1

Тема: Холивар по ЦПС

Хочу поэксплуатировать могучий интеллект форумчан,
По теме ЦПС – цифровая подстанция.

Цель: несколько оформить своё понимание – что такое ЦПС.
(Пока либо тема не затухнет, или пока модератор не прибьёт)

Формат холивара:
- пишу тезисы,
- форумчане их активно поддерживают ( с указанием номера тезиса со знаком (+) ),
- или отрицают, критикуют (-)
- или предлагают свои (нумерацию продолжить с №11).

----------Начнём.
1.    Главная идея, задача ЦПС – переход всей информационной структуры (всё, что не силовое и высоковольтное) – на цифровые технологии, которые дешевле аналоговых.
2.    Переход всех (измерение, управление, выход на диспетчера) сигнальных линий – на оптоволокно.
3.    Главная ценность МЭК61850 – стандарт на цифровую связь – что дает возможность стыковать оборудование.
4.    Структура двух шин – технологическая, станционная – для существующей модели десятков терминалов защит, как необходимость.
5.    Мержинг юниты, объединяющие устройства – переходный этап – при наличии аналоговых и цифровых ТТ и ТН.
6.    Структура с центральным сервером – возможна (возможна) для ЦПС в некоторых случаях:
7.    Наиболее вероятно вначале сервер применим для крайних значений требований по надежности:
•    Среднее напряжение, десятки отходящих линий – низкие требования по надежности (1 сервер, +1 с холодным резервом).
•    Высокое напряжение – высокие требования по надежности (3-5 серверов в горячем резерве + мажоритарная система).
8.    В связи с сервером – переход от продаж железок (терминалов) – к продажам программ РЗА. Некий стандарт на интерфейс этих программ – по их настройке, входам и выходам.
9.    Для этого – появление стандарта (МЭК…) на сервер РЗА, чтобы в него можно было втыкать программы РЗА (разных фирм). Некий стандарт на операционную систему для такого сервера (типа Винды для ПК).
10.    Или – что более проще и быстрее – выпуск сервера (программы, и возможно железа) – под ключ для подстанции, где есть все защиты + конфигурирование (конечным потребителем) связей + написание (конечным потребителем) автоматики (АПВ, АВР, …) + блоки мажорирования на выключателях (либо на самих выключателях, либо на отдельной железке).
----------------------------

Холивар приветствуется – в рамках Формата холивара:
- форумчане активно поддерживают (с указанием номера тезиса со знаком (+) ),
- или отрицают, критикуют (-)
- или предлагают свои (нумерацию продолжить с №11).

2

Re: Холивар по ЦПС

1.     + экономика должна быть экономной
2.  +/-  оперативная  ремонтопригодность ВОЛС  под вопросом, экскаваторы и краны рулят ICQ/ab:)
3.    +
4.   +
5.   +
6.   +  в радость диспетчерам
7.   -   необходимо  резервирование простейшими независимыми УРЗА  присоединений с минимальным набором защит (МТЗ, ЗНЗ, ЗМН), чтобы "все лишнее не отгорело"
8.    +/-  только не в России.  Хакеры, банзай!
9.    + руками и ногами "за"
10.    мечтать не вредно

3

Re: Холивар по ЦПС

Почему по п.п. 8, 9 и 10 нет ссылок на статьи В. Гуревича?
:0)

4

Re: Холивар по ЦПС

Давайте для начала. п. 1 (или, чтобы не сбивать нумерацию - нулевой или минус первый) определение цифровой подстанции. Заодно связка с определением "Подстанция нового поколения". Общность и различия.
Вроде бы вопрос чисто бюрократический, но четкая формулировка - залог успешного продвижения в деталях.

Пользователь пишет:

(Пока либо тема не затухнет, или пока модератор не прибьёт)

В крайнем случае дам приют на своем сайте. При хорошей проработке обеспечу твердую публикацию.

