Положительный опыт внедрения систем на базе технологий МЭК 61850-9-2

Page 1
background image

Page 2
background image

16

Положительный опыт внедрения 
систем на базе технологий 
МЭК 61850-9-2

Мартихин

 

А

.

Ю

.,

начальник

 

производственной

 

службы

 

РЗА

 

филиала

 

ПАО

 «

МОЭСК

» — «

Московские

 

высоковольтные

 

сети

»

Вылегжанин

 

А

.

В

.,

начальник

 

производственной

 

службы

 

АСТУ

 

и

 

ТМ

 

филиала

 

ПАО

 «

МОЭСК

» — «

Московские

 

высоковольтные

 

сети

»

Семин

 

В

.

В

.,

 

начальник

 

управления

 

АСДУ

 

и

 

систем

 

связи

 

филиала

 

ПАО

 «

МОЭСК

» — «

Новая

 

Москва

»

Беккер

 

С

.

Э

., 

начальник

 

управления

 

РЗА

 

филиала

 

ПАО

 «

МОЭСК

» — «

Новая

 

Москва

»

Б

ольшинство

 

решений

 

при

 

проектировании

 

цифро

-

вых

 

подстанций

 

с

 

приме

-

нением

 

шины

 

процесса

 

МЭК

 61850-9-2 

сводится

 

к

 

двум

 

прямо

-

противоположным

 

архи

-

тектурам

децентрализованной

 

и

 

централизованной

.

Многие

 

вендеры

  (

как

 

отече

-

ственные

так

 

и

 

зарубежные

раз

-

вивают

 

направление

 

ЦПС

при

-

держиваясь

 

децентрализованной

 

архитектуры

Это

 

не

 

удивительно

 

и

 

легко

 

объяснимо

Если

 

компания

 

исторически

 

производит

к

 

приме

-

ру

терминалы

 

РЗА

 

классическо

-

го

 

типа

то

 

самый

 

простой

 

и

 

бы

-

стрый

 

путь

 — 

это

 

сделать

 

такой

 

же

 

терминал

но

 

с

 

возможностью

 

приема

 

цифровых

 

данных

 

через

 

порт

/

порты

 Ethernet. 

При

 

этом

 

объем

 

функций

выполняемых

 

на

 

устройстве

остается

 

прежним

 

по

 

отношению

 

к

  «

классике

». 

Объем

 

выполняемых

 

функций

 

на

 

таком

 

устройстве

 

ограничен

 

вычисли

-

тельным

 

ресурсом

 

процессора

унаследованного

 

от

 

традиционно

-

го

 

устройства

.

Централизация

 

функций

на

-

против

подразумевает

 

объеди

-

нение

 

функций

 

автоматизации

 

на

 

единой

 

аппаратной

 

платформе

 

(

сервере

), 

и

 

чем

 

больше

 

функ

-

ций

 

и

 

сложнее

 

выполняемые

 

алгоритмы

тем

 

более

 

произво

-

дительным

 

должен

 

быть

 

сервер

Основным

 

предметом

 

разработки

 

для

 

компаний

пропагандирующих

 

централизованную

 

архитектуру

является

 

разработка

 

непосред

-

ственно

 

программного

 

обеспече

-

ния

коим

 

являются

 

исполняемые

 

ЦИФРОВЫЕ СЕТИ

алгоритмы

драйверы

 

протоколов

 

информационного

 

обмена

орга

-

низация

 

баз

 

данных

 

и

 

т

.

д

Данное

 

ПО

 

предполагается

 

запускать

 

на

 

серийных

 

серверах

 

общего

 

назна

-

чения

например

производимых

 

Hewlett-Packard, DELL, Cisco 

и

 

др

При

 

этом

 

серверные

 

платформы

 

не

 

всегда

 

подходят

 

для

 

эксплуа

-

тации

 

на

 

подстанциях

 

распреде

-

лительных

 

электрических

 

сетей

.

Промежуточное

 

положение

 

между

 

двумя

 

вышеописанными

 

архитектурами

 

занимает

 

кла

-

стерная

 

архитектура

Цифровой

 

кластер

 — 

это

 

сегмент

 

ЦПС

для

 

которого

 

характерно

 

объедине

-

ние

 

определенного

 

набора

 

функ

-

ций

 

в

 

виде

 

программно

 

реали

-

зованных

 

цифровых

 

устройств

 

(IED), 

запускаемых

 

на

 

общей

 

ап

-

паратной

 

платформе

 

с

 

необходи

-

мой

 

степенью

 

резервирования

В

 

цифровой

 

кластер

 

могут

 

быть

 

объединены

 

как

 

несколько

 

при

-

соединений

например

секция

 

шин

 

для

 

выполнения

 

функций

 

РЗА

 

и

 

АСУ

 

ТП

так

 

и

 

подстанция

 

целиком

для

 

выполнения

 

опре

-

деленной

 

функции

например

РАС

ПКЭ

АСКУЭ

 

и

 

т

.

