Комплекс противоаварийной автоматики подстанций в электрических сетях 500кВ / 220кВ энергосистем

ПТК «ПАА-М» предназначен для создания систем противоаварийной автоматики, выполняющих функции автоматического поддержания нормальных условий в сетях передачи и приема электрической энергии на подстанциях и объектах генерации электрической энергии.
ПТК предназначен для автоматического предотвращения нарушения устойчивости (автоматика АПНУ) контролируемого энергорайона энергосистемы при аварийных возмущениях в сетях 500 кВ и 220 кВ и для автоматической разгрузки энергоузла.
ПТК «ПАА-М» сохраняет и значительно расширяет функциональные возможности существующей противоаварийной автоматики подстанции. Поэтому применение ПТК ПАА-М целесообразно для замены целого ряда устаревшего оборудования и устройств.Внедрение ПТК «ПАА-М» на подстанциях энергорайона позволит исключить несанкционированное «веерное» отключение при возникновении аварийных ситуаций и перегрузок в энергосистеме.

Состав

Комплекс противоаварийной автоматики состоит из:

• устройства ПАА-М;
• клиент-серверной системы (КСС ПТК).

Устройство ПАА-М выполнено в виде двух одинаковых функциональных шкафов (ФШ), работающих в режиме дублирования с использованием мажоритарной схемы контроля. При диагностировании неисправности ФШ, находящегося в состоянии «Работа», выполняется автоматическое переключение на ФШ, находящийся в состоянии «Активного резерва», без нарушения функции управления устройства в целом.
КСС ПТК состоит из сервера ПТК и автоматизированных рабочих мест (АРМ) дежурного и эксплуатационного персонала подстанции (ПС). Сервер ПТК периодически формирует запросы доаварийной и аварийной информации поочередно к обоим ФШ устройства ПАА-М, обрабатывает и архивирует полученную информацию. Периодичность формирования запросов и дискретность архивирования данных задается по выбору пользователя в пределах 3−60 с.
Отображение информации на АРМ производится с помощью диалоговой среды контроля и управления.

Основные функции

Устройство ПАА-М

• автоматика АПНУ при аварийных возмущениях;
• управление внутренней и внешней сигнализацией;
• передача по запросу сервера ПТК доаварийной и аварийной информации.

КСС ПТК

• формирование запросов в устройство ПАА-М на передачу информации;
• обработка, архивирование и протоколирование информации;
• предоставление доступа к информации персоналу подстанции и энергосистемы;
• обмен информацией между сервером ПТК и АРМ с использованием протокола TCP/IP;
• администрирование доступа к информации сервера ПТК;
• выполнение функций АРМ.

Принцип работы

Основные понятия:
Доаварийная информация:

• дискретные сигналы о состоянии элементов сети;
• аналоговые сигналы от датчиков и устройств телеизмерения активной мощности (режимные параметры);
• введенная «вручную» информация о состоянии элементов сети, устройств телемеханики, переключателей ручного управления и другого оборудования.

Контрольные параметры режима (КПР) — расчетные параметры, характеризующие режим работы ПС. Определение КПР выполняется суммированием заданных режимных параметров.
Пусковые органы (ПО) — сигналы, фиксирующие отключение присоединений электрических сетей.

• собственные ПО (ПО охватываемого энергорайона);
• внешние ПО (команды от устройств ПАА других энергообъединений, в том числе и от системных устройств верхнего уровня иерархии).

Управляющие воздействия (УВ) — релейно-контактные сигналы на отключение нагрузки в энергосистеме, на пуск и загрузку агрегатов электрических станций (например, отключение генераторов электростанций, импульсная и длительная разгрузка турбогенераторов, отключение нагрузки, деление системы, ввод резерва и др.).
Работа ПТК:
ПТК «ПАА-М» в режиме реального времени определяет КПР, и на основе КПР и доаварийной информации производит расчет УВ, необходимых для сохранения устойчивости, для всех аварийных возмущений (для всех возможных ПО).
Расчет УВ выполняется с использованием специальных таблиц решений, исходя из ступенчатого контроля КПР. Формирование таблиц решений выполняется по результатам предварительных расчетов устойчивости на достаточно полных моделях энергорайона на этапе подготовки данных настройки ПТК «ПАА-М». Результатом расчета УВ является таблица результирующих УВ, устанавливающая соответствие между номерами ПО и УВ (таблица АДВ).
При возникновении аварийных возмущений, идентифицируемых сигналами ПО, поступающих на вход ПАА-М, выбирается УВ, соответствующее сработавшему ПО, и формируются команды исполнительным устройствам.
Имеется возможность расчета и применения Балансирующих У В (дополнительно к основным УВ) и Корректирующих У В (для оптимального распределения УВ в отдельных узлах).

Программное обеспечение

• системное программное обеспечение реального времени устройства ПАА-М;
• технологическая программа устройства ПАА-М;
• программный пакет подготовки настроечных данных устройства ПАА-М;
• программный комплекс SCADA система «Каскад»;
• электронные проекты сервера ПТК и АРМ пользователей.

Особенности:
Формы отображения информации разработаны с учетом требований по эргономике и при непосредственном участии эксплуатирующего систему персонала. Формы отображения являются настраиваемыми. Большинство объектов визуализации данных могут изменять свои свойства в зависимости от текущей конфигурации настроечных данных. В настоящее время ведется разработка программных подходов к полной автоматизации настройки программного обеспечения АРМ при изменениях конфигурации устройства. Это позволит свести к минимуму затраты на установку и отладку программного комплекса.