|
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОСТРОЕНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИЕЙ
Смирнов Д.С.
1
, Горячевский К.С.
1
1
Санкт
-
Петербургский политехнический университет Петра Великого
Технологический процесс выработки, транспортировки и потребления
электроэнергии является крайне сложным и даже потенциально опасным для
человека, при возникновении любого рода аварий возможны как человеческие
69
жертвы, так и массовый недоотпуск продукции. В ходе анализа большинства
аварий выявлено, что к концу 80
-
х годов прошлого столетия доля "человеческого
фактора" в этих авариях стала приближаться к 80%, и в основном виной тому
устаревшие подходы к построению сложных систем управления и
неэффективность созданных человеко
-
машинных интерфейсов.
В последние годы создание автоматизированной системы управления
энергообъектами, такими как электрическая подстанция, выходит на первый
план как по причине всё увеличивающегося спроса на электроэнергию, так и из
-
за установки цифровых компонентов систем управления на подстанциях
(терминалы, контроллеры присоединений, счетчики). Объединение устройств в
единую сеть, работающую быстро, просто и надежно, является важнейшей
задачей для инженеров, обслуживающих объекты передачи электроэнергии.
Объект исследования.
Система управления цифровыми устройствами на
электрической подстанции.
Предмет
исследования
.
Мероприятия,
направленные
на
совершенствование принципа построения сетевой структуры управления
подстанцией.
Цель исследования.
Заключается в разработке методики выбора
оптимальной конфигурации системы управления подстанцией.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами
генерации, передачи и распределения электроэнергии в настоящий момент
получили широкое распространение в электроэнергетике и являются
неотъемлемой частью задачи обеспечения надежного электроснабжения
потребителей. Для любого предприятия или организации повышение
эффективности производства в первую очередь определяется эффективностью
существующей системы управления. Задачи взаимодействия между всеми
подразделениями оперативной обработки и анализа получаемых данных
позволяет решить внедрение современной АСУ [1].
Для разработки проекта
SCADA-
системы управления в данной
исследовательской работе был выбран программный комплекс Rapid SCADA.
Это современное программное обеспечение верхнего уровня, представляющее
собой полнофункциональную SCADA
-
систему с открытым исходным кодом.
Оно сочетает в себе функции автоматического сбора, обработки, резервирова
-
ния данных с различных устройств, управления оборудованием, предостав
-
ления информации пользователям.
Нижний уровень системы включает в себя
приборы учёта, датчики, контроллеры, интерфейсы связи, сетевое оборудова
-
ние
и др. устройства, выпускаемые различными производителями
[2].
70
Для исследования были доступны терминалы производства компании
Schneider Elec
tric MiCOM P111 и P143 [5]. Они представляют собой терминалы
защиты воздушных и кабельных линий электропередачи различного уровня
напряжения, в которых имеется возможность определять конфигурацию,
необходимую для того или иного варианта применения, и благодаря широким
возможностям средств обмена данными, интегрировать ее в систему управления
передачей и распределением электроэнергии. Устройства реализуют функции
токовой защиты (ТЗ) от междуфазных КЗ, ТЗ нулевой последовательности и
применимы в сетях с различным режимом нейтрали.
Практически было доказано, что построенная АСУ может не только
принимать, хранить и отображать данные полученные с устройств, а также
отправлять команды, что значительно упрощает работу с устройством. В ходе
исследования была протестирована передача как дискретных сигналов
управления (тип данных Coils), так и аналоговых (Holding
Registers
) [4]. К тому
же, всеми этими данными легко управлять при помощи мнемосхемы, также
созданной в ходе работы над проектом.
В ближайшем будущем системы управления, подобные созданной в работе
SCADA-
системе, получат еще более широкое распространение в связи с
проводимой всеми участниками рынка электроэнергии реконструкцией уже
существующих объектов и постоянно растущими требованиями к степени
автоматизации новых энергообъектов. Именно поэтому на данный момент
необходимо иметь методику оценки пригодности АСУТП для внедрения на
конкретный объект электроэнергетики в целях обеспечения заданных
параметров надёжности и оперативности управления.
Выводы:
1.
В ходе работы произведен выбор SCADA
-
системы, подходящей для
поставленных целей. В качестве SCADA
-
системы выбрана Rapid
SCADA. Выбор обусловлен рядом преимуществ: полная
функциональность, неограни
-
ченный срок действия, быстродействие и
надёжность системы, веб
-
интерфейс для доступа через ЛВС и Интернет,
оперативная техническая поддержка;
2.
Проведена проверка протокола
Modbus RTU
и стандарта OPC,
построена АСУ на основе данных способов передачи с последующей
настройкой приложений SCADA
-
системы. Помимо этого, произведены
подключения дополнительных устройств к системе по данным
протоколам;
71
3.
Проведена оценка пропускной способности стандартов
Modbus RTU,
МЭК 60870
-5-
103 и
OPC
. Практически доказано, что стандарт
IEC 103
обладает большей пропускной способностью, нежели стандарт
Modbus
RTU
, именно поэтому данный стандарт используется для РЗиА;
4.
Доказано, что применение технологии
OPC
никак не влияет на
пропускную способность. Показана возможность передача команд ТУ
на устройство, что значительно упрощает работу с терминалом. Создана
мнемосхема для управления устройством. Благодаря
Rapid SCADA
осуществлена возможность мониторинга, сбора и хранения
информации от устройств.
Источники:
1.
Денисенко В.В. Протоколы и сети
Modbus
и
Modbus
ТСР.
–
Современные технологии автоматизации, 2010, №4, с. 90
-94.;
2.
Куцевич Н.В. SCADA
-
системы: проблемы тестирования.
–
Мир
компьютерной автоматизации, 2000, № 1, с. 24
-29.;
3.
Файбисович Д.Л., Справочник по проектированию электрических
сетей.
4-
е изд.
–
М, ЭНАС, 2012.
–
376 с.;
4.
ГОСТ МЭК 60870
-5-
103:2005. Устройства и системы телемеханики.
Do'stlaringiz bilan baham: |
