АСУТП

1.

Структура, принцип
построения АСУ ТП на
объектах Якутского ПМЭС

2.

Структура уровней ПТК АСУТП
Станционный уровнь:
– АРМ;
– сервер SCADA;
– сервер, контроллер ТМ;
– сервер РЗА;
– система единого времени:
– система гарантированного питания;
– сетевое оборудование: коммутаторы,
маршрутизаторы, сетевые экраны, преобразователи
интерфейсов и среды передачи данных;
Уровень присоединения:
– измерительные преобразователи;
– контроллеры присоединения и УСО;
– концентраторы РЗА/СКСУ;
– смежные системы (РЗА, ПА, АИИС КУЭ и др.).
Полевой уровень:
– датчики температуры и влажности;
– ПДС, УСО;
– измерительные преобразователи, располагаемые в
ячейках присоединений.

3.

Варианты резервирования сети АСУТП (RSTP и PRP)
PRP (Parallel Redundancy
Protocol) – протокол
параллельного резервирования.
При использовании PRP строятся
две независимые сети. Каждый
пакет данных дублируется и
одновременно передаётся по
обеим сетям. Если до получателя
доходят оба пакета, то пакет,
который пришёл позже,
отбрасывается. Это позволяет
обеспечить бесшовную передачу
данных даже при полном отказе
одной из сетей.
RSTP (Rapid Spanning Tree
Protocol) - протокол канального
уровня, который предотвращает
образование петель в сетях Ethernet
с избыточными связями. Он
автоматически блокирует
резервные пути, создавая
единственное активное «дерево»
без петель. При отказе основного
пути RSTP быстро (1-2 сек.)
активирует заранее выбранный
резервный путь, обеспечивая
непрерывность сетевого
соединения.

4.

Архитектура I типа
I архитектура предполагает применение протокола MMS для интеграции
ИЭУ в единую систему АСУ ТП без использования протоколов GOOSE и SV.
Таким образом, данная архитектура не предполагает использование
ШПДС, ШПАС.
Достоинства:
–Простота и наглядность схемы;
–Надежность;
–Применение резервирования ЛВС RSTP или PRP.
Недостатки:
–Большое количество устройств;
–Огромное количество медного контрольного кабеля;
–Применение в некоторых решениях закрытых протоколов и
невозможность простой модернизации систем.

5.

Архитектура II типа
II архитектура предполагает применение протокола MMS для интеграции
ИЭУ в единую систему АСУ ТП, а также использование протокола GOOSE для
быстрой передачи информации между устройствами РЗА уровня присоединения, а
также для передачи сигналов между устройствами РЗА и преобразователями
дискретных сигналов, установленными в ШПДС.
Применение протокола SV в данной архитектуре не предусматривается.
Вторая архитектура предполагает применение ШПДС.
Достоинства:
–Надежность;
–Существенное сокращение объема медного контрольного кабеля;
–Уменьшение количества шкафов в ОПУ;
–Применение резервирования сети PRP;
–Возможность применения типовых решений и типовых шкафов.
Недостатки:
–Большое количество устройств;
–Сложность наладки и эксплуатации.

6.

Архитектура III типа
III архитектура предполагает применение протокола
MMS для интеграции ИЭУ в единую систему АСУ ТП,
применение протокола GOOSE для быстрой передачи
информации между устройствами РЗА уровня присоединений и
передачи информации между устройствами РЗА и ШПДС, а
также применение протокола SV для передачи данных
измерений токов и напряжений от ЦТТ, ЦТН и ШПАС.
Достоинства:
– Существенное сокращение объема медного
контрольного кабеля;
– Уменьшение количества шкафов в ОПУ;
– Возможность применения типовых решений и типовых
шкафов.
Недостатки:
– Дороговизна ЦТТ, ЦТН;
– Дороговизна коммутаторов с аппаратной поддержкой
PTP;
– Большие требования к надежности ЛВС;
– Сложность наладки и эксплуатации.

7.

Подстанции I архитектуры
Подстанция
АСУТП
РЗА
ПС 220 кВ Городская
ПС 220 кВ НПС-12
ПС 220 кВ НПС-13
–
–
–
Построение АСУТП и РЗА по
I архитектуре.
Управление и мониторинг
объектов КА и
технологического
оборудования осуществляется
по контрольным кабелям
проложенным от РУ до ОПУ.
Резервирование ЛВС АСУТП
– протокол RSTP.
SIEMENS
ЭКРА
ПС 220 кВ Олекминск
ПС 220 кВ КС-1
ЭКРА
ПС 220 кВ НПС-11
ПС 220 кВ НПС-15
PRP; GOOSE между КП
SIEMENS, ЭКРА
SCADA SPRECON;
ТМ ЭКРА
ПС 220 кВ НПС-19
ПС 220 кВ Майя
Логика ОБР реализована на
КП АСУТП.
Для обмена между КП
используется собственный
протокол SPRECON
(аналог GOOSE).
SIEMENS
SIEMENS, Бреслер
SIEMENS
ПС 220 кВ НПС-18
SCADA SIEMENS;
ТМ ЭКРА
ПС 220 кВ Томмот
SIEMENS, ИНБРЭС
SIEMENS, Бреслер
ПС 220 кВ Н. Куранах
SIEMENS
SIEMENS
ПС 220 кВ НПС-16
SCADA Mikronika;
ТМ ЭКРА
SIEMENS
SIEMENS
Логика ОБР реализована на
терминалах РЗА
(АУВ,ОБР).
Для обмена между
терминалами используется
протокол GOOSE.

8.

Принцип построения АСУ ТП на объектах Якутского ПМЭС
Подстанции I/II архитектуры
Подстанция
–
–
–
–
–
Построение АСУТП по II
архитектуре.
На территории РУ
установлены УСО/ШПДС для
управления и мониторинга
КА.
Построение РЗА по I
архитектуре.
Терминалы РЗА и ПА
подключаются к
оборудованию РУ (КА)
контрольным кабелем.
Резервирование ЛВС АСУТП
– протокол PRP.
АСУТП
РЗА
ПП 220 кВ Нюя
ПС 220 кВ Чаянда
ЭКРА
Логика ОБР реализована на
КП АСУТП.
Для обмена между КП и
УСО/ШПДС используется
протокол GOOSE.
ЭКРА
ПП 220 кВ Нагорный.
ПП 220 кВ Амга
ПС 220 кВ Налдинская
SIEMENS
ИНБРЭС
SIEMENS, Бреслер
Подстанции II архитектуры (В будущем)
–
–
Построение АСУТП и РЗА по
II архитектуре.
Используются типовые ШЭТ
РЗА и АСУТП.
ПС 220 кВ Бекетов
-
-
Для связи между
терминалами РЗА, КП и
ШПДС используется
протокол GOOSE.