Ткп-609. ткп 609-2017. Кодекс ткп 6092017 (33240) установившейся практики автоматизация распределительных электрических
Скачать 2.56 Mb.
|
Требования к системам сбора и хранения данныхВся информация, поступающая в систему от источников и от действий диспетчерского персонала, должна сохраняться в базе данных. Скорость сохранения данных – не менее 1000 сигналов в се- кунду. Полный цикл обработки информации от поступления инфор- мации в SCADA до архивирования и предоставления информации поль- зователям – не более 1 сек. Архитектура системы сбора и хранения данных должна быть основана на максимально простой конфигурации программного обеспе- чения, масштабируема и функционально расширяема. В зависимости от потребностей задач и требований к корпоративной инфраструктуре может предусматриваться выделение подсистем ввода данных, сбора данных, хранения и анализа, что позволяет строить архитектуры в соот- ветствии с поставленными задачами. Системы сбора и хранения данных должны обеспечивать: сбор, хранение и рассылку информации участникам системы; регламентацию моментов сбора и передачи информации в системе; унификацию процесса сбора информации; сокращение доли ручного ввода информации; рациональное размещение хранимой информации в системе; высокую доступность к информации; оптимизацию объема и сокращение дублирования информации в системе; унификацию представления данных; организацию, описание и ведение базы данных; возможность поиска информации по запросам участников системы; выдачу справок и отчетов; ввод изменений и актуализацию информационной базы; идентификацию входных и выходных документов; фиксирование в журнале событий ввода исходных данных; сохранность и защиту входной, выходной и хранимой информации. Длительность хранения данных с цикличным обновлением для оперативного доступа должна составлять не менее 1 года, устарев- шие данные должны переноситься в архив. Продолжительность хране- ния информации в архивах должна быть не менее 3 лет. Должна быть предусмотрена возможность резервного копирования и восстановления текущих данных. Информационная безопасность должна обеспечиваться сред- ствами операционной системы, баз данных, сетевых экранов и антиви- русных программ. Системы сбора и хранения данных должны создаваться на основе серверных комплексов, систем хранения и резервного копи- рования/восстановления информации, промышленного сетевого обо- рудования. ТелемеханикаСистема телемеханики является территориально распреде- ленной, входящей в состав АСДУ, и должна представлять собой иерар- хическую структуру, включающую: нижний уровень – датчики дискретных сигналов, измерительные преобразователи и исполняющие механизмы (привод РПН, выходные реле, контакторы и др.); средний уровень (далее – контролируемый пункт, или КП) – про- граммируемые микропроцессорные контроллеры, осуществляющие сбор и предварительную обработку первичной информации в реальном масштабе времени, а также управление оборудованием; оборудование и каналы связи; верхний уровень (далее – пункты управления, или ПУ) – сервера те- лемеханики и баз данных, выполняющих обработку информации в реаль- ном масштабе времени и формирование баз данных, а также сеть АРМ, обеспечивающих отображение информации и управление системой. Основными требованиями к построению системы телемеха- ники являются: модульное построение технических и программных средств, при- кладного и технологического программного обеспечения; открытость архитектуры комплекса технических средств и про- граммного обеспечения; выполнение функций контроля и управления сетевым объектом. Сбор информации с объектов управления электрическими се- тями 0,4–10 кВ должен быть предусмотрен в следующем объеме: телесигнализация положения основного коммутационного обору- дования 10 (6) кВ (выключатели нагрузки, вакуумные/элегазовые выклю- чатели, разъединители, заземляющие ножи); аварийно-предупредительная сигнализация; телесигнализация срабатывания систем пожарной и охранной сиг- нализации; телесигнализация срабатывания УПН, положения ключа управле- ния в цепях дистанционно управляемых объектов, наличие/отсутствие напряжения на секциях 0,4 кВ; телеизмерение токов, а