|
КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕМЕХАНИКИ И УЧЕТА «ЭНЕРГИЯ» НА БАЗЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО ПУ И РАССРЕДОТОЧЕННЫХ КП (ОИК АСДУ, АСКУЭ)
Области применения: нефтегазовая промышленность электроснабжение теплоэнергетика транспорт производство
В настоящее время разработано и применяется ряд устройств телемеханики (ТМ) зарубежного производства и производства стран СНГ. Они выполняют свои функции в полном объеме и с достаточной степенью надежности и достоверности, однако, не лишены определенных и существенных недостатков. Так, например, системы ТМ западных стран достаточно дорогостоящие и требуют наличия высокоскоростных линий передачи информации, для построения ко¬торых необходимы крупные вложения финансовых средств. При выполнении работ на подстанциях импортное оборудование требует большого количества кабельной продукции, а также продолжительного времени на монтаж и наладку объектов. Предлагаемая ООО «НПФ «Энергия» комплексная система телемеханики и учета «Энергия», во многом устраняя эти проблемы, представляет собой систему сбора и обработки данных, сочетающую основные функции телемеханики: измерение, обработку, передачу информации, оперативное управление, являясь многоуровневой, предоставляет каждому пользователю возможность работы с информацией своего уровня при скрытости имеющихся посторонних данных. В моменты отсутствия оперативной информации оборудование позволяет одновременно с данными телемеханики, получаемыми в реальном времени принимать показания приборов технического и коммерческого учета, вести охрану удаленных объектов энергетики, а также управлять включением и отключением потребителей, что сегодня становиться особенно актуальным. Сроки выполнения монтажных и наладочных работ сводятся к минимуму, как и количество необходимой кабельной продукции благодаря построению «нижнего уровня» по рассредоточенному принципу: устройства ввода/вывода информации располагаются в непосредственно в (на) технологических устройствах и объединяются в информационную сеть всего лишь «витой парой», что делает внедрение более доступным в техническом и финансовом отношении. Система обеспечивает надежную непрерывную работу в условиях любого производства, при этом дает практичный и экономный способ ввода нового и поэтапной замены устаревшего оборудования нижнего и верхнего уровней. Номенклатура предлагаемого оборудования позволяет создать как простейшие системы, включающие в себя системный компьютер с группой «устройств рассредоточенных» для сбора информации, так и сложные иерархические комплексы, объединяемые разнообразными каналами связи, локальной технологической сетью, физической парой, ВЧ каналом, радиоканалом, радиоэзернет, GSM/GPRS, оптоканалом... . 000 «НПФ «Энергия», г. Киев, разработано ряд модификаций устройств сбора информации нижнего уровня.
Рассредоточенный контролируемый пункт КП «РКП-5»
Контролируемый пункт КП «РКП-5» (в дальнейшем РКП) является рассредоточенным интеллектуальным устройством. РКП предназначен для построения автоматизированных систем диспетчерского управления АСДУ, автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии АСКУЭ. РКП выполняет функцию ввода телемеханической информации и вывода команд управления удаленными энергетическими и другими объектами, снятие данных с устройств технического и коммерческого учета расхода энергоносителей посредством предоставленных каналов связи с целью контроля и управления оперативной диспетчерской службой удаленными объектами с пульта управления ЦДП и получения данных об энергопотреблении режимной службой.
Основные функции РКП:
-
входные сигналы: телесигнализация (ТС), (телеизмерение текущее) ТИТ, (телеизмерение интегральное) ТИИ;
-
выходные сигналы: телеуправление (ТУ) и телерегулирование (ТР);
-
ввод информации интеллектуальных устройств релейной защиты, счетчиков по RS232, RS485 и др.
Дополнительные функции РКП:
-
чтение настроек интеллектуальных устройств учета энергоносителей, устройств релейной защиты;
-
снятие характеристик текущих и аварийных процессов интеллектуальных устройств учета энергоносителей, устройств релейной защиты согласно их технических возможностей.
