Комплексные системы оперативного автоматизированного диспетчерского управления системами энергоснабжения (АСУ Э)

Поддержание в "боевой готовности" объектов энергоснабжения является залогом успеха и надежности работы любого промышленного объекта, а учет энергоресурсов позволяет оптимально расходовать энергопотребление. Использование стандартных сертифицированных в России продуктов компании Schneider Electric в комплексном решении компании "РС Автоматизация" позволяет быстро и качественно построить и наладить систему автоматического управления энергоснабжения (АСУ Э) как на промышленных, так и на гражданских энергетических объектах.

Бесперебойное снабжение электроэнергией является самой важной задачей для любого предприятия. Особенно на объектах газовой и нефтяной промышленности, находящихся в удаленных районах, где перебои в энергоснабжении могут привести к серьезным последствиям, как для технологического оборудования, так и для проживающих там людей.

РС Автоматизация, имеющая аккредитацию ОАО "Газпром" для выполнения комплекса работ по проектированию и наладке электрооборудования и систем автоматизации энергохозяйств, разработала и с успехом применяет комплексные системы оперативного автоматизированного диспетчерского управления системами энергоснабжения (АСУ Э). Учитывая потребности Заказчика, АСУ Э, разрабатываемая РС Автоматизацией, представляет собой конструкцию, которая может легко наращиваться (в соответствии с развитием объекта автоматизации) и по размерам и по сложности. Главное, что остается неизменным для всех потребителей системы - это то, что предлагаемое решение основано на передовых достижениях технологии в области электрооборудования и автоматизации.

АСУ Э представляет собой 3-х уровневую систему:
• Верхний уровень - автоматизированное рабочее место диспетчера. Создается на базе SCADA-систем (Monitor Pro, InTouch) промышленных компьютеров и серверов, использующих операционную систему Windows 2000/ХР. На этом уровне при необходимости организуется интеграция с другими АСУ, существующими на предприятии заказчика;
• Средний уровень - уровень сбора и обработки данных, создан на базе промышленных программируемых контроллеров производства Schneider Electric;
• Нижний уровень - уровень датчиков, исполнительных механизмов и интеллектуальных электрических аппаратов. Уровень включает в себя КИП для получения первичной технологической информации, исполнительные устройства для реализации команд и местные приборы.

Сети - общая коммуникационная сеть связывает все интерфейсы обработки и передачи данных и рабочие места диспетчеров. Может быть использована как проводная, так и беспроводная среда для передачи данных с удаленных объектов.

Нижний уровень выполняется с применением коммутационной и распределительной аппаратуры среднего и низкого напряжения на базе современных интеллектуальных устройств производства Schneider Electric. В качестве комплектных трансформаторных подстанций используются сухие трансформаторы марки TRIHAL с ячейками 6 кВ Schneider Electric (RM6, SM6, Nexima, McSet).

Сухие трансформаторы снабжены температурными датчиками для контроля температурного режима трансформаторов. Распределительные щиты 0.4 кВ выполняются на ячейках Prisma plus. В ячейках устанавливаются вводные автоматические выключатели, секционные автоматические выключатели, автоматические выключатели потребителей серии MasterPact, Compact, Multi 9 (Schneider Electric). Для контроля качества электроэнергии 0,4 кВт устанавливаются приборы Circuit Monitor и PowerMetеr.

На среднем уровне реализуются функции контроля и управления энергооборудованием.

Функция управления блоками КТП и элетрощитовыми включает в себя:
• реализация противоаварийной защиты с помощью микропроцессорных средств РЗА;
• контроль текущего состояния и ресурса, диагностика основного оборудования (трансформаторов и коммутационной аппаратуры);
• контроль заданных уставок энергетических параметров и их регулирование;
• формирование бланков аварийных отключений и послеаварийных включений потребителей, контроль правильности выполнения переключений по ним с блокировкой ошибочных ситуаций;
• управление и контроль автоматических выключателей;
• сбор измеренных параметров, архивов данных и управление программируемыми устройствами релейной защиты SEPAM с использованием полевых информационных шин передачи данных;
• управление и контроль автоматических выключателей;
• контроль срабатывания автоматов защиты;
• передача данных в информационную сеть верхнего уровня.

