РЕШЕНИЯ АСУТП ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ (АСУТП ЦПС)

Компания  «РТСофт» при разработке и создании цифровых подстанций исходит из принципа, что цифровая подстанция — это не отдельный класс объектов автоматизации, а эволюция классической схемы построения АСУТП. В рамках этого принципа мы используем имеющийся большой опыт построения классических АСУТП для получения наилучшего баланса между надежностью и стоимости системы.

АСУТП цифровых подстанций создаются на базе программно-технического комплекса SMART-SPRECON.

Главными отличительными принципами построения цифровой подстанции являются:

• применение единого протокола передачи информации между компонентами;

• построение автоматизированных систем с применением объектно-ориентированного подхода;

• переход от взаимодействия между компонентами ПС аналоговыми/дискретными сигналами к передаче всей информации по цифровым каналам.

И если первые два принципа закрываются полным переходом на протокол передачи данных в стандарте МЭК 61850 с описанием объекта и сигналов на языке SCL стандарта МЭК 61850-6, то последний требует применения оборудования в нетипичной для классической схемы среде функционирования и использования ранее не применявшегося протокола передачи данных.

В ЦПС оборудование АСУТП, выполняющее функции ввода-вывода дискретных сигналов и контроля прямого ввода ТТ и ТН, выносится из помещений и устанавливается в непосредственной близости первичного оборудования.

Контроллеры SPRECON-E-C, выполняющие функции преобразователей дискретных сигналов, а также преобразователи аналоговых сигналов размещаются в уличных шкафах специального исполнения, предназначенных для работы в широком температурном диапазоне и в сложной электромагнитной обстановке.

Полевой уровень включает:

Уличные шкафы с оборудованием:

• преобразователи дискретных сигналов (ПДС) на базе контроллера SPRECON-E-C;

• преобразователи аналоговых сигналов (ПАС) на базе партнерских решений с поддержкой протокола передачи данных стандарта МЭК 61850-9-2.

Оборудование для ячеек низкого класса напряжения:

• терминал РЗА с функциями контроллера ячейки на базе SPRECON-E-P (рис. 1);

• преобразователи аналоговых сигналов на базе партнерских решений с поддержкой протокола передачи данных стандарта МЭК 61850-9-2 (для ячеек вводов автотрансформатора и секционных выключателей);

• многофункциональные измерительные преобразователи (для ячеек отходящих линий).

Уровень присоединения включает следующее оборудование:

• контроллеры присоединений на базе контроллера SPRECON-E-C;

• терминалы РЗА на базе SPRECON-E-P.

Подстанционный уровень включает следующие компоненты:

• станционные контроллеры связи и управления на базе контроллера SPRECON-E-C;

• серверы АСУТП с ПО SCADA V460;

• стационарные и переносные АРМ с ПО SCADA SPRECON-V460;

• оборудование системы единого времени с поддержкой протоколов синхронизации времени PTP и NTP;

• оборудование системы гарантированного питания.
  

Рис. 1. Терминал РЗА с функциями контроллера ячейки

Основным протоколом передачи данных являются протоколы стандарта МЭК 61850. С полевого уровня на уровень присоединений ПАС передают данные в протоколе Sampled Values стандарта МЭК 61850-9-2 контроллерам присоединений и терминалам РЗА, а ПДС SPRECON-E-C – в протоколе GOOSE стандарта МЭК 61850-8-1.  Контроллеры присоединений SPRECON-E-C передают данные в станционные контроллеры в протоколе MMS стандарта МЭК 61850-8-1.

Локальная вычислительная сеть ПТК АСУ ТП состоит из станционной шины и шины процесса. Шина процесса отличается применением в ней передачи данных в протоколах Sampled Values и GOOSE и применением коммутаторов с поддержкой протокола синхронизации времени PTP, обеспечивающего точность синхронизации до 10 нс.

ЛВС строится на основе кольцевой топологии с использованием технологии резервирования RSTP с восстановлением в случае однократного отказа. Для повышения надежности используется протокол параллельного резервирования PRP, обеспечивающий бесшовное резервирование и реализуемое на конечных устройствах.

Все компоненты ПТК SMART-SPRECON поддерживают работу в ЛВС с протоколом резервирования PRP и синхронизацию времени по протоколу PTP.

Пример структурной схемы ПТК АСУ ТП для цифровой подстанции приведен на рис.2