АСУТП и телемеханика - Корпоративный ...oldcpd.mrsksevzap.ru/181.pdf-t=Siemens.pdfSICAM TM 1703 mic SICAM TM 1703 ACP АСУТП и телемеханика

© Siemens AG 2010АСУТП и телемеханика. Комплексные решения для подстанций и электрической части станций © Siemens AG 2010

АСУТП и телемеханикаКомплексные решения для подстанций и

электрической части станций

ООО «Сименс»

Сектор энергетики

Распределение энергии

Автоматизация в энергетике

E D EA


Содержание

Сименс в энергетике1

АСУТП и телемеханика Сименс

Преимущества решений

Существующие проблемы при реализации проектов

2

3

4


Siemens – крупнейший электротехнический

концерн, мировой лидер в области

решений для широкого спектра отраслей

промышленности.

Более 160 лет имя Siemens является

синонимом передовых технологий,

прогресса и неуклонного роста.

Сегодня концерн представлен почти

в 190 странах мира и объединяет более

400 тысяч сотрудников.

В России Siemens представляет

ООО «Сименс» (более 3 300 сотрудников)

Коротко о Сименс


История Сименс в энергетике

1885 г. – первая центральная

электростанция Берлина

1 октября 1847 г. – основание компании

Осень 1866 г. – изобретение Вернером

Сименсом динамо-машины

1897 г. – центральная электростанция в

Москве на Раушской набережной


Более 140 лет опыта в энергетике

2006 VA TECH T&D 2007

Kühnle, Kopp & Kausch AG

2004 Bonus

Energy

2003 Alstom

Industrial Turbines

1989 Плавно

изменяемый трехфазный

компенсатор

1964 Первый эле-

газовый выключатель

1892 Первая

трехфазная

электростанция

1903 Siemens-

Schuckert-Werke

1927

Котел

Бенсона

1930

Выключатель

с продленным

ресурсом

1998 Siemens

Westinghouse

2001 Demag Delaval

2009

Archimede

Solar

2009 Solel

2008 Самая мощная газовая турбина

1969 KWU

1969 Trafo Union

2002 Мировой рекорд в КПД ТЭС комбинированного цикла

1900 20001925 19751866 2008

1866 Динамо-

машина

2008 Первая в мире ЛЭП постоян-ного тока 800 кВ

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/5/5f/Alstom.svg


Более 100 лет опыта в области РЗА

Электромеханические реле

Аналоговые (электронные) реле

1985

1970

1910

SIPROTEC 4 - это4-е поколение

цифровых реле!

Цифровые реле


Более 70 лет опыта в области телемеханизации

и АСУТП ПС

Проводные связи

РЗА + РАС

Телемеханика

Мнемощит


SINAUT LSA

SICAM

Последовательный цифровой

интерфейс


Ячейка

Подстанционный

контроллер

HMI

Шина процесса

SICAM PAS

HMI

Ethernet

IEC

61850

Первое поколение:Традиционная телемеханика до 1986

Второе поколение:Микропроцессорные ПС с 1986 г

Третье поколение:Цифровые ПС с 2004 г

Вторичные

цепи

Диспетчерский

центр

Диспетчерский

центр

Сервер подстанции

Цифровые связи



Индустрия Здравоохранение

Промышленная автоматизацияПроизводство энергии на

ископаемом топливе

Технологии приводовЭнергия из возобновляемых

источников

Автоматизация и безопасность зданий

Нефть и газ

Решения для промышленности

Обслуживание вращающегося оборудования

Передача энергии

Распределение энергииМобильность

ОСРАМ

Энергетика

Сименс АйТи Солюшенс энд Сервисез

Россия: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Самара, Екатеринбург, Новосибирск, Хабаровск

