Transcript Система мониторинга переходных режимов в ОЭС Северо

Система мониторинга переходных
режимов ОЭС Северо-Запада на
базе модернизированного ЦРАП
Существующее оборудование
Цифровой
регистратор
аварийных
процессов
ПАРМА РП 4.06М
Более 1000 шт.
установлено в
России и СНГ
Новый подход
GPS
синхронизация
времени до 1 мкс
Регистрация переходных
процессов
Выдача данных в
формате – IEEE C37.118
Конструктив аналогичный
предыдущей модели
Разработка нового регистратора
Существующие регистраторы
- Регистрация процессов до 16 3-х
фазных напряжений или токов
- Одностороннее ОМП
Новый регистратор
- Регистрация аварийных событий
- Регистрация переходных процессов
до 9 объектов (фазоры токов и
напряжений)
- Основа для 2-х стороннего ОМП
- Мониторинг ПКЭ (опционально)
Реализация измерений в ПАРМА РП 4.11
Модернизация
-Простая замена существующих
регистраторов на новые в местах установки
-Возможность использования существующих
кабелей
-Дополнительный функционал
Требования по регистрации переходных
процессов – точность измерительных ТТ не
менее 0,5 (могут потребоваться новые
подключения).
Модернизация существующего ЦРАП
Преимущества
Системный Оператор
Создание или расширение СМПР
Реализация
регистрации ПП
Простота
установки РПП
Предприятия электроэнергетики
Модернизация существующих ЦРАП
Регистрация
аварийных событий
Дополнительный
функционал
НИР по созданию СМПР ОЭС Северо-Запада
Структура СМПР Северо-Запада
на базе модернизированного ЦРАП
ПО СМПР - WAProtectorTM
WAProtectorTM
• WAProtectorTM – клиент-серверное приложение.
• Программно и аппаратно масштабируемая система
• Функционал WAProtectorTM :
- Концентратор комплексных
данных,
– Анализ данных в реальном
времени,
– Архивация данных,
– Визуализация данных,
– Обмен данными в реальном
времени.
• Многопользовательская
WEB SCADA
–Визуализация данных в режиме
реального времени
– послеаварийный анализ
– адаптируемая под нужды
Пользователя визуализация
Подключения
• Подключение к РПП (PMU):
– IEEE 1344 (клиентский драйвер синхрофазоров),
– IEEE c37.118 (клиентский драйвер синхрофазоров).
• Подключение к концентраторам данных Системных Операторов:
– IEEE 1344 (серверный драйвер синхрофазоров),
– IEEE c37.118 (серверный драйвер синхрофазоров).
• Подключения к другим системам (АСУ ТП) по стандартным
протоколам:
– IEC 60870-5-101/104,
– DNP 3.0,
– OPC клиент/сервер
– и т.д.
• Специализированные драйверы
– Драйвер ПКЭ и осциллограмм для Power Sentinel 1133A Arbiter
Systems Inc.
Обмен данными между
Системными Операторами
• Сервер РПП (PMU) для обмена данными между Компаниями
• Концепция основана на стандартах передачи данных:
– IEEE c37.118
– IEEE 1344
• Обмен данными осуществляется по различным сетям передачи
данных.
• Обмену доступны только те данные, которые выбраны
пользователем.
14
Анализ в реальном времени I
• Синхронизированные по времени данные во всех функциях
анализа
• В реальном времени обеспечиваются :
– Функции обнаружения стабильности :
• Разности фазовых углов,
• Низкочастотных колебаний,
• Стабильности напряжения,
• Температурный мониторинг,
• Превышение/снижение величины,
• Разделений,
• Источников колебаний.
– Топология шин (важна при
большом количестве шин)
• Вычисление мощности
• Обнаружение стабильности
15
Анализ в реальном времени II
Функции обработки сигналов:
– Быстрое преобразование Фурье
• Для анализа низко динамичных (статичных)
ситуаций; обычно в диапазоне 0.01 и 4 Гц
• Обнаружение источников постоянных
колебаний
Функции, программируемые пользователем:
– Логические функции (and, or,…),
– Арифметические операции (+, -, *, /,…),
– Функции сравнения (>,<, =, ...),
– И т.д.
Схемы противоаварийных действий
– На основе программируемых пользователем функций
– На основе функций обнаружения
16
Хранение данных I
Тип хранилища данных:
– Циркуляционная база данных реального времени
– База данных событий
• Циркуляционная база данных реального времени
– База данных аварий (осциллоргаммы)
– Хранение измеренных и вычисленных величин (I, U, f, P,
коэффициенты стабильности, и т.д.) с максимальным разрешением
1 запись за цикл (50/60 записей в секунду).
– Рекомендуемый минимальный размер 7 дней, обычно 14 дней.
• База данных событий
– События записываются в постоянное хранилище данных.
– События используются для:
• Предупреждений и тревог в реальном времени
• Послеаварийного анализа.
– События могут активироваться по:
• Обнаружению уровня,например: <U, >U, <f, >f, вычисленные
величины, и т.д.
• Обнаружение разности, например .
17
Классическая защита/WAProtector
Классическая защита
WAProtector
Параметры доступа к данным
Доступ к данным
Напрямую к модулям
ввода/вывода
Через ЛВС
Время доступа к данным
<1мс
>20мс
Точность доступа к
данным
Высокая
Зависит от надежности ЛВС
Защита/Обнаружение
Защита реального
времени
<10мс
>500мс
Территория действия
Локально (На уровне
подстанции)
Межрайонный
(национальный/международный)
Типы
I>, U<>,f<>, Z<, Idiff
Обнаружение: межрайонных
колебаний, местных колебаний,
разности углов, стабильности
напряжения, источника колебаний
Реакция защиты
Устранение неисправности
Предупреждение оператора
Предупреждение оператора
Схемы восстановления
Автоматическое
управление
Всегда
Возможен, но на практике редко
используется
Ручное управление
оператором
Только автоматическое, не
возможно
Обычно
18
Система визуализации
• Система визуализации обеспечивает
представление:
– В реальном времени измерений и
вычисленных величин,
– Все данные сохраненные в
циркуляционной базе данных,
– События и тревоги,
– Записи аварийных процессов,
– Данные, сохраненные локально
на ПК пользователя,
– Воспроизведение
записанных
событий.
• Гибко
настраиваемые
дисплеи
позволяют:
– Отображать текущие данные
– Двух и трехмерное отображение
графиков
измерений
и
вычисленных
величин
с
привязкой ко времени,
– Диаграммы фазоров в полярных
координатах,
– Настраиваемое
пользователем
представление данных.
• Многооконность
19
Заключение
Успешная реализация проекта обеспечила:
- практическое внедрение предложенного
нового подхода
- оценку полноты и качества реализации
требований стандарта IEEE C37.118 с
интеграцией данных СМПР в АС СИ СМПР
- демонстрацию специализированного ПО
СМПР/WAMS Системному оператору ЕЭС
России
- создание и ввод в эксплуатацию за 6
месяцев полноценной СМПР на базе
нового ЦРАП ПАРМА РП 4.11 и
современного ПО WAProtectorTM
Спасибо за внимание!