Opis techniczny rozwiązania dla systemu zdalnego sterowania i monitoringu stacji 110kV

Opis techniczny rozwiązania dla systemu zdalnego sterowania i monitoringu stacji 110kV

Opis techniczny rozwiązania dla systemu zdalnego sterowania i monitoringu stacji 110kV Niniejsza oferta firmy AREVA oparta jest na rozwiązaniu systemowym o nazwie branŝowej PACIS. W dalszej części opracowania postaramy się przybliŝyć Państwu najwaŝniejsze cechy oferowanego systemu jak i objaśnić funkcje które spełniają poszczególne jego elementy. Zgodnie z Państwa zapytaniem ofertowym system zdalnego sterowania i sygnalizacji powinien obejmować rozdzielnicę GIS 110kV. System powinien nadzorować pracę rozdzielnicy, tzn. na bieŝąco dostarczać dyŝurnemu takich informacji jak: - połoŝenia łączników na stacji (wyłącznika, odłącznika, uziemnika); - pomiary wartości napięć, prądów oraz wartości wyliczonych jak moce, cosfi, etc; - stan spręŝenia SF6; - stan napięcia z pola potrzeb własnych; - informacje o stanie samego systemu (funkcje autodiagnostyki, alarmy, etc); - trendy długoterminowe przebiegi wartości analogowych; ponadto z dokładnością do 1ms system musi informować o zdarzeniach na stacji, wśród nich moŝemy wymienić: - przełączenia wykonywane na stacji, - zmiany połoŝenia łączników; - zmiany wartości pomiarowych (z alarmowaniem przekroczenia wartości granicznych) - zadziałania zabezpieczeń; - operacji wykonywanych przez dyspozytorów; Ponadto (a jest to właściwością którą niewiele systemów oferowanych na naszym rynku moŝe zapewnić) system moŝe umoŝliwiać zdalny dostęp do zabezpieczeń, zdalny odczyt zdarzeń z zabezpieczeń, odczyt oscylogramów i ewentualnie zmianę parametrów. PoniewaŜ mamy juŝ technologię Ethernet która świetnie się sprawdza na stacjach energetycznych moŝna się równieŝ pokusić o zdalny dostęp do systemu (w sposób ograniczony i kontrolowany ze względu na wymogi bezpieczeństwa) Wszystkie wymienione powyŝej funkcje spełnia system PACIS Dla systemu PACIS źródłem informacji są sygnały o połoŝeniach łączników, wartości pomiarowe z przekładników prądowych czy pomiarowych, sygnały z procesu technologicznego, sygnały z urządzeń IED (Inteligent Electrical Devices). Wszystkie te sygnały pochodzą z kontrolowanego obiektu i róŝną drogą trafiają do systemu nadrzędnego (Rysunek nr 1).

400 KV OI 225 KV 90 KV SBUS 6-20 KV CB I/Os IEDs C264 6-20 KV LBUS LBUS TBUS Rysunek nr 1 Sposób pozyskiwania informacji w systemie zdalnego sterowania i nadzoru PACIS KONCENTRATOR MiCOM C264 Koncentrator (w systemie PACIS będzie to urządzenie MiCOM C264) jest pierwszym urządzeniem, które stanowi integralną część systemu. To właśnie koncentrator (lub koncentratory poniewaŝ PACIS nie jest rozwiązaniem scentralizowanym, jest odpowiedzialny za gromadzenie informacji z obiektu. MoŜe to robić na dwa sposoby: - poprzez zabezpieczenia elektroenergetyczne (jeśli te są wyposaŝone w interfejs komunikacyjny) za pomocą standardowych protokołów jak: IEC 60870-5-103, -101, DNP3, Modbus czy IEC 61850; - poprzez karty wejść binarnych czy teŝ karty wejść analogowych (dla prądów, napięć bezpośrednio odczytywanych z przekładników napięciowych czy prądowych lub w standardzie 0-20mA (4-20mA), 0-10V, etc; Na stacji 110kV proponujemy aby koncentrator zbierał informacje z zabezpieczeń dla pól transformatorowych (MiCOM P632, P139 oraz autonomiczne P124) oraz przez karty wejść binarnych: informacje o połoŝeniach łączników w poprzeczce 110kV, stanie SF6, potrzeby własne, centralna sygnalizacja. Pomiary mogą być czerpane z urządzeń pomiarowych AC-3 (w protokole Modbus RTU). IEDs