Состав РКП-5:
Конфигурация РКП задается интеллектуальными устройствами нижнего уровня УР-N/N/N или интеллектуальными устройствами другого типа и других производителей: интеллектуальными устройствами релейной защиты и/или интеллектуальными устройствами учета энергоносителей. Адаптация устройства РКП к требованиям конкретного заказа выполняется программированием КИТ, а также требуемым технологическим подключением и программированием устройств сбора/выдачи информации. Согласование с предоставленными каналами связи производится посредством каналообразующих устройств, программ и аппаратуры согласования. Устройства рассредоточенные (УР-N/N/N) сбора /выдачи телемеханической информации предназначены для сопряжения с вторичными цепями ТС, ТУ, ТИТ, ТИИ устанавливаются в непосредственной близости от датчиков и исполнительных механизмов; Устройства интеллектуальные (МРЗС, SEPAM, РЕКЛОУЗЕРЫ, счетчики технического и коммерческого учета энергоносителей и другие) могут использоваться в составе РКП-5 для получения сведений о состоянии оборудования, снятия архивов протекания аварийных событий, сведений по учету расхода энергоносителей, выдачи команд телеуправления.
Концентратор интеллектуальный телемеханический (КИТ) предназначен для сбора информации с устройств УР-N/N/N, а также других интеллектуальных устройств: МРЗС, SEPAM, РЕКЛОУЗЕРЫ, счетчики технического и коммерческого учета энергоносителей и др. по RS485, RS442, токовой петле, а также для организации обмена информацией с ПУ диспетчерской по предоставленному каналу связи в требуемом протоколе. Промежуточные Устройства согласования УР-ХХХ/ХХХ применяются для согласования интерфейсов и (или) протоколов интеллектуальных устройств нижнего уровня с устройством КИТ, а также при технологической необходимости.
Технические характеристики
Технические характеристики каналов ввода / вывода модулей УР-N/N/N
Модель УР |
Количество параметров |
АЦП, разрядность (вх./вых.диапазон) |
Температурный диапазон |
ТС |
ТУ (ТР) |
ТИТ |
ТИИ |
УР 27.00.00 (для КП) |
27 |
0 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 08.04.00 (для КП) |
8 |
4 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 11.08.00 (для КП) |
11 |
8 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 08.04.04 (для КП) |
8 |
4 |
4 |
0 |
8(12)бит, (0+5мА) 8(12)бит, (0+20мА) 8(12)бит, (-5-0 +5мА) |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 08.04.08 (для КП) |
8 |
4 |
8 |
0 |
8(12)бит, (0+5мА) 8(12)бит, (0+20мА) 8(12)бит, (-5-0 +5мА) |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 08.04.00.04 (для КП) |
8 |
4 |
0 |
4 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 08.04 3i/3U/3P/3Q/cos (для КП) |
8 |
4 |
18 |
0 |
14 бит |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 14.13.00щ (щит дисп.) |
13 темного отражения |
0 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 16.16.00щ (щит дисп.) |
16 темного отражения |
0 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УРщ 00.27.00щ (щит дисп.) |
27 светлого отражения |
0 |
0 |
0 |
Нет |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 00.00.08щ (щит дисп.) |
0 |
0 |
8 |
0 |
(0 +5мА); (0 +24мА); (-5-0 +5мА); (0 +10мВ) |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 00.01.16щ (щит дисп.) |
0 |
0 |
16 |
0 |
(0 +5мА); (0 +24мА); (-5-0 +5мА); (0 +10мВ) |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
УР 00.00.00.08щ (щит дисп.) |
0 |
0 |
0 |
8 |
8(12) бит |
от -20 до +70 град. С -40 до +80 при заказе |
* КП РКП-5 позволяет применять устройства УРщ в конфигурировании КП, УРкп в конфигурации щита при соответствующем заказе.
Общие технические характеристики для модулей семейства УР-N/N/N
Интерфейс |
RS485 |
Диапазон U питания модуля , +V |
+10В ... 36В |
Номинальное U питания модуля |
+24В (+-10%) |
Потребляемая мощность при номинальном U питания (без «нагрузки» к каналов ввода-вывода ) |
Макс. 0,8 Вт |
Рабочая температура |
-20иС...60°С (-40иС...80°С - при заказе) |
Температура хранения |
-20°С ... 50°С |
Влажность |
0 ... 90% |
Характеристики внешних цепей: |
дискретный вход (ТС) |
амкнутый, не более 10 Ом разомкнутый; не менее 500 кОм |
дискретный выход (ТУ, ТР) - согласно заказа |
- ключ ЗОВ 0,5А, дополнительно, цепь комму-тации: - реле -250В, 16А; (удержан. 0,5-4,0сек.) - реле -250В, 25А. |
аналоговый вход (ТИТ) |
12 разрядный АЦП, +/- полярности Вход: 0-5мА; -5 -0- +5мА; 0-20мА и т.д. |
Технические характеристики ввода / вывода применяемых интеллектуальных устройств учета энергоносителей и релейной защиты - согласно технических описаний на устройства применяемые при построении структуры РКП.
