ВНЕДРЕНИЕ ПТК «СТАНЦИЯ» НА ТЭС ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧАСТИЯ В РЫНКЕ СИСТЕМНЫХ УСЛУГ
Ефимов А.Е., ЗАО «Институт Энергетических Систем», Москва, РФ.
Введение
Участие тепловых электростанций в рынке системных услуг (РСЭ) является одним из возможных способов увеличения доходной составляющей генерирующих компаний (ГК). Необходимым условием участия ГК на РСЭ является подключение электростанции к системе автоматического регулирования частоты и перетоков активной мощности (АРЧМ). Общие технические требования для подключения ТЭС к центральной координирующей системе (ЦКС) либо к централизованной системе (ЦС) АРЧМ приведены в [1]. Одним из этих требований является наличие на электростанции станционного устройства (терминала) системы АРЧМ – «ПТК «Станция».
Программно-технический комплекс (ПТК) «Станция» является составной частью системы АРЧМ и предназначен для связи центрального регулятора АРЧМ и систем автоматического управления мощностью (САУМ) энергоблоков при централизованном управлении мощностью энергоблоков в рамках автоматического вторичного регулирования частоты и мощности (АВРЧМ).
Назначение ПТК «Станция»
В ходе своей работы ПТК «Станция» должен выполнять следующие функции:
информационный обмен между ЦС (ЦКС) АРЧМ и САУМ энергоблоков;
сохранение всего объема передаваемой информации с привязкой к точному астрономическому времени и регистрация событий о работе устройств ПТК;
контроль состояния каналов связи (основного и резервного) на участках ЦС (ЦКС) АРЧМ - ПТК «Станция» - САУМ энергоблока, фиксация неисправности каналов и формирование сигналов для САУМ энергоблоков и ЦС (ЦКС) АРЧМ о состоянии каналов связи;
автоматический перевод информационного обмена на исправный канал связи при фиксации неисправности одного из каналов или блокировка передачи данных при фиксации неисправности обоих каналов в одном направлении.
Структура ПТК «Станция»
Согласно требованиям [1] ПТК «Станция» должен иметь следующую структуру (Рисунок 1):
центральное устройство (ЦУ) станционного уровня, предназначенного для обмена информацией с ЦС (ЦКС) АРЧМ и с САУМ энергоблоков, хранения информации;
локальная вычислительная сеть (ЛВС), объединяющая ПТК «Станция» и САУМ энергоблоков.
Рисунок 1. Структура ПТК «Станция»
Внедрение ПТК «Станция»
К настоящему моменту Институт Энергетических Систем имеет обширный опыт внедрения ПТК «Станция» (Таблица 1), на основе которого можно выделить основные моменты, требующие внимания.
|
Сроки выполнения проекта
|
Протокол связи между ПТК «Станция» и САУМ
|
Протокол связи между ПТК «Станция» и ЦКС/ЦС АРЧМ
|
Киришская ГРЭС ОАО ОГК-6
|
01.2008 – 12.2008
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101.
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101.
|
Ставропольская ГРЭС ОАО ОГК-2
|
02.2008 – 11.2008
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-104
|
Заинская ГРЭС
|
05.2008 – 03.2009
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
Сургутская ГРЭС-1
|
06.2011 – наст.вр.
|
Modbus RTU
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
Кармановская ГРЭС
|
09.2011 – наст.вр.
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
ГОСТ Р МЭК 60870-5-101
|
Таблица 1. Список внедрений ПТК «Станция» Института Энергетических Систем
Установка ПТК «Станция»
В целом установка ПТК «Станция» заключается в монтаже ЦУ и прокладке ЛВС. И если вопрос монтажа ЦУ решается сравнительно просто, то к ЛВС существует ряд требований, которые необходимо удовлетворить:
организация двух (основного и резервного) каналов связи;
основной и резервный каналы связи должны быть физически разделены;
каналы должны быть выделенными (использование каналов другими системами исключено);
для каждого энергоблока организовываются отдельные канал связи (например, 2 энергоблока – 4 канала связи);
пропускная способность каналов должна быть не менее 19200 кбит/с.