Функция управления генераторами включает в себя:
• автоматическую проверку готовности энергоблоков к пуску;
• подержание режима горячего резерва агрегата;
• автоматический пуск с выводом генератора на номинальную частоту вращения;
• автоматический нормальный или аварийный останов;
• технологическую защиту привода;
• автоматическое регулирование частоты вращения турбогенератора;
• выравнивание активных и реактивных мощностей параллельно работающих генераторов;
• управление устройствами жизнеобеспечения (вентиляторы, насосы, калориферы, жалюзи и т.д.) и вспомогательными технологическими системами;
• синхронизацию генераторов;
• противоаварийную автоматику в объеме "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ);
• обнаружение пропадания напряжения на основном вводе;
• включение агрегата находящегося в резерве;
• выдача сообщения и предупреждение на монитор дежурного энергетика;
• определение основных параметров (напряжение, ток, мощность, время работы);
• обеспечение функции АВР (автоматического ввода резерва);
• передача данных в информационную сеть верхнего уровня.

Структурная схема АСУ Э

Аварийные генераторы могут быть с приводом от дизельных двигателей или с приводом от газовых турбин. При наличии локальных систем автоматики аварийных генераторов, осуществляется их интеграция в АСУ Э.

Функция управления котельной включает в себя:
• управление работой котлов и задвижек по заданным алгоритмам (обеспечивает логический контроллер Premium);
• контроль основных параметров (расход, давление, температура) газа, пара в котлах;
• обнаружение и сигнализация неисправностей котлов и задвижек;
• блокировка механизмов при возникновении внештатных ситуаций;
• контроль пламени горелок и подачи газа в котлы;
• передачу данных в информационную сеть верхнего уровня.

Верхний уровень системы управления и сбора включает в себя:
• сбор и регистрацию основных измеренных данных в архивах системы визуализации и на мониторе;
• операторов в реальном времени;
• отображение технологических кадров состояния системы в целом (кадры состояния генераторов, дизельгенераторов, КТП, электрощитовых, котельной и т.д.);
• отображение осциллограмм и аварийных сообщений на мониторе дежурного энергетика или на местной информационной панели;
• возможность автоматического управления и ручного вмешательства оперативного персонала в энергетический процесс регулирования;
• выдача и регистрация аварийных сообщений оператору;
• администрирование несанкционированного доступа персонала (система паролирования);
• регистрация аварийных и штатных ситуаций в электронном виде и на бумажном носителе для анализа возникновения ситуаций;
• учет энергоресурсов по различным потребителям с генерацией отчетных форм за различные периоды.

Преимущества описанной системы оперативного автоматизированного диспетчерского управления системами энергоснабжения

Рассмотренная система АСУ Э базируется на основе инновационной структуры управления разработанной компанией Schneider Electric - Transparent Factory, что обеспечивает ей гибкость и простоту приема/ передачи данных от устройств верхнего уровня к устройствам нижнего уровня и наоборот

Основная концепция Transparent Factory заключается в том, что любое устройство верхнего уровня может напрямую обращаться к любому устройству нижнего и среднего уровней. Это позволяет экономить время опроса и повысить быстродействие системы в целом, а также сэкономить технические средства, т. е. различные преобразователи сигналов и т. д. для формирования архитектуры, которая будет соответствовать потребностям и условиям конкретного объекта, а применение открытых и стандартных сетевых протоколов связи позволяет объединять любые устройства в информационные сети для ускоренной передачи данных по одному кабелю (сети Modbus и Ethernet).

"РС Автоматизация" входит в группу компаний РС, являясь одним из крупнейших партнеров компании Schneider Electric в области автоматизации технологических процессов.