5

Re: Холивар по ЦПС

Я уже высказывался в обсуждении: Объявлен конкурс по РЗА: централизованная система РЗиПА

evdbor пишет:

senior пишет:
    На тему объединения АСУ и РЗА мы тут высказывались в "реальной" части постановки вопроса
    Тут несколько специфических конкурсов объявили...
Вот это обсуждение искал, но сходу не нашел. Спасибо, коллега.
У нас периодически возникают споры централизованная система vs распределенная система.
Например, для ДЗШ, ряд коллег высказались как раз за централизованную систему. См. обсуждение
Был горячий спор по поводу АЧР.
http://arhiv.rzia.ru/rza.communityhost. … 64873..htm
К единому мнению не пришли. Но в большинстве случаев АЧР строится по централизованному принципу.
И еще обсуждения - централизованная/децентрализованная АЧР:
Проект с АЧР. Как начать. … at-p2.html
вопрос по АЧР
По крайней мере, там, где централизованные системы оправданы они находят применение. Пусть, у релейной общественности по этим вопросам и нет единого мнения.
grsl пишет:
    ну к примеру современых химцех или пищевой завод, обслуживаемые 5-10 ю людьми, десятки тысяч точек замеров.
    основная часть работает в автоматическом режиме. система дублирования, триплирования.
    КИП уже давно нас переплюнул...
АСУ сложными технологическими процессами является распределенной многоуровневой системой.
Каждая дробилка, дозатор, транспортер, реактор и т.д. управляются своими ПЛК. На отдельных ПЛК построена система аварийной защиты. Имеются центральные контроллеры уровня участка, цеха и т.д. Всем этим процессом дирижирует центральный компьютер (сервер). Наиболее ответвленные системы выполнены с резервированием ПЛК, серверов. Так что здесь тоже одного большого шкафа не наблюдается. Соглашусь, что АСУ ТП может быть сложнее нашей РЗА.
Андрей пишет:
    А супер компьютеру не обязательно за всем следить и всем управлять. Оптимальное сочетание централизации и автономной работы  конечных устройств -тут много есть  над чем работать.   А руководить этими процессами все равно должен человек.
Так в том-то и дело. Должно быть разумное сочетание централизованных и локальных систем.
doro пишет:
    простой пример: отказ защиты отходящего фидера резервируется защитами трансформатора. Отказ одного девайса, выполняющего защиты фидера и трансформатора резервируется чем? Потеря оперативного тока с посадкой напряжения при КЗ? Перезагрузка центрального процессора при кратковременной посадке напряжения до нуля? И т.д., и т.п.

Предположим, все эти проблемы решены на аппаратно-программном уровне. Имеем не один шкаф, а 2 или 3. Все связано двумя оптическими кольцами. Оптика проложена по разным трассам. Все шкафы запитаны двумя лучами от взаиморезервируемых систем постоянного оперативного тока и т.д.
УРА!!! Надежность обеспечена. Но не тут-то было.
Что будет при неизбежных ошибках конфигурирования этого монстра? Не исключены и ошибки фирменного программного обеспечения. Не раз из-за таких ошибок производители предлагали обновить прошивки терминалов защиты.
При традиционном построении РЗА, даже если при КЗ отказал терминал защиты из-за программной ошибки или ошибки конфигурирования, КЗ отключится вторым комплектом защит этого присоединения или защитами смежных присоединений. Об этом коллеги говорили разве что не хором.

Децентрализованные системы при одинаковой надежности компонентов более надежны, так как существенно снижается число точек общего отказа и уплощается архитектура системы, что уменьшает вероятность критических ошибок. Также повышается надежность от деструктивных воздействий.

6

Re: Холивар по ЦПС

1 в конечном итоге +
2+
3 + Главная ценность МЭК61850 – стандарт на цифровую связь – что дает возможность стыковать оборудование, я бы добавил - однорангово стыковать оборудование одного или различных производителей.
4+
5+
6 +\- В будущем центральный сервер  - без альтернативы. В настоящий момент  - да.
7 - В не зависимости от класса напряжения минимальный набор - рабочий сервер и в ГОРЯЧИЙ резервный
8 +
9+
10 - Все будет зависеть от толщины кармана заказчика и его желаний

7 (2016-06-16 15:48:05 отредактировано retriever)

Re: Холивар по ЦПС

1. +- не уверен насчет дешевизны цифровых систем по сравнению с аналоговыми. Для каких объектов, какого класса напряжения?
7. - когда низкие требования по надежности, это, скорее всего, достаточно захолустный объект 6-10 кВ. Нужно в любом случае в ячейке иметь цифровое устройство (тот самый мерджинг юнит) с аналоговыми входами (чтобы оцифровывать информацию с аналоговых ТТ и ТН) и дискретными входами/выходами для воздействия на выключатель. По сути, получается терминал АУВ.
Не поставить в него программу с функцией МТЗ - странно (она материальной стоимости не имеет). Зачем тогда сервер (еще одна отдельная железка), я не понимаю. ЛЗШ и УРОВ сделать?
В принципе, соединить все эти терминалы в единую сеть и сделать на базе этой сети такие вещи, как АВР, УРОВ, ЛЗШ, ЗМН, ЗОЗЗ, ОМП - наверное, неплохая идея. Но МТЗ, имхо, надежней и проще сделать каждому терминалу свою.
Когда высокие требования по надежности, тут, мне кажется, сильно много думать надо.

