Особенности информационного обмена РЗА и АСУ ТП на базе стандарта МЭК Кириенко О.В., Чернов Д.В.

Переход на МЭК МПРЗА МЭК применяется в интеллектуальных электронных устройствах всех ведущих производителей. Сохраняется проблема в представлении информации в рамках стандарта, что приводит к нарушению совместимости между устройствами и усложнению интеграции устройств в АСУ ТП. Эффективное использование стандарта возможно только при обеспечении совместимости между различными реализациями.

Единый способ представления информации по стандарту МЭК Модель данных в устройствах: Выбор логических узлов (часть 7.4); Разработка взаимосвязей между логическими узлами; Выбор логических устройств; Наполнение логических узлов; Описание информации в рамках логических узлов. Взаимодействие с АСУ ТП: Выбор необходимого количество управляющих блоков для Buffered Report, Unbuffered Report. Определение состава и количества Dataset.

Выбор логических узлов измерения Разбить информацию по физическому смыслу измеряемых величин: параметры нормального режима (MMXU), симметричные составляющие (MSQI), гармоники (MHAI) и т.д. Выделить экземпляры логических узлов по принципам математической обработки: например, ocvMMXU1 – измерения, усредненные за один период (One Cycle Values). Выделить экземпляры логических узлов по входам токов и напряжений: если устройство имеет N токовых входов, то разбить MMXU на MMXU1, MMXU2… MMXUN.

Выбор логических узлов защит Разбить информацию по принципу работы защиты: МТЗ (PTOC), дифференциальные защиты (PDIF) и т.д. Разбить информацию по ступеням: например, МТЗ1 PTOC1, МТЗ2 PTOC2 и т.д. Предусмотреть логический узел для реле срабатывания защиты PTRC.

Выбор логических узлов управления Использовать логические узлы из группы C: функция управления (CSWI), функция блокировки (CILO) и т.д. Использовать логические узлы для представления коммутационных аппаратов: выключателей (XCBR) и разъединителей (XSWI); Выделить экземпляры логических узлов для каждого коммутационного аппарата.

Выбор логических узлов для сигналов ввода/вывода Использовать логические узлы GGIO для представления сигналов ввода/вывода; Выделить экземпляры логического узла на каждый модуль ввода/вывода: например, при наличии трех модулей дискретных сигналов сформировать три логических узла biGGIO1, biGGIO2, biGGIO3; Не использовать логические сигналы ввода/вывода, там где можно задействовать более точные по физическому смыслу логические узлы из ч. 7.4 МЭК

Выбор логических узлов осциллографирования Для функции осциллографирования задействовать логические узлы из группы R: РАС (RDRE), РАС аналоговых каналов (RADR), РАС дискретных каналов (RBDR); Обязательно наличие узла RDRE для передачи информации о записи осциллограммы.

Взаимосвязи между логическими узлами biGGIO1boGGIO2 Q0CSWI1 Q0XCBR2Q1XSWI1 Q1CSWI2 Q1CILO1 PTOC1PTOC2PTOC3 PTRC1 MMXU1MSQI – управление, 2 – КА, 3 – модули ввода/вывода, 4-РЗА, 5 – измерения, 6 - РАС RDRE1 RADR 1..N 6 RBDR 1..N

Выбор логических устройств Выбор логических устройств носит произвольный характер, однако следует руководствоваться следующими соображениям: Логические устройства группируют наиболее взаимосвязанные узлы по схеме взаимодействия и необходимые для них сервисы, например GOOSE; Логические устройства могут использоваться для организации шлюзов: например, если устройство выступает в качестве шлюза, то логическое устройство будет отражать физическое устройство за шлюзом (узел LPHD несет информацию об устройстве за шлюзом); Логические устройства могут представлять один модуль в рамках физического устройств и включать все узлы, выполненные в этом модуле (узел LLN0 используется для мониторинга исправности данного модуля); Логические устройства объединяют узлы РЗА, для которых используются единая группа уставок.

Определение состава логических узлов Логические узлы должны включать в себя всю информацию, отмеченную в стандарте как обязательную (M); Логические узлы могут не включать информацию, отмеченную как опциональная (O); Дополнять логические узлы следует, только при отсутствие в стандарте необходимых данных; Именовать новые данные в рамках логических узлов следует согласно части 7.4 разделу 6 Data name semantics: например, каналы в модуле ввода/вывода Ind1, Ind2, …, IndN; Новые данные должны опираться на Common Data Classes: например, SPC – single point controllable, DPC, MV – measured value и т.д.

Описание информации в рамках логических узлов Все обобщенные типы данных, используемые в стандарте включают в себя опциальные поля d и dU, которые используются для описания данных. Например, GGIO1.Ind1.dU=Модуль 1, вход 1; Целесообразно заполнять эти поля для предоставления информации средствам автоматизации подключения устройств в системы АСУ ТП; Для описаний на русском языке должны использоваться поля dU, т.е. UNICODE с кодировкой UTF8.

Выбор необходимого количество управляющих блоков для Buffered и Unbuffered Reports При выборе RCB (Report Control Bolck) необходимо учитывать: подписаться на один блок может только один клиент MMS; количество Buffered Report должно соответствовать количеству наборов данных (DataSet) требующих надежной передачи, например, положение КА, срабатывания защит, замыкания выходных реле и т.д. Unbuffered Report должны позволять передавать данные из DataSet не требующие буферизации, например аналоговые значения; По возможности RCB должны поддерживать Integrity Period для периодической передачи всего среза информации (что снижает риск потери информации).

Выбор необходимого количества DataSet При выборе наборов данных (DataSet) необходимо учитывать: Т.к. DataSet используются для передачи GOOSE сообщений, то количество необходимых DataSet можно точно определить на стадии проектирования; Для устройств, не поддерживающих GOOSE, количество DataSet нужно выбрать исходя из имеющегося набора данных, которые необходимо передавать в динамике на верхний уровень АСУ ТП; По возможности устройства должны позволять формировать DataSet либо с использованием ПО производителя, либо непосредственно по протоколу MMS.

Заключение Представленные выше требования к реализации стандарта МЭК в рамках ИЭУ позволяют: Автоматизировать процесс подключения ИЭУ в системы АСУ ТП. Сделать прозрачным принципы функционирования ИЭУ (взаимосвязи между компонентами). Снизить затраты на наладку ИЭУ. Повысить надежность передачи информации.

Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения , г. Санкт-Петербург, ул.Курчатова, д.1, лит. А Телефон: (812) Факс: (812) Генеральный директор ОАО «НИИПТ» - Фролов О.В. Отдел АСУ ОАО «НИИПТ» Телефоны: (812) ; (812) Факс: (812) Заведующая отделом АСУ - Горелик Т.Г. Зам. заведующей отделом АСУ - Лобанов С.В. Главный научный сотрудник - Асанбаев Ю.А.