д

При

 

этом

 

различные

 

кластеры

 

могут

 

ис

-

пользовать

 

в

 

качестве

 

источника

 

данных

 

одни

 

и

 

те

 

же

 

устройства

 

ПАС

  (

преобразователь

 

аналого

-

вых

 

сигналов

), 

ПДС

  (

преобразо

-

ватель

 

дискретных

 

сигналов

или

 

цифровые

 

ТТ

ТН

 

и

 

коммутацион

-

ные

 

аппараты

.

Именно

 

кластерной

 

архитек

-

туры

 

мы

 

решили

 

придерживать

-

ся

 

при

 

внедрении

 

элементов

 

ЦПС

 

на

 

реальных

 

объектах

так

 

как

 

данная

 

архитектура

с

 

нашей

 

точки

 

зрения

является

 

наиболее

 

оптимальной

 

в

 

технико

-

коммер

-

ческом

 

отношении

Целью

 

вне

-

дрения

 

цифровых

 

систем

 

защиты

 

и

 

управления

 

подстанцией

 

являл

-

ся

 

поиск

 

и

 

тестирование

 

техни

-

ческого

 

решения

основанного

 

на

 

технологии

 

ЦПС

позволяющего

помимо

 

технологических

 

преиму

-

ществ

получить

 

снижение

 CAPEX 

и

 OPEX 

относительно

 

традицион

-

ных

 

систем

.

Для

 

пилотного

 

внедрения

 

кла

-

стерной

 

архитектуры

 

ЦПС

 

было

 

применено

 

оборудование

 

ком

-

пании

 

ООО

  «

ПиЭлСи

 

Технолод

-

жи

», 

так

 

как

 

данная

 

организа

-

ция

 

смогла

 

предложить

 

полный

 

перечень

 

устройств

 

и

 

ПО

 

соб

-

ственной

 

разработки

 

для

 

реа

-

лизации

 

ЦПС

Данная

 

компания

 

производит

 

устройства

 

ПАС

(AMU) 

и

 

ПДС

(DMU), 

сетевые

 

коммута

-

торы

устройства

 

синхронизации

 

времени

универсальные

 

вычис

-

лительные

 

модули

 

различной

 

производительности

  (

контролле

-

ры

серверы

, IED), 

а

 

также

 

алго

-

ритмы

 

РЗА

АСУ

 

ТП

ККЭ

РАС

учета

 

электроэнергии

 

и

 

др

Полигоном

 

МОЭСК

 

для

 

вне

-

дрения

 

элементов

 

ЦПС

 

с

 

кластер

-

ной

 

архитектурой

 

стала

 

ПС

 110 

кВ

 

«

Бирюлево

» (

рисунок

 1). 

Данная

 

подстанция

 

имеет

 

ОРУ

 110 

кВ

вы

-

полненное

 

по

 

схеме

 2 

секции

 

шин

 

с

 

обходной

, 2 

трансформатора

 

110/10/6 

кВ

 

по

 100 

МВА

ЗРУ

 10 

кВ

 

секции

 

шин

 

и

 

ЗРУ

 6 

кВ

 2 

секции

 

шин

На

 

подстанции

 

были

 

внедре

-

ны

 

следующие

 

цифровые

 

систе

-

мы

 

в

 

виде

 

цифровых

 

кластеров


Page 3
background image

17

цифровой

 

регистратор

 

аварийных

 

событий

 (

в

 

объеме

 

всей

 

подстан

-

ции

), 

цифровая

 

система

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 (

в

 

объе

-

ме

 

секций

 

шин

 110, 10, 6 

кВ

), 

циф

-

ровая

 

секция

 10 

кВ

 (

функции

 

РЗА

 

и

 

АСУ

 

ТП

).

Важным

 

аспектом

 

при

 

проекти

-

ровании

 

шины

 

процесса

 

являлся

 

выбор

 

устройств

 

ПАС

Очень

 

важ

-

ным

 

для

 

оптимизации

 

структуры

 

шины

 

процесса

 

является

 

приме

-

нение

 

устройств

 

различных

 

мо

-

дификаций

 

по

 

характеристикам

 

измерительных

 

каналов

Для

 

ком

-

плектации

 

ячеек

 

с

 

ТТ

 

были

 

приме

-

нены

 

устройства

 

ПАС

 

с

 

тремя

 

то

-

ковыми

 

входами

 

для

 

подключения

 

к

 

измерительным

 

кернам

 

ТТ

тре

-

мя

 

токовыми

 

входами

 

для

 

подклю

-

чения

 

к

 

защитным

 

кернам

 

ТТ

 

и

 

од

-

ним

 

входом

 

для

 

измерения

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

Для

 

установки

 

в

 

ячейки

 

ТН

 

были

 

применены

 

устройства

 

с

 

восемью

 

входами

 

измерения

 

напряжения

Как

 

видите

привычная

 

многим

 

конфигурация

 

измерительного

 

устройства

 

ПАС

а

 

именно

 4 

тока

 

+ 4 

напряжения

оказалась

 

не

 

вос

-

требованной

 

в

 

оптимизированной

 

архитектуре

 

ЦПС

.

