выполнен производителем не в виде отдельного модуля для SCADA системы, а встроен в ядро коммуникационного контроллера ARIS 4810, что обеспечило надежность и исключило программные ошибки.

Вторым фактором, отличающим данный объект от многих других подстанций, стало внедрение в SCADA-системе RedKit автоматизированных бланков переключений. Этот функционал впервые разработан производителем SCADA — компанией «Прософт-Системы». Разработчики продукта выпускали новую версию ПО, а группа наладки и персонал АО «Сетевая компания» тестировали его в реальных условиях и направляли рекомендации для внесения изменений в функционал. Совместными усилиями удалось выполнить эту важную работу и, в итоге, сократить время плановых переключений оборудования с нескольких часов до 7–10 минут.

СЛОЖНОСТИ, ВОЗНИКШИЕ ПРИ НАЛАДКЕ

Ввиду технических особенностей оборудования 2019 года и не апробированных до конца решений в части информационной безопасности в ходе строительства было принято решение о корректировке структурной схемы проекта: в части подключения контроллеров уровня присоединения напрямую к верхнему уровню контроллеров без использования демилитаризованной зоны.

Все эти работы происходили в оперативном режиме, благодаря постоянному контакту проектной организации с производственным участком и наладчиками департамента АСУ ЭТО «КЭР-Инжиниринг», который выступал подрядчиком по реализации системы АСУ ТП объекта.

Также проектная группа департамента была задействована при разработке конструкторской документации оборудования АСУ ТП и ЛВС. Подготовлены схемы подключений, принципиальные схемы шкафов, внешние виды на 17 шкафов автоматизации для использования в работе, которые потом были включены в общий проект АСУ ТП.

ЧТО ПРИШЛОСЬ СОВЕРШЕНСТВОВАТЬ В ХОДЕ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТА?

В связи с задержками при отображении видеокадров на стене «коллективного отображения информации» (видеостене), были пересмотрены проектные решения структуры — вместо соединения с отдаленными серверами через KVM удлинители, ПО развернуто напрямую на сервере видеостены. Данное решение дало возможность использовать «Систему коллективного отображения информации» не только с функцией просмотра необходимых технологических данных, но также позволило управлять процессом с видеостены, что существенно повысило эргономику и удобство использования.

На этапе выполнения пусконаладочных работ на системе технологического видеонаблюдения было принято решение выполнить настройку камер с наведением на оперируемый объект при работе на автоматизированных оперативных переключениях. Это стало возможным благодаря связке охранного оборудования «ОРИОН», которое отправляет сигналы камерам на позиционирование по заранее определенным координатам, и станционного контроллера ARIS 4810, который, получая команду от оператора SCADA-системы, позволяет перенаправлять сигнал в нужном для системы охранного видеонаблюдения формате.

На базе созданного группой наладчиков департамента АСУ ЭТО проекта в RedKit SCADA был смоделирован тренажер с имитацией техпроцесса для эксплуатирующего персонала. Это облегчает обучение персонала и проведение тренировок управления объектом, что, в свою очередь, снижает ошибочные действия в работе и возникновение внештатных ситуаций по вине диспетчера подстанции.

ПРОИЗВОДСТВО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТА

ООО «КЭР-Инжиниринг» произвел и отгрузил на объект 17 шкафов системы АСУ ТП и связи, среди них:

• шкаф КП (уровень присоединения 110–220 кВ) — 8 шт.;
• шкаф общестанционный — 1 шт.;
• шкаф АСУ-ЛВС — 4 шт.;
• шкаф серверный АСУ — 2 шт.;
• шкаф АИИС КУЭ — 1 шт.;
• шкаф КСПД — 1 шт.;
• а также множество дополнительных сопутствующих шкафов (клеммные шкафы, шкафы питания и т.д.).

Реализация проекта происходила в несколько этапов, для этого производству ООО «КЭР-Инжиниринг» потребовалось выстроить четкий и последовательный график отгрузок оборудования АСУ ТП. Имея большой опыт в производстве различного оборудования, совместно со своим партнером ООО «Прософт-Системы» нам удалось без задержек получить комплектующие, изготовить шкафы и отгрузить их на объект в требуемые сроки, к завершению строительной части помещения ОПУ.

При производстве шкафов ЛВС было принято решение закупить коммутаторы с модульным наполнением, что позволило не переплачивать за ненужные порты, а при необходимости легко расширить локально-вычислительную сеть.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Несмотря на то, что ПС 220 кВ «Зеленодольская» спустя два года эксплуатации остается технологически современным объектом, прогресс не стоит на месте. «КЭР-Инжиниринг» внедрил несколько цифровых подстанций с использованием уже архитектуры III согласно стандарту МЭК 61850. Также усовершенствовался подход к проведению работ по наладке. При грамотной проработке проекта и предоставлении универсальных файлов оборудования ICD специалист по наладке может приступить к своим работам, уже начиная со стадии производства оборудования. Также наладчик может выполнять настройку конфигурации оборудования АСУ ТП, не выходя на объект, что позволяет не ждать завершения монтажных работ и сократить сроки ввода объекта в эксплуатацию.

Этой возможности не хватало при работах на ПС «Зеленодольская» — было потрачено много времени на создание CID-файлов конфигурации непосредственно на объекте, в том числе и на оборудование системы РЗА.

Кроме того, на последних объектах изменилась система передачи данных в ЦУС АО «Сетевая компания». Коммуникационные контроллеры теперь передают данные не с помощью протоколов резервирования, а дублируют информацию по двум каналам передачи одновременно. Это избавляет от ошибок и задержек в передаче достоверной информации в вышестоящие диспетчерские пункты.

Главный опыт, который был получен в ходе строительства объекта и внедрения АСУ ТП на ПС 220 кВ «Зеленодольская», — это методы и способы организации взаимодействия как с техническим персоналом заказчика, так и со специалистами завода-разработчика АСУ ТП.

ООО «КЭР-Инжиниринг» выражает благодарность техническим специалистам АО «Сетевая компания» и сотрудникам ООО «Прософт-Системы» за оперативное, квалифицированное и эффективное сотрудничество в ходе реализации проекта на ПС «Зеленодольская».