Pomiary (4I,4U) MiCOM С 264 DI / DO / AI Zabezpieczenia Rysunek nr 2. Przykład zbierania informacji z pola 110kV. Stany połoŝenia poprzez wejścia binarne koncentratora, pomiary bezpośrednio z przekładników prądowych. Zabezpieczenia wpięte do koncentratora. Koncentrator (dalej nazywany MiCOM C264) oprócz gromadzenia informacji spełnia dodatkowe funkcje pracując jako: Sterownik polowy IEDs gateway PLC RTU Ethernet - przełącznik Rejestrator zdarzeń Analizator par. sieci Rejestrator zakłóceń Rysunek 3. Widok koncentratora MiCOM C264 PoniewaŜ MiCOM C264 posiada lokalny panel sterowania moŝna bez uŝycia dodatkowych urządzeń i oprogramowania uzyskać bieŝące informacje o: - stanie połoŝenia łączników; - wartości pomiarowych napięć, prądów, mocy, etc; - stanach wejść i wyjść koncentratora; - sytuacji na magistralach komunikacyjnych z zabezpieczeniami IED; - aktualnych alarmach na stacji ( z moŝliwością ich potwierdzania i kasowania); - zdarzeniach; - plikach zakłóceń; Ponadto moŝna bezpośrednio z panelu koncentratora wykonywać: - sterować łącznikami (z uwzględnieniem blokad łączeniowych); - potwierdzać i kasować alarmy; - zmieniać parametry komunikacyjne magistral;

W przypadku stacji 110kV proponujemy wykorzystać koncentrator jako sterownik polowy dla łączników poprzeczki, rejestrator zdarzeń oraz Gateway dla zabezpieczeń do zmiany protokołu IEC 60870-5-103 na protokół Ethernet IEC 61850. Ponadto poprzez wykorzystanie lokalnego panelu mamy wszystkie moŝliwości wymienione powyŝej. MiCOM C264 uzyskane informacje (poprzez wejścia i zabezpieczenia) przetwarza na standard Ethernet w protokole IEC 61850 i wysyła w postaci raportów lub funkcji GOOSE (specjalna funkcja pozwalająca bardzo szybko przesłać informacje do innych urządzeń - poniŝej 4ms).W nomenklaturze technologii Ethernet MiCOM C264 staje się serwerem danych w sieci. Jeśli z jakiś przyczyn nie będzie moŝna wysłać informacji do Klientów systemu PACIS, koncentrator poprzez wykorzystanie wewnętrznej pamięci moŝe przetrwać okres braku łączności wszystkie zdarzenia na stacji są przechowywane w wewnętrznym buforze mogącym pomieścić 2046 zdarzeń. W normalnych wypadkach dane (raporty) z koncentratorów wysyłane są do serwerów systemu PACIS. Rysunek 4. Widok pełnego systemu PACIS, koncentratory MiCOM C264, Server PACIS OI, Gateway SERWER SYSTEMU PACIS Serwerem systemu PACIS moŝe być komputer w wykonaniu przemysłowym lub normalny komputer personalny. Nie ma specjalnych wymagań sprzętowych dotyczących serwera, oczywiście zawsze naleŝy dobierać odpowiednią konfigurację sprzętową do wielkości systemu, ilości danych, szybkości jednostki i jej niezawodności. Informacje zbierane przez koncentratory są jak wspomnieliśmy wcześniej wysyłane w postaci raportów (w protokole IEC 61850) do klientów systemu PACIS. Jednym z klientów jest serwer, gdzie dane są gromadzone i zarządzane za pomocą MiCROSOFT SQL Server 2000 lub 2005. Oprogramowanie SCADA 2000 (które jest częścią pakietu oprogramowania PACIS OI) na

