СЕТИ РОССИИ
100
В
последние
десятилетия
в
отечествен
-
ной
промышленности
возник
новый
промышленный
кластер
,
представ
-
ленный
компаниями
-
производителя
-
ми
систем
автоматизации
и
систем
цифровой
релейной
защиты
для
объектов
энергетики
.
Продукция
и
систем
автоматизации
(
АСУ
ТП
,
ССПИ
,
телемеханика
),
и
систем
цифровой
ре
-
лейной
защиты
удовлетворяет
требованиям
современных
стандартов
,
в
том
числе
стан
-
дарта
IEC 61850,
обладает
надёжностью
на
уровне
мировых
аналогов
.
Наличие
несколь
-
ких
видов
продукции
позволяет
создать
конку
-
рентную
среду
,
что
благоприятно
сказывается
на
формировании
рыночных
цен
.
Однако
в
настоящее
время
в
распредсетях
6–20
кВ
появилась
тенденция
интегрировать
функции
телемеханики
в
устройства
РЗА
.
При
этом
интеграция
функций
телемехани
-
ки
в
устройства
РЗА
возможна
лишь
при
сле
-
дующих
условиях
:
•
объединении
также
и
функций
обслуживаю
-
щего
персонала
,
что
влечет
за
собой
пере
-
смотр
структуры
эксплуатирующих
органи
-
зации
;
•
соответствия
функций
ТС
,
ТУ
,
ТИ
,
синхро
-
низации
и
пр
.
требованиям
,
предъявляе
-
мым
к
системам
телемеханики
.
Следует
учитывать
,
что
методы
сбора
ин
-
формации
,
ее
обработки
и
передачи
,
регла
-
мент
формирования
команд
телеуправления
и
способы
реализации
этих
команд
,
то
есть
основные
функции
телемеханики
специали
-
зированы
под
требования
регламентирующих
документов
и
адаптированы
для
эксплуатации
внутри
вертикально
ориентированной
струк
-
туры
—
от
диспетчеров
до
оперативного
пер
-
сонала
.
Более
того
,
в
настоящее
время
все
функции
телемеханики
,
включая
протоколы
передачи
данных
,
стандартизированы
,
и
не
всегда
устройства
РЗА
имеют
возможность
фактически
соответствовать
этим
стандартам
.
В
качестве
примера
рассмотрим
функцию
телеизмерения
(
ТИ
).
В
соответствии
с
нор
-
мативами
для
формирования
телеизмере
-
ний
необходимо
использовать
подключение
ко
вторичным
обмоткам
трансформаторов
тока
класса
не
хуже
0,5,
а
для
подключения
устройств
РЗА
используются
традиционные
«
релейные
»
керны
классом
10
Р
.
Таким
об
-
разом
,
необходимо
устанавливать
отдельные
модули
телемеханики
с
функцией
измерения
,
либо
предусматривать
подключение
двух
раз
-
ных
обмоток
трансформатора
тока
одного
присоединения
к
одному
терминалу
РЗА
,
что
,
конечно
же
,
является
крайне
абсурдным
ре
-
шением
.
Кроме
того
,
при
современных
темпах
раз
-
вития
средств
микроэлектроники
и
средств
обработки
и
отображения
информации
не
-
прерывно
возрастают
и
требования
к
объёму
и
качеству
телеинформации
.
Так
,
например
,
многие
эксплуатирующие
организации
сочли
необходимым
включить
в
обязательный
объ
-
ём
телемеханики
телесигнализацию
о
нали
-
чии
напряжения
на
наконечниках
кабельных
Особенности интеграции
устройств РЗА
и комплексов телемеханики
в распределительных сетях
6–20 кВ
В настоящее время в распредсетях 6–20 кВ появилась тенденция интегрировать
функции телемеханики в устройства РЗА. В статье рассматриваются особенности
и целесообразность реализации комплекса телемеханики с учётом возможностей
подобной интеграции.
Андрей КУЗИН,
ассистент кафедры РЗиАЭc, НИУ «МЭИ»
р
е
л
е
й
н
а
я
з
а
щ
и
т
а
и
а
в
т
о
м
а
т
и
к
а
релейная защит
а и автома
тика
101
№
1 (34) 2016
Как
видно
из
таблицы
,
имеются
существенные
недостатки
от
реализации
функций
ТС
и
ТУ
на
устройствах
РЗА
.
