Автоматизированные системы диспетчерского управления

Диспетчерские пункты всех уровней управления должны быть оснащены автоматизированными системами диспетчерского управления (АСДУ), которые должны обеспечивать решение задач оперативно-диспетчерского управления энергопроизводством, передачей и распределением электрической энергии и тепла и могут функционировать как самостоятельные системы или интегрироваться с АСУ энергосистем или АСУ ТП энергообъектов. Связанные между собой АСДУ разных уровней управления образуют единую иерархическую АСДУ единой энергосистемы в соответствии с иерархией диспетчерского управления. Задачи оперативно-диспетчерского управления, решаемые с помощью АСДУ, в общем случае включают:

- долгосрочное (среднесрочное) планирование режимов единой, объединенных энергосистем и энергосистем;

- годовое планирование режимов основного генерирующего и сетевого оборудования;

- расчёты пятилетних (годовых, квартальных, месячных) балансов электроэнергии и мощности;

- расчеты режимов работы единой энергосистемы для определения области устойчивой (параллельной) работы и подготовку (корректировку) оперативных нормативных материалов, уставок противоаварийной автоматики (САОН, АЧР);

- краткосрочное планирование режимов единой, объединенных энергосистем и энергосистем;

- оперативное управление технологическими режимами единой энергосистемы в нормальных, критических, аварийных ситуациях в соответствии с нормативно-правовыми актами и правилами;

- оперативное управление настройками и уставками автоматических систем в том числе - ввод (вывод) в ремонт;

- оперативное управление схемой и режимами на электростанциях для обеспечения ремонтов оборудования, ввода (вывода) в резерв, оптимального использования резервов, балансировки режимов, синхронизации для восстановления параллельной работы энергосистем;

- оперативное управление схемой и режимами на подстанциях для обеспечения ремонта оборудования, поддержание требуемого напряжения, контроль за предельными режимами;

- автоматическое управление (АРЧМ и перетоков мощности, системы централизованного регулирования напряжения, централизованные системы противоаварийной автоматики, системы телеуправления оборудованием);

- архивирование, анализ, отчетность в суточном, недельном, месячном, квартальном, годовом, пятилетнем разрезах;

- оперативно-диспетчерскую информацию (параметры режима работы единой, объединенных энергосистем или энергосистемы, диспетчерские команды, информацию о выполнении диспетчерского графика, информацию о ходе выполнения ремонта, информацию оперативного журнала и др.);

- нормативно-справочная информацию (информацию об оборудовании);

- производственно-технологическую информацию (балансы электрической и тепловой энергии, запасы и расход топлива, гидроресурсов, технико-экономические показатели и др.).

Необходимый перечень и объем решаемых задач, а также способы их решения определяются исходя из иерархического уровня и функций данного органа диспетчерского управления с учетом обеспечения надежности и экономичности работы объекта управления. В состав программно-технических средств АСДУ должны входить:

- подсистема диспетчерского управления и сбора данных (оперативно-информационный комплекс (ОИК));

- подсистема задач планирования и оперативного управления режимами единой, объединенных энергосистем или энергосистемы;

- подсистема сервиса базы данных, предназначенная для обслуживания других подсистем АСДУ в части хранения и предоставления доступа к информации;

- подсистема сбора и передачи информации (ССПИ).

Оперативно-информационный комплекс (ОИК) - это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для надежного получения данных о текущем режиме энергетической системы (единой, объединенной), высокопроизводительной обработки поступающей информации и выдачи оперативному персоналу всех изменений режима, состояния оборудования и аварийно-предупредительных сообщений в темпе поступления информации. ОИК должен обеспечивать возможность производства операций дистанционного управления и регулирования, как по команде диспетчера, так и по командам, выработанным специализированными программами, включая подсистемы автоматического управления частотой и перетоками мощности. ОИК должен включать в себя функции, обеспечивающие безопасное проведение ремонтно-восстановительных работ в энергосистеме, поддержание баланса мощности и ведение согласованного режима. ОИК должен обеспечивать архивирование заданного набора оперативной информации, включая данные о режиме энергосистемы, произошедших событиях, действиях операторов, диспетчеров и других пользователей на указанную глубину. ОИК должен предоставлять пользователям удобный и единообразный графический интерфейс.

Структура и состав конкретных ОИК могут быть различными в зависимости от уровня иерархии, функций, объёма обрабатываемой информации, но при этом должны обеспечиваться:

Требования к полноте данных:

ОИК должен обеспечивать приём и обработку параметров всех элементов электрической схемы. Для функционирования ОИК должна быть обеспечена передача данных о состоянии и параметрах режима всех элементов электрической сети объекта управления. Минимально необходимый объем телеинформации, поступающей в ОИК, должен обеспечивать оперативный контроль в реальном времени за состоянием и параметрами оборудования, находящегося в оперативном управлении и ведении персонала конкретного диспетчерского пункта. Оптимальный объем телеинформации должен обеспечивать наблюдаемость расчетной схемы модели реального времени контролируемой электрической сети.

