Организация цифрового дистанционного управления оборудованием и устройствами РЗА в «Россети Московский регион» (ПАО «МОЭСК»)

Page 1
background image

Page 2
background image

94

релейная защита и автоматика

Организация цифрового 
дистанционного управления 
оборудованием и устройствами 
РЗА в «Россети Московский 
регион» (ПАО «МОЭСК»)

Гвоздев

 

Д

.

Б

.,

первый заместитель 

генерального 

директора — главный 

инженер компании 

«Россети Московский 

регион»

Грибков

 

М

.

А

.,

директор Департамента 

релейной защиты 

и режимной автоматики 

электрических сетей 

компании «Россети 

Московский регион»

В 

настоящее  время  в  ПАО 

«МОЭСК»  (работает  под 

брендом  «Россети  Мо-

сковский регион») в рам-

ках  реализации  концепции  ПАО 

«Россети»  —  «Цифровая  транс-

формация  2030»  [3]  реализуется 

пилотный  проект  «Организация 

цифрового дистанционного управ-

ления  оборудованием  и  устрой-

ствами  РЗА  электрических  рас-

пределительных  устройств  под-

станций распределительных элек-

трических  сетей  филиала  «Мос-

ковские  высоковольтные  сети» 

ПАО «МОЭСК».

Целью  проекта  является  ор-

ганизация  автоматизированной 

системы  мониторинга  и  цифро-

вого  дистанционного  управления 

оборудованием  и  устройствами 

РЗА  (АСМРЗА)  на  базе  техноло-

гий  цифровой  подстанции,  вне-

дрение  системы  на  подстанциях 

110–220 кВ пилотной зоны фили-

ала  «Россети  Московский  реги-

он» — «Московские высоковольт-

ные сети». 

Разработка  и  последующее 

масштабное  внедрение  проекта 

на базе цифровых технологий по-

зволит  кардинальным  образом 

изменить  процесс  оперативно-

го  и  технического  обслуживания 

электрооборудования  в  электро-

энергетике.

В  результате  внедрения  но-

вых  технологий  будет  повышена 

надежность 

электроснабжения 

потребителей  путем  сокращения 

времени  на  производство  плано-

вых  оперативных  переключений, 

проведения  аварийно-восстано-

вительных  работ  и  анализа  при-

чин  возникновения  аварий.  При 

этом  техническое  обслуживание 

систем  РЗА  будет  организова-

но  «по  состоянию»,  что  позволит 

снизить  трудозатраты  и  необхо-

димость постоянного присутствия 

персонала служб РЗА на подстан-

циях. 

Технические  решения  пилот-

ного  проекта  основываются  на 

базе цифровых технологий (с при-

менением ряда стандартов серии 

IEC 61850) и решают актуальную 

задачу  обеспечения  непрерыв-

ного  мониторинга  технического 

состояния  РЗА  и  дистанцион-

ного  управления  оборудовани-

ем  и  функциями  устройств  РЗА, 

а  также  позволяют  организовать 

автоматизированный  анализ  ра-

боты  устройств  РЗА  с  передачей 

информации в систему автомати-

зированного планирования.

Основными 

направлениями 

проекта  являются  создание  про-

граммно-технического  комплек-

са  автоматизированной  системы 

мониторинга  микропроцессорных 

устройств  РЗА  и  цифрового  дис-

танционного  управления  функ-

циями РЗА на базе современных 

цифровых  технологий  (с  приме-

нением  ряда  стандартов  серии 

МЭК  61850)  и  разработка  техни-

ческих решений для организации 

цифрового  защищенного  (без-

опасного)  дистанционного  управ-

ления оборудованием и микропро-

цессорными устройствами РЗА. 

Для  реализации  проекта  вы-

брана пилотная зона из трех под-

станций  филиала  «Россети  Мос-

ковский  регион»  —  «Московские 

высоковольтные  сети»  с  совре-


Page 3
background image

95

Дистанционное изменение групп уставок и ввод/вывод
отдельных функций  МП устройств РЗА

Подстанция 110–220 кВ

ЦОТУ ПАО «МОЭСК» / Служба РЗА

Автоматизированный мониторинг технического состояния 
и определение неисправностей микропроцессорных  
устройств РЗА

Автоматический сбор и обработка данных от:

микропроцессорных устройств РЗА

автоматических регистраторов аварийных процессов

устройств определения мест повреждения на ЛЭП

АСУТП

Дистанционное управление оборудованием  
и микропроцессорными устройствами РЗА

ЦОТУ ПАО «МОЭСК» / Диспетчерский центр

Оценка технического состояния для каждого 
микропроцессорного устройства РЗА 

Оптимизация планирования работ по техническому 
обслуживания РЗА (по состоянию)