В

 

качестве

 

устройств

 

ПАС

для

 

сопряжения

 

существующих

 

измерительных

 

ТТ

 

и

 

ТН

 

с

 

шиной

 

МЭК

 61850-9-2, 

были

 

применены

 

устройства

 TOPAZ AMU (

рису

-

нок

 2) 

в

 

модификации

обладаю

-

щей

 

тремя

 

входами

 

тока

 

для

 

под

-

ключения

 

к

 

измерительным

 

кернам

 

ТТ

 

и

 

четырьмя

 

входами

 

тока

 

для

 

подключения

 

к

 

защитным

 

кернам

 

ТТ

Для

 

ячейки

 

ТН

 — TOPAZ AMU 

с

 

восемью

 

входами

 

измерения

 

напряжения

Каналы

 

измерения

 

переменного

 

тока

 TOPAZ AMU, 

предназначенные

 

для

 

подключе

-

ния

 

к

 

измерительным

 

кернам

 

ТТ

рассчитаны

 

на

 

работу

 

в

 

диапазо

-

не

 

тока

 0,01–10 

А

 

с

 

относительной

 

погрешностью

 0,1%, 

каналы

 

изме

-

рения

 

переменного

 

тока

предна

-

значенные

 

для

 

подключения

 

к

 

за

-

щитным

 

кернам

 

ТТ

рассчитаны

 

на

 

работу

 

в

 

диапазоне

 

тока

 0,05–

200 

А

 

с

 

относительной

 

погреш

-

ностью

 0,5%, 

каналы

 

измерения

 

переменного

 

и

 

постоянного

 

напря

-

жения

 

рассчитаны

 

на

 

работу

 

в

 

ди

-

апазоне

 5–330 

В

 

с

 

относительной

 

погрешностью

 0,1%. 

Устройства

 

TOPAZ AMU 

поддерживают

 

работу

 

в

 

режиме

 

выдачи

 

потока

 

мгновен

-

ных

 

значений

 

с

 

частотами

 20, 24, 

80, 96, 256, 288 

выборок

 

за

 20 

мс

При

 

этом

 

для

 

функций

 

РЗА

РАС

МИП

 

использовалась

 

частота

 20 

выборок

 

за

 20 

мс

а

 

для

 

функции

 

ПКЭ

 256 

выборок

 

за

 20 

мс

.

В

 

качестве

 

ПДС

 

были

 

приме

-

нены

 

устройства

 TOPAZ MTU 5 

(2 

шт

на

 

ячейку

), 

имеющие

 3 

дис

-

Рис

. 1. 

Структурная

 

схема

 

ЦПС

 110 

кВ

 «

Бирюлево

»

Рис

. 2. 

Внешний

 

вид

 

комплекта

 

полевых

 

устройств

 TOPAZ AMU 

(

ПАС

 + 

ПДС

)

 6 (51) 2018


Page 4
background image

18

кретных

 

выхода

 

для

 

управления

 

выключателем

 

и

 8 

дискретных

 

входов

 

каждая

а

 

также

 

поддержи

-

вающие

 

информационный

 

обмен

 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 61850-8-1 

GOOSE (

подписчик

публикатор

). 

Каждое

 

полевое

 

устройство

 

под

-

держивает

 

протокол

 

параллель

-

ного

 

резервирования

 PRP. 

Таким

 

образом

 

на

 

уровне

 

присоединения

 

мы

 

имеем

 3 

устройства

 

с

 

поддерж

-

кой

 PRP (

ПАС

 + 2 

ПДС

), 

которые

 

через

 

встроенный

 

в

 TOPAZ AMU 

коммутатор

 

объединены

 

в

 

сети

 

А

 

и

 

В

а

 

оптические

 

порты

 TOPAZ 

AMU 

подключены

 

к

 

коммутаторам

 

А

 

и

 

В

 

шины

 

процесса

 

двумя

 

оп

-

тическими

 

патчкордами

То

 

есть

 

из

 

каждой

 

ячейки

 

выходят

 

только

 

оптических

 

патчкорда

Таким

 

об

-

разом

 

мы

 

физически

 

объедини

-

ли

 

сеть

 SV 

и

 

сеть

 GOOSE 

между

 

IED 

и

 

полевыми

 

устройствами

это

 

еще

 

один

 

шаг

 

к

 

оптимизации

 

структуры

 

сети

 

шины

 

процесса

.

