Разработанный компанией ООО «Релематика» программно-технический комплекс «UniSCADA» (ПТК) предназначен для решения задач комплексной автоматизации энергообъектов. ПТК может применяться для построения АСУ подстанций, электрической части электростанций, многоуровневых систем АСДУ, систем энергоснабжения предприятий. В комплексе с технологическим сегментом на базе ПТК возможно построение единой АСУ электростанции.
Функциональные возможности
Технологические:
- измерение, преобразование, сбор аналоговой и дискретной информации о текущих технологических режимах и состоянии оборудования;
- контроль и регистрация отклонения аналоговых параметров за предупредительные и аварийные пределы и вывод их на экран;
- представление текущей и архивной информации оперативному персоналу и другим пользователям на ПС (контроль и визуализация состояния оборудования ПС);
- отображение на мнемосхемах объекта (с динамическим изменением состояния) значений аналоговых технологических параметров, существенных для ведения режимов и отображение состояния оборудования с индикацией отклонений от нормы;
- автоматизированное управление оборудованием ПС, в том числе коммутационной аппаратурой ПС (выключатели, разъединители, заземляющие ножи, привод РПН, технологическое оборудование: насосы, задвижки и др.);
- удаленное изменение состояния программных оперативных элементов систем РЗА, ПА, АСУ ТП: переключение групп уставок терминалов РЗА, оперативный ввод-вывод из работы, отключение-включение отдельных функций и др.;
- контроль состояния и дистанционное управление локальными системами автоматического управления;
- программные блокировки управления коммутационной аппаратурой (оперативная логическая блокировка КА);
- технологическая предупредительная и аварийная сигнализации: контроль и регистрация предупредительных и аварийных сигналов, вывод их на АРМ, фильтрация, обработка;
- регистрация событий собственными средствами или посредством информационного обмена с автономными системами РЗА, ПА, РАС и др.;
- фиксация результатов определения места повреждения на ВЛ (ОМП) путем получения, архивирования и представления данных от автономных устройств ОМП, систем РЗА, РАС;
- мониторинг параметров качества электроэнергии посредством информационного обмена со специализированными устройствами ПКЭ (средствами измерений ПКЭ) или смежными системами (СМиУКЭ);
- информационное взаимодействие с имеющимися на ПС автономными цифровыми системами (РЗА, ПА, РАС, АИИС КУЭ, КСТСБ и т.п.) по стандартным протоколам;
- обмен оперативной информацией с ЦУС, РДУ, ОДУ;
- контроль уровней напряжения 110-500 кВ на шинах подстанции;
- мониторинг работы первичного оборудования;
- учет ресурса коммутационного оборудования.
Общесистемные:
- организация внутрисистемных и межсистемных коммуникаций, обработка и передача информации на смежные и вышестоящие уровни;
- тестирование и самодиагностика программной, аппаратной и канальной (сетевой) части компонентов ПТК, в том числе каналов ввода-вывода и передачи информации;
- синхронизация компонентов ПТК и интегрируемых в АСУ ТП автономных цифровых систем по сигналам системы единого времени;
- архивирование и хранение информации в заданных форматах и за заданные интервалы времени;
- защита от несанкционированного доступа, информационная безопасность и разграничение прав (уровней) доступа к системе и функциям;
- документирование, формирование и печать отчетов, рапортов и протоколов в заданной форме, ведение оперативной базы данных, суточной ведомости и оперативного журнала.
Основные преимущества ПТК
- единое решение для систем любой сложности, удовлетворяет возможности поэтапного развития:
— инструментарий инженера-релейщика (АРМ РЗА, АСУ РЗА);
— системы сбора и передачи информации (ССПИ);
— АСУ ТП энергообъекта. - широкие возможности интеграции и коммуникации:
— использование встроенных протоколов SCADA;
— собственная универсальная среда передачи данных;
— развитие коммуникационных модулей собственной разработки;
— возможность внедрения ПО сторонних организаций. - гибкость и возможность модернизации:
— наличие функциональных библиотек для адаптации к отраслевым требованиям любых заказчиков;
— построение ПТК на основе готовых шаблонов и типовых решений (примеров);
— возможность создания новых, а также модификации и расширения существующих библиотек под индивидуальные требования заказчика. - собственный конфигуратор позволяет:
— оптимизировать объём работ при создании проекта;
— снизить сроки создания и внедрения проекта;
— снизить вероятность ошибок;
— легко модернизировать текущую конфигурацию ПТК.