Автоматизированный анализ аварийных событий 
и технический учет работы РЗА (оценка правильности)

Оперативное оповещение об аварийных событиях 
и текущем состоянии устройств РЗА

УРОВЕНЬ СБОРА ИНФОРМАЦИИ

УРОВЕНЬ РЕАЛИЗАЦИИ КОМАНД

УРОВЕНЬ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

УРОВЕНЬ ВЫДАЧИ КОМАНД

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ПРОЕКТА

Подстанция 110–220 кВ

менными  микропроцессорными 

устройствами РЗиА и АСУТП (ПС 

220  кВ  «Белорусская»,  ПС  220 

кВ «Кожевническая» и ПС 110 кВ 

«Люблино»).

Проект  в  целом  должен  быть 

реализован в период 01.01.2020 – 

31.12.2023. Проект разбит на эта-

пы реализации:

• 

1-й  этап  НИР 

—  Разработ-

ка  программно-технического 

комплекса  автоматизирован-

ной  системы  (01.01.2020  – 

31.12.2020).

•  2-й  этап  ОКР 

—  Реализация 

проекта  на  ПС  220  кВ  «Бело-

русская», ПС 220 кВ «Кожевни-

ческая», ПС 110 кВ «Люблино» 

(01.01.2021 – 31.08.2021).

• 

3-й этап

 – Тиражирование раз-

работанных  решений  на  ПС 

ПАО  «МОЭСК»  (01.09.2021  – 

31.12.2023).

Основными  отличиями  данно-

го  проекта  от  ранее  разработан-

ных  систем  автоматизированного 

мониторинга РЗА (АСМ) является 

наличие в проекте дистанционно-

го управления функциями и груп-

пами уставок микропроцессорных 

устройств РЗА, автоматизирован-

ного технического учета и анали-

за  функционирования  комплек-

сов и устройств РЗА, применения 

обмена  данными  в  соответствии 

с протоколом МЭК 61850, автома-

тического формирования и предо-

ставления отчетов в соответствии 

с  действующими  НПА  Минэнерго 

России,  обеспечения  требований 

информационной безопасности.

Основные  технические  реше-

ния  представлены  на  функцио-

нальной схеме проекта на рисун-

ке 1.

Система имеет иерархическую 

структуру (состоящую из верхнего 

и нижнего уровней), распределен-

ная автоматизированная система, 

оснащенная  средствами  реги-

страции,  сбора,  обработки,  ото-

бражения,  хранения  и  передачи 

информации. 

Нижний  уровень  Системы 

представляет  собой  программ-

но-технические  комплексы,  уста-

новленные  на  питающих  центрах 

и  осуществляющие  сбор,  обра-

ботку и хранение информации не-

посредственно на объекте и пере-

дачу  информации  на  Верхний 

уровень. 

Верхний  уровень  представля-

ет  собой  программно-техниче-

ский  комплекс,  устанавливаемый 

в ЦУС «Россети Московский реги-

он» и осуществляющий прием ин-

формации от комплексов нижнего 

уровня, обработку, анализ, хране-

ние и вывод информации.

Автоматизированная  система 

мониторинга  РЗА  осуществляет 

функции  мониторинга  устройств 

РЗА  в  нормальном  нагрузочном 

режиме, в режиме аварийных от-

ключений  и  в  режиме  возникно-

вения аварийных событий при от-

сутствии отключений.

Сервер  АСМ  РЗА  должен 

иметь следующие функции: 

 

– представление  модели  объ-

екта,  полученной  с  объекта 

в формате CIM (Common Infor-

mation  Model)  (общая  инфор-

мационная модель); 

 

– сбор данных от объектов ниж-

него уровня о работе устройств 

МП РЗА; 

 

– автоматизированная  оценка 

правильности  срабатываний 

и пусков РЗА; 

 

– расчет  индексов  технического 

состояния устройств РЗА; 

 

– автоматизированная  локали-

зация  мест  повреждения  по

данным  осциллограмм  и  на 

основе 

модели 

объекта 

в  формате  CIM  с  программ-

ным  определением  места 

повреждения  на  линии  по 

одностороннему и двусторон-

нему замеру; 

Рис

. 1. 