Данные
недостатки
допустимы
при
реализации
автоматизации
малоответственных
инженерных
систем
,
но
никак
не
при
создании
си
-
стем
автоматизации
объектов
электроснабжения
.
А
с
учётом
необходимости
установки
дополнитель
-
ных
модулей
телеизмерения
для
большинства
при
-
соединений
полностью
пропадает
даже
эффект
снижения
начальных
капитальных
вложений
в
обо
-
рудование
.
Однако
иногда
имеются
дополнительные
(
рас
-
ширенные
)
требования
к
объему
передаваемых
на
диспетчерский
пункт
параметров
.
Например
,
в
диспетчерскую
необходимо
передать
информа
-
цию
,
от
какой
ступени
токовой
защиты
произошло
отключение
выключателя
соответствующего
при
-
соединения
.
В
таком
случае
будет
целесообразно
использо
-
вать
комбинированную
систему
:
•
основные
параметры
телемеханики
,
такие
как
:
положение
коммутационных
аппаратов
,
поло
-
жение
автоматов
оперативных
цепей
и
цепей
управления
,
сигнал
наличия
напряжения
на
отхо
-
дящих
линиях
,
общая
неисправность
терминала
РЗА
,
телеуправление
силовым
выключателем
,
телеизмерения
параметров
электроэнергии
, —
осуществляются
системой
телемеханики
че
-
рез
соответствующие
модули
(
например
, HVD3
RTU7),
на
которые
сигналы
поступают
в
анало
-
говом
виде
;
•
дополнительные
параметры
,
такие
как
:
сраба
-
тывание
конкретной
ступени
защиты
,
частные
параметры
исправности
отдельных
логических
/
физических
блоков
терминала
РЗА
и
другие
, —
собираются
системой
телемеханики
от
термина
-
лов
РЗА
в
цифровом
виде
.
линий
,
а
также
косвенные
телеизмерения
активной
и
реактивной
мощности
и
электроэнергии
в
прямом
и
обратном
направлении
.
Зачастую
производите
-
ли
средств
телемеханики
имеют
возможность
до
-
статочно
быстро
и
гибко
реагировать
на
повыше
-
ние
требований
,
более
гибко
,
чем
производители
устройств
РЗА
.
Таким
образом
,
вероятно
,
что
функ
-
ционал
телемеханики
,
интегрированной
в
терминал
РЗА
,
будет
развиваться
с
некоторым
,
но
постоян
-
ным
отставанием
от
требований
эксплуатирующих
компаний
и
возможностей
производителей
средств
телемеханики
.
Наличие
двух
независимых
комплексов
,
таких
как
комплекс
РЗА
и
комплекс
телемеханики
,
позво
-
ляет
значительно
повысить
надёжность
сети
в
це
-
лом
благодаря
взаимному
контролю
этих
систем
.
С
учётом
синхронизации
времени
в
телемеханике
с
погрешностью
,
не
превышающей
1
мс
,
а
в
релей
-
ной
защите
более
1—10
мс
,
взаимный
контроль
си
-
стем
особенно
важен
при
возникновении
критиче
-
ских
ситуаций
,
а
также
при
расследовании
причин
отказов
.
Кроме
того
,
только
в
таком
случае
имеется
возможность
при
необходимости
корректно
выво
-
дить
из
работы
функции
диспетчерского
телеуправ
-
ления
,
сохраняя
при
этом
все
функции
РЗА
.
Нельзя
не
отметить
,
что
адаптация
устройств
РЗА
для
выполнения
функций
телемеханики
(
добавление
модулей
связи
,
дополнительных
модулей
телеизме
-
рения
и
т
.
д
.),
как
правило
,
требует
затрат
,
сравнимых
со
стоимостью
системы
телемеханики
,
построенной
с
«
нуля
».
В
таблице
1
представлен
пример
из
практики
,
где
производится
сравнение
реализации
системы
теле
-
механики
объекта
6
кВ
с
интегрированными
функци
-
ями
ТС
и
ТУ
в
терминал
РЗА
и
отдельными
устрой
-
ствами
телемеханики
HVD3 RTUx
производства
ООО
«
ПиЭлСи
Технолоджи
».
