Назначение
Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» предназначена для телеизмерений, автоматизированного сбора и обработки дискретных телесигналов о состоянии и режимах работы основного и сетевого электрооборудования Зейской ГЭС, контроля энергетического оборудования, процессов генерации и распределения электроэнергии, для организации обмена информацией с существующей смежной АСУ ТП Зейской ГЭС, для автоматизированного сбора, обработки и передачи полученной информации на верхние уровни диспетчерского управления - на диспетчерские пункты филиалов АО «СО ЕЭС» - Амурское РДУ и ОДУ Востока.
Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» непрерывно выполняет измерения и сбор следующих электрических величин:
- действующих значений фазных токов Ia, Ib, Ic и среднего по трем фазам действующего значения силы электрического тока Icp,
- действующих значений фазных Ua, Ub, Uc и линейных напряжений Uab, Ubc, Uca, среднего по трем действующим значениям фазного Uср.ф и линейного Uср.лин напряжений;
- активной Ра, Рв, Ра Рсум, реактивной Qa, Qb, Qc, Qcyu и полной Sa, Sb, Sc, ScyM электрических мощностей - пофазных и суммарных трёхфазных;
- частоты f переменного тока;
а также следующих физических величин:
- времени в национальной шкале координированного времени Российской Федерации UTC (SU) (далее - время).
ССПТИ используется при диспетчерско-технологическом управлении оборудованием Зейской ГЭС для оптимизации режимов его работы, повышения надежности и безаварийности работы, увеличения сроков эксплуатации.
Описание
ССПТИ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
обеспечивает выполнение телеизмерений и следующих основных функций:
- ведение системы обеспечения единого времени (СОЕВ) на всех уровнях иерархии;
- регистрацию сигналов телеизмерений с присвоением метки времени;
- приём сигналов от элементов существующих систем АСУ ТП, САУ ОРУ;
- диагностику и мониторинг функционирования технических и программных средств ССПТИ;
- конфигурирование и настройку параметров ССПТИ;
- разграничение прав доступа к конфигурации, параметрированию и информационным данным путем использования системы паролей;
- формирование базы данных, архивов сообщений и параметров;
- передачу аналоговой и дискретной информации на диспетчерские пункты филиалов АО «СО ЕЭС» - Амурское РДУ и ОДУ Востока.
ССПТИ находится на нижней ступени иерархии системы диспетчерского управления с центром сбора информации и управления в филиалах АО «СО ЕЭС» - Амурское РДУ и ОДУ Востока.
ССПТИ реализована на базе программно-технических решений компании Siemens и включает в себя измерительные каналы (ИК) электрических величин, состоящие из измерительных трансформаторов тока и напряжения, вторичных измерительных цепей на первом уровне и измерителей электрических величин (ИЭВ) SIMEAS Р на втором. Перечень ИК приведен в таблице 2.
Принцип действия ИК электрических величин заключается в масштабном преобразовании первичных токов и напряжений измерительными трансформаторами тока (ТТ) и трансформаторами напряжения (ТН) в сигналы низкого уровня, которые поступают на ИЭВ SIMEAS Р, где происходит аналого-цифровое преобразование мгновенных фазных токов и напряжений и вычисление в микропроцессоре действующих значений фазного и линейного напряжений, фазных токов и среднего по трем фазам действующего значения силы электрического тока, а также фазных и суммарных трехфазных значений активной и реактивной мощностей. Частота в ИЭВ определяется по напряжению. Результаты измерений электрических величин передаются из внутренней памяти ИЭВ через цифровой интерфейс RS-485 для хранения и отображения на контроллер сбора S7-1200 по системной шине ProfiBus DP. В ИЭВ SIMEAS Р происходит преобразование результатов измерений из цифрового кода в именованные физические величины с учетом коэффициентов трансформации ТТ и ТН.
ПО контроллера сбора S7-1200 также диагностирует и анализирует состояние каналов связи (полевая шина ProfiBus DP) с ИЭВ SIMEAS Р и в случае обрыва связи передает информацию на сервера ССПТИ.
Третий уровень состоит из серверов ССПТИ, являющихся Центральной приёмо-передающей станцией (ЦППС) - осуществляет внутрисистемный обмен информацией по цифровым каналам связи с помощью коммуникационных модулей и сетевых устройств.
ЦППС обеспечивает непрерывный сбор (через выделенный интерфейс LAN системы WinCC OA) данных, поступающих через промышленные коммутаторы (по Ethernet TCP/IP на основе резервированной ВОЛС и витой пары) с серверов смежных автономных подсистем:
- АСУ ТП (ИИС управления гидроагрегатами (Рег. № 48103-11), система контроля гидротехнических параметров ( напора, уровней бьефов), телесигналы и др.),
- САУ ОРУ (система автоматизированного управления открытыми распределительными устройствами 500 кВ и 220 кВ).