Функциональная

 

схема

 

проекта

 6 (57) 2019


Page 4
background image

96

 

– централизованный  сбор  собы-

тий  и  файлов  осциллограмм 

с объектов нижнего уровня; 

 

– формирование единого файла 

описания  аварийного  события 

энергообъекта  с  применением 

технологии  синхронизации  от -

дельных  осциллограмм  и  со-

бытий; 

 

– автоматизированное  планиро-

вание  технического  обслужи-

вания  и  ремонта  устройств 

РЗА  на  микропроцессорной 

базе с использованием средств 

самодиагностики 

микропро-

цессорных терминалов РЗА; 

 

– исследование  уровня  надеж-

ности МП устройств РЗА, при-

меняемых на объектах «Россе-

ти Московский регион». 

Сервер Верхнего уровня полу-

чает  данные  от  АСМ  РЗА  питаю-

щих центров и помещает их в цен-

тральную базу данных. Собранная 

информация  является  исходным 

материалом  для  архивирования, 

обработки и дальнейшей визуали-

зации на дисплеях АРМ, сохране-

ния ее в долговременных архивах 

(не менее 3 лет), расчетов, выво-

да на печать. Объем собираемых 

данных определяется на 1 этапе. 

Распределение  функций  дис-

танционного  управления  устрой-

ствами  РЗА  из  ЦУС  «Россети 

Московский регион» и ДЦ Москов-

ское  РДУ  определяется  в  соот-

ветствии  с  «Перечнем  объектов 

диспетчеризации  филиала  АО 

«СО  ЕЭС»  —  Московское  РДУ 

с  их  распределением  по  способу 

управления». ДЦ Московское РДУ 

осуществляет 

дистанционное 

управление функциями устройств 

РЗА для ЛЭП, находящихся в его 

диспетчерском управлении. 

В  проекте  предусматривает-

ся  управление  представленными 

в таблице 1 функциями устройств 

РЗА для ЛЭП, находящихся в дис-

петчерском  управлении  ДЦ.  Да-

лее  в  таблицах  определение 

«основная»  и  «резервная»  защи-

та  применяются  в  значении,  при-

веденном  в  Требованиях  к  осна-

щению  линий  электропередачи 

и  оборудования  объектов  элек-

троэнергетики  классом  напряже-

ния 110 кВ и выше устройствами 

и  комплексами  релейной  защиты 

и  автоматики,  а  также  к  принци-

пам функционирования устройств 

и  комплексов  релейной  защиты 

и автоматики

1

Оперативный  персонал  ЦУС 

выполняет  управление  пред-

ставленными в таблице 2 функ-

циями  устройств  РЗА  для  обо-

рудования  (а  также  ЛЭП),  не 

РЕЛЕЙНАЯ  ЗАЩИТА 

И   АВТОМАТИКА

1

 

Утверждены

 

приказом

 

Минэнерго

 

России

 

от

 13.02.2019 

 101 (

зарегистрирован

 

в

 

Минюсте

 

России

 25.04.2019, 

реги

-

страционный

 

 54503).

Табл. 1. Управление функциями устройств РЗА для ЛЭП,

находящихся в диспетчерском управлении ДЦ

Функции

(устройства) РЗА

Операции по дистанционному управлению 

функциями РЗА

Основная защита ЛЭП 

•  ввод/вывод функции;

•  переключение групп уставок

Резервные защиты ЛЭП

•  ввод/вывод отдельных ступеней, вводимых при 

изменении схемы электрических соединений;

•  ввод/вывод оперативного ускорения;

•  ввод/вывод отдельных ступеней (зон);

•  переключение групп уставок

АПВ выключателей

•  ввод/вывод АПВ (ОАПВ, ТАПВ);

•  ввод/вывод условий срабатывания АПВ

Табл. 2. Управление функциями устройств РЗА для ЛЭП,

не находящихся в диспетчерском управлении ДЦ

Функции

(устройства) РЗА

Операции по дистанционному управлению 

функциями РЗА

Основная защита ЛЭП 

•  ввод/вывод функции;

•  переключение групп уставок

Резервные защиты ЛЭП

•  ввод/вывод функций;

•  ввод/вывод отдельных ступеней;

•  ввод/вывод оперативного ускорения;

•  переключение групп уставок

Основная защита Т (АТ)  •  ввод/вывод функции

Резервные защиты Т (АТ)

•  ввод/вывод функций;

•  ввод/вывод отдельных ступеней;

•  ввод/вывод оперативного ускорения;

•  переключение групп уставок

Ступенчатые защиты на 

секционных (шиносое-

динительных) выключа-

телях

•  ввод/вывод функций;

•  ввод/вывод отдельных ступеней;

•  ввод/вывод оперативного ускорения;

•  переключение групп уставок

Резервные защиты на 

обходных выключателях

•  ввод/вывод функций;