Табл
. 1.
Сравнение
систем
телемеханики
,
реализованной
на
РЗА
SEPAM
и
HVD3 RTU3/5/7
ТМ
на
РЗА
SEPAM
ТМ
на
HVD3 RTU3/5/7
Наличие
сертификации
ФСК
по
АСУТП
и
ССПИ
Нет
,
в
т
.
ч
.
из
-
за
особенностей
протокола
Есть
.
Отдельно
на
ССПИ
и
АСУТП
Применение
энергетических
протоколов
(101,103,104)
ModBus
Да
Сигнал
о
наличии
напряже
-
ния
на
КЛ
Нет
Да
Синхронизация
времени
Условная
. ModBus —
протокол
с
нерегламентирован
-
ным
временем
доставки
сигнала
синхронизации
0,1
с
.
Подтверждено
Аттеста
-
цией
ФСК
Действия
при
обрыве
связи
с
ДП
Данные
не
буферизируются
.
При
восстановлении
связи
с
ДП
возникает
«
информационный
провал
»
за
предыдущий
период
Данные
с
метками
времени
буфери
зируются
в
модулях
ТМ
.
При
вос
ста
новлении
свя
-
зи
передаются
в
ДП
Действия
при
пропаже
опе
-
ративного
питания
в
РП
/
ТП
Данные
не
буферизируются
.
При
пропадании
питания
осциллограммы
сбрасываются
.
Применение
UPS —
не
решает
проблему
из
-
за
ограниченного
срока
служ
-
бы
батарей
и
,
в
некоторых
случаях
,
целенаправлен
-
ного
сброса
питания
эксплуатационным
персоналом
после
аварии
После
восстановления
питания
«
инфор
-
мационный
провал
»
за
предыдущий
период
Данные
с
метками
времени
буфе
ри
зируются
в
модулях
ТМ
.
При
восстановлении
пита
-
ния
пе
ре
да
ют
ся
в
ДП
102
СЕТИ РОССИИ
Рис
. 1.
Структурная
схема
комбинированной
системы
телемеханики
На
рисунке
1
представлен
пример
реализации
по
-
добной
комбинированной
системы
телемеханики
на
базе
ПТК
TOPAZ
производства
ООО
«
ПиЭлСи
Техно
-
лоджи
».
Основные
параметры
телеметрии
собирают
модули
телемеханики
HVD3 RTU7,
устанавливае
-
мые
в
низковольтных
отсеках
ячеек
10
кВ
.
При
этом
часть
сигналов
от
терминала
РЗА
также
поступают
в
модуль
телемеханики
от
соответствующих
«
сухих
»
контактов
(
общая
неисправность
терминала
РЗА
,
срабатывание
РЗА
),
а
оставшаяся
часть
,
т
.
е
.
допол
-
нительные
параметры
и
сигналы
,
попадают
в
сервер
телемеханики
уже
в
цифровом
виде
.
При
принятии
решения
создания
подобной
комби
-
нированной
системы
также
необходимо
учитывать
,
будет
ли
в
действительности
оперативно
-
диспетчер
-
ский
персонал
пользоваться
данной
информацией
.
Дополнительно
необходимо
отметить
,
что
,
несмо
-
тря
на
заявленные
производителями
терминалов
РЗА
возможности
протокольного
взаимодействия
с
внеш
-
ними
системами
и
оборудованием
других
производи
-
телей
,
должны
проводиться
совместные
испытания
на
предмет
корректности
передачи
данных
в
соот
-
ветствии
с
общепринятыми
промышленными
про
-
токолами
(
например
,
МЭК
60870-5-104,
МЭК
61850)
на
предмет
выявления
соответствия
этим
протоко
-
лам
устройств
РЗА
.
Далее
приведен
пример
протокола
совместных
испытаний
и
их
результатов
.
ПРИМЕР
РЕЗУЛЬТАТОВ
СОВМЕСТНЫХ
ИСПЫТАНИЙ
На
полигоне
в
г
.
Москве
прошли
испытания
сов
-
мест
ной
работы
устройств
релейной
защиты
«
ТЕР
-
МИНАЛ
РЗА
»
1
и
программно
-
технического
ком
плекса
(
ПТК
) «TOPAZ»
производства
ООО
«
ПиЭлСи
Техно
-
лоджи
»
по
протоколу
МЭК
61850-8-1 MMS.
