ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ НА БАЗЕ ПЛАТФОРМ ETAP REAL TIME И PSI CONTROL ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ И УПРАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Кушнир А.В.¹, Белоусов А.В.², Виноградов А.А.³, Рощубкин П.В.⁴

¹Магистрант, ²Кандидат технических наук, профессор, ³Кандидат технических наук, профессор, ⁴Старший преподаватель, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ НА БАЗЕ ПЛАТФОРМ ETAP REAL TIME И PSI CONTROL ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ И УПРАВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Аннотация

В статье затрагиваются важные аспекты развития автоматизированной  системы диспетчерского управления на базе платформ ETAP real time и PSI control с использованием высокоэффективных решений моделирования и управления режимами электроэнергетических систем.

Ключевые слова: автоматизация, диспетчеризация, моделирование, управление.

Kushcnir A.V.¹, Belousov A.V.², Vinogradov A.A.³, Roschubkin P.V.⁴

¹ Master student, ² PhD in Engineering, professor, ³ PhD in Engineering, professor, ⁴ Senior Lecturer, Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov

THE USE OF HARDWARE-SOFTWARE COMPLEX FOR DISPATCHING PLATFORMS ETAP REAL TIME AND PSI CONTROL FOR MODELING AND MANAGEMENT REGIMES IN ELECTRIC POWER SYSTEMS

Abstract

The article touches on important aspects of the development of the automated system of dispatch control platforms ETAP real time and PSI control using high-efficiency solutions modeling and control modes of electropower systems.

Keywords:  automation, dispatching, modeling, management.

Современное развитие автоматизированных систем управления (АСУ) ориентировано на создание новых функционально расширенных вспомогательных систем и многомодальных пользовательский интерфейсов, обеспечивающих эффективное выполнение задач моделирования и управления технологическими процессами [1]. Повышение научно-технического уровня и эффективности АСУ создало предпосылки для разработки систем более высокого класса – многоуровневых интегрированных автоматизированных систем управления  (ИАСУ).

ИАСУ включает АСУП – организационно-управленческую сторону производственной деятельности; АСУТП – технико-технологическую сторону производственной деятельности и САПР – конструкторско-технологическую сторону производственной деятельности. Эти элементы взаимосвязаны и образуют единый контур организационно-экономического управления.

На сегодняшний день известно немало компаний, разрабатывающих для предприятий энергетики «умные» системы управления крупными системами энергоснабжения. Среди них наиболее широкую известность получили программные комплексы ETAP real time и PSI control.

Программное обеспечение ЕТАР – разработка американской компании, обеспечивающая решение большинства задач электроэнергетики [2].

ПО ETAP real time предлагает полностью интегрированное новейшее решение благодаря системе управления мощностью, энергией, интеллектуальному сбросу нагрузки и функции автоматизации подстанций. Используя систему управления энергией, можно получить максимально полную картину о технологическом процессе.

ETAP Smart Grid - инструменты для планирования и надежной работы  сети.

Программное обеспечение для управления мощностью энергосистем ЕТАР real time оптимизирует весь технологический процесс, уменьшает потери и увеличивает прибыль.

ETAP Power Management System - это пакет энергорегулирующих  инструментов, предлагающих полностью интегрированные решения. Через постоянный мониторинг, симуляцию и оптимизацию имеющихся  электрических, промышленных систем  и систем управления, программное обеспечение может улучшить качество технологического процесса, уменьшить потери и увеличить прибыль.

Использование  ETAP Power Management System позволяет клиенту расширить традиционную систему сбора данных до интеллигентного решения для операторов, диспетчеров, инженеров и ответственных служащих.

Его модульные приложения могут быть приспособлены для решения задач любой компании, для любых сетей - от маленьких до огромных.

На основе комплекса ЕТАР real time успешно функционируют системы мониторинга и управления энергосистемами различного масштаба:

• городские (Сиэтл, Дубаи);
• промышленные (нефтеперерабатывающий завод ARAMCO Ras Tanura, предприятия The Cogeneration Public Company Ltd., Thai Cogeneration Company Ltd., MTP Cogeneration Company Ltd., Pertamina UPV).

Программный комплекс PSIcontrol – это разработка российско-немецкой компании, созданная с целью максимального повышения эффективности эксплуатации сетевой инфраструктуры и надежности энергоснабжения.

Среди разработчиков систем диспетчерского управления PSIcontrol  отличается инновационными решениями в области моделирования, управления эксплуатацией сетей и проведения расчетов. Системы PSI управляют самыми сложными электросетевыми структурами в Европе, поддерживая надежную работу транснациональных энергетических мостов, а также широкое использование возобнов­ляемых источников энергии и эксплуатацию «умных» сетей. Независимый разработчик программного обеспечения PSI с 1969 г. входит в число ведущих компаний в сфере технологий управления процессами и информационных систем, обеспечивает успешную работу ведущих энергетических компаний Европы и мира [3].