Казахстан: Алматы, Астана, Актау, Атырау, Павлодар, Темиртау

Беларусь: Минск

Узбекистан: Ташкент

Туркменистан: Ашхабад

Представительства и региональные офисы в России и Центральной Азии

Оборудование и системы среднего напряжения 6-35 кВ



Часть 2



Отличие и преимущества решений


2

3

4



Продукты и решения

Экспертные системы

FDWH

PowerLink/SWT 3000

LiveLine

Broadband PLC

PDH / SDH

Коммуникации

Управление энергосистемой

Коммуникационные

решения

РЗА Учет электроэнергии Качество электроснабжения

Системы управления

энергосистемами

SIPROTEC

Reyrolle

Оборудование РЗА

Spectrum PowerCC

Spectrum Power 3

Spectrum Power 4

Spectrum Power TG

DEMS

SICAM PAS

SICAM 230

SICAM 1703

SICAM miniRTU/eRTU

АСУТП ПС

ПО для Диспетчерских

центров

SIMEAS

Измерительные

преобразователи

Автоматизация ПС

Диспетчеризация

Интеллектуальные

счетчики

УСПД

АИИС КУЭ Spectrum PowerCC IMM

SICAM PAS UI

Toolbox II

DIGSI

Программное обеспечение


АСУТП и телемеханизация ПС на базе системы

SICAM

u b s t a ti o n

n f o r m a t i o n

o n t r o l

u t o m a t i o n

o n i t o r i n g

SICAM – семейство продуктов и решений

S

I

C

A

M

SICAM© - зарегистрированная торговая марка SIMENS AG


Принципы построения АСУТП ПС

IED и RTU протоколыIEC 61850

IEC 60870-5-103

IEC 60870-5-101

DNP V3.00 Level 2

Profibus FMS

Profibus DP (IEC 61158 / EN 50170)

MODBUS (RTU format)

Диспетчерский уровень Протоколы телеуправленияIEC 60870-5-101

IEC 60870-5-104

DNP V3.00 Level 2

Уровень АСУТП ПСПротоколы АСУТП

ActiveX, OLE, DDE, VBA

OPC DA, HDA, A&E

VB-Script, C-API, C-Script

Уровень РЗА и IED

Нижний

уровень

Средний

уровень

Верхний

уровеньРДУ

1

2

3

Удаленный

доступ

SIPROTEC

SIMEAS

RTU

Sicam PAS СС

Сервер

Sicam PAS

FS/DIP

Sicam PAS СС

Клиент


Функциональная схема АСУТП ПС


SICAM PAS

Tехнические особенности

Локальная визуализация, архивация и журнал событийс SICAM PAS CC (SICAM PAS центр управления) на базе SIMATIC WinCC

Сбор и передача данныхС меткой реального времени, разрешение1ms

Поддержка функций автоматики подстанцииАвторизация переключений, блокировка на уровне ячейки и станции

Функции автоматизациипосредством CFC

Автоматическая передача и центральное архивирование осциллограмм повреждений устройств защиты, подключенных по МЭК 60870-5-103, Profibus FMS и МЭК 61850

Резервирование на уровне ячейки, станции и ЧМИ


6MD63для управл.

защита и управлениев разных приборах

защита и управлениев одном приборе

дополнительные логические функции с программой CFC

пользователь устанавливает уровень интеграции и выбирает

из одной серии приборы РЗА и ввода/вывода

6 / 10 / 35 кВ 110 кВ 220 / 330 / 500/750 кВ

7SJ63с управл. 7SA522

7SJ62

7SJ63с управл.

6MD66для управл.

7SA522 7SD527SJ61/62с управл. или без управл.

Нижний уровень АСУТП ПС

Устройства РЗА – SIPROTEC



Измерительные преобразователи – SIMEAS

SIMEAS P – Универсальный измерительный прибор

SIMEAS T – Аналоговые и цифровые преобразователи сигналов

SIMEAS Q80 – Анализатор качества электроэнергии

SIMEAS R – Регистратор аварийных событий



Модули ввода-вывода сигналов

Объединение

процессов

Автоматизация(логика, непрерывные процессы)


A B

Коммуникации Интеграция разнородных протоколов

и сред передачи данныхLAN WAN

Fieldbus Remote communication

SICAM 1703 – осуществляет сбор сигналов ТИ, ТС, выдачу сигналов ТУ,

обработку и ретрансляцию информации


Средний уровень АСУТП ПС

SICAM PAS / SICAM PAS CC / АРМ операторов

Промышленный компьютер , 19” исполнение, 2U;

Intel Core2 Duo T7400 (2,16 Ghz), 667 MHz FSB;

ОЗУ 512MB - 4 GB

Встроенный графический контроллер 2048 x 1536;

Встроенные интерфейсы: 2хRS232, 2хUSB, PS2, LAN, LPT;

Питание: ~220В

2хPCI, 1xPCIex16

RAID 2x160 GB

Контроль температуры, диагностикаSIMATIC RACK PC 647B

SIMATIC RACK PC 647B


Intel Core2 Duo T7400 (2,16 GHz), 667 MHz FSB;

ОЗУ 256MB - 4 GB

Встроенный графическая контроллер 2048 x 1536;


Питание: ~220В

7хPCI, 1xPCIex16

RAID 2x160 GB

Контроль температуры, диагностика



SICAM PAS / SICAM PAS CC / АРМ операторов


Intel Core Quad Q9400 (2,66 Ghz), 1333 MHz FSB;

ОЗУ 1 GB - 16 GB

Встроенный графический контроллер 2048 x 1536;


