АСУ Энергоснабжением технологического объекта

Краткая информация: АСУ Э (автоматизированная система управления энергоснабжением), состоит из трех подсистем: АСУ ЭС (электроснабжение), АСУ ЭР (учета энергоресурсов) и АСУ ТВС (тепло-водоснабжение).

 

Структурная схема КТС

 

В части ЭС обслуживаются следующие технологические объекты:

  • ЗРУ 10кВ (закрытое распределительное устройство) на 3 секции
  • КТП2х630 (комплектная трансформаторная подстанция) 2 секции по 630кВ
  • КТП2х400 (комплектная трансформаторная подстанция) 2 секции по 400кВ
  • ЩПТ220 (щит постоянного тока) на 220В
  • Подсистема гарантированного питания
  • ШРС ГПА (шкафы распределительные силовые) для питания электроприводами агрегатов + ОЩСУ (общестанционный щит станции управления)

 

В части ЭР обслуживаются следующие технологические объекты и подсистемы:

  • АГРС (автоматический газораспределительный узел)
  • Учет электроэнергии по потребителям
  • Учет расхода воды, тепла и газа (УГ)
  • Станция катодной защиты трубопровода (СКЗ)

 

В части ТВС обслуживаются следующие технологические объекты:

  • Артезианские скважины (АС)
  • Канализационная насосная станция (КНС)
  • Станция химической подготовки воды и обезжелезивания (ХПН-СОЖ)
  • Котельная

 

Основные данные по системе:

  • Два сервера в режиме горячего резервирования с синхронизацией данных, с автоматическим переключением режимов серверов и обеспечением безударного перехода.
  • 4 АРМ оперативного персонала с автоматическим переключением между основным и резервным серверами. С динамическим управлением экранами в зависимости от авторизованного пользователя (любой АРМ может выполнять функции других АРМов, если в нем зайти под конкретной учетной записью). Клиент-серверная архитектура взаимодействия с серверами.
  • 1 Сервер архива на базе реляционной СУБД MySQL с периодом хранения информации минимум за 1 год работы системы. Рабочая емкость системы по результатам эксплуатации: примерно 40-50Гигабайт архивных данных и около 1Гигабайта журналов событий.
  • Общее количество компонентов системы: 116 шт., из ни 13 узлов работает под управлением исполнительных модулей системы SCADA+, 2 узла под управлением стороннего ПО (сервер архива и «АСКУЭР»), 111 элементов – оборудование, подключаемое по внешним интерфейсам связи (в основном по протоколу ModBus).
  • Информационная емкость системы: около 8500 точек ввода/вывода
  • Общее количество графических экранов проекта: 314 шт., из них уникальных – 114 шт.
  • Общее количество уникальных алгоритмов: 78 шт.

 

Подсистема единого времени:

Благодаря штатной поддержке протокола SNTP в системе SCADA+ весь комплекс постоянно выполняет синхронизацию системных часов каждого элемента с точностью не более 20мс разницы от эталонного времени по системе GPS.

 

Динамические характеристики:

  • Период обновление экранных форм на АРМах оперативного персонала – не более 1 секунды
  • Время переключения между экранами – менее 1 секунды.
  • Регистрация аналоговых сигналов в контроллерах под управлением исполнительных модулей SCADA+ - частота дискретизации не более 50мс (с учетом фильтрации сигнала).
  • Регистрация дискретных сигналов в контроллерах под управлением исполнительных модулей SCADA+ - частота дискретизации не более 20мс (с учетом фильтрации дребезга).
  • Регистрация данных с блоков цифровой релейной защиты (ЦРЗА) – частота дискретизации не более 100мс.
  • Доступ к архивным данным:
    • Выборка месячного периода – около 1-2 минут
    • Выборка суточного периода – менее 30 секунд
    • Формирование отчетов по архивам за сутки – менее 5 секунд
    • Формирование отчетов по архивам за месяц – 10-20 секунд
    • Время переключения режима серверов Мастер-Слейв:
      • При штатной смене режима – менее 1 секунды
      • При принудительном завершении работы основного сервера – 1-2 секунды
      • При выходе из строя сетевого оборудования – 5-15 секунд
      • Время переключения АРМов между серверами в случае потери связи с основным сервером – менее 2 секунд

 

Подсистема буферизации данных:

В контроллерах под управлением исполнительных модулей системы SCADA+ выполняется предварительная буферизация данных по каждому входному сигналу УСО, объем буфера на каждый вход УСО составляет около 100000 значений с регистрацией меток времени и флагов достоверности.

При работе  блоками ЦРЗА (цифровой релейной защиты Sepam в ЗРУ) выполняется работа с их внутренними журналами событий, которые буферизируют события по срабатыванию защит и автоматики при переключениях. Дискретизация данных сигналов порой достигает 1мс, поэтому они обязательно должны буферизироваться внутри устройств ЦРЗА с последующим их подъемом в скада-систему.

Благодаря буферизации данных в контроллерах и подъему журналов событий из блоков ЦРЗА – выполняется одно из основных требований к автоматизации объектов электроснабжения: система способна работать вообще при остановленных серверах, шлюзовых ФК и АРМах верхнего уровня. Все переключения и действия с оборудованием в момент останова системы регистрируются в контроллерах и блоках ЦРЗА, а затем поднимаются в систему АСУ Э при запуске серверов, шлюзовых ФК и АРМов из этих буферов. Таким образом, система всегда позволяет вести архивы и журналы событий без каких-либо потерь даже в случае полного выхода из строя вышестоящих узлов системы.

 

Подсистема взаимодействия с внешними комплексами АСКУЭ:

В данной системе на основе штатных функций системы SCADA+ выполняется прямое взаимодействие с внешней системной АСКУЭ на базе СУБД Oracle – выполняется считывание показаний по счетчикам электроэнергии, а также вычитывание журналов событий по каждому электросчетчику (потеря связи, ошибки и прочая информация) для формирования диагностической информации для оперативного персонала.

 

Примеры графических экранов рабочих мест оперативного персонала:

 

ЗРУ 10кВ

 

КТП 2х400кВА

 

КТП 2х630кВА

 

ЩПТ 220

 

Гарантированное питание

 

ШРС ГПА

 

АГРС

 

Водоснабжение

 

Котельная

 

Диагностика КТС

 

Журнал событий

 

Журнал действий операторов

 

Отчетные формы