ПРЕСС-ЦЕНТР

«РТСофт» формирует облик инноваций в электроэнергетике

Энергетика и промышленность России, 22/2012

Олег  Федоров, руководитель продуктового направления Технической дирекции

За 20-летнюю историю ЗАО «РТСофт» удалось создать то, чем могут гордиться немногие компании, – собственную «экосистему» продуктов, органически дополняющую и приумножающую возможности инновационных технологий по автоматизации объектов электроэнергетики. Особое внимание к производству и качеству, компетентность при адаптации продукта позволили предложить заказчику интегрированный комплекс решений, работающих на всех уровнях энергосистем и энергокомпаний. В 2012 году «РТСофт» представил SMART-архитектуру (System Management Architecture by RTSoft), которая стала основой для действующей модели системы управления участка интеллектуальной сети (ИЭС ААС), включающей:

  •  центр управления сетями;
  • расчетно-аналитический комплекс, моделирующий параметры управляемой сети с инновационным оборудованием;
  • программный комплекс анализа аварийных событий;
  • систему анализа параметра качества электроэнергии (измерительные приборы, система сбора информации, аналитическое программное обеспечение);
  • центр управления группой подстанций;
  • мультивендорное решение «Цифровая подстанция высокого напряжения»;
  • новые разработки в области РЗА, АСУТП, ССПИ для традиционных подстанций, в том числе протокол PRP, новую технологию высоконадежного резервирования подстанционной ЛВС;
  • подсистему сбора и передачи неоперативной технологической информации (ССПТИ) на базе ПО SMART-SERVER;
  • цифровую модель ЛЭП 220 кВ;
  • прикладные задачи WAMS/WACS на базе синхронизированных векторных измерений;
  • дистанционное управление оборудованием подстанций с диспетчерских пунктов разных уровней (ЦУС, ЦУГП);
  • программный комплекс для подготовки оперативного и диспетчерского персонала нового поколения.

 

Одной из важнейших задач в этом комплексе решений стала организация надежного и безопасного телеуправления, сегментируемая на несколько уровней:

  • уровень центра управления, где были реализованы:
    • блокировки доступа к ПТК ЦУС, протоколирование всех действий диспетчера;
    • прием данных о готовности оборудования к ТУ и состоянии РЗА;
    • обработка «ненадежных» состояний КА;
    • прием оперативных блокировок от АСУТП;
    • топологические блокировки, обеспечивающие надежность энергоснабжения;
    • оценивание состояния и режимные блокировки;
    • предварительное моделирование режима сети после переключений с автоматическим контролем уровней напряжения, токовых загрузок, уровней ТКЗ и отключающей способности выключателей;
    • анализ вариантов отказов (N-1) для моделируемого режима после завершения ТУ;
    • автоматизированные последовательности и программы переключений для ТУ;
    • выдача команд на смену групп уставок РЗА и/или их состояния;
    • встроенные решения по информационной безопасности;
  • уровень каналов передачи данных, где решался вопрос методологии оценки требуемой пропускной способности и резервирования и возможности исполнения требований МЭК 62351 в части дополнительных мер информационной безопасности;
  • уровень объекта – АСУТП подстанции, где полноценно обеспечивается ТУ с выбором объекта управления (местное, дистанционное), оперативные блокировки, блокировка одновременного управления и протоколирование действий оперативного персонала. При этом применяемое решение соответствует требованиям информационной безопасности, представленным в документе BDEW «White Paper Requirements for Secure Control and Telecommunication Systems».

Неотъемлемой задачей при организации телеуправления должно стать технологическое видеонаблюдение за объектом, над которым ведется или готовится отдача команд. Видеопоток, генерируемый покадрово, по вызову или при изменении обстановки в месте съемки, должен быть доступен диспетчеру непосредственно с графических форм подстанции в ПТК ЦУС или ЦУГП.

При этом в ПТК ЦУС на базе PSI Control может быть обеспечено исполнение шагов типовых последовательностей переключений совместно с автоматическим выбором активных камер технологического видеонаблюдения и манипуляциями с ними.

Для решения проблем эксплуатации элементов интеллектуальной сети и подстанций нового поколения было решено апробировать все технические решения и вопросы совместимости на собственном полномасштабном полигоне участка интеллектуальной сети (ИЭС ААС) компании «РТСофт».

На уровне традиционной подстанции с инновационными элементами на полигоне отрабатываются:

  • функции безопасного телеуправления;
  • передача данных ручного ввода, плакатов, переносных заземлений, ретрансляция осциллограмм и диагностики из защит на уровень центра управления групп подстанций (ЦУГП);
  • применение векторных измерений в качестве основных источников информации для АСУТП и ЦУС;
  • кластерное управление;
  • применение выносного шкафа с интеллектуальным полевым контроллером и замена отдельных контроллеров присоединений на станционные контроллеры уровня РУ;
  • использование приборов ККЭ и СВИ;
  • функции связи с РДУ (в том числе ТУ);
  • автоматический анализ осциллограмм аварийных процессов.

