1

Электронные каталоги технических решений повторного применения ПАО «ФСК ЕЭС»

ПИР по направлению «Цифровое проектирование»

2

Актуальность и цель Направление: РЗА и АСУ ТП

В результате анализа правильности работы микропроцессорных устройств РЗА выявлены

основные причины их неправильной работы:

ошибки на стадии проектирования

ошибки на стадии наладки

ошибки при техническом обслуживании РЗА из-за сложности обучения

эксплуатационного персонала множеству вариантов выполнения комплексов РЗА на

разных обслуживаемых ПС

Тип РЗА Количество неправильных случаев срабатывания РЗА

Год ЭМ % МЭ % МП% за год НР ЭМ за

год НР ЭМ,

% НР МП за

год НР МП, % 2013 72,1 4,0 23,9 362 206 57% 144 40% 2014 69,6 3,6 26,8 353 170 48% 148 42% 2015 69,2 3,4 27,4 343 162 47% 144 42% 2016 69,1 3,3 27,6 367 197 54% 148 40%

3

Актуальность и цель Направление: РЗА и АСУ ТП

В настоящее время сложилась ситуация когда количество вариантов выполнения комплексов

РЗА измеряется формулой N=Xy

X = количество производителей и поставщиков РЗА

Y = количество точек компетенции (места принятия решения МЭС, ОДУ, ПМЭС, РДУ, проектный

институт, наладочная организация)

4

Актуальность и цель Направление: РЗА и АСУ ТП

Основные задачи НИОКР:

I Создание типовых шкафов РЗА, АСУ ТП, УПАСК

II Создание САПР для разработки ПД, ТЧКД на основе типовых шкафов ПАО «ФСК ЕЭС»

III Создание профиля МЭК 61850 для объектов ПАО «ФСК ЕЭС», который может быть принят как

отечественный

IV Создание типовых решений по цифровой ПС

V Закрепление за ПАО «ФСК ЕЭС» лидерства в области разработки НТД и стандартов

Для дальнейшего успешного внедрения комплексов РЗА на основе типовых решений

необходимо создание единого места принятия решения с функциями периодического анализа

новых технологий и централизованное внесение изменений в типовые решения

5

Способы решения проблемы

Невозможность решения проблемы исходя из типизации одного производителя:

- Данное решение будет частным решением производителя;

- Вариативность на уровне производителя даст повод началу создания вариативности на

уровне МЭС / ПМЭС;

- Разные типоисполнения терминалов приводят к необходимости выполнять защиту одних

и тех же элементов разным количеством шкафов;

- Наличие разных идеологических подходов производителей приводит к разным

распределениям функций между АСУ ТП и РЗА.

Энергетический комплекс России пользуется наработками СССР

Типизация в СССР выполнялась проще в связи с тем, что:

1. Существовал единственный завод по производству релейной защиты и автоматики;

2. Существовал Институт Энергосетьпроект, который разрабатывал типовые решения;

3. Была жёсткая вертикаль принятия и внедрения решений.

6

Способы решения проблемы

Для решения проблемы был выбран путь создания типовых шкафов ПАО «ФСК ЕЭС»

исходя из схемы объекта и защищаемых элементов сети:

1. Выполнение набора элементов сети и присвоение функций, необходимых для его

защиты;

2. Создание Структурно-функциональных схем взаимодействия функций и коммутационных

аппаратов;

3. Создание перечня сигналов для каждого элемента сети;

4. Создание перечня шкафов РЗА с распределением функционала;

5. Создание описания шкафов.

7

Выполнение набора элементов сети и присвоение функций

необходимых для его защиты

8

Решения по требуемым вариантам структурно-функциональных

схем и шкафов

Особенности архитектур

1. Получение токов и напряжений в аналоговой форме от ТТ и ТН, передача сигналов

осуществляется выходными реле и дискретными входами, выдача информации в АСУ

ТП осуществляется MMS

2. Получение токов и напряжений в аналоговой форме от ТТ и ТН, передача сигналов

осуществляется GOOSe сообщениями, выдача информации в АСУ ТП осуществляется

MMS, 61850 8.1

3. Получение токов и напряжений в цифровом виде SV потоками от ОТТ и ЦТН, передача

сигналов осуществляется GOOSe сообщениями, выдача информации в АСУ ТП

осуществляется MMS, 61850 9.2

9

Создание Структурно-функциональных схем взаимодействия

функций и коммутационных аппаратов

Комплект ступенчатых защит линии с

обменом разрешающими сигналами

10

Создание перечня сигналов для каждого элемента сети

Вставить из екселевской таблици перечня сигналов

11

Создание перечня шкафов РЗА с распределением функционала

Вставка выкипировки из перечня шкафов

12

. Создание описания шкафов

Вставка внешнего вида шкафа

Типовой шкаф:

- Перечень функций

- Перечень аналоговых входных

параметров

- Перечень дискретных входных

параметров

- Перечень управляющих воздействий

- Перечень органов управления:

ключи,

кнопки,

испытательные блоки

- Перечень светодиодов

- Перечень выдаваемой информации в

АСУ ТП

13

Различие типовых шкафов для разных архитектур

Перечень аналоговых

входных параметров

Ток, напряжение, 3*I,

3*U

Ток, напряжение, 3*I,

3*U

SV поток 3*I,

SV поток 3*U,

Перечень дискретных

входных параметров

Дискретные входа GOOSe GOOSe

Перечень управляющих

воздействий

Выходные реле GOOSe GOOSe

Перечень органов

управления: ключи,

кнопки, испытательные

блоки

Ключи для выходных

цепей,

кнопки для функций,

испытательные блоки

для I и U

Кнопки для выходных

цепей и функций,

испытательные блоки

для I и U

Кнопки для

выходных цепей,

функций и для I и

U

14

ЦИФРОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Электронные каталоги технических решений ПАО «ФСК ЕЭС»

Типовые шкафы РЗА и АСУ ТП

НИОКР «Разработка электронного каталога типовых проектных решений для проектирования и конфигурирования

оборудования системы защиты, управления ПС, включая решения по цифровым ПС с применением наилучших

доступных технологий»

Архитектуры IEC61850 Классич.

8-1 9-2

Типовые элементы сети

Перечень функций и сигналов

Распределение защит

Каталоги типовых шкафов РЗА и АСУ ТП

Реализация завода-

изготовителя (взаимозаменяемость)

Фун

кции

Сиг

налы

Интерфейсы

Приложение к САПР

Отк

ры

тый

фо

рм

ат

и A

PI

Автоматизированное

формирование ПД, ТЧКД на основе

базы данных типовых шкафов

ПАО «ФСК ЕЭС» • Схема электрическая принципиальная

• Схема ИТС

• Схема АСУ ТП объекта

• Схема ЛВС

• Спецификация типовых шкафов РЗА

• Спецификация типовых шкафов АСУТП

• Перечень сигналов АСУ ТП

• Перечень цифровых данных РЗА для

цифровой ПС (MMS, GOOSe, SV)

2016

2017

2017

2015-2017 НИОКР

2018 Реализация заводами-

изготовителями

Испытания и аттестация типовых

шкафов заводов-изготовителей

включение типовых шкафов в ПД

2019 Закупка исключительно типовых

шкафов РЗА и АСУ ТП на ПС ПАО

«ФСК ЕЭС»

15

Функции САПР

Хранимые данные:

Параметры элементов сети

Параметры шкафов РЗА и АСУ ТП

Получаемые данные:

• Схема электрическая принципиальная

• Схема ИТС

• Схема АСУ ТП объекта

• Схема ЛВС

• Спецификация типовых шкафов РЗА

• Спецификация типовых шкафов АСУТП

• Перечень сигналов АСУ ТП

• Перечень цифровых данных РЗА для цифровой ПС (MMS, GOOSe, SV)

Входные данные:

Схема электрическая принципиальная

Выбор архитектуры

Выбор перечня шкафов для защиты элемента сети

16

Ожидаемые эффекты

Формирование комплекса ключевых компетенций в электросетевой энергетике РФ, обеспечивающего интеграцию

передовых производственных технологий и новых бизнес-моделей: «Цифровая фабрика»/ «Цифровая экономика».

I

II

Снижение затрат на эксплуатацию систем РЗА и АСУТП средствами типизации технических решений.

Снижение рисков ротации кадров. Упрощение процессов обучения персонала РЗА и АСУТП

Ускорение времени замены комплексов РЗА при реконструкции и новом строительстве.

III

Снижение себестоимости оборудования РЗА и АСУТП – возможность завода-изготовителя работать на склад и

оптимизировать логистику.

IV

Поддержка отечественного производителя (импортозамещение) – участие в рабочих группах исключительно

отечественных производителей.

Взаимозаменяемость оборудования различных производителей

V

Повышение надежности путем внедрения типовых и апробированных технических решений и уменьшения

количества неправильных срабатываний РЗА

Упрощение проектирования с помощью САПР и использование типовых решений:

- схемно-компоновочные решения

- РЗА и АСУ ТП

VI

Уменьшение затрат на всём жизненном цикле комплексов РЗА : проектирование, изготовление, монтаж, наладка,

эксплуатация

VII