podstawie danych gromadzonych w bazie SQL umoŝliwia ich przesłanie do części wizualizacyjnej systemu PACIS jak i do jednostek oddalonych (fizycznie rozproszonych) od serwera danych. Za wizualizację danych z bazy SQL odpowiedzialny jest moduł PACIS OI Klient. I takich klientów w systemie PACIS moŝemy skonfigurować maksymalnie 8 (dalsze rozszerzanie systemu wymaga zastosowanie metody WTS - Windows Terminal Serwer). Wizualizacja w systemie PACIS jest ograniczona tylko wyobraźnią uŝytkownika i zdolnościami inŝyniera który ją przygotowuje. Cała część graficzna oparta jest na elementach graficznych zapisywanych w formacie BMP, JPG, etc. KaŜdy element graficzny taki jak: - połoŝenie łącznika, - okno wyświetlania pomiarów; - widok systemu; - przyciski nawigacyjne moŝna przygotować za pomocą wewnętrznego edytora elementów graficznych lub zaimportować z zewnętrznych programów graficznych. Tworząc aktywne elementy graficzne budujemy graficzny interfejs operatora. NaleŜy zaznaczyć w tym momencie, Ŝe wszystkie elementy oprogramowania systemu PACIS, od edytorów w których przygotowujemy bazę danych do oprogramowania które umoŝliwia wizualizację czy zarządzanie całym systemem posiada interfejs w języku polskim. W przypadku stacji 110kV zaoferowaliśmy komputer przemysłowy w specjalnym wykonaniu przystosowanym do pracy w warunkach stacji elektroenergetycznej (specyfikacja techniczna w ofercie). W niniejszej ofercie proponujemy aby pakiety oprogramowania serwera oraz wizualizacja systemu PACIS była realizowana przez jedną jednostkę PC. Do jednostki będzie podłączona drukarka pozwalająca na drukowanie zdarzeń i alarmów. Wizualizacja stacji będzie oparta na monitorach 21 calowych 2 szt. Na jednym monitorze będzie wyświetlany schemat stacji 110kV na drugim ekranie będzie bieŝący widok alarmów, zdarzeń, stanów i archiwum. Ekrany moŝna przełączać w celu wyświetlenia szczegółowych widoków pól transformatorów oraz poprzeczki. Z poziomu menu głównego wizualizacji będzie równieŝ dostęp do parametrów zabezpieczeń, notatnika czy teŝ wybranych zewnętrznych aplikacji. Rysunek 6. Widok interfejsu operatora PACIS.

W tej samej szafie w której będzie umieszczony koncentrator MiCOM C264 będzie równieŝ moduł sygnalizacji centralnej umoŝliwiający wizualizację 64 sygnałów na diodach LED. Dodatkowo koncentrator C264 posiada 12 swobodnie konfigurowalnych diod LED. Koncentrator C264 poprzez dwa wolne porty komunikacyjne w standardzie RS232 umoŝliwia w przyszłości podłączenie dwóch niezaleŝnych kanałów transmisyjnych w dowolnym protokole (DNP3, IEC 60870-5-101, MODBUS RTU). W przypadku stacji 110kV większość funkcji jest zintegrowane w jednym urządzeniu: MiCOM C264. W przypadku konieczności rozszerzenia systemu (Np obejmując stronę średniego napięcia) naleŝy jedynie podpiąć następny koncentrator (technologia Ethernet) I zmodyfikować bazę danych. Koncentrator y, moŝna umieszczać w dowolnym miejscu stacji. Łącze inŝynierskie, wymagane przez Państwa w zapytaniu, będzie realizowane poprzez router umoŝliwiający zdalny dostęp zarówno do koncentratora jak i do zabezpieczeń. System nadrzędny T101, T104, DNP3.0, MODBUS, IEC 618650 Drukarka Zdarzeń GPS synchronizacj IRIG-B Połączenie do zabezpieczeń IEC 103 Połączenie do AC-3 MODBUS,

Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. Zakład Automatyki i Systemów Elektroenergetycznych 58-160 Świebodzice, ul. Strzegomska 23/27 Tel. +48 (74) 854 84 10, Fax +48 (74) 854 86 98 www.schneider-electric.com www.schneider-electric.pl