по возможности активной и реактивной мощности линий электропередачи 10 (6) кВ; телеизмерение токов, активной и реактивной мощности, напряже- ния блок-станций; телеизмерение напряжений на шинах 10 (6) кВ (при возможности) и 0,4 кВ; телеуправление вакуумными/элегазовыми выключателями, выклю- чателями нагрузки 10 (6) кВ. Сбор информации с объектов управления электрическими се- тями 0,4–10 кВ при необходимости может быть дополнен следующими сигналами: телесигнализация положения выкатного элемента основного ком- мутационного оборудования 10 (6) кВ при его наличии; телесигнализация положения вводных и секционных коммутацион- ных аппаратов на стороне 0,4 кВ; телесигнализация положения коммутационных аппаратов отходя- щих линий электропередачи 0,4 кВ; телеизмерение токов, а по возможности активной и реактивной мощности присоединений понижающих трансформаторов 10 (6)/0,4 кВ на стороне 10 (6) кВ; телеуправление вводными и секционными коммутационными ап- паратами на стороне 0,4 кВ; телеуправление коммутационными аппаратами отходящих линий электропередачи 0,4 кВ; телеуправление блок-станциями. Телеуправление коммутационными аппаратами должно быть обеспечено в нормальном и аварийном (в том числе при полном обе- сточивании ТП, РП, КТП и др.) режимах. В качестве датчиков дискретных сигналов должны использо- ваться «сухие» контакты устройств РЗА, блок-контакты коммутационно- го оборудования, ключи управления, выходные контакты систем охран- ной и пожарной сигнализации. Для съема одного дискретного сигнала необходимо использовать два контакта (нормально открытый и нор- мально закрытый). Допускается использовать один контакт при отсут- ствии технической возможности организации второго контакта для су- ществующего оборудования, не предусматриваемого к замене в рамках реализуемого проекта. Для съема дискретных сигналов и выдачи команд телеуправ- ления допускается использовать микропроцессорные терминалы защит с организацией цифрового обмена данных со средним уровнем системы телемеханики на базе интерфейсов RS-232/485 или с использованием протоколов передачи данных МЭК 61850, технологий Ethernet. На каждом объекте автоматизации КП должен быть пред- ставлен контроллером, при необходимости с несколькими выносными модулями, которые взаимодействуют с датчиками и исполнительными устройствами. Оборудование КП на объекте автоматизации должно выпол- нять следующие функции: прием и первичную обработку информации от датчиков и преобра- зователей с привязкой их к меткам реального времени с погрешностью не более 100 мс; дешифрацию и выдачу управляющих (блокирующих) команд, фор- мируемых на верхнем уровне; информационное взаимодействие с составными частями системы; автодиагностику, обеспечивающую постоянный контроль работо- способности составных частей системы и линий связи с соответствую- щей светодиодной индикацией; осуществление аппаратного перезапуска от сторожевого таймера при сбоях и зависаниях управляющих программ. Требования к входным/выходным модулям КП: входные модули КП должны быть рассчитаны на подключение следующих аналоговых сигналов: унифицированные токовые сигналы постоянного тока 0–5 мА, 4–20 мА (с диагностикой обрыва); унифицированные сигналы постоянного напряжения 0–5 В, 0–10 В, +/-10 В; сигналы с термоэлектрических преобразователей и термометров сопротивления при необходимости; сигналы по цифровому интерфейсу. Как правило, съем сигналов телеизмерения должен быть осущест- влен с использованием цифрового интерфейса. В исключительных случаях при отсутствии технической возможности допускается обеспе- чивать съем сигналов телеизмерения с помощью унифицированных аналоговых сигналов; в модулях ввода аналоговых сигналов КП должна быть обеспе- чена фильтрация (подавление) электромагнитных помех общего и нор- мального вида в соответствии с требованиями к общепромышленным средствам обработки информации, а также устойчивость к помехам им- пульсного типа амплитудой до 1,5 кВ (передний фронт длительностью 1,2 мкс, задний фронт – плавный спад до 0,75 кВ за 50 мкс); входные модули для приема токовых аналоговых сигналов должны обеспечивать фильтрацию помехи поперечного вида с уровнем 20 мВ; модули