Оперативно-технологическое управление ЕНЭС на основе современных комплексов АСТУ

1.

Оперативно-технологическое управление ЕНЭС
на основе современных комплексов АСТУ

2.

Организация взаимодействия при выполнении задач
оперативно-диспетчерского управления
ФСК
заключает
договоры
с
покупателями
электроэнергии
(крупные
потребители
и
энергосбытовые
компании?)
на
оказание
услуг
по
передаче
электроэнергии
и
договоры
на
присоединение к сети ФСК, в связи с
чем несет прямую ответственность
перед покупателями.
АЭС
ГРЭС
ПС
ЕНЭС
ПС
Системный оператор
ЦУС ФСК
Управление электроэнергетическим
режимом соответствующей
энергосистемы и выдача
диспетчерских команд и
распоряжений, а также разрешений
ПС
Распределительные
сети
Потребители
ПС
ЦУС РСК

3. Целевая модель иерархии оперативно-диспетчеркого управления ЕЭС России

4. Цели и задачи создания АСДТУ

Целью создания АСДТУ является повышение экономичности и
надежности передачи и распределения электроэнергии и мощности за
счет
автоматизации
процессов
оперативно-технологического
управления на базе современных информационных технологий.
Задачи АСДТУ:
1.
Автоматизация
оперативно-технологического
управления
электрическими сетями ОАО “ФСК ЕЭС” в темпе реального времени.
2. Обеспечение высокого уровня организации и проведения ремонтов,
технического
обслуживания,
реконструкции,
технического
перевооружения сетевого хозяйства.
3. Оперативно – технологическое управление режимами работы ЕЭС в
части электрической сети ФСК, осуществляемое диспетчерскими
службами ОАО «ФСК ЕЭС» под управлением Системного Оператора.
4. Получение достоверной текущей технологической информации для
решения задач автоматизации бизнес-процессов ОАО “ФСК ЕЭС”.
5. Обеспечение оперативной и технологической информацией
заинтересованных субъектов оптового рынка электроэнергии.

5. Функции АСДТУ

В
соответствии с концепцией оперативно-технологического управления
объектами ЕНЭС в ОАО «ФСК ЕЭС» утвержденной 10.02.2010г., реализуя
полную наблюдаемость режимов работы сетевого оборудования и повышая
управляемость оборудованием подстанций, АСДТУ ОАО «ФСК ЕЭС» должна
обеспечить следующие функции:
Повышение надежности функционирования сетевого комплекса(уменьшение
количества и времени на ликвидацию технологических нарушений);
Продление срока службы оборудования;
Повышение эффективности ремонтных программ;
Экономию эксплуатационных расходов;
Повышение эффективности использования персонала;
Повышение пропускной способности сети и снятие/снижение ограничений
(управление напряжением, показателями качества электроэнергии и
потерями);
Поддержку
функционирования
целевой
модели
оптового
рынка
электроэнергии и мощности.
Оптимальное развитие ЕНЭС.

6. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ АСТУ

Система
данных
и диспетчерского
Задачи,сбора
решаемые
путем
интеграции АСДТУ с
УправлениеМониторинг
Диспетчерский
тренажер
(DTS)
и
контроль
текущего
состояния
управления
(SCADA)
подсистемами
АСТУ
пространственными ресурсами
Управление работами
по ремонтам
(OMS)
Управление
производством
(GRM/КСУПР)
электрической
сети (EMS) переключений (NMS)
Интеграция с АСКУЭ
-Расчет
отображение
с заданной
периодичностью
оперативной
и планирование
балансов
локализация
потерь
и контрольи планов-графиков
- подготовка схемМониторинг
для реализации
информации
о
параметрах
режима
электрической
сети;
сети
состояния
текущего
оперативное
управление
коммутационной
аппаратурой;
анализ топологии
и оперативное
формирование
расчётной
-электроэнергии.
тренажер
по работ
режимам
с моделированием
проведения
по ремонту;
(EMS)
- отображение
сигнализации
аварийных
предаварийныхс
Интеграция
модели
сети;
системой
управления
взаимодействием
электрической
сети в режиме
близком
ки реальному
ситуаций
(выход
за технологические
и аварийные
- оперативную
формирование
бланков
переключений;
Пространственные
субъектами
рынка
оценку
надежности
схемы
и режима пределы
тренировок
диспетчерского
- времени
обработкадля
оперативно-диспетчерских
заявок,
характеристики
телеизмерений,
телесигнализация
отключения
Контроль
сети; и управление
присоединением
потребителей;
персонала;
сетей
обеспечивающую обмен информацией с соответствукоммутационной
аппаратуры
и
т.п.);
- контроль
переключений
по утвержденным
бланкам
с
Контроль
расчет
потокораспределения;
качества
электроэнергии
со стороны
субъектов
схемы
Расчетные
ющими
подразделениями
Системного Оператора в
Диспетчерский тренажер
отображение
с
заданными
характеристиками
времени
блокировкой
недопустимых
действий;
Модели сети
рынка.
расчет и контроль
потерь мощности;
- тренажер
по переключениям
иУправление
ликвидации
аварий
(DTS)
работами по
согласованном
протоколе обмена;
от разных
источников:
АСУТП
подстанций,
- информации
Предоставление
выдача
рекомендаций
оперативно-диспетчерскому
о технических
условиях
(OMS)
ремонтам
для
оперативного
персонала.
Данныеинформации
реального
МП для
РЗА
ПА, вспомогательных
- АСКУЭ,
формирование
ииведение
отчетности
поподсистем
оперативным
эксплуатации
персоналу
сетей.
принятия
мер
по снижению
потерь в
- контрольвремени
допуска ремонтного персонала на сетевые
Данные
(видеоконтроля
и наблюдения, пожаротушения, защиты
переключениям;
Интеграция
электросетях;
с КСУПР
по оборудованию
объекты;
используемой
анализа
режимов
и
- информации
Предоставление
контроль и анализ
пространственной
уровней для
напряжения;
информации
о схемах
Перспективное планирование
оборудования);
- состояния
информационная
поддержка
персонала
сетей
расчет
(картографических
параметров
аварийных
и поопорных
режимов,
схемпри
параметров
ВЛ,проведении
планов ПС с
АСКУЭ
развития сети (DSTAR)
- оперативный контроль выполнения
работ, включая
- выдачу
команд
телеуправления
коммутационной
оперативных
переключений;
заходами
срабатывания
ВЛ, определением
устройств
РЗА
мест
и ПА;
повреждения на ВЛ.
контроль и представление на АРМ диспетчерского
ПС; аварийных
- аппаратурой
Определение
расчет
и анализ
дислокации
выездных
режимов,
ремонтных
ОМП на линиях
бригад.
и
Система контроля
персонала
телеинформации
о режиме и состоянии сети в
-Актуализация
получение
информации
отоб
систем
мониторинга
и в
-контроль
исполнения
диспетчерских
команд.
диспетчерского
электропередачи;
информации
аварийных
ситуациях
производством
УправлениеАСКУЭ
объеме,
необходимом
для эффективного управления
(SCADA)
управления
переключений (NMS)
состояния
силового
- диагностики
пространственной
оптимизацию
режимов
модели
для
сети
минимизации
приоборудования
отображении
потерьподстанций
намощности
экранах
ремонтными работами.
-коллективного
управление
средствами
регулирования
напряжения
в сети
и энергии
пользования (ДЩ).
(РПН, СК, БСК
и др.). планирования развития ЕНЭС
Интеграция
с системой
Разработка перспективных схем ЕНЭС с учетом прогнозных
значений балансов электроэнергии и требований рынка.
- функциональные подсистемы АСДТУ
Система управления
взаимодействием с
субъектами рынка (CIS)
Управление
пространственными ресурсами
(GRM/КСУПР)
Система управления
взаимодействием с
субъектами рынка (CIS)
Мониторинг и контроль
текущего состояния сети
(EMS)
Пространственные
характеристики
сетей
Расчетные схемы
Диспетчерский тренажер
(DTS)
Модели сети
Данные
по оборудованию
Данные
реального
времени
Управление работами по
ремонтам (OMS)
Перспективное планирование
развития сети (DSTAR)
Управление производством
переключений (NMS)
Система контроля и
диспетчерского
управления (SCADA)
- функциональные подсистемы смежных АС, входящих в АСТУ

7. УРОВНИ АСДТУ В ВЕРТИКАЛИ ОПЕРАТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

