Комплексная автоматизированная система телемеханики и управления генерацией Краснодарской ТЭЦ
В 2007-2008 гг. ЮГК ТГК-8 провела модернизацию систем телемеханики и связи (СТМиС) на 20 электростанциях, работающих на оптовом рынке электроэнергии, с целью обеспечения выполнения требований и регламентов рынка. Для решения задач среднего и верхнего уровней СТМиС (интеллектуального и транспортного) в проекте была использована объектовая версия ОИК СК-2007. Специалисты нашей компании участвовали в проектировании, осуществляли внедрение систем телемеханики на объектах. Одним из самых крупных объектов автоматизации стала Краснодарская ТЭЦ. Для этой станции специалистами Монитор Электрик были развёрнуты дополнительные подсистемы мониторинга и управления генерацией на базе интеллектуального уровня СТМиС.
О ЗАКАЗЧИКЕ
Сегодня Краснодарская ТЭЦ входит в состав дочернего предприятия ОАО «Лукойл» — ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго». Это — одна из старейших электростанций Северного Кавказа, самая крупная и единственная базовая электростанция Краснодарского края. Обеспечивает свыше 30 процентов потребности края в электрической и около 60 процентов потребности Краснодара в тепловой энергии. Основным топливом ТЭЦ является природный газ, резервным — мазут. Установленная мощность ТЭЦ — 648 МВт. Краснодарская ТЭЦ вырабатывает около 5 млрд. кВт/час электроэнергии и свыше 1,2 млн. Гкал в год.
ЦЕЛИ ПРОЕКТА
Основной целью проекта модернизации системы телемеханики и связи на Краснодарской ТЭЦ являлось обеспечение ее соответствия требованиям, предъявляемым к участникам балансирующего рынка в части обмена технологической информацией с автоматизированной системой СО ЕЭС.
РЕШЕНИЕ
СТМиС была спроектирована как иерархическая (трехуровневая) с централизованным управлением и распределенной системой сбора данных на базе программного кластера, построенного на платформе ОИК СК-2007. На измерительном уровне системы использованы многофункциональные измерительные преобразователи ION и контроллеры дискретных сигналов WAGO. Часть измерений система получает из регистраторов аварийных событий (РАС).
Использование СК-2007 в составе системы позволило объединить на общей программно-аппаратной платформе средний и верхний уровни системы и обеспечить решение следующих задач:
- автоматический сбор данных с измерительного уровня по протоколам МЭК 60870-5-104, MODBUS, SNMP;
- фильтрация изменений параметров на уровне погрешности измерительной системы для снижения нагрузки на каналы передачи данных в СО ЕЭС;
- оперативный расчет дополнительных параметров;
- интеллектуальное хранение оперативных и долгосрочных архивов данных с поддержкой технологий прореживания и сжатия информации;
- предоставление пользователям технологической информации о состоянии силового и вспомогательного оборудования электрической части станции для ведения режима в реальном времени;
- ручной ввод нетелемеханизированных параметров и ручная корректировка недостоверных измерений;
- ретрансляция телеметрической информации в центр управления СО ЕЭС;
- сбор осциллограмм аварийных процессов, организация резервированного FTP-сервера для выборочной загрузки осциллограмм из центра управления СО ЕЭС.
Подсистема ведения единого времени СТМиС построена на базе выделенного сервера точного времени с синхронизацией от спутниковой системы глобального позиционирования (GPS) и обеспечивает синхронизацию внутренних часов всех серверов, АРМ и измерительных приборов по протоколу NTP.
Точность синхронизации — не хуже 10 миллисекунд.
СК-2007 обеспечивает автоматическую обработку перехода на зимнее и летнее время. Все расчеты, включая вычисления нарастающих значений за любой интервал, производятся с учетом того, что в сутках может быть от 23 до 25 часов.
Система была успешно принята в эксплуатацию комиссией Системного Оператора в ноябре 2007 года.
РАЗВИТИЕ ПРОЕКТА
В мае 2009 года по заказу Краснодарской ТЭЦ функции системы были расширены.
Была обеспечена возможность доставки на электростанцию плановой информации (в том числе плановых графиков генерации) и передачи в филиал ОАО «СО ЕЭС» Кубанское РДУ отчетных параметров по протоколу FDST.
Была внедрена подсистема СК-2007 «Управление графиком генерации», которая позволила обеспечить:
- автоматическую загрузку и фиксацию вновь принятых графиков генерации;
- фиксацию команд управления активной и реактивной генерацией;
- формирование уточненного диспетчерского графика на основании зафиксированных диспетчерских команд и плановых графиков генерации;
- предоставление информации о составе включенного генерирующего оборудования с указанием рабочих диапазонов с точностью до блока;
- автоматическое распределение нагрузки между блоками в соответствии с настройками рабочих диапазонов генерации;
- мониторинг несения диспетчерского графика по станции и/или по каждому блоку;
- общее (период — сутки) и подробное (период — 3 минуты) отображение качества ведения плана балансирующего рынка по станции или отдельным блокам в виде трендового графика;
- расчет в реальном времени рекомендаций по текущей активной мощности генерации, которую необходимо нести для выхода на план к концу часового интервала.
Был внедрен программный комплекс «Электронный оперативный журнал «ёЖ-2», решающий задачи:
- снижения издержек на ведение журнала дежурной смены;
- надежного хранения записей и защиты от несанкционированного доступа к данным и функциям журнала;
- систематизации разнородной информации, которой оперирует персонал дежурной смены;
- быстрого внесения записей удобными способами с применением расширяемого набора шаблонов, а также из внешних программ с возможностью присоединения к записям поясняющих и иллюстрирующих материалов различных форматов;
- централизованного многопользовательского доступа к данным журнала с различными привилегиями;
- фильтрации записей по различным признакам;
- рассылки выбранных записей по электронной почте и другие.
СТМиС развернута в отдельном технологическом сегменте ЛВС Краснодарской ТЭЦ. На двух серверах СТМиС, работающих в режиме горячего резерва, установлены контроллеры технологического домена MS AD, серверное программное обеспечение СК-2007 и электронного журнала, FTP-серверы для передачи осциллограмм РАС.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА
В результате реализации проекта специалисты Краснодарской ТЭЦ получили современные средства измерения, сбора, анализа и хранения технологических данных о режимах работы оборудования, что позволило обеспечить точность и оперативность ведения режима станции, зарабатывать дополнительную прибыль и снизить вероятность штрафов на оптовом рынке электроэнергии. Программный комплекс ОИК СК-2007 — центральное звено СТМиС — является гибкой платформой, обеспечивающей возможность дальнейшего развития системы силами специалистов станции, предоставляющей средства для дальнейшей централизации и интеграции автоматизированных систем и информации.
Использование электронного оперативного журнала ёЖ-2 позволило автоматизировать работу оперативного персонала по ведению журнала дежурной смены, обеспечить возможность повторного использования опыта эксплуатации ТЭЦ.
ПРОЕКТ В ЦИФРАХ
Количество объектов информационной модели |
361 |
Количество аналоговых параметров |
2011 |
Количество дискретных параметров |
518 |
Количество плановых параметров |
45 |
Количество отчетных параметров |
34 |
Количество пользователей |
25 |
Количество источников данных |
83 |
Средний поток измерений, изм./час |
1368 |