На

 

ПС

 110 

кВ

  «

Бирюлево

» 

было

 

установлено

 28 

комплектов

 

устройств

 

полевого

 

уровня

 

ПАС

 

и

 

ПДС

.

 

Каждый

 

из

 

цифровых

 

класте

-

ров

 

образован

 

программно

-

аппа

-

ратным

 

комплексом

 TOPAZ iSAS

®

 

(Intelligent Substation Automation 
Systems). 

ПАК

 TOPAZ iSAS

®

 

пред

-

ставляет

 

собой

 

универсальный

 

вычислительный

 

модуль

пред

-

назначенный

 

для

 

эксплуатации

 

в

 

условиях

 

подстанции

 

и

 

вы

-

полняющий

 

функции

 

авто

-

матизации

 

и

 

защиты

 

посред

-

ством

 

специализированного

 

программного

 

обеспечения

 

(

рисунок

 3). 

То

 

есть

 

функции

 

РЗА

МИП

Учета

ККЭ

РАС

 

и

 

др

реализованы

 

в

 TOPAZ 

iSAS

®

 

в

 

виде

 

программных

 

приложений

 

в

 

соответствии

 

с

 

информационной

 

моделью

 

МЭК

 61850, 

а

 

серверная

 

плат

-

форма

 

для

 

них

 

выбирается

 

исходя

 

из

 

качественного

 

и

 

количе

-

ственного

 

состава

 

функций

.

При

 

разработке

 

структуры

 

ЦПС

 

стоял

 

вопрос

 

об

 

организации

 

си

-

стемы

 

синхронизации

 

устройств

 

ПАС

 

в

 

шине

 

процесса

Решения

 

было

 

два

синхронизация

 

по

 

шине

 

1PPS 

или

 

по

 

шине

 

процесса

 

по

 

протоколу

 PTP. 

В

 

первом

 

случае

 

требуется

 

построение

 

отдельной

 

шины

 

для

 

прохождения

 

импульса

при

 

этом

 

желательно

 

примене

-

ние

 

оптической

 

шины

 1PPS. 

Этот

 

факт

 

накладывает

 

дополнитель

-

ные

 

издержки

 

на

 

организацию

 

самой

 

шины

При

 

синхронизации

 

устройств

 

ПАС

 

по

 

протоколу

 PTP 

организация

 

дополнительной

 

шины

 

не

 

требуется

так

 

как

 

пакеты

 

РТР

 

передаются

 

по

 

шине

 

процес

-

са

однако

 

коммутаторы

которые

 

образуют

 

шину

 

процесса

в

 

этом

 

случае

 

должны

 

поддерживать

 

протокол

 PTPv2 

на

 

аппаратном

 

уровне

а

 

устройства

 

с

 

такими

 

функциями

 

более

 

дорогие

Для

 

по

-

строения

 

цифровой

 

шины

 

процес

-

са

 

были

 

использованы

 

управляе

-

мые

 

сетевые

 

коммутаторы

 TOPAZ 

SW5xx (

рисунок

 4), 

которые

 

оказа

-

лись

 

существенно

 

дешевле

 

зару

-

бежных

 

аналогов

 

и

 

обеспечивают

 

поддержку

 VLAN, 

а

 

также

 

режи

-

мы

 

работы

 PTPv2 Boundary Clock 

и

 Transparent Clock (

Граничные

 

и

 

Прозрачные

 

часы

), 

что

 

сделало

 

решение

 

с

 

синхронизацией

 

ПАС

 

по

 PTP 

выгоднее

 

в

 

сравнении

 

с

 

шиной

 1PPS.

Шина

 

процесса

 

на

 

ПС

 110 

кВ

 

«

Бирюлево

» 

разделена

 

на

 2 

сег

-

мента

в

 

каждом

 

из

 

которых

 

объ

-

единены

 

полевые

 

устройства

подключенные

 

к

 

оборудованию

 

ОРУ

 110 

кВ

 

и

 

ЗРУ

 10/6 

кВ

 

соответ

-

ственно

Каждый

 

сегмент

 

образо

-

ван

 

двумя

 

коммутаторами

 TOPAZ 

SW5xx, 

так

 

как

 

представляет

 

из

 

себя

 

резервированную

 

по

 

протоко

-

лу

 PRP (

протокол

 

параллельного

 

резервирования

ЛВС

Таким

 

об

-

разом

 

шина

 

процесса

 

состоит

 

из

 

4-

х

 

коммутаторов

 TOPAZ SW5xx 

с

 

оптическими

 

портами

 Ethernet 

100BASE-FX 

для

 

подключения

 

полевых

 

устройств

 

ПАС

 

и

 

ПДС

оптическими

 

портами

 Ethernet 

1000BASE-FX 

для

 

подключения

 

к

 

серверам

 TOPAZ iSAS

®

 

и

 

медны

-

ми

 

портами

 Ethernet 100BASE-TX 

для

 

подключения

 

к

 

устройствам

 

синхронизации

 

времени

 TOPAZ 

Метроном

 PTS.

