Назначение
Система сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги (далее по тексту - система) предназначена для измерений действующих значений силы электрического тока (Ia, Ib, Ic); напряжения постоянного и переменного тока (Ui сек, U2 сек).
Система используется при диспетчерско-технологическом управлении оборудованием на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги для оптимизации режимов его работы, повышения надежности и безаварийности работы и увеличения сроков эксплуатации.
Система решает следующие задачи:
- автоматизированный сбор данных о функционировании основного и вспомогательного оборудования ПС 220 кВ Восток и передачи их в РДУ (ОДУ) ОАО «СО ЕЭС», ЦУС (ГЦУС) МЭС ОАО «ФСК ЕЭС» по протоколу МЭК 60870-5-104;
- восприятие дискретных сигналов;
- передача измерительной и дискретной информации на автоматизированное рабочее место (АРМ) оперативного персонала и АРМ инженера телемеханики (ТМ) ПС 220 кВ Восток;
- регистрация результатов измерений с присвоением меток времени;
- формирование предупредительных и аварийных сигналов и сообщений;
- формирование архивов результатов измерений и сообщений, их визуализация на экранах АРМ в табличной и графической форме (графики, отчеты) по запросу оператора;
- протоколирование действий оператора;
- представление режимов работы оборудования ПС 220 кВ Восток в реальном масштабе времени.
Описание
Система представляет собой многофункциональную, многоуровневую автоматизированную систему с централизованным управлением и распределённой функцией измерения.
Система реализована на основе комплексов информационно-измерительных и управляющих STCE (Госреестр № 40455-09) на базе контроллеров STCE-RTU (Госреестр № 4045409), преобразователей напряжения Е855/10ЭС (Госреестр №24221-08) и Е857/13ЭС (Госре-естр №24220-08), различных коммуникационных средств и программного обеспечения (ПО).
Система включает в себя следующие уровни:
1-ый уровень включает в себя трансформаторы тока (далее - ТТ) по ГОСТ 7746-2011, модули аналогового ввода переменного тока (1/5 А) контроллеров STCE-RTU, преобразователи напряжения Е855/10ЭС и Е857/13ЭС, вторичные измерительные цепи и технические средства приема-передачи данных. Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов системы приведены в таблице 2.
2-ой уровень включает в себя контроллеры телемеханики (основной и резервный), каналообразующую аппаратуру, оборудование системы единого времени и ПО.
3-ий уровень включает в себя сервер системы eXPert, АРМ оперативного персонала и АРМ инженера ТМ, средства локальной вычислительной сети, объединяющей АРМы и сервер, средства передачи информации (коммуникационное оборудование) на диспетчерский пункт ОАО «СО ЕЭС» и ПО.
Измерительные каналы (далее по тексту - ИК) состоят из 1-ого, 2-ого и 3-ого уровней системы.
Первичные фазные токи масштабируются измерительными трансформаторами в сигналы низкого уровня (5 А), которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие модули аналогового ввода контроллеров STCE-RTU, преобразующих мгновенные значения аналоговых сигналов в цифровой код. По мгновенным значениям силы электрического тока и напряжения в блоке центрального процессора контроллера STCE-RTU вычисляются действующие значения токов (Ia, Ib, Ic), присвоение полученным данным меток времени.
Напряжение переменного и постоянного тока (Ui сек, U2 сек) на секциях ЩСН и ШПТ соответственно поступает на входы измерительных преобразователей Е855/10ЭС и Е857/13ЭС, преобразующих аналоговые сигналы напряжения переменного и постоянного тока в унифицированные выходные сигналы силы постоянного тока (4-20 мА), которые далее поступают на входы модуля аналогового ввода контроллеров STCE-RTU.
Цифровой сигналов с выходов комплекса информационно-измерительного и управляющего STCE поступает на сервер системы eXPert, АРМ оперативного персонала и АРМ инженера ТМ, где выполняется дальнейшая обработка измерительной информации, в частности, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов.
Передача информации в автоматизированную систему Системного оператора на удаленные диспетчерские центры и центры управления сетями осуществляется от комплекса информационно-измерительного и управляющего STCE по выделенному основному и резервному (спутниковый) каналам связи по протоколу МЭК 60870-5-104.
Система включает в себя подсистему ведения точного времени.
Подсистема ведения точного времени обеспечивает:
- синхронизацию внутренних часов всех серверов, АРМ и измерительных приборов;
- использование выделенного сервера точного времени с синхронизацией от спутниковой системы глобального позиционирования GPS.
NTP-еервер точного времени Метроном-300/TC-!-! синхронизирован с сигналами точного времени от GPS-приемника с погрешность синхронизации ± 10 мкс. Сервер времени синхронизирует часы коммуникационного контроллера STCE-RTU по выделенному каналу с помощью амплитудно-модулированного формата IRIG-B с точностью не хуже 1 мс. Коммуникационный контроллер STCE-RTU синхронизирует часы объектного контроллера STCE-RTU и часы сервера SCADA системы eXPert по протоколу NTP относительно собственного времени. Период синхронизации по протоколу NTP составляет 30 секунд. Максимальное расхождение внутренних часов контроллера за период синхронизации не превышает ± 10 мкс. Погрешность часов компонентов системы не превышает ± 10 мс.