УРОВНИ АСДТУ В ВЕРТИКАЛИ ОПЕРАТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
АСДТУ строится как распределенная
многоуровневая иерархическая система,
Средства верхних
уровней АСДТУ (ФСК, МЭС)
обеспечивающая
согласованное
должны обеспечивать
автоматизацию
функционирование
средств
автоматизации,
основных
функций
технологической
связиНа
и вычислительной
техники
наобслуживаемых
четырех
уровне
подстанций
ЕНЭС,
При
переходе
подстанций
ЕНЭС
на
деятельности
Служб
и Департаментов
уровнях:
постоянным
дежурным
оперативным
“необслуживаемый”
режим
(без
аппарата
управления
ФСК
и МЭС
напостоянного
основе
- Исполнительного
аппарата
ФСК,
персоналом,
средства
АСДТУ
ФСК
ЕЭС должны
дежурства наинформации,
ПС оперативного
персонала),
технологической
получаемой
от
- Аппарата
управления
МЭС,
выполнять
функции
управления
управление
ПС,
с
использованием
средств
предприятий
МЭСиипунктов
ПС.
- Предприятий
МЭС
оперативного
коммутационными
аппаратами
ПС
и
МЭС
АСДТУ,
должно выполняться
персоналом
Кроме
того,
средства
верхних
уровней
должны
управления
подстанциями
без(управление
технологические
функции
МЭС (ПМЭС)
и/или диспетчерских пунктов, на
обеспечивать
информационный
постоянного
оперативного
персонала;
ремонтами,
управление
переключениями
и пр.).
которые
возложены
функции
управления
обмен
с
ЦДУ
ЕЭС
и
соответствующим
ОДУ
- Подстанций.
“кустом” ПС.
ФСК
ЕССЭ
Сеть связи верхнего
уровня
МЭС
ПМЭС
МЭС
...
...
ПМЭС
ПМЭС
ЕССЭ
Сеть связи нижнего уровня
ПС
ПС
ПС
...
ПМЭС
кустовой пункт управления
...
ПС
...
ПС

8. Текущее состояние дел по проектам по АСТУ

В течение последних лет в ОАО «ФСК ЕЭС» реализуется ряд масштабных
проектов в рамках программы автоматизированной системы управления
технологическими процессами (АСТУ) ЕНЭС.
Функциональным заказчиком по проектам АСТУ для целей ОТУ является Блок
оперативного управления , которые в свою очередь являются основными звеньями создаваемой
АСТУ ОАО «ФСК ЕЭС», это:
АСДТУ или ПТК ЦУС(создание автоматизированной системы класса SCADA/EMS/DMS,
позволяющими выполнять все операционные и неоперационные функции по управлению
объектами и ОВБ, осуществлять информационно-аналитическую и операционную поддержку
программ ТОиР, а также осуществлять функции прямого или опосредованного (через ОДУ/РДУ)
управления оборудованием с целью улучшения показателей эффективности использования
сетевых активов (перегрузки, потери).
ССПТИ (Система сбора и передачи технологической информации).
СПТК (Создание единого источника нормативно-справочной информации (НСИ) для всех
приложений, участвующих в автоматизации технологического управления (АСТУ).
ППНиН (Существенное улучшение (количественное и качественное) основных показателей,
характеризующих информационный обмен между ПС, диспетчерские центры (ДЦ) ОАО «СО
ЕЭС» и центрами управления сетями (ЦУС) ФСК).
8

9. Функции подсистем АСТУ в целевой модели

АСДТУ
Системный
ПТК
ССПТИ
Формирование для СУА
оптимального графика
вывода в ТО и ремонт.
Обеспечение СУА данными
о работе сети.
Управление НСИ АСТУ.
Синхронизация с НСИ КИСУ
и НСИ АСДУ ОАО «СО
ЕЭС» и АСТУ РСК.
Обеспечение СУА данными
о причинах технологических
нарушений и данными online диагностики.
Обеспечение КИСУ
данными для расчета
потерь.
Оперативное
(операционное)
управление
ЦУС
Выполнение операционных
и неоперационных функций
по управлению объектами
ЕНЭС.
Создание и ведение
оперативных расчетных
моделей ЕНЭС в зоне МЭС
Анализ данных о состоянии
оборудования и
характеристиках
технологических нарушений.
Формирование и анализ
балансов и потерь по
объектам и
контролируемым
территориальным зонам.
Уровень
подстанции
Сбор оперативной
информации о состоянии
объекта (ТИ,ТС).
Мониторинг состояния
объекта. Телеуправление и
телерегулирование.
Предоставление исходных
данных для актуализации
информационной модели
объекта, включая модель
измерений
Сбор неоперативной
технологической
информации о состоянии
объектов и оборудования.
Сбор результатов
измерений с приборов
коммерческого и
технического учета
электроэнергии.
Распоряжение № 340р от
12.10.2007 «О проведении
открытого конкурса…по созданию
информационной модели ЕНЭС и
СПТК АСТУ»
Приказ № 441 от 20.10.2008 «О
мерах по реализации договоров по
созданию информационной модели
ЕНЭС и СПТК АСТУ»
Распоряжение № 353р от
01.12.2008 «О формировании
рабочей группы…»
Распоряжение 313р от 10.11.2006
«О проведении открытого
конкурса…. на создание ССПТИ…»
Приказ № 292 от 10.09.2007 «О
мерах по реализации договора на
создание первой очереди ССПТИ
ОАО «ФСК ЕЭС»
Приказ № 391 от 22.11.2007 «О
создании рабочей группы
ССПТИ…»
Корпоративное
управление
ИА ФСК
ОРД Общества
Распоряжение №144 от 30.04.
2008 «О выборе поставщика
для пилотного ЦУС …»
Распоряжение №79Р от 14.03.
2008 «О проведении открытого запроса предложений на
право создания ЦУС СевероЗапада»
АИИС КУЭ
9