•  ввод/вывод отдельных ступеней;

•  ввод/вывод оперативного ускорения;

•  переключение групп уставок

Защиты присоединений 

6–35 кВ

•  ввод/вывод функций;

•  переключение групп уставок

АПВ выключателей

•  ввод/вывод АПВ (ОАПВ, ТАПВ);

•  ввод/вывод условий срабатывания АПВ

ЗМН

•  ввод/вывод функции

Защита шин (ДЗШ, 

ДЗОШ, ЛЗШ, ЗДЗ)

•  ввод/вывод функции;

•  ввод/вывод режима нарушения фиксации присо-

единений по системам шин

Автоматический ввод 

резерва (АВР)

•  ввод/вывод функции


Page 5
background image

97

на ходящихся  в  диспетчерском 

управлении ДЦ.

Для  корректной  работы  Си-

стемы  обеспечивается  привязка 

всех  регистрируемых  дискретных 

и аналоговых событий к единому 

астрономическому времени с точ-

ностью не более ±1 мс. При этом 

применяются  следующие  прото-

колы синхронизации времени для 

устройств  уровня  присоединения 

и подстанционного уровня: NTPv4 

(SNTPv4), IEEE 1588v2 (PTP).

Одним  из  важнейших  условий 

проекта  является  обеспечение 

На прав

ах рек

ламы

требований  по  информационной 

безопасности. Система цифрового 

дистанционного  управления  обо-

рудованием  и  устройствами  РЗА 

электрических распределительных 

устройств подстанций и автомати-

зированная  система  мониторин-

га  и  анализа  функционирования 

релейной  защиты  и  автоматики 

(АСМРЗА)  должна  обладать  сер-

тификатом ФСТЭК и обеспечивать 

требования  в  части  технических 

решений  в  соответствии  с  Рас-

поряжением  ПАО  «Россети»  от 

01.04.2016  г.  №  140  «Об  утверж-

дении  минимальных  требований 

к  информационной  безопасности 

АСТУ» [4]. Порядок создания под-

системы  информационной  безо-

пасности, этапность работ, а также 

разработка документации должны 

соответствовать  ГОСТ  Р  51583-

2014 «Защита информации. Поря-

док создания автоматизированных 

систем  в  защищенном  исполне-

нии. Общие положения» [5].

В рамках проекта должны быть 

реализованы  следующие  подси-

стемы  информационной  безопас-

ности (рисунок 2):

Идентификация и аутентификация

пользователей системы

Разделение групп пользователей

и управление доступом для:

•   персонала служб РЗА,

•   диспетчерского персонала

Использование наложенных средств для:

•   защиты каналов связи,

•   межсетевого экранирования

и обнаружения вторжений

Доступ к выделенному сегменту технологической

сети передачи данных с использованим

аутентификации устройств и шифрования

трафика транспортного уровня

Регистрация событий информационной безопасности

Антивирусная защита

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ  МЕРОПРИЯТИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Рис

. 2. 

Обеспечение

 

защищенного

 (

безопасного

дистанционного

 

управления

 6 (57) 2019


Page 6
background image

98

а)  подсистема  антивирусной  за-

щиты;

б)  подсистема  идентификации 

и ау тентификации;

в)  подсистема управления досту-

пом;

г)  подсистема  защиты  каналов 

связи,  межсетевого  экраниро-

вания  и  обнаружения  вторже-

ний;

д)  подсистема  доступа  к  выде-

ленному  сегменту  технологи-

ческой  сети  передачи  данных 

с  использованием  аутентифи-

кации  устройств  и  шифрова-

ния  трафика  транспортного 

уровня;

е)  подсистема регистрации собы-

тий информационной безопас-

ности;

ж)  подсистема управления обнов-

лениями  средств  защиты  ин-

формации.

На  основе  результатов  анали-

за законодательных, нормативных 

и  регламентирующих  документов 

в  области  информационной  без-

опасности, а также полученных ре-

зультатов исследований и материа-

лов в рамках работы, должен быть 

разработан  перечень  требований 

к структуре и составу Подсистемы 

информационной 

безопасности 

для  подобных  Систем  цифрового 

дистанционного  управления  обо-

рудованием  и  устройствами  РЗА 

электрических  распределитель-

ных устройств подстанций распре-

делительных электрических сетей, 

в том числе с учетом их масштаби-

рования. 