Синхронизации

 

устройств

 

ПАС

 

в

 

шине

 

процесса

 

необходима

в

 

первую

 

очередь

для

 

исключе

-

ния

 

угловой

 

погрешности

 

между

 

сигналами

получаемыми

 IED 

от

 

разных

 

ПАС

Согласно

 

специфи

-

кации

 

МЭК

 61850-9-2LE 

устрой

-

ства

 

ПАС

 

должны

 

быть

 

синхро

-

низированы

 

с

 

точностью

 

не

 

хуже

 

мкс

что

 

составляет

 4,32 

угло

-

вые

 

минуты

 

при

 

пересчете

 

в

 

угло

-

вую

 

погрешность

В

 

свою

 

оче

-

редь

МЭК

 61869-13 (Stand 

alone Merging Unit) 

предписы

-

вает

 

угловую

 

погрешность

 

для

 

устройств

 

ПАС

 

классом

 

точ

-

ности

 0,1 (

а

 

именно

 

таким

 

ха

-

рактеристикам

 

соответствуют

 

применяемые

 

нами

 

в

 

качестве

 

ПАС

 

устройства

 TOPAZ AMU) 

не

 

более

 5 

угловых

 

минут

Та

-

ким

 

образом

расхождение

 

таймеров

 

устройств

 

ПАС

 

не

 

должно

 

превышать

 4 

мкс

.

ЦИФРОВЫЕ СЕТИ

Рис

. 3. 

Структурная

 

схема

 

цифрового

 

кластера

 

на

 

базе

 TOPAZ iSAS

®

Аппаратные

 

платформы

 

для

 

цифрового

 

кластера

Алгоритмы

 

для

 

цифрового

 

кластера

Учет

ПКЭ

МИП

АВР

РЗА

РАС

Информационная

 

модель

 IEC 61805

Фидер

MX 240

MX 681

MX 820

Секция

РУ

 / 

ПС

Рис

. 4. 

Сетевой

 

коммутатор

 TOPAZ SW5

хх


Page 5
background image

19

Синхронизация

 

времени

 

на

 

устройствах

подключенных

 

к

 

ши

-

не

 

процесса

ПАС

 TOPAZ AMU 

осуществляет

c

я

 

от

 

Устройства

 

синхронизации

 

времени

 TOPAZ 

Метроном

 PTS (

рисунок

 5) 

по

 

протоколу

 IEEE 1588v2 (PTP), 

а

 

на

 

устройствах

подключенных

 

к

 

шине

 

подстанции

 — 

по

 

прото

-

колу

 NTP. 

Согласно

 

описанию

 

типа

 

средства

 

измерения

 

на

 

TOPAZ 

Метроном

 PTS, 

предел

 

смешения

 

шкалы

 

времени

фор

-

мируемой

 

по

 

протоколу

 PTPv2, 

не

 

превышает

 250 

нс

На

 

ПС

 110 

кВ

  «

Бирюлево

» 

для

 

всех

 

цифровых

 

подсистем

 

установлено

 2 

сервера

 

времени

 

(

основной

 

и

 

резервный

).

При

 

реализации

 

цифрового

 

регистратора

 

аварийных

 

событий

 

объем

 

аналоговых

 

сигналов

 

со

-

ставил

 96, 

включая

 

токи

 

всех

 

яче

-

ек

 

ОРУ

 110 

кВ

напряжения

 

ТН

-1 

и

 

ТН

-2 110 

кВ

токи

 

вводных

 

яче

-

ек

 10 

кВ

напряжения

 

ТН

-1,2,3,4 

10 

кВ

токи

 

вводных

 

ячеек

 6 

кВ

напряжения

 

ТН

-1 

и

 

ТН

-2 6 

кВ

токи

 

и

 

напряжения

 

ТСН

напряжение

 

ЩПТ

 1,2,3,4 

СШ

напряжение

 

ак

-

кумуляторных

 

батарей

.