ЦППС осуществляет также функции:
- диагностики состояния каналов связи с серверами САУ ОРУ, АСУТП, контроллером S7-1200, с РДУ, ОДУ, ИА «РусГидро»;
- присвоение полученным данным меток времени или получение их от источников;
- администрирование и разграничение прав пользователей;
- вычисление необходимых параметров технологических процессов;
- передачу телеизмерений и телесигналов при изменении их значения в ССПТИ (филиалы ОАО «СО ЕЭС» - Амурское РДУ и ОДУ Востока, ИА «РусГидро») по каналам связи:
- с РДУ: резервируемые каналы связи - Ростелеком и ТрансТелеКом (ТТК) (по 128 кбит/с каждый);
- с ОДУ: резервируемые каналы связи - Ростелеком и ТрансТелеКом (ТТК) (по 128 кбит/с каждый);
- каналы до ИА организованы в арендуемых IP-VPN у операторов связи ПАО «Ростелеком» (основной канал с пропускной способностью 100 Мбит/с) и ПАО «Мегафон» (резервный канал с пропускной способностью 10 Мбит/с).
- протокол обмена с Амурским РДУ и ОДУ Востока, ИА «РусГидро» - МЭК 60870-5104.
Третий уровень ССПТИ включает в себя также Систему обеспечения единого времени (СОЕВ), обеспечивающую единство времени в ССПТИ с помощью двух резервируемых серверов синхронизации времени ССВ-1Г (Рег. № 58301-14), использующих в качестве основного приемника внешней синхронизации сигнал от глобальной навигационной спутниковой системы ГЛО-НАСС. Дополнительное использование данных от спутниковой группировки GPS повышает надежность системы в целом, а встроенный высокостабильный генератор обеспечивает работу сервера при помехах или пропадании сигналов от навигационных спутников. Совмещенный спутниковый приемник обеспечивает синхронизацию сервера времени с погрешностью ±10 мкс. Сервер времени контролирует рассогласование времени сервера ССПТИ относительно собственного и по достижении рассогласования ±20 мс корректирует время таймера сервера ССПТИ, который в свою очередь осуществляет синхронизацию внутренних часов измерительных компонентов ССПТИ и серверов смежных систем по локальной сети Ethernet (протокол NTP или SNTP).
Программное обеспечение
В состав программного обеспечения (ПО) ССПТИ Зейской ГЭС входит: ПО сервера телемеханики в составе ПТК WinCC OA (компании Siemens), а также ПО программирования контроллера S7-1200 TIA Portal V15.1.
Программные средства сервера телемеханики содержат: базовое (системное) ПО, включающее операционную систему Windows Server 2016, ПО WinCC OA, сервисные программы. ПО TIA Portal V15.1 для конфигурирования контроллера сбора S7-1200 установлено на переносной АРМ инженера АСУ.
Состав и идентификационные данные ПО ССПТИ Зейской ГЭС приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные признаки метрологически значимой части ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | simeasLib.al15_1 |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | не ниже 15.1 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (рассчитываемый по алгоритму MD5) | 1d97351e21f0bf3eab8c913731f6440b |
Управление сбором данных осуществляется при помощи программного обеспечения WinCC OA PARA, которое функционирует на серверах ССПТИ. Интерфейс ПО содержит в себе средства предупреждения пользователя, если его действия могут повлечь изменение или удаление результатов измерений. Программное обеспечение и конструкция измерителей электрических величин и сервера после конфигурирования и настройки обеспечивают защиту от несанкционированного доступа и изменения его параметров. Метрологически значимая часть ПО содержит специальные средства защиты, исключающие возможность несанкционированной модификации, загрузки (в том числе загрузки фальсифицированного ПО и данных), считывания из памяти ИЭВ и сервера, удаления или иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных данных.
