Объект
Подстанция 110/35/10/6 КВ «ГНС» филиала ПАО «МРСК Северного Кавказа» - «Ставропольэнерго».
Предпосылки и состояние работ
Работы на объекте ведутся в рамках реализации Программы модернизации ССПИ на ПС «Ново-Невинномысская», ПС «Восточная», ПС «Грачевская», ПС «Прикубанская», ПС «Западная», ПС «Заводская», ПС «Бекешевская», ПС «Суворовская», ПС «Белый Уголь», ПС «Боргустан», ПС «ГНС», ПС «Промкомплекс», ПС «Северная», ПС «Зеленокумская»», для нужд филиала ПАО «МРСК Северного Кавказа» — «Ставропольэнерго», решающей вопросы повышения эффективности оперативно-диспетчерского управления и замены морально и технически устаревшего оборудования.
На одном из модернизируемых объектов было принято решение внедрить комплекс нескольких систем (ССПИ, РАС и АИИС ТУЭ) на единой программно-аппаратной платформе. В качестве «пилотного» объекта была выбрана ПС 110 кВ «ГНС».
В 2014 году компанией ЭНПРО были выполнены проектные работы, осуществлена поставка и монтаж оборудования. В настоящее время система введена в постоянную эксплуатацию.
Назначение создаваемой системы
ССПИ (система сбора и передачи информации):
- контроль параметров электрической сети нормального режима на основном оборудовании подстанции;
- контроль положения коммутационных аппаратов, аварийная сигнализация и сигнализация срабатывания РЗиА;
- телеуправление положением коммутационного оборудования подстанции и РПН трансформаторов;
- передача всей информации в диспетчерский пункт «Центральных электрических сетей» «Ставропольэнерго», представление информации диспетчерскому персоналу ЦЭС, а также последующая передача требуемого объёма информации в Центр управления сетями «Ставропольэнерго», диспетчерский центр Северо-Кавказского РДУ и диспетчерский центр Пятигорских электрических сетей;
- диагностика состояния оборудования ССПИ;
- реализация на базе оборудования ССПИ дополнительных функций (регистрация аварийных событий, технический учёт электроэнергии).
РАС (регистрация аварийных событий):
- регистрация параметров аварийных событий на основном оборудовании распределительных устройств подстанции (параметры сети, сигналы срабатывания РЗиА, аварийная сигнализация).
АИИС ТУЭ (автоматизированная информационно-измерительная система технического учёта электроэнергии):
- автоматизация учёта электроэнергии и мощности, получение достоверных данных о графиках потребления и суммарных расходах электрической энергии на присоединениях подстанции;
- получение исходных данных для расчёта балансов электроэнергии на подстанции и других технико-экономических расчётов.
Структура системы
Многофункциональные измерительные преобразователи SATEC EM133 и PM180, подключённые к измерительным обмоткам ТТ и ТН и оснащённые модулями ввода дискретных сигналов и релейных выходов предназначены для выполнения следующих функций:
- измерение параметров нормального режима электрической сети;
- фиксация положения коммутационных аппаратов, сигналов срабатывания релейных защит, сигналов аварийной сигнализации;
- выдача команд телеуправления положением коммутационных аппаратов и РПН силовых трансформаторов;
- измерение 3х-минутных приращений электроэнергии и хранение данных в энергонезависимой памяти;
- МИП SATEC PM180, оснащённые дополнительными входами измерительных цепей тока и подключённые к обмоткам защит ТТ, осуществляют регистрацию аварийных событий и предоставление файлов осциллограмм.
Серверы КОТМИ 1 раз в секунду осуществляют сбор телемеханической информации с измерительных преобразователей SATEC EM133 и PM180 по протоколу МЭК 60870-5-104, её накопление, предоставление доступа к указанным данным диспетчерскому персоналу ЦЭС, а также передачу информации по протоколу МЭК 60870-5-104 в ЦУС «Ставропольэнерго», диспетчерские центры Северокавказского РДУ и Пятигорских ЭС.
Также серверы КОТМИ осуществляют передачу команд телеуправления на многофункциональные измерительные преобразователи по протоколу МЭК 60870-5-104, вводимых с АРМ диспетчерского персонала посредством графических форм отображения (мнемосхем).