В

 

качестве

 

серверной

 

плат

-

формы

 

для

 

функций

 

автономного

 

регистратора

 

ПС

 110 

кВ

 «

Бирюле

-

во

» 

использован

 

промышленный

 

сервер

 TOPAZ IEC DAS MX820, 

который

 

со

 

специализирован

-

ным

 

программным

 

обеспечением

 

TOPAZ RAS 

образует

 

ПАК

 TOPAZ 

iSAS

®

 

РАС

Принцип

 

работы

 

дан

-

ного

 

решения

 

следующий

сервер

 

TOPAZ iSAS® 

РАС

 

получает

 

через

 

коммутатор

 

потоки

 

МЭК

 61850-9-2 

SV 

от

 

устройств

 

ПАС

Получен

-

ные

 

выборки

 

токов

 

и

 

напряжений

 

пишутся

 

в

 

осциллограмму

 

при

 

вы

-

полнении

 

условий

 

старта

 

записи

Дискретные

 

сигналы

 

поступают

 

от

 

устройств

 

ПАС

 

в

 

виде

 GOOSE-

сообщений

Также

 

на

 

основе

 

об

-

работки

 

потока

 SV 

сервер

 TOPAZ 

iSAS® 

РАС

 

выполняет

 

расчет

 

не

-

обходимых

 

параметров

 

и

 

срав

-

нение

 

результатов

 

вычисления

 

с

 

заданными

 

уставками

таким

 

образом

 

обеспечиваются

 

условия

 

автоматического

 

пуска

.

ПАК

 TOPAZ iSAS

®

 

РАС

 

обе

-

спечивает

 

запись

 

аналоговых

 

и

 

дискретных

 

сигналов

 

в

 

формате

 

COMTRADE 2013, 

а

 

также

 

хране

-

ние

 

файлов

 

осциллограмм

пере

-

дачу

 

файлов

 

осциллограмм

 

в

 

АСУ

 

ТП

 

и

 

диспетчерский

 

пункт

автома

-

тическую

 

отправку

 

событий

 

и

 

фай

-

лов

 

осциллограмм

 

посредством

 

FAT-

технологии

 (

специализирован

-

ная

 e-mail 

рассылка

 

на

 

заданный

 

список

 

адресов

), 

автоматическую

 

запись

 

файлов

 

осциллограмм

 

на

 

внешний

 usb-

накопитель

.

Также

 

ПАК

 TOPAZ iSAS

®

 

РАС

 

обеспечивает

 

автоматический

 

пуск

 

регистратора

 

по

 

изменению

 

состояния

 

дискретного

 

входа

 

(

срабатывание

/

возврат

либо

 

по

 

факту

 

выхода

 

за

 

предел

 

измерен

-

ного

 

или

 

расчетного

 

аналогового

 

параметра

:

 

действующее

 

значение

 

тока

 

фаз

 A, 

В

С

 (

измеренное

);

 

действующее

 

значение

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

 

(

измеренное

);

 

действующее

 

значение

 

тока

 

прямой

обратной

 

и

 

нулевой

 

последовательности

  (

расчет

-

ное

);

 

действующее

 

значение

 

напря

-

жения

 

фаз

 A, 

В

С

  (

измерен

-

ное

);

 

действующее

 

значение

 

напря

-

жения

 

нулевой

 

последователь

-

ности

 (

измеренное

);

 

действующее

 

значение

 

напря

-

жения

 

прямой

обратной

 

и

 

нулевой

 

последовательности

 

(

расчетное

).

На

 

каждое

 

присоединение

 

реа

-

лизован

 

отдельный

 

программный

 

компонент

 

автоматического

 

пуска

Однако

 

при

 

пуске

 

регистратора

 

в

 

единую

 

осциллограмму

 

пишут

-

ся

 

все

 

аналоговые

 

и

 

дискретные

 

сигналы

заведенные

 

в

 

шкаф

 

ре

-

гистратора

.

ПАК

 TOPAZ iSAS

®

 

ККЭ

 

пред

-

ставляет

 

собой

 

совокупность

 

сервера

 TOPAZ IEC DAS MX820 

и

 

программных

 

компонентов

 

TOPAZ 

ККЭ

Контроль

 

параме

-

тров

 

и

 

показателей

 

качества

 

электроэнергии

 

осуществля

-

ется

 

по

 

напряжениям

 

секций

 

шин

 110 

кВ

, 10 

кВ

 

и

 6 

кВ

 

и

 

токам

 

их

 

вводных

 

ячеек

 (8 

точек

 

кон

-

троля

). 

ПАК

 TOPAZ iSAS

®

 

ККЭ

 

позволяет

 

рассчитывать

 

и

 

ре

-

гистрировать

 

в

 

памяти

 

полный

 

перечень

 

параметров

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

соответствии

 

с

 

СТО

 56947007-29.200.80.180-

2014 (

ФСК

). 

Процесс

 

измере

-

ния

 

параметров

 

и

 

показате

-

лей

 

качества

 

электроэнергии

 

соответствует

 

классу

 

А

 

ГОСТ

 

30804.4.30-2013 

и

 

классу

 I 

по

 

ГОСТ

 30804.4.7-2013. 

Кроме

 

все

-

го

 

прочего

 TOPAZ 

ККЭ

 

позволяет

 

автоматически

 

формировать

 

не

-

дельные

 

и

 

суточные

 

отчеты

 

по

 

соответствию

 

показателей

 

каче

-

ства

 

электроэнергии

 

установлен

-

ным

 

нормам

.

