Система мониторинга релейной защиты «Сименс»

118

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И  АВТОМАТИКА

Система мониторинга
релейной защиты «Сименс» 

Юрий

Бубнов

,

 эксперт отдела НИОКР ООО «Сименс»

П

роект разработки и внед-

рения  автоматизирован-

ной  системы  мониторин-

га РЗА был инициирован 

Системным оператором в 2017 го-

ду. В соответствии с видением Сис -

темного  оператора  необходимо 

контролировать  исправность  вто-

ричных  цепей,  сигналов  самоди-

агностики, внешних связей и уста-

вок  устройств  РЗА  —  эти  данные 

доступны  в  современных  устрой-

ствах.  Также  на  основании  консо-

лидированных  данных  сис тема 

должна  оценивать  правильность 

срабатывания  устройств  РЗА 

в  рамках  объекта  и  в  масштабе 

энергосистемы.  Предполагается, 

что  внедрение  системы  позволит 

снизить  аварийность,  перейти  на 

обслуживание по состоянию и ди-

агностировать  неисправности  до 

наступления отказа. 

Системным  оператором  ре-

гулярно  публикуется  статисти-

ка  неправильных  срабатываний 

устройств  РЗА,  анализ  которой 

подтверждает  актуальность  задач 

мониторинга  —  автоматизация 

технического  обслуживания,  от-

слеживание  неисправностей,  кон-

троль за действиями персонала. 

Действующий  стандарт  ПАО 

«Россети»  (СТО  34.01-4.1-007-

2018) далее уточняет требования, 

в  том  числе  определяя  порядок 

работы системы по стандарту IEC 

61850  и  подходы  к  применению 

имитационного 

моделирования 

для  задач  анализа  правильности 

срабатываний устройств РЗА.

Анализ источников требований 

и общение с клиентами позволили 

выявить следующие функциональ-

ные  и  технические  требования 

к системе мониторинга РЗА:

– сбор  и  централизованное  хра-

нение данных должны осущест-

вляться с устройств различных 

производителей;

– анализ собранных данных и вы-

вод  о  правильности  сраба-

тывания  защит  должен  про-

изводиться  с  применением 

экспертных правил и имитаци-

онного моделирования;

– решение должно быть масшта-

бируемым  и  распределенным, 

а также расширяемым с точки 

зрения функционала;

– кроме того, используемое про-

граммное обеспечение должно 

быть  локализовано  и  соответ-

ствовать  требованиям  инфор-

мационной безопасности.

Разработка  решения,  отвечаю-

щего данным техническим и функ-

циональным  требованиям,  стала 

приоритетной  задачей  отдела

НИОКР ООО «Сименс». 

В качестве основных компонен-

тов  системы  мониторинга  релей-

ной  защиты  «Сименс»  было  вы-

брано  следующее  оборудование 

и программное обеспечение.

Полевой  уровень  —  интеллек-

туальное  устройство  SIPROTEC, 

объединяющее  функции  защиты, 

автоматизации,  управления  и  мо-

ниторинга. Первую реализацию си-

стемы было решено выполнить на 

базе устройства SIPROTEC 5, об-

ладающего развитыми средствами 

мониторинга  и  самодиагностики 

и  предоставляющего  расширен-

ный  набор  данных  посредством 

встроенного  веб-сервера.  Кроме 

того, устройство SIPROTEC 5 под-

держивает  новейшую  специфика-

цию стандарта IEC 61850 редакции 

2.1, IoT-протокол OPC UA PubSub 

и plug-and-play подключение к об-

лачной платформе MindSphere. 

Верхний  уровень  —  SCADA-

платформа  WinCC  OA  3.17. 

Платформа  работает  на  уровне 

энергообъекта,  где  установлен 

промышленный вычислитель с ар-

хивом,  на  который  собираются 

все  данные.  Для  сбора  данных 

с  устройств  РЗА  используется 

сервис MMS стандарта IEC 61850 

и проприетарные протоколы, драй-

веры  для  которых  разработаны 

дополнительно.  Кроме  того,  дан-

ные  поступают  от  смежных  сис-

тем — АСУ ТП энергообъекта и ре-

гистраторов  аварийных  событий.

Стоит отметить, что платформа 

Siemens  WinCC  Open  Architecture 

3.17 была выбрана в качестве сис-

темы  верхнего  уровня,  поскольку 

позволяет  выстраивать  распре-

деленные  системы  объемом  до 

2048 серверов с миллионами тэгов.

Платформа  сертифицирована  на 

соответствие первой и второй ре-

дакции стандарта IEC 61850, а так-

же  на  соответствие  требованиям 

функциональной  и  информацион-

ной безопасности (IEC 61508, IEC 

62443). Проработаны технические 

решения  по  локализации  данной 

программной  платформы  в  Рос-

сии  —  в  частности,  применяются 

открытые  базы  данных  (Infl uxDB) 

и  поддерживается  защищенная 

операционная система Astra Linux. 

Протестирована  совместимость 

с промышленными продуктами Ла-

боратории Касперского.

Реализация  имитационных  мо-

делей энергосистемы и устройств 

релейной  защиты  выполнена  пу-

тем  внедрения  в  систему  расчет-

ных комплексов PSS Sincal и PSS 

CAPE.  Благодаря  данному  реше-

нию  в  системе  уже  сейчас  при-

сутствует  более  6000  детальных 

моделей релейной защиты разных 

производителей для анализа ава-

рий  на  основе  оперативных  дан-

ных с энергообъекта.

С  точки  зрения  системного  ин-

жиниринга стоит отметить сквозную 

поддержку протокола IEC 61850 за 

счет применения программных про-

дуктов  Siemens  для  работы  в  ло-

гике этого стандарта — IEC 61850 

System  Confi gurator,  IEC  Browser, 

DIGSI,  SIGRA.  Разработанное  ре-

шение  позволяет  гибко  отвечать 

требованиям заказчиков, добавляя 

новые  устройства  и  интегрируясь 

со  смежными  информационными 

системами. Решение позволяет ре-

ализовывать  сложные  алгоритмы 

анализа данных и диагностики обо-

рудования, а также использует ими-

тационное моделирование в целях 

мониторинга  релейной  защиты 

энергообъектов.  

Р