На уровне цифровой подстанции отрабатываются:

  • с помощью терминалов РЗА и Ретом61850 моделирование присоединений и защит линий разных производителей, поддерживающих прием 61850-9-2 и переключение групп уставок;
  • выдача команд на включение/отключение с помощью GOOSE-сообщений;
  • работа шины Process Bus на основе PRP;
  • работа контроллеров присоединений на основе новых версий Sprecon-E-C с поддержкой PRP;
  • синхронизация времени на основе PTPv2;
  • технологическое управление посредством АСУТП с максимальным набором функций.

На уровне ЦУГП основное внимание уделяется организацией сети кластера из ПС с полноценными функциями технологического управления.

На уровне центра управления, объединяющего информационные потоки с других объектов, могут отрабатываться:

  • полноценное выполнение функций безопасного и надежного телеуправления;
  • взаимодействие тандема диспетчеров и СКО;
  • анализ аварийных событий на основе сбора и синхронизации осциллограмм с различных объектов;
  • расчетно-аналитические задачи в темпе реального времени и режиме моделирования.

Для всех компонентов были реализованы коммуникационные связи с моделирующей средой, которая позволила анализировать работу и взаимодействие каждого уровня полигона в едином непрерывном процессе имитации энергосистемы. Выбор технического решения для комплексного моделирования режимов ЭЭС в составе полигона участка интеллектуальной сети оказался сложной задачей. Необходимо было обеспечить решение, удовлетворяющее требованиям адекватного моделирования переходных процессов в энергосистеме, интеграции с внешними системами приема и обработки данных, а также реализующее прикладные функции АСТУ по расчетам и анализу режимов ЭЭС.

При этом необходимо было учесть, что в настоящее время энергосистемы включают все более сложные «интеллектуальные» компоненты силового оборудования, обладающие принципиально иными свойствами воздействия на режимы сетей, уровни надежности, устойчивость и показатели качества электроэнергии. В связи с этим возникают дополнительные проблемы, среди которых:

  • существенное отличие динамических свойств и систем управления нового «умного» оборудования от «традиционных» в оперативном режиме управления и планировании;
  • недостаточное количество нормативных документов с четкими техническими условиями подключения и эксплуатации в различных режимах;
  • дефицит компетенций в «умных» технологиях на стадиях планирования, проектирования и оперативного управления при отсутствии адекватных инструментов анализа, исследования и обучения.

Компания «РТСофт» увидела своевременное решение этих проблем в переходе к использованию средств комплексного моделирования режимов энергосистем, удовлетворяющих широкой области пересекающихся требований проектировщиков, специалистов по электрическим режимам, релейной защиты и противоаварийной автоматики, диспетчеров и исследователей.

Техническим воплощением такого решения является программный комплекс DIgSILENT Power Factory, который был использован в качестве расчетного ядра полигона участка интеллектуальной сети и который обеспечивает:

  • комплексное моделирование больших энергосистем и объединений (моделирование симметричной и 3-фазной сети переменного/постоянного тока с возможностью учета длительных, электромеханических и электромагнитных переходных процессов);
  • модели оборудования неограниченной гибкости, включающие FACTS, ВИЭ;
  • многопользовательское, серверное администрирование проектов и библиотек оборудования;
  • мультисерверную актуализацию информационной модели между вычислительными центрами;
  • анализ токов короткого замыкания и настройка РЗА, в том числе проверку селективности и чувствительности при различных типах КЗ;
  • исследование показателей качества ЭЭ;
  • интеграцию в существующие ПТК и системы (поддержка IEC 61970 – CIM и его спецификаций, интеграция со SCADA).

Последняя из перечисленных особенностей позволила подойти к другой важной теме – подготовке и обучению диспетчерского и оперативного персонала сетевых компаний при активном внедрении компонентов интеллектуальной сети. Ключевым в этом процессе является воссоздание рабочего места для персонала, проходящего обучение: или это АРМ АСУТП подстанции, или ПТК ЦУС. Именно этот критерий избирается компанией «РТСофт» для перспективной разработки комплекса превентивной симуляции режимов работы АСУТП и интегрированного тренажера диспетчера. Решение «РТСофт» по совмещению средств комплексного моделирования режимов ЭЭС с полнофункциональными АСУТП и ПТК ЦУС позволяет реализовать функции, выходящие за рамки традиционных тренажерных систем, среди которых станут доступны:

  • управление современными устройствами FACTS;
  • управление несимметрией в нормальном и аварийном режимах сети;
  • управление перенапряжениями;
  • анализ работы устройств РЗА;
  • анализ последствий различных видов КЗ на ВЛ, СШ;
  • полное погашение подстанции и информационный шторм в АСУТП;
  • отработка действий при отказах каналов связи, IED-сбоях;
  • поиск земли и однофазных замыканий и др.

Такое решение объединит функциональные возможности полигона участка интеллектуальной сети, делая его цельным и открытым для заказчика. Возможно, этот полигон станет впоследствии той площадкой, на которой будут приниматься решения, определяющие дальнейшее развитие средств автоматизации объектов электроэнергетики.

За годы работы компания «РТСофт» сумела превратить линейку продуктов автоматизации объектов электроэнергетики в непротиворечивую замкнутую систему, гармонизирующую различные современные решения, и предать качественно иной облик инновациям в электроэнергетике.