Программное обеспечение
В системе используется ПО eXPert, предназначенное для создания информационно-управляющих систем для автоматизации технологического процесса передачи и распределения электрической энергии, в состав которого входят программы, указанные в таблице 1. ПО eXPert обеспечивает разграничение прав доступа пользователей к функциям и данным с использованием паролей.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентификатора ПО |
| Для конфигурирования плат крейтов STCE RTU | ttermpro.exe | 4.60 | 7d917293187186c05 43f2d1e828c11c9 | MD5 |
| ПО teraterm, прошивка FW Для конфигурирования плат Центрального блока CPU2000 | ttermpro.exe stce_cpu2k_ru_reg 01 02 03.crc | 01.02.03 | 5f40b0736897c43e0 d1379417a7e923b | MD5 |
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентификатора ПО |
| ПО платы Блока 32 аналоговых оптически изолированных входов 32OAI Заводская прошивка | - | 01.00.00 658072024 | - | - |
| ПО teraterm, прошивка FW для 101 протокола для конфигурирования плат Блока 4 последовательных соединений 4SC | ttermpro.exe sk4sc_101_pstn_03_1 1 16.crc | 03.11.16 658620310 | fb784648507058dc1f f0883d1a9338c5 | MD5 |
| ПО teraterm, прошивка FW для протокола Modbus для конфигурирования плат Блока 4 последовательных соединений 4SC | ttermpro.exe stce_4scModbus_0 2 04 01.crc | 02.04.01 | 96583c06f9f9f2063a 2a2984dbfbfa15 | MD5 |
| ПО для конфигурирования плат токов и напряжений крейтов STCE RTU | wdw.exe | - | 0a85a1399ab46852a a5c1dbe64912de8 | MD5 |
| ПО wdw, прошивка FW для конфигурирования плат Блок 8 аналоговых входов АС по напряжению 8AIAC/4V+4V | wdw.exe CALIB CONV 8AI AC.h86 FW DSP 8AIAC 3 00 01b.h86 uC_AIAC_4v-4v 3 00 05 rc1.h87 | 03.00.01 658072050- AO-IT 03.00.05 658072049 | 6abc74517184079dd b049389e4dbca1b 1763916b8590bc8d5 7ee2be4831083d8 1728f0c237c8b9059a 4c899e4e4de8e2 | MD5 |
| ПО wdw, прошивка FW для конфигурирования плат Блок 12 аналоговых входов АС по току | wdw.exe CALIB CONV 12AI AC.h86 FW DSP 12AIAC 3 00 01b.h86 uC AIAC 12A 3 00 05 rc1.h87 | 03.00.01 658072054- AO-IT 03.00.05 658072053 | 1a0cbf8b4f01eb248c fe76c2781ebe60 e7a229ad9da3d5bdf0 470f10d4daf643 e79b60ffb3fbafbe90e cc7caaa776ccd | MD5 |
| ПО teraterm, прошивка FW для конфигурирования платы: Блок 2 последовательных соединения и интерфейс Ethernet 2SC+ETH | ttermpro.exe sk4sc_101_pstn_03_1 1_16.crc | 03.11.16 658620310 | fb784648507058dc1f f0883d1a9338c5 | MD5 |
| сервис, отвечающий за обработку всех данных, ведения динамической базы данных, осуществление резервирования | C:\EXPERT\Progect\ S cada\S cadaXP. exe | 1.0.5.9 | ad77db3aef6a19bd4b 7e8e43292c9b31 | MD5 |
| сервис сбора данных | C:\EXPERT\Progect\ Fron- tEnd\FeIec870\WinFr ontEndXP.exe | 0.4.0.5 | 6723bf2fb7e2aaa8d4 36f7385cbe6e5b | MD5 |
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентификатора ПО |
| сервис архивирования поступающей информации (ТС, ТИ) | C:\EXPERT\Progect\ HDR\ARC Manager. exe | 0.1.5.1 | b4855828584bf6572 bd711f491f238c6 | MD5 |
| сервис формирования отчетных ведомостей | C:\EXPERT\Progect\ Report\ReportRun. exe | 0.1.9.2 | aeb90065c7f3fc3d3f 10a7796ac2845b | MD5 |
Оценка влияния ПО на метрологические характеристики СИ - метрологические ха
рактеристики ИК системы указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Состав 1-ого уровня системы и метрологические характеристики ИК приведены в таблице 2
Таблица 2 - Состав 1-ого уровня системы и метрологические характеристики ИК
| № п/п | На- имено вание объек та | Состав 1-ого уровня системы | Изме ряемые пара метры | Метрологические характеристики ИК |
| ТТ | ТН | Основная относит. погрешность, % | Основная относит. погрешность, % | Относит. погрешность в рабочих условиях, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Т-1 220 кВ | ТВ-220 Кл. т. 3,0 3000/5 Зав. №47654 Зав. №45395 Зав. №40968 | - | Модуль аналогового ввода AT 640.072.015-M0-RU Кл. т. 0,5 Зав. № 201101549149 | Ia5 J-bj J-c | ±3,4 | ±5,5 |