Результатом внедрения пилот-

ного проекта является:

 

– повышение 

управляемости 

и  оперативного  реагирования 

для  подстанций  110–220  кВ 

с  сокращением  времени  и  за-

трат для выезда персонала на 

объекты;

 

– повышение  качества  эксплуа-

тации  и  обслуживания  микро-

процессорных устройств РЗА; 

 

– сокращение  сроков  расследо-

вания  аварий  и  технологиче-

ских нарушений;

 

– внедрение  современных  ана-

литических 

инструментов 

в  эксплуатации  оборудования 

и устройств РЗА для решения 

трудоемких задач подразделе-

ний;

 

– защищенное и безопасное дис-

танционное  управление  обо-

рудованием  и  функциями 

устройств РЗА; 

 

– оптимизация  технического  об-

служивания  устройств  РЗиА,

переход  к  ремонту  по  состоя-

нию,  установление  непрерыв-

ного  контроля  возникающих 

неисправностей  элементов  ре-

лейной защиты и автоматики.

Планируемые эффекты пилот-

ного проекта:

 

– до  50%  снижение  затрат  на 

перемещение  персонала  для 

оперативных 

переключений 

(до ПС и обратно в ЦУС);

 

– до  10%  снижение  трудозатрат 

при  сокращении  времени  на

выполнение  технического  об-

служивания устройств РЗА при 

наличии  комплекса  автомати-

зированной  системы  монито-

ринга; 

 

– до 15% снижение трудозатрат 

при  сокращении  времени  на

принятие  объективных  реше-

ний  в  оценке  правильности 

работы  РЗА  и  вводу  отклю-

ченного  силового  оборудо-

вания  и  ЛЭП  в  работу  при 

автоматизированном  анализе 

с  использованием  информа-

ции  об  аварийных  событиях 

и процессах; 

 

– повышение  уровня  произво-

дительности  труда  за  счет 

внедрения  системы  помощи 

принятия  решений  и  внедре-

ния  новых  аналитических 

инструментов.  

ЛИТЕРАТУРА
1.  СТО  34.01-21-004-2019.  Цифровой  питающий  центр. 

Требования  к  проектированию  цифровых  подстанций 

напряжением  110–220  кВ  и  узловых  цифровых  под-

станций  напряжением  35  кВ.  URL:  http://docs.cntd.ru/

document/554164993.

2.  СТО 34.01-21-005-2019. Цифровая электрическая сеть. 

Требования  к  проектированию  цифровых  распреде-

лительных  сетей  0,4–220  кВ.  URL:  http://docs.cntd.ru/

document/554164995.

3.  Концепция  «Цифровая  трансформация  2030»  ПАО 

«Россети».  URL:  https://www.rosseti.ru/investment/Kon-

tseptsiya_Tsifrovaya_transformatsiya_2030.pdf.

4.  Распоряжение ПАО «Россети» от 01.04.2016 г. № 140 

«Об  утверждении  минимальных  требований  к  инфор-

мационной безопасности АСТУ».

5.  ГОСТ Р 51583-2014. Защита информации. Порядок соз-

дания автоматизированных систем в защищенном ис-

полнении.  Общие  положения.  URL:  http://docs.cntd.ru/

document/1200108858.

РЕЛЕЙНАЯ  ЗАЩИТА 

И   АВТОМАТИКА

VI 

ВСЕРОССИЙСКАЯ

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКАЯ

 

КОНФЕРЕНЦИЯ

«

Развитие

 

и

 

повышение

 

надежности

эксплуатации

 

распределительных

электрических

 

сетей

»

30

 

июня

01

 

июля

 


Читать онлайн

В настоящее время в ПАО «МОЭСК» (работает под брендом «Россети Московский регион») в рамках реализации концепции ПАО «Россети» — «Цифровая трансформация 2030» [3] реализуется пилотный проект «Организация
цифрового дистанционного управления оборудованием и устройствами РЗА электрических распределительных устройств подстанций распределительных электрических сетей филиала «Московские высоковольтные сети» ПАО «МОЭСК». Целью проекта является организация автоматизированной системы мониторинга и цифрового дистанционного управления оборудованием и устройствами РЗА (АСМРЗА) на базе технологий цифровой подстанции, внедрение системы на подстанциях 110–220 кВ пилотной зоны филиала «Россети Московский регион» — «Московские высоковольтные сети».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Превентивное управление нагрузкой в сетях 0,4 кВ в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Релейная защита и автоматика
Удинцев Д.Н. Милованов П.К. Зуев А.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(68), сентябрь-октябрь 2021

Внедрение цифрового дистанционного управления оборудованием и МП устройствами РЗА на подстанциях 110–220 кВ ПАО «Россети Московский регион»

Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Бороздин А.А. Рыбаков А.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»