ЦИФРОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Проектирование современных АСУ электроснабжением выполняется с помощью языка SCL – substation configuration language – языка конфигурирования подстанции. Язык описан в части стандарта [1]. Язык SCL предназначен для стандартизованного описания электрооборудования, для создания специализированных файлов, которые могут быть созданы вручную или автоматизированно для конкретной электроустановки, загружены в интеллектуальные электронные устройства различных производителей. Основные преимущества, которые предоставляет данный подход – это возможность автоматизированного проектирования и конфигурирования с помощью языка SCL, ускорение и упрощение конфигурирования управляющих устройств (контроллеров), стандартизация описания электроустановок на универсальном языке, который не зависит от производителя оборудования. Создается стандартизованная информационная модель – конкретные функции управления и возможности.

Все функции, выполняемые в АСУ, разбиваются на логические узлы (Logical Node, LN) – элементарные единицы функционала, которые могут распределяться по физическим устройствам. Чтобы группировать LN по признакам передаваемых данных, LN объединяются в логические устройства (Logical device, LD) – это некоторая группа логических узлов, которая реализует выполнение логически связанных функций. На рисунке 1 приведена концепция логических устройств для нескольких физических устройств, например, контроллеров присоединения.

Рисунок 1. Структура логического узла

Стандарт МЭК 61850 позволяет осуществлять свободное конфигурирование логических устройств: как группировать их в одном устройстве, так и разделять между несколькими.

Рассмотрим создание SCD файла с помощью системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации. SCD-файл (substation configuration description) – это файл, содержащий описание информационной модели электроустановки, отражающий как оборудование главной схемы и его функционал, так и функции системы автоматизации (АСУТП).

Формирование SCD-файла в конфигураторе заключается в объединении технологических требований, находящихся в файле SSD (substation specification description - описания спецификации подстанции) и возможностей интеллектуального электронного устройства – контроллера, находящихся в файлах типа ICD. Файл SSD (Substation Specification Description) описывает однолинейную схему объекта и распределение логических узлов, соответствующих функциями РЗА, мониторинга и т.д., по этой схеме. Упрощенно - можно сказать, что это некое подобие разрабатываемой сегодня схемы ИТС (информационно-технологических систем).

Рисунок 2. Процесс проектирования цифровой подстанции

На рисунке 3 представлен скриншот логической структуры электроустановки в файле SCD в виде дерева в САПР ЦВК. Меню программы фактически отражает этапы конфигурирования цифровой подстанции: модель подстанции, наборы данных, настройка отчетов, настройка передачи дискретных значений по GOOSE, настройка передачи выборки аналоговых значений по протоколу SV.

Рисунок 3. Логическая структура электроустановки в файле SCD

В разделе «Substation» содержится описание главной схемы электроустановки. В данном случае файл содержит описание 4 РУ классов напряжений: 0,4 кВ, 6 кВ, 10,5 кВ, 110 кВ. РУ делятся на логические узлы – ячейки. Например, РУ 110 кВ на рисунке представлено трансформатором Т-1 и воздушной линией. Ячейки состоят из электрооборудования. Например, для линии: выключатель (QA1), разъединитель (QB1), заземляющие ножи (QC1, QC2). Нижние ветви дерева отображают ИЭУ участвующие в АСУТП: здесь представлены сервера ВУ, устройства управления и защит, и технологический контроллер, обеспечивающий передачу сигналов для управления. Цифровая сеть описывается в разделе коммуникаций.

Таким образом, был рассмотрен целостный процесс цифрового проектирования АСУ электроснабжением в рамках стандарта МЭК 61850.

Список литературы:

1. ГОСТ Р МЭК 61850-6-2009 Сети и системы связи на подстанциях. Часть 6. Язык описания конфигурации для связи между интеллектуальными электронными устройствами на электрических подстанциях
2. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология (ИТ). Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения.
3. СТО 34.01-21-004-2019 Стандарт организации. ПАО «Россети». Цифровой питающий центр. Требования к технологическому проектированию цифровых подстанций напряжением 110-220 кВ и узловых цифровых подстанций напряжением 35 кВ
4. Головко Сергей Владимирович, Турпищев Шамиль Аббасович, Рогов Андрей Владимирович, Аникеев Алексей Владимирович АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ДИСПЕТЧЕРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ // Вестник АГТУ. 2019. №1 (67).
5. В. Ф. Коротков, А. А. Фомичев, В. В. Никологорский, А. А. Савинов Интеграция автоматизированных систем управления и тренажеров в электроэнергетике // Вестник ИГЭУ. 2006. №4.
6. Гусаров Владимир Александрович Автоматизация централизованного регулирования напряжения с использованием интегрированной АСУ энергоресурсами // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика, телекоммуникации и управление. 2009. №3 (80).