Питание: резервированное 100-240V AC

4хPCI, 1xPCIex1, 1xPCIex8, 1xPCIex16

RAID 2x500 GB


SIMATIC IPC547C

SIMATIC IPC847C


Intel Core i7-610E (2C/4T 2,53 GHz)

ОЗУ 1 GB - 8 GB

Встроенный графическая контроллер 2048 x 1536;

Встроенные интерфейсы: 2хRS232, 2хUSB, PS2, LAN, LPT

Питание: резервированное 100-240V AC

7хPCI, 1xPCIex16

RAID 2x500 GB




Коммуникационное оборудование Ruggedcom

Оборудование фирмы RuggedCom протестировано на совместимость с SIPROTEC:

Поддерживается МЭК 61850-3

Поддерживается EEE 1613

Протестирован протокол eRSTP

Минимальное время реконфигурации (eRSTP)

Резервированное питание 220В

Является предпочтительным для SICAM PAS



на базе SICAM 1703

Фун

кц

ио

на

л

Объем обрабатываемой информации

Сб

ор

Ав

то

ма

ти

ка

АС

УТ

П

SICAM AK 1703

SICAM TM 1703 mic

SICAM TM 1703 ACP


SICAM 1703

TM 1703 mic TM 1703 ACP AK 1703 ACP BC 1703 ACP

Максимальное число

модулей связи 1 4 66 3


Ethernet-каналов 1 2 16 1

Ethernet (IEC 61850 Client) нет да да да

Ethernet (IEC 61850 Server) нет да да да

Ethernet (IEC 60870-5-104) да да да да

Функции управления да да да да


каналов ввода-вывода 8 - 136 0 - 2048 0 - 32000 4 - 500


Часть 3





2

3

4


Преимущества решений

Масштабируемость решений

Легкая замена модулей связи в устройствах SIPROTEC – гибкость построения

системы

Поддержка Ethernet 100 Мбт/с устройствами

SIPROTEC

Кольцевая топология – снижение расходов на коммутационное оборудование

и кабели

Радиальная топология – повышенная живучесть

Работает на базе открытых протоколов,

стандартных IT-решениях

ПТК поставляется в шкафах 100% заводской

готовности

Автоматизация параметрирования

Возможность автоматического сбора

осциллограмм


Масштабируемость решений

SICAM

PAS CC

SICAM

PAS

SICAM

Station Unit

TM 1703

mic

SICAM

Diamand

SICAM

230

TM 1703

emic

AK 1703

BC1703

SIPROTEC

Решения разрабатываются одним

подразделением (ED EA) фирмы Сименс

Все продукты совместимы между собой и

поддерживают стыковку с более ранними

версиями

Для проведения модернизации ПС не

требуется дорогостоящего решения – можно

начать с замены УТМ

Оплачивается только необходимая

функциональность АСУТП, остальное возможно

докупить на этапе эксплуатации и расширения

системы


Легкая замена модулей связи – гибкость

построения системы

МЭК 60870-5-103

• Modbus

• DNP 3.0

• Profibus DP

• Profibus

FMS

IEC 61850

Ethernet

IEC 61850


Поддержка Ethernet 100 Мбт/с устройствами

SIPROTEC

Магистраль

данных:

100 Мбит/с

Ethernet

Устройства SIPROTEC подключаются напрямую к ЛВС

Не требуются специальные преобразователи/конвертеры

Параметрирование (DIGSI)

Web - Монитор

Синхронизация времени (SNTP)

МЭК 61850 Goose

Листы событий, осциллограммы

МЭК 61850 Запрос информации

- отчеты

Управление оборудованием


Кольцевая топология – снижение расходов на

коммутационное оборудование и кабели

На базе платы EN100 (FO) реализован Ethernet-коммутатор с поддержкой

МЭК61850 и RSTP

В случае кольцевой топологии – каждая плата EN100 выступает ретранслятором

Ethernet пакетов для соседних устройств SIPROTEC

Применяется для подсетей РЗА 6-35 кВ для оптимизации расходов на сетевую

инфраструктуру

100 Мбит/с100 Мбит/с

100 Мбит/с 100 Мбит/с

1 Гбит/с

1 Гбит/с

1 Гбит/с


Радиальная топология – повышенная живучесть

Возможно использование как оптоволокна, так и витой пары

В условиях сильных ЭМП рекомендуется применение специальной витой пары (до

20м)