Компоненты ПТК
- измерительные преобразователи;
- контроллеры присоединений;
- устройства сопряжения с объектом (УСО):
— контроллеры телемеханики;
— программируемые логические контроллеры (ПЛК). - устройства измерения, сбора и обработки аналоговой и дискретной информации (контроллеры сбора общеподстанционных сигналов);
- микропроцессорные терминалы релейной защиты и автоматики (РЗА) с/без функцией АУВ;
- аппаратные средства локальной вычислительной сети (ЛВС);
- устройства синхронизации единого времени;
- контроллеры среднего уровня (станционные, функциональные);
- серверы ТМ;
- устройства сбора, обработки и архивирования данных (серверы, шлюзы);
- устройства представления информации пользователям (автоматизированные рабочие места персонала (АРМ), принтеры, экраны коллективного пользования и т.п.);
- система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ);
- устройства смежных систем, интегрированных в АСУ ТП.
Функции ПТК
Оперативное и диспетчерское управлениеФункции оперативного и диспетчерского управления в ПТК осуществляются с использованием автоматизированного рабочего места оперативного персонала. Оператору предоставляется информация о положениях коммутационных аппаратов, авариях и событиях, а также возможность производить управление. В ПТК также имеется возможность осуществлять программные блокировки по управлению коммутационными аппаратами.
Рис.1 — Экран контроля состояния и управления оборудования
Архивирование и хранение данных
-
- Ведение архивов для следующей информации:
— аварийная и предупредительная сигнализация;
-
- — значения аналоговых величин с метками времени (тренды);
- — действия оперативного персонала по управлению, подтверждению событий изменениям конфигурации ПТК.
- Объем архивируемой информации может быть настроен администратором ПТК.
- Длительность архива обусловлена объемом дискового пространства.
- Автоматическое резервное копирование данных по задаваемому графику.
- Поддержка современных типов серверов баз данных.
Диагностика компонентов ПТКПТК строится таким образом, чтобы в нем присутствовала возможность контролировать каждый ее узел, а также параметры каналов связи между устройствами. Это достигается за счет применения управляемых сетевых коммутаторов и программ, отслеживающих статусы связи с устройствами.
В ПТК предусмотрена диагностика:
- статусы связи с каждым из устройств-источников информации;
- контроль обрыва линии связи с оборудованием;
- контроль параметров сетевых устройств по протоколу SNMP.
Рис.2 — Экран диагностики компонентов ПТК
Резервирование компонентов ПТК
- Горячее резервирование серверов обработки и хранения данных.
- Использование оборудования с поддержкой резервирования питания.
- Возможность использования резервируемых каналов связи.
Мониторинг первичного оборудования
- Коммутационный ресурс выключателей.
- Механический ресурс выключателей.
- Возможность интеграции систем мониторинга первичного оборудования других производителей.
Интеграция со смежными подсистемами может осуществляться следующими способами:
- по протоколам связи:
— МЭК 61850-8-1;
— МЭК 60870-5-101/104;
— МЭК 60870-5-103;
— Modbus RTU;
— SPA-bus. - по технологии ОРС с использованием соответствующих ОРС-серверов;
- посредством обмена информацией через базы данных.
Примеры интегрируемых подсистем:
- сопряжение с системами автоматизированного контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ);
- система технологического видеонаблюдения;
- сопряжение с системами пожарной и охранной сигнализации.
Формирование отчетной документации
- Возможность построения отчетов с применением фильтров.
- Возможность быстрой разработки собственных отчетов и внесения изменений в стандартные отчеты.
- Сохранение отчетов в форматах RTF, Excel, PDF, HTML.
- Распечатка отчетов.