| 2 | Т-2 220 кВ | ТВ-220 Кл. т. 3,0 3000/5 Зав. №43894 Зав. №29805 Зав. №95804 | - | Модуль аналогового ввода AT 640.072.015-M0-RU Кл. т. 0,5 Зав. № 201101549149 | Ia5 J-bj Jc | ±3,4 | ±5,5 |
| 3 | Т-3 220 кВ | ТВ-220 Кл. т. 3,0 3000/5 Зав. №54758 Зав. №25780 Зав. №39584 | - | Модуль аналогового ввода AT 640.072.015-M0-RU Кл. т. 0,5 Зав. № 201101549149 | J-a, J-b, Jc | ±3,4 | ±5,5 |
| 4 | Т-4 220 кВ | ТВ-220 Кл. т. 3,0 3000/5 Зав. №54384 Зав. №39580 Зав. №35694 | - | Модуль аналогового ввода AT 640.072.015-M0-RU Кл. т. 0,5 Зав. № 201101549149 | J-a, J-b, Jc | ±3,4 | ±5,5 |
| 5 | ЩПТ | - | - | Е857/13ЭС Кл. т. 0,5 Зав. № 111300 | U1 сек U2 сек | ±0,73 ±0,73 | ±1,6 ±1,6 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 |
| 6 | ШСН | - | - | Е855/10ЭС Кл. т. 0,5 Зав. № 111161 | U1 сек U2 сек | ±0,73 ±0,73 | ±1,6 ±1,6 |
Примечания:
1 В качестве характеристик относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95;
2 Для ИК 7, 8 в качестве характеристик погрешности указаны границы интервала приведенной к диапазону измерений погрешности, соответствующие вероятности 0,95;
3 Нормальные условия:
- параметры сети: напряжение Ином; ток 1ном, cosj = 0,9 инд.;
- температура окружающей среды (20 ± 5) °С.
4 Рабочие условия:
- параметры сети: напряжение (0,8 - 1,2) Ином; ток (0,02(0,05) - 1,2) 1ном; cosj = 0,5 инд. - 0,8 емк.;
- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до плюс 70 °С, для контроллеров STCE-RTU от минус 10 до плюс 55 °С, для преобразователей Е855/10 ЭС от минус 30 до плюс 50 °С, для преобразователей Е857/13 ЭС от минус 30 до плюс 50 °С, для сервера от плюс 15 до плюс 30 °С.
5 Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-2001.
6 Допускается замена измерительных трансформаторов и измерительных преобразователей на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в Таблице 2.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги типографским способом.
Комплектность
Комплектность системы определяется проектной документацией. В комплект постав-
ки входит техническая документация на систему и на комплектующие средства измерений. Комплектность системы представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность системы
| Наименование и тип компонента | Количество, шт. |
| Трансформатор тока ТВ-220 (№ 20644-05) | 12 |
| Комплекс информационно-измерительный и управляющий STCE (№ 40455-09) | 1 |
| Преобразователь измерительный напряжения переменного тока Е855/10ЭС (№24221-08) | 1 |
| Преобразователь измерительный напряжения постоянного тока Е857/13ЭС (№24220-08) | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 50887-12 «Система сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги. Измерительные каналы. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в мае 2012 г.
Средства поверки - по НД на измерительные компоненты:
• Трансформаторы тока - в соответствии с ГОСТ 8.217-2003 "ГСИ. Трансформаторы тока. Методика поверки";
• Комплекс информационно-измерительный и управляющий STCE - по документу «Комплексы информационно-измерительные и управляющие STCE». Методика поверки»;
• Е855/10ЭС - по документу МП.ВТ.040-2002 «Преобразователи измерительные переменного тока Е 854ЭС и напряжения переменного тока Е855ЭС. Методика поверки»;
• Е857/13ЭС - по документу МП.ВТ.043-2002 «Преобразователи измерительные постоянного тока Е 856ЭС и напряжения постоянного тока Е855ЭС. Методика поверки»;
• радиочасы МИР РЧ-01, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), номер в Государственном реестре средств измерений № 27008-04.
Сведения о методах измерений
Метод измерений изложен в документе "Руководство по эксплуатации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
«Руководство по эксплуатации на систему сбора и передачи информации (ПТК ССПИ) на ПС 220 кВ Восток филиала ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Волги».
Рекомендации к применению
Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