ввода телесигнализации должны обеспечивать ввод сигна- лов от датчиков типа «сухой» контакт. Каждый канал телесигнала дол- жен работать параллельно, независимо друг от друга. Питание цепей ТС обеспечивается напряжением постоянного тока уровнями 24 В, 48 В, 110 В, 230 В (предпочтение следует отдавать напряжению более высо- кого потенциала). Определение состояния телесигналов должно проис- ходить с защитой от «дребезга» контактов; каждый аналоговый и дискретный вход КП должен быть гальва- нически изолирован от всех других цепей КП. Гальваническая развяз- ка должна выдерживать синусоидальное напряжение с амплитудой до 100 В и импульсное напряжение длительностью до 50 мкс с ампли- тудой до 1500 В; модули выдачи сигналов телеуправления должны предусматри- вать устройства нормализации с цепями управления уровнем напряже- ния 230 В в точке сопряжения с контроллером телемеханики; для вывода из работы цепей выдачи команд телеуправления и це- пей формирования телесигнализации предусматриваются специальные ключи или отключающие устройства; максимальное значение напряжения помехи общего вида часто- той 50 Гц между измерительной цепью и заземлением устройства кон- троллера телемеханики может достигать 230 В. Должны быть обеспечены следующие требования к обработ- ке информации контроллером телемеханики уровня КП: для любого сигнала телеизмерения (независимо друг от друга) должна быть обеспечена настройка масштабирования информации и задания граничных значений (предупредительных и аварийных уста- вок). При выходе значения за ту или иную уставку должен быть автома- тически сформирован соответствующий сигнал; признак изменения параметра сигнала телеизмерения должен задаваться соответствующей уставкой. В случае если абсолютное зна- чение разности между текущей величиной телеизмерения и его преды- дущим переданным значением на верхний уровень больше или равно значению уставки, то результат телеизмерения считать изменившимся; контроллер телемеханики должен позволять индивидуально для каждого сигнала телеизмерения задавать значение уставок, в том числе удаленно по протоколу МЭК 60870-5-101 (104); определение состояний телесигналов должно происходить с за- щитой от дребезга, с задержкой не более 100 мсек. Достоверными сле- дует считать телесигналы, не изменяющиеся более 20 мсек. При нали- чии двух контактов (нормально открытый и нормально закрытый) одного сигнала необходимо программно обеспечивать контроль его достовер- ности; КП должен обеспечивать периодический опрос с настраиваемым пользователем периодом, а также передачу телеинформации по запросу. Информационный обмен между компонентами нижнего и среднего уровня системы необходимо обеспечивать на основе интер- фейсов RS-232/485, Ethernet. В качестве физической среды передачи данных на дальние расстояния или через места повышенного уровня электромагнитных помех следует использовать волоконно-оптические каналы, в остальных случаях допускается использовать медные кабели связи. Передача телеметрической информации между компонен- тами среднего и верхнего уровней должна выполняться по протоколу МЭК 60870-5-101 (104). Допускается использование других открытых протоколов с возможностью спорадической передачи данных при соот- ветствующем технико-экономическом обосновании. Для реклоузеров (при отсутствии необходимости организации авто- матических переключений), в распределительной электрической сети 0,4–10 кВ при аварийных отключениях в ней или при реализации децен- трализованного подхода управления автоматическими переключения- ми допускается передача телеметрической информации по протоколу MODBUS RTU. Время передачи транслируемой телеметрической информации не должно превышать 1 сек. с момента ее поступления в систему. В слу- чае применения систем связи без гарантированной доставки инфор- мационных пакетов (например, GPRS) необходимо предусматривать контроль подтверждения доставки информации. Время передачи ин- формации в этом случае не нормируется. Все контроллеры телемеханики должны иметь автономные часы. Вся собираемая информация должна иметь привязку к локаль- ному времени ее получения на контроллере телемеханики с погрешно- стью не