Сервер ССПИ представляет собой промышленный компьютер Dell PowerEdge R220 с установленным на нём прикладным программным обеспечением SEDMAX. Сервер ССПИ осуществляет сбор с измерительных преобразователей по протоколу Modbus TCP следующей информации:
- данные о приращениях электроэнергии — трёхминутных профилей мощностей;
- файлы осциллограмм — раз в сутки или по запросу;
- телемеханическая информация (ТИ, ТС) — 1 раз в секунду;
- диагностическая информация о состоянии программного обеспечения и технических средств системы.
Вся собранная информация накапливается на сервере ССПИ с глубиной хранения не менее 3-х лет. Информация сервера ССПИ предоставляется персоналу ЦЭС Ставропольэнерго в визуализированном виде (таблицы, графики, мнемосхемы), в виде отчётных форм, файлов осциллограмм стандартного формата Comtrade.
Технологическая ЛВС системы представляет собой сеть стандарта Ethernet на базе существующего и вновь устанавливаемого оборудования. В качестве вновь устанавливаемого коммуникационного оборудования для построения технологической ЛВС применены коммутаторы CRS226-24G-2S+RM и R260GS производства MikroTik, оснащённые оптическими и медными портами Ethernet, а также маршрутизатор MikroTik RB2011UiAS-RM.
Для связи оборудования ССПИ, расположенного в ЦЭС Ставропольэнерго и ПС «ГНС» используются существующие проводные каналы связи ЦЭС Ставропольэнерго.
Для преобразования последовательных интерфейсов МИП EM133 в Ethernet применены конверторы интерфейсов Moxa Nport 5130.
В качестве источника сигналов точного времени для синхронизации оборудования ССПИ используется существующий сервер точного времени Центральных электрических сетей Ставропольэнерго. Маршрутизатор MikroTik RB2011UiAS-RM в ЦЭС Ставропольэнерго функционирует в режиме сервера NTP и принимает сигналы точного времени сервера точного времени ЦЭС протоколу NTP. Коммутатор MikroTik на ПС «ГНС», также функционирующий в режиме сервера NTP, в свою очередь синхронизирует время всех МИП PM180, осуществляющих осциллографирование аварийных событий, тем самым обеспечивая высокую точность синхронизации (до 2 мс). Синхронизация времени многофункциональных измерительных преобразователей SATEC PM133 осуществляется от сервера ССПИ по протоколу Modbus.
Программное обеспечение
Основную функцию сбора, накопления и отображения телемеханической информации (ТИ, ТС), а также передачу команд телеуправления осуществляет действующее ПО КОТМИ-2010, установленное на серверах КОТМИ и АРМ диспетчерского персонала ЦЭС Ставропольэнерго.
В качестве ПО верхнего уровня сервера ССПИ используется ПО SEDMAX.
Основные функции ПО SEDMAX: автоматический сбор с МИП, обработка и хранение данных о расходах электроэнергии, телемеханической информации, файлов осциллограмм, отображение полученной информации в удобном для анализа виде и передача собранных данных во внешние системы.
Функция сбора и накопления телемеханической информации ПО SEDMAX дублирует аналогичную функцию ПО КОТМИ с целью возможности предоставления указанной информации неоперативному персоналу ЦЭС Ставропольэнерго.
Доступ персонала ЦЭС к данным ССПИ осуществляется посредством WEB-интерфейса ПО SEDMAX (установка специализированного ПО на АРМ персонала не требуется). Доступ к файлам осциллограмм осуществляется по протоколу FTP.
Также ПО SEDMAX реализует следующий функционал диагностирования оборудования ССПИ:
- диагностика серверного оборудования (КОТМИ, ССПИ) и коммуникационного оборудования с использованием протокола SNMP;
- диагностика МИП по протоколу Modbus TCP;
- предоставление диагностической информации пользователям системы в виде мнемосхем, табличных форм и журналов событий посредством Web-интерфейса;
- оповещение в реальном времени пользователей системы о нарушениях в работе компонентов ССПИ.
Функциональная схема
