Автоматизированная система мониторинга релейной защиты и автоматики АСМ РЗА

Автоматизированная система мониторинга релейной защиты и автоматики (АСМ РЗА) представляет собой программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации связанных с системами РЗА процессов сетевых и генерирующих компаний, а также промышленных предприятий, позволяющий:

• автоматизировать деятельность персонала служб РЗА
• сократить время восстановления схемы электроснабжения и недоотпуск электроэнергии при авариях в электрической сети
• обеспечить информационное сопровождение оперативно-выездных бригад
• перейти от планово-предупредительного обслуживания к техническому обслуживанию микропроцессорных устройств РЗА по состоянию в соответствии с «Правилами технического обслуживания устройств и комплексов релейной защиты и автоматики» утвержденными Приказом Минэнерго № 555 от 13.07.2020

ПТК АСМ РЗА предназначен для применения в сетевых, генерирующих и промышленных компаниях, а также предприятиях, выполняющих функции оперативно-диспетчерского (технологического) управления в электроэнергетике для решения задач, связанных с эксплуатацией устройств РЗА

Структура АСМ РЗА

АСМ РЗА имеет распределенную многоуровневую структуру программно-технических средств

• Нижний уровень (ПС) функционирующий в рамках подстанции. Представлен системами сбора информации с устройств РЗА объекта. К нему относятся устройства сбора и передачи информации, серверы АСМ РЗА, автоматизированные рабочие места (АРМ) на контролируемом объекте и каналообразующая аппаратура
• Верхний уровень (ЦУС) функционирующий на уровне центра управления сетями. Включает в себя серверы АСМ РЗА, на которых разворачивается основное программное обеспечение (ПО) для анализа функцио-нирования РЗА и формирования итоговых отчётов, АРМ оперативного персонала и персонала служб РЗА и каналообразующая аппаратура

АСМ РЗА может быть установлена на энергообъекте любой сложности и конфигурации, оснащенном устройствами РЗА разных производителей и на любой элементной базе (от электромеханики до ЦПС). При этом система имеет возможность посто-янной интеграции новых устройств РЗА

Система сбора и обработки технологической информации

Сбор различной информации от смежных систем и устройств РЗА

АСМ РЗА собирает различную информацию:

• файлы параметрирования (уставок) и прошивок
• файлы аварийных осциллограмм, результатов ОМП
• дискретные сигналы о пусках и срабатываниях защит
• текущие значения токов, напряжений, частоты
• информацию от смежных систем (СОПТ, параметров окружающей среды и т.п.)
• сигналы о положении коммутационных аппаратов
• сигналы самодиагностики устройств РЗА
• журналы событий устройств РЗА

Особенности сбора информации

Сбор информации осуществляется:

• По протоколам связи: МЭК 60870-5-101/103/104, МЭК 61850-8-1 (MMS), FTP, Modbus и др.
• От устройств РЗА на следующей элементной базе: микропроцессорной; электромеханической и микроэлектронной (посредством РАС)

Информация, собранная с устройств РЗА различных производителей, обрабатывается и оперативно передается на уровень ЦУС даже по низкоскоростным каналам связи

Технический учет устройств и комплексов РЗА

• ведение каталожных справочников первичного и вторичного оборудования
• ведение реестра оборудования, фактически установленного на энергообъектах
• ведение схем соединения оборудования и ЛЭП

Модуль формирования паспорта аварии

При возникновении аварии автоматически формируется паспорт аварии ЦУС на основе технологической информации, полученной с уровня ПС, и представляет собой подробный отчет об аварии со всей информацией, необходимой диспетчеру, специалистам служб РЗА и членам оперативно-выездных бригад для поиска поврежденного оборудования и места повреждения, анализа причин срабатывания устройств РЗА, планирования и сопровождения ТОиР, сокращения времени восстановления схемы электроснабжения

Полный паспорт аварии содержит структурированную информацию со всей электрической сети:

• перечень всех сработавших устройств и функций РЗА
• перечень отключенных выключателей
• осциллограммы аварии
• журналы аварийных регистраторов

Время формирования полного паспорта аварии в ЦУС зависит от пропускной способности каналов связи между ЦУС и ПС

Для повышения удобства анализа осциллограмм, полученных от разных устройств РЗА, предусмотрена возможность синхронизации и автоматического объединения выбранных пользователем оцифрованных аналоговых величин и дискретных сигналов в единую осциллограмму аварии

Модули анализа функционирования и мониторинга исправности РЗА

Анализ функционирования РЗА (экспресс-анализ развития аварии)

На основе информации, собранной в паспорте аварии, АСМ РЗА автоматически строит логическое дерево событий произошедшей аварии для всех устройств и функций РЗА и анализирует правильность их функционирования:

• сопоставляются вид и место повреждения зонам сработавших ступеней и функций РЗА
• фиксируются факты неправильной работы в случае отсутствия сигналов пуска и срабатывания при повреждении в зоне действия защиты
• фиксируются метки времени сигналов пуска и срабатывания ступеней и функций РЗА для проверки уставок по времени
• формируются оценки правильности работы для функции устройства РЗА
• учитывается специфика функционально-логической структуры, параметров настройки и конфигурации каждого типа функций анализируемого устройства
• выявляются неисправности измерительных каналов устройств РЗА в аварийном режиме
• визуализируется хронология развития аварии в привязке к шкале времени
• предоставляется возможность ручной корректировки результата автоматического анализа
• автоматически формируется отчёт с анализом правильности работ устройств РЗА и их функций (в т.ч. в соответствии с требованиями «Правил технического учёта и анализа функционирования РЗА», утв. приказом Минэнерго РФ № 80 от 08.02.2019)