Специальными средствами защиты метрологически значимой части ПО и измеренных данных от преднамеренных изменений являются:
- средства проверки целостности ПО (так, несанкционированная модификация метрологически значимой части ПО проверяется расчётом контрольной суммы для метрологически значимой части ПО и сравнением ее с действительным значением);
- средства обнаружения и фиксации событий (журнал событий);
- средства управления доступом (пароли);
Уровень защиты программного обеспечения ССПТИ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню высокий по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Перечень и характеристики основных средств измерений, входящих в состав измерительных каналов ССПТИ, с указанием непосредственно измеряемых параметров, наименования объекта, типов, классов точности и регистрационных номеров средств измерений, входящих в состав ИК, представлены в таблице 2. Технические характеристики приведены в таблице 3.
| № ИК | Наиме нование ИК | ТТ | ТН | ИЭВ | Измеряемые величины | Пределы допускаемой основной относительной погрешности, % | Пределы допускаемой относительной погрешности в рабочих условиях % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| | 1Т | JR 0,5 | CPB 245 | SIMEAS P | | | |
| | | Кл.т. 1 | Кл.т. 0,2 | мод. | | | |
| | | Ктт = | Ктн = | 7KG7755 | | | |
| 1 | | 1000/1 | 220000/V3/ | Рег. № | Ib | ±1,1 | ±5,5 |
| | | Рег. № | 100/V3 | 38083-08 | | | |
| | | 35406-07 | Рег. № | | | | |
| | | | 15853-96 | | | | ±24,4 (при |
| | 2Т | ТВТ-220 | CPB 245 | SIMEAS P | Р 1 сум | ±1,3 | cosj=0,5) |
| | | Кл.т. 1 | Кл.т. 0,2 | мод. | | | ±13,5 (при |
| | | Ктт = | Ктн = | 7KG7755 | | | cosj=0,9) |
| | | 1000/1 | 220000/V3/ | Рег. № | | | |
| 2 | | Рег.№ | 100/V3 | 38083-08 | | | ±13,1 (при |
| | | 3638-73 | Рег. № | | QcyM | ±3,5 | cosj=0,5) |
| | | | 15853-96 | | | | ±24,4 (при |
| | | | | | | | cosj=0,8) |
| | 3Т | ТВТ 500 | CPB 550 | SIMEAS P | | | |
| | | Кл.т. 1 | Кл.т. 0,2 | мод. | | | |
| | | Ктт = | Ктн = | 7KG7755 | | | |
| 3 | | 1000/1 | 500000/V3/ | Рег. № | | | |
| | | Рег. № | 100/V3 | 38083-08 | | | |
| | | 3634-73 | Рег. № | | Ib | ±1,1 | ±5,5 |
| | | | 15853-96 | | | | |
| | 4Т | ТВТ 500 | CPB 550 | SIMEAS P | | | |
| | | Кл.т. 1 | Кл.т. 0,2 | мод. | | | ±24,4 (при |
| | | Ктт = | Ктн = | 7KG7755 | Р сум | ±1,3 | cosj=0,5) |
| 4 | | 1000/1 | 500000/V3/ | Рег. № | | | ±13,5 (при |
| | | Рег. № | 100/V3 | 38083-08 | | | cosj=0,9) |
| | | 3634-73 | Рег. № | | | | |
| | | | 15853-96 | | Q сум | ±3,5 | ±13,1 (при |
| | 5Т | ТВТ 500 | CPB 550 | SIMEAS P | cosj=0,5) |
| | | Кл.т. 1 | Кл.т. 0,2 | мод. | | | ±24,4 (при |
| | | Ктт = | Ктн = | 7KG7755 | | | cosj=0,8) |
| 5 | | 1000/1 | 500000/V3/ | Рег. № | | | |
| | | Рег. № | 100/V3 | 38083-08 | | | |
| | | 3634-73 | Рег. № | | | | |
| | | | 15853-96 | | | | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 6 | 6Т | JR 0,5 Кл.т. 1 Ктт = 1000/1 Рег. № 3540607 | CPB 550 Кл.т. 0,2 Ктн = 500000/V3/ 100/V3 Рег. № 15853-96 | SIMEAS P мод. 7KG7755 Рег. № 38083-08 | 1в р 1 сум QcyM | ±1,1 ±1,3 ±3,5 | ±5,5 ±24,4 (при cosj=0,5) ±13,5 (при cosj=0,9) ±13,1 (при cosj=0,5) ±24,4 (при cosj=0,8) |
| 7 | 21Т | TB Кл.т. 0,2 Ктт = 400/5 Рег. № 1972006 | EPR20Z Кл.т. 0,2 Ктн = 15750/V3/ 100/V3 Рег. № 30369-05 | SIMEAS P мод. 7KG7610 Кл.т. 0,5S/1 Рег. № 30920-05 | р 1 сум QcyM | ±0,6 ±1,0 | ±2,1 (при cosj=0,5) ±1,2 (при cosj=0,9) ±1,2 (при cosj=0,5) ±2,0 (при cosj=0,8) |
| 8 | 22Т | TB Кл.т. 0,2 Ктт = 400/5 Рег.№ 1972006 | EPR20Z Кл.т. 0,2 Ктн = 15750/V3/ 100/V3 Рег. № 30369-05 | SIMEAS P мод. 7KG7610 Рег. № 30920-05 |
| 9 | 23Т | TB Кл.т. 0,2 Ктт = 400/5 Рег. № 1972006 | TJC 6-G Кл.т. 0,2 Ктн = 15750/V3/ 100/V3 Рег. № 71106-18 | SIMEAS P мод. 7KG7610 Рег. № 30920-05 |