Для

 

удобства

 

эксплуатации

 

в

 

шкаф

 

ККЭ

  (

рисунок

 6) 

уста

-

Рис

. 5. 

Устройство

 

синхронизации

 

времени

 TOPAZ 

Метроном

 PTS 

внешний

 

вид

Рис

. 6. 

Фото

 

шкафа

 

цифровой

 

системы

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 TOPAZ iSAS

®

 

ККЭ

 

на

 

ПС

 110 

кВ

 «

Бирюлево

»

 6 (51) 2018


Page 6
background image

20

новлена

 

панель

 

отображения

на

 

которую

 

можно

 

вывести

 

те

-

кущие

 

и

 

архивные

 

параметры

 

и

 

показатели

 

качества

 

электро

-

энергии

а

 

также

 

сформировать

 

отчет

 

и

 

записать

 

его

 

на

 

съемный

 

носитель

Также

 

возможно

 

осу

-

ществить

 

доступ

 

к

 TOPAZ 

ККЭ

 

с

 

рабочего

 

места

 

метролога

 

че

-

рез

 Web-

интерфейс

.

Структура

 

цифровой

 

секции

 

шин

 10 

кВ

 

такова

: 1 

сервер

 (IED) 

TOPAZ iSAS

®

 

МИП

 

и

 2 

сервера

 

(

основной

 

и

 

резервный

) TOPAZ 

iSAS

®

 

РЗА

в

 

качестве

 

аппарат

-

ной

 

платформы

 

для

 

которых

 

вы

-

ступают

 

контроллеры

 

модели

 

TOPAZ IEC DAS MX681 (

рису

-

нок

 7).

Алгоритмы

 

защиты

 

и

 

управ

-

ления

 

являются

 

виртуальными

 

IED 

для

 

каждого

 

из

 10 

присо

-

единений

При

 

этом

 

каждый

 IED 

реализован

 

набором

 

логиче

-

ских

 

узлов

соответствующих

 

информационной

 

модели

 

МЭК

61850. 

Объем

 

функций

выполня

-

емых

 

сервером

 TOPAZ iSAS

®

 

РЗА

 

для

 

каждого

 

присоедине

-

ния

 

цифровой

 

секции

 

шин

 10 

кВ

 

на

 

ПС

 110 

кВ

  «

Бирюлево

», 

со

-

ставил

:

 

АУВ

 (SOPM+SCBR+XCBR 

в

 

со

-

ответствии

 

с

 

МЭК

 61850-7-4);

 

МТЗ

 

с

 

ускорением

 

при

 

вклю

-

чении

 (APTOC);

 

токовая

 

отсечка

 (APTOC); 

 

дуговая

 

защита

 

с

 

контролем

 

по

 

току

 (APTOC + PTRC);

 

ЛЗШ

 (PTRC);

 

контроль

 

обрыва

 

фазы

 

(BPTOC);

 

логика

 

отключения

 (PTRC);

 

осциллографирование

.

Сервер

 TOPAZ iSAS 

МИП

 

для

 

каждого

 

присоединения

 

цифро

-

вой

 

секции

 

шин

 

реализует

 

функ

-

ции

:

 

МИП

  (

многофункциональный

 

измерительный

 

преобразова

-

тель

) (MMXU, MSQI);

 

учет

 

ЭЭ

 (MMTR).

Для

 

внедрения

 

кластера

 

«

цифровая

 

секция

 

шин

 10 

кВ

» 

была

 

выбрана

 3-

я

 

секция

 

шин

 

ЗРУ

 10 

кВ

В

 

секции

 

находят

-

ся

 10 

линейных

 

ячеек

вводная

 

ячейка

ячейка

 

секционного

 

вы

-

ключателя

 

и

 

ячейка

 

ТН

Все

 

ячейки

 

секции

 

оборудованы

 

ЦИФРОВЫЕ СЕТИ

панелями

 

РЗА

 

на

 

электроме

-

ханических

 

реле

кроме

 

двух

 

линейных

 

ячеек

оборудован

-

ных

 

терминалами

 

РЗА

 

ТОР

 200. 

Плотность

 

монтажа

 

в

 

ячейках

 

с

 

электромеханикой

 

очень

 

вы

-

сока

поэтому

 

тут

 

крайне

 

бла

-

гоприятно

 

сыграли

 

компактные

 

габариты

 

устройств

 

ПАС

 TOPAZ 

AMU. 

Среди

 

аналогичной

 

про

-

дукции

 

других

 

отечественных

 

и

 

зарубежных

 

производителей

 

это

 

самый

 

компактный

 

ПАС

ко

-

торый

 

нам

 

довелось

 

видеть

.