более 100 мсек. Автономные часы контроллера телемеханики должны быть синхро- низированы с единым временем с точностью, определяемой дисперсией передачи пакетов между источником и приемником времени, но не хуже 200 мсек. При отсутствии доступа к внешним источникам времени ав- тономными часами должна поддерживаться требуемая точность часов всех компонентов системы телемеханики в течение не менее 10 суток. В качестве источника точного времени допускаются к использова- нию: приемник GPS/ГЛОНАСС, подключенный на верхнем уровне ПУ; приемник GPS/ГЛОНАСС, подключенный к одному или нескольким контроллерам телемеханики; серверы времени в технологической сети; службы времени радиовещания. Программное обеспечение для автоматизации распределительных электрических сетейПрограммное обеспечение для автоматизации распредели- тельных электрических сетей должно быть построено на модульном принципе с применением компонентов, использующих унифицирован- ные стандартизированные протоколы. Для обеспечения автоматизации распределительных электри- ческих сетей программное обеспечение должно состоять из следующих подсистем (см. рисунок 6): подсистема диспетчерского управления и сбора данных (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA); подсистема управления распределительной электрической сетью (Distribution Management System, DMS); подсистема управления отключениями (Outage Management System, OMS); подсистема геоинформационной системы (Geographical Information System, GIS); подсистема планирования ресурсов предприятия (Enterprise Resource Planning, ERP). Рисунок 6 – Архитектура построения программного обеспечения Подсистема диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) должна обеспечивать выполнение следующих задач: прием информации о контролируемых технологических параме- трах от контроллеров нижнего уровня и датчиков в режиме реального времени (на базе использования стандартных интерфейсов, в частности с применением технологии OPC); работа в едином времени; вторичная обработка принятой информации: масштабирование принятых величин (при необходимости), вычисление производных ха- рактеристик, верификация принятой информации; обеспечение возможности производства операций дистанционно- го управления и регулирования объектами автоматизации как по коман- де диспетчера, так и по командам, выработанным специализированны- ми программами (от подсистемы OMS, DMS); поддержка функций, обеспечивающих безопасное проведение ре- монтно-восстановительных работ; архивирование на указанную глубину и с заданной цикличностью набора оперативной информации, журналов аварийных событий, дей- ствий диспетчеров на указанную глубину и с заданной цикличностью; динамическая раскраска отображения групп электрической сети; графическое представление хода технологического процесса, а также принятой архивной информации в удобном для восприятия виде; управление диспетчерским щитом; оповещение обслуживающего персонала об обнаруженных ава- рийных событиях, связанных с контролируемым технологическим про- цессом, и состоянии программно-аппаратных средств; формирование набора отчетных документов на основе архивной информации; обмен информацией с автоматизированной системой управле- ния уровня областной энергосистемы, объединенной энергосистемы; непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами; обеспечение информацией АРМ, входящих в состав АСДУ в со- ответствии с 11.1.4. Подсистема управления распределительной электрической сетью (DMS) должна обеспечивать выполнение следующих задач: прогнозирование графиков электрической нагрузки: долгосрочное (на несколько лет, один год, квартал), краткосрочное (на неделю, на сутки); расчет установившихся режимов распределительных электриче- ских сетей на основе ее динамической модели с учетом прогнозируемых и фактических значений электрических нагрузок, формирование опти- мальных режимов работы электрической сети и выдача управляющих воздействий через подсистему SCADA или формирование предложений диспетчеру по оптимизации режима работы электрической сети (в под- системе должен быть обеспечен выбор режима ее функционирования – автоматический или автоматизированный); на