Требования к функциональности:

- функции приёма и передачи данных (обеспечение связи с устройствами телемеханики, телеуправления, телерегулирования; телекоммуникационный обмен данными между центрами диспетчерского управления с интерфейсом, заданным на верхнем уровне управления;

- приём и передача данных по состоянию и управлению устройствами РЗА, локальной автоматики и т.д.);

- функции обработки принятых данных (преобразование потока данных и приведение его к принятой системе величин;

- достоверизация информации;

- обработка данных для получения производных характеристик параметров;

- обработка данных для синтеза и актуализации расчетных моделей);

- функции хранения и архивирования данных (управление наполнением архивов данных (глубина и цикличность);

- администрирование архивов (копирование, восстановление и др.);

- сервис доступа к системе архивирования данных (внешний программный интерфейс с учетом политики безопасности и надежности, в том числе импорт/экспорт данных);

- хранение и архивирование истории изменений информационной модели (НСИ));

- функции администрирования и управления (единая система обработки событий, оповещения и журналирования;

- управление единым временем; контроль и диагностирование программно-аппаратного комплекса ОИК, а также средств коммуникации;

- управление конфигурацией ОИК; управление состоянием и ресурсами ОИК и др.);

- функции технологических приложений (ведение режима согласно диспетчерскому графику; мониторинг режима; ведение оперативного журнала; информационное обеспечение ремонтных работ и переключений в сети; контроль и управление напряжением; автоматическое регулирование частоты и перетоков мощности; контроль за состоянием противоаварийной автоматики (ПА); оперативное прогнозирование режима; оперативная оценка надежности режима; сбор и обработка данных "быстрых" процессов (аварийных режимов) и др.).

Требования к удобству и простоте использования:

- удобство и интуитивно понятный пользовательский интерфейс;

- максимальное приближение текстов и терминов интерфейсов к предметной области;

- наличие интерактивных обучающих средств и материалов для облегчения освоения системы;

- продуманная и развитая документация для пользователей разных уровней.

Требования к надежности:

- коэффициент готовности ОИК должен быть не менее 99,98%;

- среднее время восстановления полной работоспособности ОИК не должно составлять более 4 часов;

- должна быть обеспечена способность ОИК к постепенной деградации (сохранение работоспособности комплекса с понижением качества при отказе отдельных элементов технических или программных средств).

Требования к производительности:

- разрешающая способность при определении времени коммутации - не более 1 секунды:

- полный цикл обработки информации от поступления параметра в ОИК до архивирования и предоставления информации локальным пользователям - не более 5 секунд.

Подсистема задач планирования и оперативного управления режимами единой, объединенных энергосистем или энергосистемы включает задачи прогнозирования, планирования, в том числе "на сутки вперёд", подготовку управляющих воздействий, анализ прошедших режимов с различных точек зрения, моделирование объекта для подготовки персонала. Подсистема должна предоставлять пользователям удобный и единообразный графический интерфейс ко всем реализованным функциям. Любые новые функции, базирующиеся на работе с расчётными моделями энергосистемы, должны относиться к данной подсистеме. Должны обеспечиваться:

Требования к полноте данных:

- исходные данные должны полностью обеспечивать расчётную модель в объёме, необходимом для реализации всех функций данной подсистемы.

Требования к функциональности:

- планирование режима;

- ведение и управление режимом;

- анализ режима;

- моделирование объекта управления для подготовки оперативного персонала;

- функции администрирования и управления.

Требования к удобству и простоте использования:

- удобство и интуитивно понятный пользовательский интерфейс;

- максимальное приближение текстов и терминов интерфейсов к предметной области;

- наличие интерактивных обучающих средств и материалов для облегчения освоения системы;

- продуманная и развитая документация для пользователей разных уровней.

Требования к надежности:

- в части планирования и анализа режима коэффициент готовности данной подсистемы должен быть не менее 99%;

- в части ведения и управления режимом коэффициент готовности данной подсистемы должен быть не менее 99,98%;

- требования к точности расчетов в данной подсистеме должны определяться на следующем уровне декомпозиции для каждой функции и каждого уровня диспетчерского управления отдельно.

Программные средства всех подсистем АСДУ должны состоять из стандартного и прикладного программного обеспечения. Стандартное программное обеспечение должно соответствовать современному мировому уровню, и в обязательном порядке быть лицензионным. Прикладное программное обеспечение, реализующее основные функции подсистемы диспетчерского управления и сбора данных (ОИК), должно быть аттестовано уполномоченными организациями на проведение экспертизы средств АСДУ. В состав подсистемы ССПИ должны входить:

измерительные преобразователи;

- системы телемеханики:

- передающие устройства (КП);

- приёмно-передающие устройства (ПУ, ЦППС);

- каналы телемеханики;

- каналы межуровневого обмена для передачи данных;

- оконечное оборудование каналов связи;

- активное и пассивное сетевое оборудование ЛВС.

Подсистема ССПИ должна обеспечивать:

- передачу телеинформации между энергообъектами и ОИК соответствующего пункта диспетчерского управления, а также между ОИК смежных уровней управления по двум взаиморезервируемым каналам;

- межуровневый обмен данными между ОИУК смежных уровней диспетчерского управления;

- межуровневый обмен данными между другими подсистемами АСДУ смежных уровней диспетчерского управления.

Программно-аппаратные комплексы всех подсистем АСДУ должны быть оборудованы системами гарантированного электропитания. Исправность систем электропитания должна периодически проверяться по графику, утвержденному главным диспетчером (начальником диспетчерской службы) энергообъекта.

Программно-аппаратные комплексы всех подсистем АСДУ должны размещаться в специальных помещениях, отвечающих требованиям технических условий на оборудование и технические средства, оснащенных средствами пожарной сигнализации и пожаротушения и обеспечивающих разграничение доступа персонала (в соответствии с требованиями защиты от несанкционированного доступа). Способ выполнения цепей ввода-вывода информации, защитные заземления и заземления информационных цепей должны обеспечивать помехозащищенность систем.

Вывод из работы отдельных элементов подсистем АСДУ должен проводиться по оперативной заявке с разрешения диспетчера, в ведении которого они находятся.