Цифровые

 

защиты

 

в

 

течение

 

всего

 

срока

 

опытной

 

эксплуата

-

ции

 

будут

 

работать

 

на

 

сигнал

то

 

есть

 

выходные

 

контакты

 

устрой

-

ства

 

ПДС

 

замыкаются

 

не

 

на

 

со

-

леноид

 

отключения

 

выключате

-

ля

а

 

на

 

дискретный

 

вход

 

того

 

же

 

ПДС

 

с

 

сопровождением

 

записи

 

аварийного

 

процесса

 

регистра

-

тором

.

Для

 

удобства

 

эксплуатации

 

в

 

шкафу

 TOPAZ iSAS 10 

кВ

 

уста

-

новлена

 

панель

 

визуализации

 

TOPAZ HMI 15". 

Данная

 

панель

 

служит

 

для

 

вывода

 

человеко

-

машинного

 

интерфейса

 

системы

 

защиты

 

и

 

управления

через

 

ко

-

торый

 

можно

 

осуществлять

 

опе

-

ративное

 

управление

 

коммута

-

ционными

 

аппаратами

вводить

 

и

 

выводить

 

в

 

работу

 

защиты

ме

-

нять

 

уставки

 

защит

просматри

-

вать

 

журналы

 

событий

 

и

 

тревог

просматривать

 

осциллограммы

 

аварийных

 

событий

 

и

 

др

В

 

качестве

 

полигона

 

для

 

циф

-

рового

 

РП

 

был

 

выбран

 

РП

-29 

филиала

 

Новая

 

Москва

РП

-29 

представляет

 

собой

 

двухсекци

-

онное

 

электросооружение

 

с

 

дву

-

мя

 

системами

 

шин

 10 

кВ

Каждая

 

секция

 

шин

 

РУ

 10 

кВ

 

состоит

 

из

 

10 

присоединений

включая

 

сек

-

ционные

 

присоединения

 

и

 

ли

-

нии

отходящие

 

к

 

трансформа

-

торам

Для

 

взаимного

 

резерви

-

рования

 

вводов

 

секций

 

РУ

 10 

кВ

 

в

 

РП

-29 

реализован

 

автоматиче

-

ский

 

ввод

 

резерва

 (

АВР

).

РП

-29 

укомплектована

 

КРУ

 

на

 

базе

 

камер

 

сборных

 

односторон

-

него

 

обслуживания

 

КСО

-298.

В с е

 

а л г о р и т м ы

 

з а щ и т ы

 

и

 

управления

 

реализованы

 

в

 

ПАК

TOPAZ iSAS® (

основной

 

и

 

резерв

-

ный

на

 

аппаратной

 

платформе

 

TOPAZ IEC DAS MX683. 

Также

 

в

 

РП

 

установлен

 

контроллер

 

те

-

лемеханики

 

для

 

обмена

 

данными

 

между

 

цифровой

 

системой

 

защи

-

ты

 

и

 

управления

 

и

 

диспетчерским

 

пунктом

 

по

 

каналу

 LTE.

Все

 20 

ячеек

 1 

и

 2 

секций

 

шин

 

оборудованы

 

комплектами

 TOPAZ 

ADMU (AMU + MTU5), 

соединен

-

ными

 

оптическими

 

патчкордами

 

с

 

сетевыми

 

коммутаторами

 

шины

 

процесса

 (

рисунок

 8). 

На

 

РП

-29 

ПАК

 TOPAZ iSAS 

РП

-29 

реализует

 

следующие

 

функции

 

АУВ

 (SOPM + SCBR + XCBR 

в

 

соответствии

 

с

 

МЭК

 61850-

7-4);

Рис

. 7. 

Интерфейс

 «

виртуального

» 

терминала

 

РЗА


Page 7
background image

21

 

МТЗ

 

с

 

ускорением

 

при

 

вклю

-

чении

 (APTOC);

 

токовая

 

отсечка

 (APTOC);

 

дуговая

 

защита

 

с

 

контролем

 

по

 

току

 (APTOC+PTRC);

 

ЛЗШ

 (PTRC);

 

АВР

 (AATS);

 

контроль

 

обрыва

 

фазы

 

(BPTOC);

 

логика

 

отключения

 (PTRC);

 

осциллографирование

;

 

МИП

 (MMXU, MSQI);

 

учет

 

ЭЭ

 (MMTR);

 

ПКЭ

 (MMXU, MSQI, MHAI).

Одним

 

из

 

наиболее

 

важных

 

преимуществ

 

технологии

 

ЦПС

 

является

 

возможность

 

расши

-

рения

 

качественного

 

и

 

коли

-

чественного

 

состава

 

функций

 

системы

 

защиты

 

и

 

управления

 

не

 

увеличением

 

объема

 

обору

-

дования

а

 

расширением

 

про

-

граммного

 

обеспечения

 

без

 

су

-

щественного

 

изменения

 

состава

 

оборудования

.

Наш

 

опыт

 

внедрения

 

пока

-

зал

что

 

при

 

правильном