КИТ
принцип подключения устройств УР: |
магистральный; |
количество подключаемых устройств УР:
без усилителя: скорость обмена в магистрали: обмен между устройствами нижнего уровня: |
до 256 шт.
до 32 шт. 9600-115200 бод RS 485; или др. |
гальваноразвязка с внешними информационными цепями: |
до 1500 В (по действующему значению) |
принцип подключения устройств КИТ (РКП)
к ПУ телемеханики диспетчерской: рекомендуемый: |
магистральный, радиальный
радиальный GSM/GPRS, ВЧ канал, радио-эзернет, оптоволокно...; |
канал связи (дуплекс, полудуплекс): |
|
скорость обмена с ПУ:
в ТМ протоколе: |
20-115200 бод. |
базовые протоколы обмена с верхним уровнем: |
"Гранит", МЭК 870-5-101, МЭК 870-5-104 |
* при заказе, под соответствующий канал связи КП - ПУ, выполняется комплектация каналообразующей аппаратурой: модемами, GSM/GPRS устройствами, гальваноразвязкой (МУГР), оптопреобразователями и др. ** КП "РКП-5" может работать совместно с ПУ телемеханики любого типа при соответствующем заказе протокола обмена КП - ПУ. *** КП "РКП-5", при соответствующем заказе снабжается устройством согласования для работы с интеллектуальными устройствами: счетчиками электроэнергии, расходомерами жидкости, газа, газоанализаторами взрывоопасной концентрации и другими интеллектуальными устройствами по порту RS232, RS485 и др., или подключаются в цепь телесигнализации при наличии у них выхода «сухой контакт» или «электронный ключ». **** гтрИ заказе, устройство КП «РКП-5» монтируется в искровзрывобезопасном корпусе.
* Примечание: Рассредоточенный "КП РКП-5" работает как по радиальному, так и по магистральному каналу связи. В качестве канала связи могут быть использованы: физическая линия, ВЧ канал, радиоканал, радиоэзернет, интернет, сотовая связь, оптоканал, канал банком связи и др. с применением соответствующих согласующих устройств.
Универсальный ПУ
В качестве верхнего уровня применяются «ОИК Систел», г. Москва и «Универсальный ПУ телемеханики и учета Энергии», г. Киев. Универсальный ПУ (в дальнейшем ПУ) представляет собой «центральную приемо-передающую станцию - ЦППС» с встроенными контролерами. Универсальный ПУ может включаться в локальную вычислительную сеть ПЭВМ предприятия, организуя рабочие места для выполнения ряда задач. Скорость обмена информацией ПУ-КП-ПУ по приемо-передающим каналам с применением телемеханических протоколов от 20 до 115200 бит/с. Каждый радиальный канал связи индивидуально настраивается на требуемую скорость и протокол (ГРАНИТ, ТМ-512, МКТ-2, МКТ-3, TM-800, ТРС-1М, ТМ-320, ВРТФ-3, ТМ-120, КОМПАС, РПТ-80 и т.д.) КП или системы телемеханики в произвольных сочетаниях. Базовые протокол - Гранит (HDLC), МЭК 870-5-101, МЭК 870-5-104 с применением КП "Гранит" и КП «РКП-5». Подключение ЦППС может выполняться различными способами: - как самостоятельное устройство ПУ; - как устройство маршрутизирующее потоки информации на сервер телемеханики и сервер учета энергоносителей, для создания АСДУ и АСКУЭ; - параллельно существующим ПУ, без остановки работающих систем телемеханики, в режиме подслушивания каналов на стороне ПУ или КП; - как ЭВМ вышестоящего уровня, для интеллектуальных ПУ систем телемеханики типа "Гранит", "РПТ-80", "КОМПАС", с обменом информацией по телемеханическим каналам и другим каналам и протоколам данных. Для подключения к различным каналам связи необходимо использовать соответствующую каналообразующую аппаратуру, при необходимости с применением локальных конверторов протоколов. Программное обеспечение комплекса позволяет реализовать работу в реальном времени и обеспечивает автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера (оператора), для решения задач отображения оперативной информации, телеуправления, учета энергопотребления. Поддерживается работа в составе локальных вычислительных сетей. Кроме того, предлагается, на усмотрение заказчика, использовать в качестве диспетчерского щита для отображения информации мнемощиты производства СНГ, минищиты, проекционные системы фирм АББ или БАРКО, сопрягаемые с данным АРМом диспетчера, плазменные и другие современные устройства отображения. Программное обеспечение ПУ многофункциональное: - АРМ телемеханика, содержащий ряд сервисных функций: просмотра битового информационного потока, окна визуализации принятой и ретранслируемой информации, цифровой осциллограф для просмотра принимаемых сигналов каналов данных и др.; - АРМ диспетчера, предназначен для работы оперативного персонала; - АРМ релейщика, предназначенный для анализа аварийных отключений; - AРМ коммерческого учета; - АРМ администратора. В составе локальных вычислительных сетей работа «Универсального ПУ» реализована в среде WINDOWS, LINUX (многопользовательское, многозадачное рабочее место).