Решение PSIcontrol базируется на трех основных компонентах [4]:

1. Центральная система управления (ЦУС);
2. SCADA – система для сбора, передачи и управления данными;
3. Smart Telecontrol Unit (STU) – система сбора, хранения и передачи данных измерений.

Все компоненты идеально объединены и интегрированы в общую систему, но также могут применяться как самостоятельные решения.

Центральная система управления (ЦУС) обеспечивает отображение процессов и оценку всего оборудования, мониторинг сети.

Внедрение всех регулирующих методов оптимизации происходит через систему SCADA.

SCADA – системы для сбора, передачи и управления данными создана с учетом многолетнего опыта PSI с высококачественными системами управления, обеспечивает надежную передачу данных, техническое управление и контроль оборудования. Данная система обеспечивает надежный сбор и передачу данных от производителей и потребителей, а также является системой мониторинга и управления в режиме реального времени. Детальное моделирование объектов обеспечивает визуализацию и управление генеририрующими единицами, накопителями энергии и (крупными) нагрузками/потребителями.

Разработка модели осуществляется в подсистеме Подготовки данных, функция которой позволяет производить весь спектр действий, необходимых для создания и изменения модели объектов управления. Процесс подготовки данных осуществляется в несколько этапов:

• создание графической модели;
• привязка элементов графической модели к процессу;
• подготовка шлюзов телемеханики.

Графический конструктор системы располагает значительным набором элементов, необходимых для создания исходной модели, а так же типовых решений для создания присоединений ячеек.

Неотъемлемой частью подготовки модели данных является привязка к технологическому процессу ее элементов, которая отображает иерархическую структуру соподчиненности объектов.

Шлюз телемеханики – обязательный атрибут системы приема/передачи телеинформации. Наряду с отображением, хранением и архивированием технологической информации система SCADA помогает управлять практически любым количеством подключенных «умных» устройств, так называемых Smart Telecontrol Units (STU). На них передаются параметры управления и стандартные параметры центральной системы в режиме реального времени.  Smart Telecontrol Unit (STU)– это «умное» устройство для подключения и контроля оборудования.  На STU собираются, хранятся и передаются в систему управления данные измерений и отчеты различных производителей и потребителей.

Для отображения созданной модели данных в каталоге оперативного управления модель должна быть предварительно обработана в информационно-вычислительной (ИВ) системе, представленной набором серверов:

• сервер рабочих групп (wps);
• сервер интерфейсов (ifs);
• сервер баз данных (dbs).

Статическая модель данных после ее подготовки изначально находится в пассивном режиме, для отображения ее в режиме ОУ, необходимо перевести ее в активный режим управления с помощью следующих операций:

• генерации модели данных;
• переноса модели данных с сервера Базы данных на сервер Рабочей группы;
• переключения модели данных в режим Он-лайн.

По завершению проделанных операций, схема появляется в каталоге ПС режима ОУ.

АСДТУ на базе платформ ETAP real time и PSIcontrol использует все преимущества развития передовых промышленных трендов. Разработка программного комплекса на основе данных программно-аппаратных комплексов рассчитана на высокую эффективность и надежность, а глубокая взаимная интеграция систем и расчетно-аналитических модулей обеспечивают высокое быстродействие алгоритмов решения расчетно-аналитических задач и использования оперативных расчетов в режиме реального времени.

Литература

1. Мусаев А. А., Шерстюк Ю. М. Автоматизация диспетчеризации производственных процессов промышленных предприятий. СПб., 2000, 17 с.
2. EtapPoweringSuccess (методические указания), 21 с.
3. Кушнир А.В., Виноградов А.А. Диспетчеризация и автоматизация системы электроснабжения на базе PSI. Международный Научный Институт «Education» Ежемесячный научный журнал №5/2014, Новосибирск, 65 с.
4. PSI Energy Brochure 2012, 23 с.

References

1. Musaev, Sherstyuk Y. M. Dispatching Automation of production processes of industrial enterprises. Spb., 2000, 17 s.
2. EtapPoweringSuccess(guidelines), 21 s.
3. Kuschnir V., Vinogradov A.A. Dispatching and automation of power supply system on the basis of PSI. International Scientific  Institute “Educatio”  Monthly scientific journal № 5/2014, Novosibirsk, 65 s.
4. PSI Energy Brochure 2012, 23 s.