основе расчетов установившихся режимов распределительных электрических сетей обеспечить: обработку и верификацию контрольных замеров, осуществляемых подсистемами SCADA, АСКУЭ; оптимизацию законов регулирования напряжения в центрах пита- ния, выбор ответвлений силовых трансформаторов, оптимизацию режи- мов работы конденсаторных батарей, накопителей энергии; расчет оптимальных точек нормального токораздела электриче- ских сетей по критерию минимума потерь электроэнергии (мощности); анализ загрузки силовых трансформаторов и выбор экономичного режима их работы (при наличии на ТП, КТП двух трансформаторов); разработку и корректировку нормальной и ремонтной схем распре- делительных электрических сетей; оценку режимных последствий ввода в работу новых объектов и подключение их к различным точкам существующей распределитель- ной электрической сети; расчет токов короткого замыкания в распределительной электри- ческой сети; расчет уставок РЗА, выбор плавких вставок в электрической сети 10 (6) кВ, 0,4 кВ, выбор защитных характеристик автоматических выклю- чателей 0,4 кВ; организацию симулятора для подготовки диспетчеров, тренировок по работе в экстренных ситуациях, не препятствующую работе основ- ных подсистем DMS, SCADA, OMS. Подсистема управления отключениями должна обеспечивать выполнение следующих задач: ведение электронных типовых бланков переключений; управление плановыми/внеплановыми отключениями на основа- нии электронных бланков переключений; определение места повреждения на основании данных от устройств ОМП, УПН, положений коммутационных аппаратов, данных от подсисте- мы АСКУЭ с указанием их пространственного положения с использова- нием подсистемы GIS; формирование и контроль последовательности выполнения ко- манд телеуправления при организации централизованного управления автоматическими переключениями в распределительных электрических сетях для локализации места повреждения и выбора оптимального ва- рианта восстановления электроснабжения неповрежденных участков электрической сети по заданному набору критериев (обеспечение тре- буемого уровня напряжения, снижение потерь мощности); определение и анализ показателей непрерывности электроснаб- жения (согласно разделу 10); управление оперативно-выездной бригадой при плановых/внепла- новых/аварийных переключениях посредством использования перенос- ных АРМ c архивированием каждого переключения и автоматического отражения его в подсистемах SCADA, DMS; оповещение потребителей о плановых/внеплановых/аварийных отключениях посредством автоматических рассылок SMS-сообщений и/или использования телефонного автоинформатора. Подсистема планирования ресурсов предприятия должна обе- спечивать выполнение следующих задач: учет и анализ технического состояния оборудования с формирова- нием планов-графиков профилактических испытаний. Анализ состояния оборудования должен производиться на основании обработки данных, полученных как непосредственно с установленных датчиков оборудова- ния (например, газоанализатор в баке масляного трансформатора), так и по косвенным параметрам электрической сети (например, коммутаци- онный ресурс выключателя по количеству циклов отключений и значени- ям коммутируемого тока в них, перегрузочная способность трансформа- тора по фактическим нагрузкам в течение эксплуатации); формирование планов-графиков капитальных ремонтов и техни- ческого обслуживания; ведение электронных протоколов испытаний и измерений, листков осмотра, журналов дефектов, отчетов бригад, актов приемки выполнен- ных работ, актов на списание оборудования и материалов; управление персоналом предприятия РЭС; управление ресурсами предприятия РЭС за счет интеграции ин- формационного пространства базы данных паспортизации оборудова- ния с базой данных автоматизированного бухгалтерского учета. Для решения перечисленных задач необходимо исходить из принципа минимизации числа используемых приложений. При вы- боре решения для автоматизации каждого нового процесса в первую очередь должна рассматриваться возможность автоматизации в рамках существующих приложений. Программное обеспечение должно удовлетворять следующим требованиям: предоставлять