Функции АРМ Диспетчера
1. Оперативная информация: • отображение схем сетей и подстанций в цветном графическом многооконном режиме; • связи схем - нажатие экранной кнопки обеспечивает быстрый доступ из одной формы отображения в другую; • отображение оперативных данных телеметрии: аналоговых (ТИ-ТелеИзмерение) - в виде числа, диаграммы, уровня, графика и статусных (ТС-ТелеСигнал) - в виде мнемознака; • отображение оперативных, вычисляемых из ТИ величин, таких как Обобщенный Параметр (ОП): баланс мощностей, токов, вычисленная мощность, и т.д.; • оперативное ведение диспетчером схем коммутаций (ПсевдоТС): наложение заземлений, манипуляция разъединителями, и т.д. нетелемеханизированными устройствами и объектами; • отображение информации из баз данных - технологической и справочной информации о произвольных объектах; • отображение проинтегрированных значений для ТИ, ОП: за 30 минут для суточных графиков нагрузок, за любой заданный интервал времени для учета энергопотребления, в том числе по тарифным зонам. 2. Архивная информация: • произвольная глубина архива; • отображение архивной информации о ТИ; • отображение архивной информации о тревогах, событиях, сообщениях и действиях Диспетчера. Возможность отбора по типу, принадлежности (к заданной подстанции) и уровню контроля; • ретроспективный просмотр архивов, с отображением мнемосхем для любого заданного времени. 3. Обработка тревог и сообщений: • сообщения об изменении состояния (переключениях) ТС; • сообщения о выходах за контролируемые пределы для ТИ и ОП; • сообщения о пропадании информационных каналов; • цветовое выделение "тревожных" объектов на мнемосхемах, звуковая сигнализация; • оперативная сводка текущих тревог - с быстрым доступом к соответствующим мнемосхемам и архивам; • возможность смены уровня слежения - СНЯТИЕ и ВЗЯТИЕ на контроль датчиков и технологических объектов; • возможность отключения слежения за классами объектов - ТИ, ТС, информационный канал (КП). 4. Изменение параметров системы, технологических схем: • изменение контролируемых пределов для ТИ, ОП; • ручной ввод ТИ - на случай пропадания канала телеметрии или недостоверности телеметрических данных; • изменение коммутации схемы - переключение ПсевдоТС. 5. Телеуправление: • парольная защита; • контроль выполнения; • опрос КП, проверка каналов телеуправления. 6. Расчетные параметры, данная функция позволяет производить расчет параметров на базе измеряемых величин. 7. Печать отчетов, сводок и оперативных схем. Вид отчетов и сводок задает сам пользователь. Следует отметить, что предлагаемый ОИК непрерывно совершенствуется в плане расширения функций АРМ диспетчера и типов подключаемых периферийных устройств. Существует возможность подключения таких устройств отечественного производства, как ЦТ-5000, ИТЕК, ЭТ-2А. На рынке Украины широко внедряются новые много тарифные счетчики электроэнергии отечественного и зарубежного производства. При необходимости, наше предприятие готово приступить к внедрению в энергетике устройства - ретранслятора для передачи информации о потреблении энергии по тарифным зонам от счетчиков СТКЗ фирмы «Телекарт-Прибор», "АЛЬФА", "ЕВРОАЛЬФА", ЛАНДИС & ГИР, СИМЕНС, ШЛЮМБЕРЖЕ и т.д. по существующим низкоскоростным каналам. Следует отметить, что данный ОИК применим не только в энергетике, но и на других объектах с применением рассредоточенных систем сбора информации, там, где требуется управление удаленными объектами:
-
нефтегазовая промышленность;
-
системы водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения;
-
городской электротранспорт;
-
крупные промышленные предприятия;
-
агропромышленный комплекс.