Контроль исправности аналоговых цепей тока и напряжения устройств РЗА 

предназначен для своевременного обнаружения неисправностей в аналоговых цепях тока и напряжения:

• контроля нахождения действующих значений токов и напряжений в допустимых диапазонах
• контроля расхождения величин токов и напряжений, измеренных в одних ветвях и узлах электрической сети разными устройствами РЗА и смежными системами
• контроля выполнения законов Кирхгофа
• контроля исправности цепей напряжения и тока по сигналам встроенных функций устройств РЗА

Контроль сигналов самодиагностики, автоматических перезагрузок устройств РЗА, состояния цепей оперативного тока и внешних связей 

предназначен для отслеживания состояния аппаратного и программного обеспечения устройств РЗА:

• контроль состояния аппаратной части устройства РЗА, в том числе АЦП, модулей ввода аналоговых сигналов, блока питания, ОЗУ, ПЗУ, процессорного устройства, модулей ввода аналоговых сигналов, цепей дискретных входов, контактных (релейных) выходов
• контроль температурного режима устройства РЗА
• контроль наличия/отсутствия синхронизации времени
• контроль сохранности исполняемого программного кода (целостность ПО)
• контроль перезагрузок, с накоплением количества фактов перезагрузок за настраиваемый период времени (от минут до месяцев)
• контроль состояния цепей оперативного тока (наличие питания, исправность питания входных и выходных цепей)
• контроль коммуникационных связей устройств РЗА

Контроль изменения уставок, конфигураций и ПО устройств РЗА предназначен для автоматического и периодического (через настраиваемый интервал времени) отслеживания изменений фактических значений уставок относительно эталонных, а также версий ПО и положений переключающих устройств РЗА:

• хранения, контроля изменения и версий файлов уставок, конфигураций и прошивок, считанных из специализированного ПО производителей устройств РЗА
• анализа файлов уставок и конфигураций устройств РЗА средствами АСМ РЗА
• сравнения эталонных значений уставок и положений переключателей устройств РЗА, хранящихся в АСМ РЗА, с их фактическими значениями

Модули планирования и сопровождения ТОиР РЗА и автоматизированной подготовки отчётов

Планирование и сопровождение ТОиР РЗА

АСМ РЗА позволяет автоматически выявлять ухудшение технического состояния и неисправности первичного оборудования, устройств РЗА и смежных систем и автоматизировать планирование и реализацию мероприятий, связанных с поддержанием и восстановлением работоспособности оборудования, снижая тем самым затраты на ТОиР:

• формирование (ручное или автоматическое на основе аварийных событий или заданной периодичности и видов ТОиР) заявок и планов проведения ТОиР РЗА (многолетний, годовой, месячный графики, заявки) с учетом выходных дней, доступного оборудования и ресурсов
• автоматическое указание в заявке на ТОиР РЗА причин неисправностей (неисправности цепей измерения, дискретных цепей, аппаратного обеспечения, цепей оперативного питания, отсутствие синхронизации, ошибки ПО, несанкционированное изменение уставок или конфигурации устройств РЗА и др.)
• визуализация сроков проведения ТОиР РЗА на диаграмме Ганта
• открытие и закрытие, перенос заявок на ТОиР РЗА
• ведение справочника и журнала дефектов оборудования, учет вероятности их возникновения

Автоматизированная подготовка отчётов

АСМ РЗА на основе информации, хранящейся в системе, позволяет автоматически подготавливать отчёты:

• отчеты создаются периодически или по событию, возникающему в системе, на основе преднастроенных пользовательских шаблонов
• имеется возможность предварительного просмотра сформированного отчёта и его редактирования
• предусмотрены возможности долгосрочного хранения отчетов в системе и экспорта отчётов в форматах XLSX, PDF, DOCX

Функции

АСМ РЗА автоматизирует решение оперативных задач:

• сбор и структурирование оперативной технологической информации
• контроль исправности устройств РЗА
• контроль коммутационного и механического ресурса выключателя
• формирование упрощенного и подробного отчета о технологическом нарушении (паспорта аварии) на уровне ПС и ЦУС соответственно

АСМ РЗА автоматизирует решение неоперативных задач:

• технический учет устройств и комплексов РЗА
• сбор и структурирование неоперативной технологической информации об аварии
• учет технологических нарушений
• анализ правильности функционирования устройств РЗА в соответствии с требованиями ПАО «Россети» согласно СТО 34.01-4.1-007-2018 «Технические требования к автоматизированному мониторингу устройств РЗА, в том числе работающих по стандарту МЭК 61850»
• структурированное хранение документации на устройства РЗА
• подготовка стандартных отчетных документов по устройствам РЗА

Характеристики

*— указаны минимальные требования (оптимальные требования определяются сложностью проекта)