пользователям удобный и единообразный графи- ческий интерфейс ко всем реализованным функциям; тексты и термины интерфейсов должны быть максимально прибли- жены к предметной области; предоставлять полную и развернутую документацию для пользо- вателей разных уровней с наличием интерактивных обучающих средств и материалов для облегчения освоения системы. Все применяемое программное обеспечение (ПО) должно со- ответствовать современному мировому уровню, системное ПО должно быть лицензионным, прикладное ПО должно быть сертифицировано. Автоматизированная система контроля и учета энергии (АСКУЭ)Организация учета электроэнергии должна осуществлять- ся в соответствии с требованиями нормативных правовых актов, на- стоящего технического кодекса, а также других ТНПА в части, которая не противоречит настоящему техническому кодексу. АСКУЭ должна представлять собой территориально распре- деленную систему, состоящую из следующих уровней: нижний уровень – измерительные трансформаторы тока и напря- жения, их вторичные измерительные цепи, электронные счетчики элек- троэнергии (СЭ), образующие в совокупности цифровой измерительный комплекс (ЦИК); средний уровень – УСПД и каналы связи с верхним уровнем. Вы- полняет функции сбора, обработки, хранения и передачи информации по данной электроустановке либо группе электроустановок; верхний уровень – программно-технические средства, предназна- ченные для сбора, хранения, отображения, документирования и обра- ботки данных в АСКУЭ объектов и субъектов учета. ЦСОД АСКУЭ должен обеспечивать обмен информацией со смежными подсистемами, функционирующими на базе ДП РЭС, ФЭС по технологической сети. Периодичность сбора данных учета с нижнего уровня на верх- ний должна соответствовать требованиям ЭСО и других заинтересован- ных сторон. Среднее время восстановления АСКУЭ при одиночном отказе должно составлять, как правило: не более 8 ч – на обслуживаемом объекте; не более 24 ч – на необслуживаемом объекте. Допускается увеличение времени восстановления отдельных компо- нентов системы, но не более чем на три рабочих дня на необслуживае- мых объектах. На границах раздела балансовой принадлежности электриче- ских сетей должен быть организован расчетный учет электроэнергии. Если граница раздела балансовой принадлежности электрических сетей проходит по промежуточной точке ЛЭП, то расчетный учет элек- троэнергии следует организовать: для ЛЭП 10 (6) кВ – с применением реклоузеров, пунктов коммер- ческого учета (ПКУ); для ЛЭП 0,4 кВ – с применением ЩУЭ. Допускается организовывать расчетный учет на ЛЭП 10 (6) кВ без от- ветвлений на ближайших РП 10 (6) кВ, ТП 10 (6) кВ с применением СЭ с функциями расчета технологического расхода электроэнергии на ее передачу в элементах электрической сети. На объектах малой генерации или электростанциях с выдачей электроэнергии в электрическую сеть должен быть организован расчет- ный учет электроэнергии. На РП 10 (6) кВ, ТП 10 (6) кВ должны быть организованы точки учета электроэнергии на следующих присоединениях: на вводах силовых трансформаторов со стороны низшего напря- жения; на отходящих линиях электропередачи 0,4 кВ, включая линии ос- вещения; на отходящих линиях электропередачи 10 (6) кВ, если хотя бы одна из них питает потребителя (потребителей) или является линией связи с объектами электрических сетей смежных ФЭС, других субъектов хо- зяйствования или соседних государств. При наличии на РП 10 (6) кВ, ТП 10 (6) кВ пяти и менее рас- четных точек допускается подключение счетчиков электроэнергии не- посредственно к каналообразующей аппаратуре, исключая из среднего уровня УСПД. Измерительные трансформаторы тока и напряжения, элек- тронные СЭ должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений Республики Беларусь. Все составляющие компоненты АСКУЭ должны быть защи- щены от несанкционированного доступа как в аппаратной, так и в про- граммно-информационной части обеспечения. Синхронизация времени АСКУЭ ПС 10 (6) кВ должна осу- ществляться с верхнего уровня. Данные измерений АСКУЭ могут быть использованы в каче- стве телеизмерений в других системах автоматизации (телемеханиза- ция) распределительных электрических сетей. |