| Примечания: 1) В качестве пределолов допускаемой относительной погрешности указаны границы интервала, соответствующие вероятности 0,95. 2) Допускается замена ТТ, ТН и ИЭВ на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 2, при условии, что филиал ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» не претендует на улучшение указанных в таблице 2 метрологических характеристик. Замена оформляется техническим актом в установленном на филиале ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» порядке, вносят изменения в эксплуатационные документы. Технический акт хранится совместно с эксплуатационными документами ССПТИ как их неотъемлемая часть. |
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Количество измерительных каналов | 9 |
| Нормальные условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, относмительно ином - ток, % относительно !ном - коэффициент мощности cos j - частота сети относительно 4ом температура окружающей срелы, °С: | от 0,98 до 1,02 от 1 до 1,2 1 от 0,99 до 1,01 от +15 до +25 |
| Рабочие условия эксплуатации: параметры сети: - напряжение, относмительно ином - ток, % относительно !ном - коэффициент мощности cos j - частота сети относительно 4ом температура окружающй среды, °C: - для ТТ и ТН - для ИЭВ - для устройств ЦППС | от 0,9 до 1,1 от 0,05 до 1,2 0,5 инд. - 1,0 - 0,8 емк. от 0,98 до 1,02 от -55 до +45 от 0 до +55 от +20 до +30 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра 2258.19-ССПИ.ФО «Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС». Формуляр».
Комплектность
Комплектность ССПТИ приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средств измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| 1 | 2 | 3 |
| Трансформаторы тока | JR 0,5 | 6 |
| Трансформаторы тока | ТВТ 500 | 9 |
| Трансформаторы тока | ТВТ-220 | 3 |
| Трансформаторы тока | TB | 9 |
| Трансформаторы напряжения | TJC 6-G | 3 |
| Трансформаторы напряжения | CPB 245 | 6 |
| Трансформаторы напряжения | EPR20Z | 6 |
| Трансформаторы напряжения | CPB 550 | 6 |
| Измерители электрических величин | SIMEAS P мод. 7KG7610 | 3 |
| Измерители электрических величин | SIMEAS P мод. 7KG7755 | 6 |
| СОЕВ | ССВ-1Г | 2 |
| Сервер системы | HP DL360Gen10 | 2 |
| Маршрутизатор | Cisco ISR4331-SEC/K9 | 2 |
| Коммутатор | Moxa EDS-408A-SS-SC | 2 |
| 1 | 2 | 3 |
| Оборудование распределения питания | - | 5 |
| Автоматический выключатель | 1ф S201P C2 | 1 |
| Блок питания | PM1207 | 1 |
| Модуль центрального процессора | CPU1214C | 1 |
| Коммуникационный процессор | CP 1243-1 IEC | 2 |
| Модуль ведущего Profibus DP устройства | CM 1243-5 | 1 |
| Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС». Формуляр | 2258.19-ССПИ.ФО | 1 |
| Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС». Методика поверки | МП-253-RA.RU.310556-2019 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-253-RA.RU.310556-2019 «Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС». Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» 03.12.2019 г.
Основные средства поверки:
- в соответствии с «Методикой выполнения измерений параметров вторичных цепей измерительных трансформаторов тока и напряжения», аттестованной ФГУП «СНИИМ» 24 апреля 2014 г. (регистрационный № ФР.1.34.2014.17814);
- устройство синхронизации частоты и времени Метроном версии 300 (Рег. № 56465-14);
- для поверки измерительных компонентов, входящих в состав ССПТИ применяются средства поверки, указанные в методиках поверки, утвержденных при утверждении типа измерительных компонентов.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик ССПТИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в документе «Методика измерений электрических величин с использованием системы сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС» Свидетельство об аттестации методики измерений № 516-RA.RU.311735-2019 от 03.12.2019 г.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе сбора и передачи технологической информации (ССПТИ) филиала ПАО «РусГидро» - «Зейская ГЭС»
ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
77961-20: Методика поверки МП-253-RA.RU.310556-2019Скачать4.4 Мб