Автоматизированные рабочие места персонала
- АРМ оперативного персонала:
— обработка и отображение информации о технологических процессах ПС в виде динамических мнемосхем;
— аварийная и предупредительная сигнализация при срабатывании устройств РЗА и самопроизвольных (без команд оператора) отключениях выключателей;
— мониторинг, диагностика состояния и эксплуатации основного технологического оборудования,
— отображение архивов информации;
— построение отчетных форм, ведомостей. - АРМ персонала РЗА:
— доступ к микропроцессорным устройствам РЗА с возможностью изменения параметров (уставок);
— ведение журнала изменения уставок;
— считывание осциллограмм;
— просмотр и анализ осциллограмм;
— ведение архива осциллограмм;
— разделение прав доступа пользователей. - АРМ персонала АСУ ТП:
— ведение архива действий пользователей;
— диагностика оборудования и контроль работоспособности элементов ПТК;
— разделение и контроль доступа персонала к ПТК;
— анализ функционирования и подготовка отчетов о нарушениях в работе.
Перечень поддерживаемых устройств
На текущий момент имеется опыт интеграции в ПТК «UniSCADA» следующих устройств:
| Производитель
|
Типы устройств |
| ООО «Релематика» | Все серии устройств |
| ABB | Терминалы серий SPAC 8xx, REx670 |
| Schneider Electric | Терминалы серий Sepam 40, 80, 1000, 2000 |
| ООО НПП «ЭКРА» | Терминалы серий БЭ2502, БЭ2704 |
| ООО «НТЦ «Механотроника» | Терминалы серий БМРЗ, БМПА, БМЦС |
| ЗАО «Радиус Автоматика» | Терминалы серий «Сириус» и «ИМФ» |
| ООО «НТК Интерфейс» | Контроллер КП-ИCеть |
| «Прософт-Системы» | Контроллеры ARIS, модули TM, TC, TУ |
| SATEC | Счетчики электроэнергии SATEC |
| Siemens | S7-200, S7-300 |
| ООО «НТЦ Энергоавтоматика» | ИВК МикроСРЗ |
| ООО «Инженерный центр «Энергосервис» | Измерительные преобразователи ЭНИП-2, модули ввода/вывода ЭНМВ |
| «ННПО имени М.В. Фрунзе» | Счетчики «СЭТ-4» |
Примечание — Благодаря гибкой платформе ПТК «UniSCADA» возможна интеграция любого типа устройства.
Варианты структурных схем АСУ ТП подстанции
- Схема с одним кольцом и RSTP резервированием
| Резервирование осуществляется по технологии RSTP. Данная схема является бюджетной и может применяться на неответственных объекта (например, тупиковых ПС), требования к резервированию к компонентам АСУ ТП на которых не являются очень высокими. Стоимость решения на базе данной схемы может быть дополнительно уменьшена отказом от второго (резервного) шкафа Ш2800 01 и резервного шлюза «UniSCADA». |  |
- Схема с двумя кольцами и PRP резервированием
| Все контроллеры присоединения и шлюзы UniSCADA подключаются к дублированной сети по протоколу PRP. Для оборудования, не поддерживающего протокол PRP, подключение выполняется к одному (большому) кольцу с технологией резервирования RSTP. Информацию с контроллеров присоединения в сервера АСУ ТП поступают через шлюз «UniSCADA». |  |
- Схема с включением в PRP-кольца оборудования МП РЗА, ПА и ОМП с протоколом резервирования PRP
| Вариант включения в кольца PRP оборудования МП РЗА, ПА и ОМП. Текущее решение используется на ответственных объектах. Подключение серверов шкафов Ш2800 01 к ЛВС выполнено с применением устройства RedBox (MOXA РТ-G503) |  |
- Схема с включением оборудования в PRP-кольца и отдельную VLAN
| Вариант схемы включения в PRP-кольца оборудования МП РЗА, ПА и ОМП, имеющего протокол резервирования PRP. В схеме показаны также подключения оборудования с протоколом резервирования RSTP как в кольца, так и в отдельно настроенную от PRP-колец виртуальную сеть. |  |
Аттестация и сертификация
ПТК «UniSCADA» сертифицирована и аттестована в следующих отраслевых компаниях:
 |
| ПАО «Россети» |