Системы управления сетью и оборудованием

АСУТП

Для сбора, обработки и передачи больших объемов технологической информации (данные мониторинга состояния оборудования, регистрации аварийных событий и процессов, контроля качества электроэнергии и др.), необходимой для эксплуатации сетей, используются средства автоматизированной системы технологического управления процессами (АСУТП).

АСУТП внедряются на объектах ЕНЭС  в процессе комплексного технического перевооружения и реконструкции, при строительстве новых электросетевых объектов, а также в ходе выполнения «Программы автоматизации подстанций ПАО «ФСК ЕЭС». Системой реализуется широкий набор основных информационных, управляющих и вспомогательных функций, необходимых для эффективной организации как оперативно-диспетчерского управления подстанцией в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах, так и диспетчерско-технологического управления процессами эксплуатационного обслуживания оборудования энергообъектов. В частности, применение системы позволяет:

  • Повысить надежность работы оборудования и снизить риск возникновения аварийных ситуаций.
  • Обеспечить эффективный контроль и управления технологическими процессами в нормальных, переходных и предаварийных режимах работы.
  •  Обеспечить оперативный контроль параметров функционирования технологических процессов на удаленных объектах и управление ими по доступным проводным или беспроводным каналам связи.
  • Проводить сбор достоверной информации о ходе технологического процесса, состоянии оборудования и технологических средств управления.
  • Осуществлять архивацию параметров работы системы.
  • Снизить роль человеческого фактора в работе оборудования.

На объектах ФСК ЕЭС в настоящее время применяются значительное количество АСУТП как иностранных, так и отечественных производителей.

Цифровая подстанция

В настоящее время ПАО «ФСК ЕЭС» реализует  Инновационную программу «Цифровая подстанция» Под этим термином понимается подстанция с применением интегрированных цифровых систем измерения, релейной защиты, управления высоковольтным оборудованием и оптических трансформаторов тока и напряжения и цифровых схем управления, встроенных в коммутационную аппаратуру. Все компоненты «цифровой подстанции» работают на едином стандартном протоколе обмена информацией – МЭК 61850.

Внедрение цифровой подстанции позволит перейти на качественно новый этап управления и контроля режимаи работы энергообъектов. Основные преимущества цифровой подстанции:

На этапе проектирования

  • Упрощение проектирования кабельных связей и систем
  • Передача данных без искажений на практически неограниченные расстояния
  • Сокращение количества единиц оборудования
  • Неограниченное количество получателей данных. Распределение информации осуществляется средствами сетей Ethernet, что позволяет передавать данные от одного источника любому устройству на подстанции, либо за ее пределами
  • Сокращение времени по взаимоувязке отдельных подсистем за счет высокой степени стандартизации
  • Снижение трудоемкости метрологических разделов проектов;
  • Возможность создания типовых решений для объектов разной топологической конфигурации и протяженности
  • Единство измерений. Измерения выполняются одним высокоточным измерительным прибором. Получатели измерений получают одинаковые данные из одного источника. Все измерительные приборы включены в единую систему синхронизации тактирования
  • Возможность создания типовых решений для объектов разной топологической конфигурации и протяженности
  • Возможность предварительного моделирования системы в целом для определения «узких» мест и нестыковок в различных режимах работы;
  • Снижение трудоемкости перепроектирования в случае внесения изменений и дополнений в проект.

На этапе строительно-монтажных работ

  • Сокращение наиболее трудоемких и нетехнологичных видов монтажных и пуско-наладочных работ, связанных с прокладкой и тестированием вторичных цепей
  • Более тщательное и всестороннее тестирование системы, благодаря широким возможностям по созданию различных поведенческих сценариев и их моделирования в цифровом виде
  • Сокращение расходов на непроизводительные перемещения персонала за счет возможности централизованной настройки и контроля параметров работ
  • Снижение стоимости кабельной системы. Цифровые вторичные цепи позволяют осуществлять мультиплексирование сигналов, что предполагает двухстороннюю передачу через один кабель большого количества сигналов от разных устройств. К распределительным устройствам достаточно проложить один оптический магистральный кабель вместо десятков, а то и сотен аналоговых медных цепей

На этапе эксплуатации.

  • Всеобъемлющая система диагностики, охватывающая не только интеллектуальные устройства, но и пассивные измерительные преобразователи и их вторичные цепи, позволяет в более короткие сроки устанавливать место и причину отказов, а так же выявлять предотказные состояния
  • Контроль целостности линий. Цифровая линия постоянно контролируется, даже если по ней не передается значимая информация
  • Защита от электромагнитных помех. Использование волоконно-оптических кабелей обеспечивает полную защиту от электромагнитных помех в каналах передачи данных
  • Простота обслуживания и эксплуатации. Перекоммутация цифровых цепей выполняется значительно проще, чем перекоммутация аналоговых цепей
  • Сокращение сроков ремонта из-за широкого предложения на рынке устройств различных производителей, совместимых между собой (принцип интероперабельности)
  • Переход на безлюдные технологии и событийный метод обслуживания оборудования за счет абсолютной наблюдаемости технологических процессов позволяет сократить затраты на эксплуатацию
  • Поддержка проектных (расчетных) параметров и характеристик в процессе эксплуатации требует меньших затрат
  • Развитие и доработка системы автоматизации требует меньших расходов (неограниченность в количестве приемников информации), чем при традиционных подходах.

В настоящее время ПАО «ФСК ЕЭС» осуществляет разработку концепции программно-аппаратного комплекса «Цифровой подстанции», а также планирует приступить к созданию опытного полигона и прототипа программно-аппаратного  комплекса, испытания которого должны быть завершены к 2014 году.

Новые средства диагностики оборудования

Контроль и управление работой оборудования подстанции является чрезвычайно важной задачей. Одним из лучших способов точно контролировать работу  электротехнического оборудования является применение эффективной системы мониторинга.

Высоковольтные выключатели:

  • Система мониторинга устанавливается непосредственно на выключателях и поддерживают непрерывную, контролируемую связь с локальной или удаленной базой данных с помощью программного обеспечения. Система текущего контроля сохраняет поступающую с датчика информацию, сравнивая ее со стандартными рабочими параметрами, которые хранятся в системе.
  • Система мониторинга определяет плотность элегаза или газовой смеси, контролирует времена и скорости включения и отключения выключателя, ход главных контактов, ток протекающий в момент отключения, продолжительность горения дуги, а так же оценивает степень износа контактов.

КРУЭ

Система мониторинга частичных разрядов (ЧР) производит сбор данных от СВЧ-сенсоров, установленных на КРУЭ и обрабатывает результаты данных. Это позволяет диагностировать появление и избежать развития дефектов на ранней стадии, а также эффективно отслеживать состояние изоляции в течение всего срока службы КРУЭ.

Высоковольтные вводы

Система контроля изоляции высоковольтных вводов обеспечивает оперативную диагностику в процессе эксплуатации. Данная система позволяет производить прямые измерения методом, который нечуствителен к искажениям напряжения и несимметрии сети. Оснащена устройствами защиты от перенапряжений в цепях входных и выходных сигналов, а также фильтрами подавления помех, датчики давления имеют встроенную защиту от перенапряжений и перегрузок. Основные контролируемые параметры:

  • tgδ основной изоляции;
  • емкость С1 основной изоляции;
  • температура внутри ввода;
  • давление во вводе;
  • температура окружающей среды;
  • фазное напряжение;
  • частота сети.