Проекты 30.11.2016

АИИС ТУЭ АЭС Концерна «Росэнергоатом»

Автоматизированная информационно-измерительная система технического учёта электроэнергии филиалов ОАО «Концерн Росэнергоатом» — атомных электрических станций (АИИС ТУЭ АЭС)

Проект АИИС ТУЭ: создание на 8 АЭС Концерна «Росэнергоатом» (Балаковская, Ростовская, Калининская, Кольская, Курская, Ленинградская, Нововоронежская и Смоленская) единого комплекса автоматизированного учёта электроэнергии, потребляемой на собственные, производственные и хозяйственные нужды зданиями и сооружениями, принадлежащими АЭС — как на территории промышленной площадки АЭС, так и за её пределами (внешние объекты АЭС).

Создание АИИС ТУЭ входит в состав комплексных мероприятий сводной Программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности указанных АЭС. Программа также содержит работы по снижению потребления:

• электрической энергии (модернизация системы освещения, установка частотно-регулируемых приводов электродвигателей насосов и др.),
• тепловой энергии (замена изношенных участков трубопроводов теплосети, тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, модернизация систем автоматики тепловых сетей и др.),
• воды.

В программе предусмотрены:

• мероприятия по увеличению отпуска топливно-энергетических ресурсов,
• создание систем учёта тепловой энергии и воды.

Согласно отчётам Росатома, ОАО «Концерн Росэнергоатом» — самый крупный потребитель энергоресурсов в Госкорпорации (примерно 34%). В общем распределении затрат корпорации по видам энергоресурсов на электроэнергию приходится рекордная доля — 65%.

Атомная станция — уникальный объект, в том числе, — с точки зрения потребления на собственные нужды:

• Суммарная потребляемая мощность электроэнергии систем собственных и производственных нужд сопоставима с генерирующей мощностью энергоблока ТЭЦ — сотни МВт;
• Большое число однотипных и взаиморезервируемых потребителей (прежде всего, различные виды высоковольтных насосов);
• Общая высокая сложность схемы собственных нужд с большим количеством резервных связей и потребителей.

Всё перечисленное вызвало необходимость предварительной работы по разработке концепции систем учёта, в создании которой в 2011 году компания ЭНПРО приняла непосредственное участие.

Описание проекта

Основная цель проекта — рационализация использования электроэнергии за счёт повышения наблюдаемости процессов её потребления и последующего анализа, выявления объектов с неоправданно высоким потреблением или потерями и принятия корректирующих мер.

В ходе выполнения работ по проекту были проведены предпроектные обследования АЭС; по каждой станции разработаны и согласованы с АЭС и Центральным аппаратом ОАО «Концерн «Росэнергоатом» технические задания, технорабочие проекты и эксплуатационные документации на систему.

АИИС ТУЭ на каждой АЭС представляет собой иерархическую двухуровневую автоматизированную систему с распределённой функцией измерения, реализуемой информационно-измерительными комплексами точек учёта (нижний уровень), и централизованной функцией управления, сбора, обработки и хранения информации, реализуемой верхним уровнем системы, представленной отказоустойчивым двухмашинным кластером серверов АИИС ТУЭ. Кроме того, в состав АИИС ТУЭ на каждой АЭС также входит система обеспечения единого времени.

Структурная схема

Нижний уровень системы

Проектом предусматривается организация около 2500 точек учёта электроэнергии на базе различных многофункциональных измерительных приборов SATEC: PM175, которые уже много лет успешно эксплуатируются на АЭС в составе Системы обмена технологической информацией АЭС с Автоматизированной системой Системного оператора (СОТИ АССО), EM133, EM720, PM130, BFM136.

EM133 и PM130

Приборы EM133 и PM130 применены на присоединениях напряжением 0,4 кВ и отвечают всем предъявляемым требования, в том числе, требованиям по габаритам в условиях дефицита свободного места. Модификации приборов с выносными датчиками тока позволили использовать такие приборы на присоединениях, не оборудованных измерительными трансформаторами тока требуемого класса точности.

BFM136

Многоканальные измерители BFM136 обеспечивают измерения одновременно на 12 трёхфазных или 36 однофазных присоединениях в произвольном сочетании; эти приборы применены на объектах со значительным числом присоединений 0,4 кВ, запитанных от одной системы шин.