10. Системный ПТК

Цели:
СПО АИИС КУЭ
ССПТИ
АСДТУ
(ПТК ЦУС)
КИСУ
SAP xMII
Топологическая,
графическая и
объектная модель
ЕНЭС
Модель измерений
Паспортные данные
объектов ЕНЭС
Системный ПТК АСТУ
СО ЕЭС,
РСК
Средства
создания
и актуализации
модели
Информационная
модель ЕНЭС
(Siemens ODMS)
Модули
создания
расчетных
моделей
Расчетные модели
Унаследованные расчетные приложения
Космос, РАСТР, ТКЗ 3000
Этапы реализации (объекты внедрения – ИА
ФСК и филиалы - МЭС)
Этап № 1: «Формирование общей информационной
модели ЕНЭС» (2008 – 2009 гг.)
- Топологическое, графическое и объектное
представление силового оборудования объектов ЕНЭС,
паспортные данные оборудования, модели измерений в
объеме оперативной информации.
- Формирование НСИ в объеме 1-й и 2-й фазы создания
ПТК ЦУС, 1-й очереди ССПТИ, 1-го и 2-го этапов АИИС
КУЭ.
- Обмен данными в формате XML.
Этап № 2: «Организация информационного
взаимодействия» (2010 – 2011 гг.)
- Модели РЗА и ПА, паспортные данные оборудования
и модели измерений в объеме технологической
информации.
- Формирование НСИ в объеме 3-й фазы создания ПТК
ЦУС, 2-й очереди ССПТИ.
- Полная интеграция с СУА. Формирование
автоматизированного информационного обмена с
приложениями АСТУ.
10

11. ПТК ЦУС

ПТК АСДТУ ЦУС
Этапы реализации:
Сервера SCADA/EMS/NMS/DMS/OMS
Передача
телеинформации в ФСК
ОУС
Передача
телеинформа
ции в ЦУС
МЭС
ЕТССЭ
РУС
Передача
телеинформации в СО
ЕЭС
Обеспечение
ТУ
Сервера сбора данных (ЦППС)
АСУТП ПС
АСУТП ПС
УТМ ПС
УТМ ПС
1. Реализация Пускового комплекса АСДТУ на базе ОИК СК-2007
в 29-и ЦУС на базе ПМЭС (2010-2013 гг.)
2. Реализация пилотного внедрения полномасштабного ПТК ЦУС
МЭС Северо-Запада (2008-2010 гг.):
Этап №1: «Базовый комплекс ЦУС» (2008 г.):
- функции ОИК (SCADA);
- отработка функций ТУ на ПС с АСУТП;
- подсистема архивирования и формирования отчетов;
- подсистема ведения оперативного журнала;
- подсистема поддержки работы со схемами (диспетчерские
пометки, плакаты, состояние оборудования);
- подсистема «Заявка»;
- реализация ГИС-интерфейса у SCADA (на базе КСУПР)
Этап №2 «Расчетный комплекс ЦУС» (2009 г.):
- функции расчета установившегося режима;
- функции оценки состояния;
- функции расчета оптимального режима;
- функции расчета сетевых ограничений;
- тренажера диспетчера по переключениям.
Этап №3 «Аналитический и Управляющий комплекс ЦУС»
(2010 г.):
- моделирование сети с проведением расчета нормальных и
аварийных режимов, надежности (N-1) с учетом действия РЗА и ПА в
реальном масштабе времени;
- тренажер диспетчера на базе модели сети;
- функции диспетчерского управления эксплуатацией и ремонтом.
3. Поэтапное тиражирование ПТК ЦУС для других МЭС в случае
принятия такого решения (2011-2013 гг.)
11

12. Программно-аппаратное оснащение ЦУС

13. ТИПОВАЯ СТРУКТУРА КОМПЛЕКСА АСДТУ

14. Пилотный ЦУС Кузбасского ПМЭС

19 ноября 2010г. был принят в опытную эксплуатацию 1-й пилотный
ЦУС Кузбасского ПМЭС филиала МЭС Сибири

15. Пилотный ЦУС МЭС Северо-Запада

25 июня 2009 г. был принят в опытную эксплуатацию 1-й пилотный
ПТК ЦУС МЭС Северо-Запада

16.

Спасибо за внимание!