ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СРЕДНЕГО УРОВНЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОДСТАНЦИИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

APPLICATION OF MID-LEVEL SOFTWARE AND HARDWARE TOOLS IN DESIGNING AN AUTOMATED PROCESS CONTROL SYSTEM OF A NEW GENERATION SUBSTATION TECHNOLOGICAL PROCESS

Nikita Buyushin

student, Department of Electrical Power Supply and Electrical Engineering, Togliatti State University,

Russia, Togliatti

Ilya Gorokhov

scientific supervisor, candidate of Sciences in Technology, associate professor, Togliatti State University,

Russia, Togliatti

АННОТАЦИЯ

В современном технологическом мире отчетливо прослеживается тенденция к интеграции цифровых решений, что приводит к повышению уровня автоматизации и управляемости различных систем. В частности, цифровизация подстанций, являющихся ключевыми элементами энергосистемы, открывает новые горизонты в области управления и мониторинга, но также сопряжена с определенными рисками.

«Подстанции, находящиеся на передовой технологического прогресса, требуют комплексного подхода к их анализу и эксплуатации. Для эффективного функционирования таких объектов необходимо глубокое понимание принципов работы информационных и управляющих систем, а также знание универсальных стандартов, таких как МЭК61850, обеспечивающих интеграцию и совместимость различных компонентов цифровой инфраструктуры» [2].

«Цифровая подстанция представляет собой высокотехнологичную платформу, где все процессы обмена данными и управления оборудованием осуществляются в цифровом формате. Ключевым аспектом является использование универсальных протоколов и стандартов, что позволяет интегрировать различные устройства и системы в единую информационную сеть. Это обеспечивает высокую степень автоматизации и повышает надежность работы подстанции» [2].

Неотъемлемой частью подстанции нового поколения является автоматизированная система управления технологического процесса (АСУ ТП). При её разработке необходимо использование программно-технических средств трёх уровней: нижнего, среднего и верхнего. В данной статье рассматриваются программно-технические средства среднего уровня..

ABSTRACT

In the modern technological world, there is a clear trend towards integrating digital solutions, which leads to an increase in the level of automation and manageability of various control systems. In particular, the digitalization of substations, which are key elements of the energy system, opens up new horizons in the field of management and monitoring, but also involves certain risks.

Substations that are at the forefront of technological progress require a comprehensive approach to their analysis and operation. Effective operation of such facilities requires a deep understanding of the principles of information and control systems, as well as knowledge of universal standards, such as IEC61850, that ensure the integration and compatibility of various components of the digital infrastructure.

The digital substation is a high-tech platform where all data exchange and equipment management processes are carried out in digital format. The key aspect is the use of universal protocols and standards, which allows you to integrate various devices and systems into a single information network. This ensures a high degree of automation and increases the reliability of the substation operation.

An integral part of the new generation substation is an automated system process control system (APCS). When developing it, it is necessary to use software and hardware tools at three levels: lower, mid, and upper. This article discusses the software and hardware of the mid-level.

Ключевые слова: программно-технические средства; подстанция; АСУ ТП.

Keywords: software and hardware; substation; APCS.

Средний уровень АСУ ТП включает в себя устройства, необходимые для передачи информации, связывающей между собой нижний и верхний уровни системы. Также необходимо наличие устройств, главная функция которых состоит в синхронизации между собой различных элементов системы, а ещё устройств, выполняющих функцию передачи данных в другие системы [3].

 В список таких устройств входит:

- оборудование, относящееся к системе унификации времени;

- оборудование, которое входит в структуру технологической локально-вычислительной сети (ЛВС);

- функциональные контроллеры, главная задача которых заключается в обеспечении связи с устройствами, входящими в структуру нижнего уровня, например, устройств РЗА и ПА;

- контроллер серии SPRECON-E-C [2].

Функциональный контроллер представлен многофункциональным контроллером NPT 53107-13, производителем которого является общество с ограниченной ответственностью «Инжиниринговый Центр «ЭнергопромАвтоматизация» (ООО «ИЦ «ЭПА»») (рисунок 1).

Рисунок 1. Многофункциональный контроллер NPT 53107-13

«Данный контроллер используется для обеспечения связи с устройствами нижнего уровня, а также выполняет обработку данных и передает данные на сервер АСУ ТП подстанции. В ФК имеется восьмиканальная плата, обеспечивающая требуемое количество каналов связи. Для связи используются интерфейсы RS-485/232, Ethernet и т.д. Линии связи выполняются из оптоволокна и «витой» пары. Количество одновременно обслуживаемых каналов связи напрямую зависит от степени загрузки контроллера. Устройства среднего уровня выполнены на базе контроллеров промышленного исполнения, что повышает надежность. В качестве операционной системы используется система QNX, которая является системой реального времени» [1].

Список литературы:

1. Иващенко, Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / Н. Н. Иващенко. — М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной и судостроительной литературы, 2015. — 630 c.
2. Кувшинский, В. В. Автоматизация технологических процессов в машиностроении / В. В. Кувшинский. — М.: Машиностроение, 2013. — 272 c.
3. РД 34.35.120-90 Основные положения по созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) подстанций напряжением 35-1150 кВ [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200045546?ysclid=lreuxq3eg2324905684 (дата обращения: 03.11.2023).