Внешний вид ячейки рассредоточенного КП "РКП-5" комплексной системы телемеханики
Пример монтажа РКП-5 на тяговой подстанции в сосредоточенном исполнении
Пример подключения устройства УР рассредоточенного КП "РКП-5" в шкафу выпрямительного агрегата.
Монтаж КП РКП-5 в блоке каркасов
Наладка системы ТМ производится оперативно при помощи переносного компьютера непосредственно на действующих подстанциях
Система коммерческого учета электрической энергии 60-ти квартирного жилого дома г.Тбилиси. Счетчики - «Энергия-9» типа СТК Одесского завода «Телекарт». Система снабжена элементами охранной сигнализации и дистанционного управления с целью предотвращения несанкционированного доступа. Применен блок УР14/13 КП «РКП-5» с функцией телесигнализации и телеуправления.
Внедрения
За период 1994 - 2008 год коллективом ООО «НПФ «Энергия» выполнено ряд успешных внедрений данного ОИКа на Украине, работающего с разными типами устройств телемеханики:
-
Кировоградский Восточный ПЭС, Александровский РЭС (КП "ТМ-800В", КП "ГРАНИТ") - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Киевский Левобережный ПЭС (КП "ГРАНИТ", обмен с ПУ "РПТ-80") - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Киевские тепловые сети (КП "ГРАНИТ")- физический канал НС;
-
АК "КИЕВЭНЕРГО" (ПУ телемеханики "Систел" сетевой вариант, обмен данными с ПУ "Систел" Киевских кабельных сетей, КП "ГРАНИТ», обмен данными с ПУ "РПТ-80",) - ВЧ канал, физический канал НС, уплотненный канал;
-
ГАЭК "ЧЕРНИГОВОБЛЭНЕРГО" (КП "МКТ-2", КП "ГРАНИТ", обмен данными с ПУ "РПТ-80") - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Черниговский городской РЭС (МКТ-2, КП "ГРАНИТ", РПТ-80) - физический канал НС;
-
ГАЭК "КИЕВОБЛЭНЕРГО" (КП "КОМПАС", обмен данными с ПУ "РПТ-80" сетевой вариант) - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Комбинат "ПРОГРЕСС", г. Ирпень, Киевской обл. (КП "ГРАНИТ") - физический канал НС;
-
Черкасский Сельский РЭС (КП "ГРАНИТ", ретрансляция на "РПТ-80") - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Шполянский РЭС Черкассыоблэнерго КП «ГРАНИТ») - радиоканал;
-
Костопольский РЭС Ровнооблэнерго (КП "ГРАНИТ", КП "ТМ800В", КП "ГРАНИТ", ретрансляция на ПУ "ГРАНИТ") - ВЧ канал, физический канал НС;
-
Днепрооблэнерго, горсеть (SKADA "Систел", КП "ГРАНИТ", КП "РКП-5 УР") -физический канал НС, радиоканал;
-
КП «Киевпастранс» (ПУ телемеханики "Систел", КП "РКП-5 УР ", обмен между РДП) - физический канал НС, радиоканал;
-
Мелитопольские электрические сети (КП "ГРАНИТ", сетевой вариант) - ВЧ канал;
-
Киевские кабельные сети АК "Киевэнерго" (ПУ телемеханики "Систел", КП "ГРАНИТ", КП "РКП-5 УР", КП "РКП-5" на базе интеллектуальных устройств релейной защиты "МРЗС-05") - физический канал НС;
-
Криворожский ЦГОК (SKADA "Систел", КП "ГРАНИТ", КП "РКП-5 УР" ) - физический канал НС:
-
Криворожский СевГОК (SKADA "Систел", КП "РКП-5" на базе интеллектуальных устройств релейной защиты "МРЗС-05", "СЕПАМ") - физический канал НС.
|
|