Результаты
испытаний
приведены
в
табл
. 2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В
дополнение
к
перечисленному
необходимо
от
-
метить
следующие
моменты
:
•
При
создании
на
объектах
сети
6–10
кВ
систем
теле
-
механики
,
РЗА
,
АИИСКУЭ
,
связи
предпочти
тельно
,
с
точки
зрения
удобства
эксплуатации
и
разделения
границ
эксплуатационной
ответственности
,
созда
-
вать
раздельные
системы
.
Обычно
ответственность
за
наладку
и
сдачу
всех
этих
систем
несёт
«
единый
поставщик
» —
производитель
систем
телемеханики
либо
авторизованный
им
интегратор
.
•
Только
при
применении
специализированных
устройств
телемеханики
возможно
снятие
ТС
кон
-
троля
наличия
напряжения
на
отходящих
линиях
.
•
Применение
устройств
телемеханики
,
выполняю
-
щих
также
функции
ЦИП
(
и
внесенных
в
соответ
-
ствующий
реестр
)
позволяет
оптимизировать
за
-
траты
на
оборудование
,
монтаж
,
наладку
систем
.
•
Система
электроснабжения
является
критически
важным
объектом
инфраструктуры
,
поэтому
для
автоматизированной
системы
управления
необ
-
ходимо
обеспечить
комплексную
защиту
инфор
-
мации
в
соответствии
с
Приказом
№
31
ФСТЭК
России
,
что
возможно
при
применении
специали
-
зированных
систем
телемеханики
.
Таким
образом
,
тенденция
интегрировать
функ
-
ции
телемеханики
в
устройства
РЗА
в
распредсетях
6–20
кВ
в
настоящее
время
не
выглядит
в
достаточ
-
ной
степени
обоснованной
с
экономической
и
техни
-
ческой
точек
зрения
.
№
Выявленные
отклонения
Необходимые
доработки
1
«
ТЕРМИНАЛ
РЗА
»
присваивает
метки
времени
дискретным
событиям
с
по
-
грешностью
,
превышающей
1
мс
Корректировка
встроен
ного
ПО
для
достижения
погрешности
не
более
1
мс
2*
Осциллограммы
хранятся
и
передаются
во
внутреннем
двоичном
формате
.
Производитель
предлагает
использовать
в
составе
SCADA
программную
би
-
блиотеку
для
преобразования
формата
файлов
или
программу
для
просмо
-
тра
осциллограмм
и
преобразования
их
в
формат
COMTRADE
Внедрение
поддержки
COMTRADE
во
встроенное
ПО
3
Потеря
единичных
событий
при
одновременной
передаче
осциллограммы
,
передача
пустых
пакетов
при
отправке
осциллограммы
Корректировка
встроенного
ПО
в
части
передачи
осциллограмм
4
После
установления
связи
отправляются
сообщения
с
одинаковыми
метками
времени Корректировка
встроенного
ПО
5
В
течение
30
секунд
после
разрыва
и
повторной
установки
соединения
устройство
не
отвечает
на
запросы
Корректировка
встроенного
ПО
Табл
. 2.
Результаты
испытаний
совместной
работы
комплектных
устройств
релейной
защиты
«
ТЕРМИНАЛ
РЗА
»
и
ПТК
«TOPAZ»
по
протоколу
МЭК
61850-8-1 MMS
*
В
проектах
с
применением
«
ТЕРМИНАЛ
РЗА
»
преобразование
и
просмотр
осциллограмм
реализовано
в
TOPAZ SCADA
1
«
ТЕРМИНАЛ
РЗА
» —
наименование
конкретного
терминала
РЗА
,
прошедшего
испытания
,
но
не
относящегося
прямо
к
со
-
держанию
данной
статьи
.
Оригинал статьи: Особенности интеграции устройств РЗА и комплексов телемеханики в распределительных сетях 6–20 кВ
В настоящее время в распредсетях 6–20 кВ появилась тенденция интегрировать функции телемеханики в устройства РЗА. В статье рассматриваются особенности и целесообразность реализации комплекса телемеханики с учётом возможностей подобной интеграции.
