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
4
секции
шин
и
ЗРУ
6
кВ
2
секции
шин
.
На
подстанции
были
внедре
-
ны
следующие
цифровые
систе
-
мы
в
виде
цифровых
кластеров
:
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
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
2
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
4
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
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
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
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
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
выборе
архитектуры
и
подборе
обору
-
дования
технология
ЦПС
может
быть
эффективной
и
в
распре
-
делительных
сетях
6–35
кВ
.
Все
вышеописанные
цифровые
системы
оказались
не
дороже
своих
«
традиционных
»
анало
-
гов
,
а
при
выполнении
в
рамках
ЦПС
нескольких
функций
(
РЗА
,
АСУ
ТП
,
ККЭ
,
РАС
и
т
.
д
.)
техно
-
логия
позволяет
добиться
су
-
щественного
экономического
эффекта
.
То
есть
внедряя
,
к
при
-
меру
,
циф
ровую
систему
АСУ
ТП
и
регистрации
аварийных
событий
,
при
грамотном
под
-
ходе
к
оснащению
первичного
оборудования
устройствами
ПАС
и
ПДС
и
построению
шины
процесса
,
дальнейшее
развитие
системы
сводится
к
добавлению
алгоритмов
обработки
цифро
-
вых
данных
,
представленных
в
шине
процесса
.
Из
этого
сле
-
дует
,
что
при
стоимости
цифро
-
вых
АСУ
ТП
и
РАС
,
соизмеримой
с
стоимостью
«
классики
»,
при
правильном
проектировании
оборудования
уровня
шины
про
-
цесса
систему
РЗА
мы
получа
-
ем
по
стоимости
ПО
(
алгорит
-
мов
РЗА
).
Во
многом
такой
экономиче
-
ский
эффект
связан
с
тем
,
что
каждый
внедренный
цифровой
кластер
построен
на
оборудова
-
нии
одного
вендера
.
Процесс
наладки
цифровых
систем
не
выявил
серьезных
проблем
с
интеграцией
оборудо
-
вания
в
единую
систему
.
В
процессе
внедрения
мы
опасались
за
качество
синхро
-
низации
устройств
ПАС
по
про
-
токолу
РТР
.
Однако
никаких
проблем
с
синхронизацией
вы
-
явлено
не
было
.
Для
контроля
данного
пара
-
метра
во
время
наладки
циф
-
ровых
систем
мы
оценивали
статистику
PTP
клиента
устрой
-
ства
ПАС
,
при
этом
параметр
Master to Client offset
не
превы
-
шал
1,5
мкс
.
А
в
журнале
тревог
не
было
зафиксировано
фактов
потери
синхронизации
времени
устройствами
ПАС
и
ПДС
.
На
момент
написания
статьи
не
было
аварийных
или
ложных
срабатываний
цифровой
РЗА
,
не
было
зарегистрировано
потери
пакетов
SV
и
прочих
сбоев
в
ра
-
боте
.
Сейчас
все
системы
ра
-
ботают
в
штатном
режиме
и
мы
продолжаем
наблюдение
.
Данная
статья
посвящена
нашему
опыту
внедрения
циф
-
ровых
систем
защиты
и
управ
-
ления
с
применением
МЭК
61850-9-2
и
на
сегодня
можно
зафиксировать
,
что
внедрение
прошло
успешно
.
Рис
. 8.
Структурная
схема
цифрового
РП
№
6 (51) 2018
Оригинал статьи: Положительный опыт внедрения систем на базе технологий МЭК 61850-9-2
Большинство решений при проектировании цифровых подстанций с применением шины процесса МЭК 61850-9-2 сводится к двум прямо противоположным архитектурам: децентрализованной и централизованной.