Применяется для подсетей РЗА 110-750 кВ

100 Мбит/с100 Мбит/с 100 Мбит/с 100 Мбит/с

1 Гбит/с1 Гбит/с


Работает на базе открытых протоколов,

стандартных IT-решениях

SICAM PAS, SICAM 1703, SIPROTEC – поддерживают

международный протокол МЭК61850

SICAM PAS поддерживает многие общепринятые

протоколы (OPC, МЭК 60870-5-101/103/104, Modbus, DNP

V3.00, Profibus

Для коммуникации используется общепринятый

протокол Ethernet и стандартное коммуникационное

оборудование

В качестве среды передачи данных используется

оптоволокно и/или витая пара, для монтажа которых

требуется стандартное оборудование

Поддержка web-технологий: удаленный контроль и

управление, удаленная диагностика и устранение

неисправностей


ПТК поставляется в шкафах 100% заводской

готовности

Шкафы отгружаются после проведения заводских приемо-сдаточных испытаний с участием Заказчика

Конструкция шкафов предусматривает:

климат-контроль (принудительную вентиляцию/ подогрев /сигнализацию)

контроль несанкционированного доступа к оборудованию АСУТП

контроль состояния автоматов питания

контроль состояния оборудования АСУТП / аварийную сигнализацию

электромагнитную совместимость оборудования

резервирование питания (AC/DC)

встроенный источник бесперебойного питания (опция)

встроенный комплект: монитор, клавиатура, трекбол (опция)


Автоматизация параметрирования

Tool A

Tool C

Tool B

IED 2

Произв. B

IED 3

Произв. C

IED 1

Произв. A

Ethernet с МЭК 61850

XML /SCL

System-

Parameter

(ICD-

File)

System-

Parameter

(ICD-

File)

System-

Parameter

(ICD-

File)

Substation

Configuration

Description

SCD


Возможность автоматического сбора

осциллограмм

SICAM RECPRO

ПО для автоматического сбора и

архивирования осциллограмм

Wide Area Network

Осциллограммы передаются МП

РЗА на серверы SICAM PAS (по

событию)

Сбор осциллограмм

осуществляется автоматически


Часть 4




Особенности реализации проектов и эксплуатации АСУТП

2

3

4


Особенность №1

Увеличение стоимости решений,

Необходимость интеграции

разнородного оборудования

Особенность

Последствия

Пути решения

Одновременная реализация АСУТП и

ТМ на ПС

1. На реконструируемых ПС

необходимо начинать с ТМ (замена на

современное УТМ).

2. На новых ПС – функции ТМ

реализовать средствами АСУТП


Пример реализации ПС 220/110/20/10 кВ

ЦУС РДУ РДП

УТМ

Первичноеоборудование

Вторичное оборудование

Контроль, управление

до 2000 сигналов

МЭК 60870-5-101/104

до 400сигналов

АСУТП

1. УТМ – превращается в FEP

2. УТМ – на традиционной базе не способно решить задачи FEP с требуемой скоростью обмена информации с ДП без расширения

состава оборудования ТМ

3. УТМ – не решает задачи диагностики работы каналообразующей аппаратуры,

драйверов обмена с IED, АСУТП и тп


Особенность №2

Попадание строительной пыли в шкафы

АСУТП

Повреждения кабельных связей при

монтажных работах




Не готовность помещений к монтажу и

наладке АСУТП

Поставка законченных шкафов АСУТП

Реализация защищенных кабельных

каналов для АСУТП и РЗА


Сложность №3

Низкая эффективность использования

АСУТП, ручные переключения

Более высокое время восстановления



Недостаточная квалификация

оперативного персонала на ПС

Выбор дружелюбных SCADA-систем,

участие оперативного персонала на этапе

создания АСУТП




Несвоевременное устранение проблем

и аварийных ситуаций

Несвоевременное выполнение

профилактических работПоследствия


Недостаточная квалификация

эксплуатационного персонала АСУТП на

ПС

Обучение персонала

Передача на сервис поставщику

решений

Дистанционный мониторинг,

расширение самодиагностики




Низкая эффективность использования

АСУТППоследствия


Большая часть информации АСУТП

остается без внимания

Интеграция АСУТП с АСУ верхнего

уровня

Автоматизация процесса обработки

информации передаваемых с АСУТП




Слабая наблюдаемость ПС

Сложно организовать удаленную

диагностику оборудования АСУТП



Увеличение пропускной способности

каналов связи

Сжатие данных в канале передачи

данных

Недостаточная пропускная способность

каналов связи (для организации

удаленного мониторинга)Особенность


БЛАГОДАРИМ за внимание!

ООО «Сименс»

Сектор энергетики

Распределение энергии


E D EA

г. Москва, ул. Летниковская 11/10 стр.3

тел. +7 495 737 19 53

факс +7 495 737 23 85

Documents

АСУТП и телемеханика - Корпоративный ...oldcpd.mrsksevzap.ru/181.pdf-t=Siemens.pdfSICAM TM 1703 mic SICAM TM 1703 ACP АСУТП и телемеханика