Модернизация САУМ энергоблока
Под модернизацией САУМ подразумевается:
Обеспечение условий для обмена информацией между ПТК «Станция» и САУМ энергоблока. Для различных производителей САУМ это может означать организацию или доработку элементов связи для передачи данных по протоколу МЭК 60870-5-101 или МЭК 60870-5-104 или другого протокола, удовлетворяющего необходимым требованиям, возможность использования которого должна быть согласована с ОАО «СО ЕЭС». Здесь необходимо учитывать следующее требование - модули связи должны быть реализованы на микропроцессорной базе и использовать операционную систему реального времени. Это необходимо для обеспечения надежности и гарантированной (максимальной) задержки сигнала. Реализация модулей связи на базе персонального компьютера (ПК) или сервера с операционной системой Windows недопустимо именно по этим соображениям.
Доработка алгоритмов САУМ энергоблока. Это необходимо для обеспечения передачи команд управления вторичной мощностью в контроллеры и далее на исполняющие механизмы, обеспечения требований по надежности (например, устранения возможности прохождения ошибочной команды управления) и передачи данных мониторинга САУМ в систему АРЧМ. Базовые алгоритмы для САУМ энергоблоков разработаны ИЭС, согласованы с ОАО «СО ЕЭС» и приведены в [1].
Доработка визуальных интерфейсов рабочего места машиниста энергоблока для контроля подключения блока к системе АРЧМ и его участия в АВРЧМ.
Настройка взаимодействия между ПТК «Станция» и САУМ энергоблока
В случае, если вендоры ПТК «Станция» и САУМ энергоблоков разные, то обязательным вопросом, требующим решения, является вопрос настройки протокола обмена информацией. Для его решения необходимо:
выбрать протокол в соответствии с требованиями [1] и согласовать формуляр информационного обмена;
в случае отсутствия необходимых команд (неполной реализации стандарта) доработать программное обеспечение (ПО), реализующее информационный обмен по протоколу;
выполнить донастройку ПО протокола при реализации взаимодействия ПТК «Станция» и САУМ энергоблока, которая может понадобиться ввиду технических особенностей реализации ПО протокола.
Настройка взаимодействия между ПТК «Станция» и ЦС (ЦКС) АРЧМ
Подключение новых энергоблоков к ЦС (ЦКС) с АРЧМ влечет за собой необходимость проведения работ в ОДУ (ЦДУ). В их числе: внесение дополнительных блоков в ПО ЦС (ЦКС) АРЧМ и настройка параметров оперативного информационного комплекса и центральной приемо-передающей станции (ЦППС), в соответствии с данным изменением. Также для настройки информационного обмена между ПТК «Станция» и ЦС (ЦКС) АРЧМ необходимо:
согласовать формуляр обмена информацией по протоколу соответственно МЭК-101 / МЭК-104;
в случае отсутствия необходимых команд (неполная реализация стандарта) доработать ПО, реализующее информационный обмен по протоколу МЭК-101 / МЭК-104;
выполнить донастройку ПО протокола при реализации взаимодействия ПТК «Станция» и ЦППС ОДУ (ЦДУ).
Особенности реализации/настройки протоколов обмена в ЦППС ОДУ и/или алгоритмов обработки данных могут повлечь необходимость корректировки алгоритмов в ПТК «Станция» (данный факт необходимо учитывать как риск, требующий дополнительного времени по настройке ПТК «Станция»).
Связь между ПТК «Станция» и ЦС (ЦКС) АРЧМ требует наличия двух резервируемых (основной и резервный) каналов связи – выделенных, физически разделенных и с пропускной способностью не менее 19200 кбит/с. Организация данных каналов может также повлечь необходимость модернизации оборудования узла связи станции, например установку дополнительных мультиплексоров.
Заключение
Внедрение ПТК «Станция», как современной автоматической системы управления, представляет собой достаточно сложный процесс. Успешность решения этой задачи зависит от квалификации, опыта и знаний персонала организации, взявшейся за данную работу.
Литература
Общие технические требования для подключения ТЭЦ к ЦС (ЦКС) АРЧМ.
|