PM175

Анализаторы PM175, которые за счёт двух цифровых портов обеспечивают независимую передачу данных по учёту электроэнергии на верхний уровень АИИС ТУЭ и телеизмерений (действующие параметры электрической сети) и осциллограммы аварийных событий на серверы СОТИ АССО или АИИС ТУЭ, применены на присоединениях напряжением 6 кВ. Компактные размеры PM175 и возможность установки лицевой панели прибора отдельно от основной части позволило разместить их в релейных отсеках ячеек присоединений в условиях дефицита свободного места. Кроме того, за счёт использования программируемых аналоговых выходов PM175 удалось вывести из эксплуатации морально устаревшие аналоговые преобразователи тока и мощности с выходом 0-5 мА или 4-20 мА.

EM720

Многофункциональные счётчики EM720 применены на точках учёта внешних объектов АЭС, которые впоследствии предполагается перевести в статус «коммерческих». В ряде случаев данные приборы применены по настоянию персонала АЭС, например, АИИС ТУЭ Балаковской АЭС построено целиком на приборах EM720.

Состав приборов учёта, а также объём и конкретный способ реализации указанных выше функций приборов индивидуален для конкретных АЭС и обусловлен потребностями персонала АЭС в указанных функциях, а также спецификой каждой из АЭС.

Верхний уровень системы

В качестве основного прикладного программного обеспечения АИИС ТУЭ на ряде АЭС применён программный комплекс «ЭНФОРС АЭС (Подсистема ТУЭ)», на других АЭС — программный комплекс SEDMAX. При этом на АЭС, где применено ПО ЭНФОРС, также используется ПО SEDMAX — но уже в качестве подсистемы диагностики системы. Большое количество элементов системы и её сложность вызвало необходимость подсистемы расширенной диагностики АИИС ТУЭ, наличие которой было неотъемлемым условием её надёжной и удобной эксплуатации.

Контроль присоединений 6 кВ на АЭС — сбор и предоставление персоналу АЭС телеинформации и осциллограмм аварийных событий — осуществляется с помощью ПО SEDMAX либо с использованием функционала верхнего уровня СОТИ АССО АЭС.

На АЭС, где используется только ПО SEDMAX, он выполняет в полном объёме все функции системы без использования другого ПО и внешних систем, что послужило основной причиной выбора именно этой платформы, т.к. ни одно другое ПО не позволяло одновременно обеспечить на резервируемом кластере серверов полноценный функционал:

• верхнего уровня системы учёта электроэнергии, включая формирование произвольных групп точек учёта с возможность анализа суммарных и сравнительных показателей по данным группам, автоматическое формирование отчётов и пр.
• системы диагностики всего оборудования системы, начиная от наличия связи со всем приборами учёта и заканчивая загрузкой процессоров и количеством свободного места на жёстких дисках серверов системы;
• SCADA-системы, обеспечивающей сбор и предоставление пользователям оперативной и архивной телеинформации по присоединениям 6 кВ АЭС в настраиваемой графической и табличной форме, а также осциллограмм аварийных событий.

Также необходимо отметить, что ПО SEDMAX с использованием собственного web-интерфейса обеспечивает одновременный доступ большого числа пользователей (количество одновременных подключений лицензией ПО не ограничивается) к функционалу системы, в том числе и из общестанционной ЛВС с существующих АРМ персонала АЭС. При этом количество пользователей АИИС ТУЭ на АЭС действительно велико:

• сотрудники электрических цехов АЭС, которые используют информацию АИИС ТУЭ для контроля за текущим режимом работы контролируемых системой присоединений, выявления отклонений в их работе в целом и, в частности, в объекте потребления электроэнергии, а также для контроля за работоспособностью технических средств АИИС ТУЭ (функция диагностики), обслуживание которого за ними закреплено;
• сотрудники планово-технических отделов АЭС, использующие информацию АИИС ТУЭ для анализа суммарных показателей потребления электроэнергии АЭС на собственные нужды, формирования отчётных документов;
• сотрудники отделов информационно-коммуникационных технологий, которые используют информацию АИИС ТУЭ для контроля за работоспособностью технических средств АИИС ТУЭ (функция диагностики), обслуживание которого за ними закреплено.