8

Re: Холивар по ЦПС

Теперь по пунктам:
1 - 4. Указанные пункты могут быть реализованы и в децентрализованной системе. ("+")
5. Не уверен, что это будет эффективно при напряжении до 110 кВ. См. также высказывания коллег в обсуждении Старая тема в изложении нового автора

retriever пишет:

Я хз, что предлагают делать для 6-10 кВ, но буду много смеяться, если окажется, что теперь 1 терминал защит+аув заменится на 2 терминала (один - для "оцифровки ТТ", другой - защиты), которые стоят в одной ячейке рядом и соединены по МЭК 61850...

retriever пишет:

Цифровой ТН - это я еще  могу понять, там 1 устройство раздает свое напряжение целому вороху терминалов. Но цифровой ТТ (неоптический) - бред какой-то.

observer пишет:

Я также разделяю Ваше мнение. У цифровых ТТ есть совершенно четко определенная область применения: это сверхвысокие напряжения, где стоимость изоляции очень высока, и сверхбольшие токи (в электролизном производстве), где очень сложно получить требуемую точность. все остальное - от лукавого.

("-")
6 - 7. Еще раз. Не являюсь сторонником свехцентрализованной системы. Излишнее усложнение до добра не доведет ("-")
8 - 9. Можно, но тут возникнет куча проблем с совместимостью. Вспомним про офисные ПК под управлением Windows и не только. Натыкался на несовместимость драйверов, конфликты драйверов с прикладными программами. ("-")
10. Повторение пути развития компьютерной отрасли со всеми проблемами. Проблемы с совместимостью программ работающем на одном сервере и т.д. ("-")

9

Re: Холивар по ЦПС

1. +/- не все так однозначно. Тут надо смотреть комплекс - система управления без персонала на ПС. Вот тогда может будет экономика.
2. Скорее +, чем -
3. +
4. Лично для меня нет здесь ясности однозначной.
5. Кажется, здесь то начинается затык: они не только для ТТ и ТН предназначены - они ведь и для исключения тонн контрольного кабеля от выключателей, разъединителей, цепей управления, сигнализации, блокировки. Мерджинг Юнит - это не промежуточный, а долгий и неоднозначный этап.
Так что -
6 7, 8, 9, 10
Все неоднозначно: надежность, выбор схемы по мажоритарным принципам выходных воздействий, серверов, софта. Нет ничего подобного пока в живой природе, не от чего оттолкунуться. Но ИМХО - это вполне реально и возможно, по крайней мере для среднего напряжения, так что скорее +, чем -.

10

Re: Холивар по ЦПС

Добрый день!
Я бы номером 0 наряду с определением термина "Цифровая ПС" поставил вопрос - Зачем? В чем вообще функция подстанции сейчас, и в чем она будет заключаться в будущем?
В чем цель действий указанных в пунктах 1,2,3,6,7,8,9,10?
Про экономию - бабушка на двое сказала. За десять лет сколько живет эта тема не опубликованного ни одного ТЭО к которому не было бы вопросов.
Надежность?  Удобство? Гибкость?

11

Re: Холивар по ЦПС

Пользователь пишет:

10.    Или – что более проще и быстрее – выпуск сервера (программы, и возможно железа) – под ключ для подстанции, где есть все защиты + конфигурирование (конечным потребителем) связей + написание (конечным потребителем) автоматики (АПВ, АВР, …) + блоки мажорирования на выключателях (либо на самих выключателях, либо на отдельной железке)

Написание конечным потребителем сваязей в принципе на десятки лет невозможно. Ну что здесь может СРЗА электросетей или подстанций написать?

12 (2016-06-16 17:20:02 отредактировано Пользователь)

Re: Холивар по ЦПС

suncov_di пишет:

2.  +/-  оперативная  ремонтопригодность ВОЛС  под вопросом, экскаваторы и краны рулят

для начала - спасибо за ответы, хотелось бы больше букв.
экскаватор может порушить любую линию, ремонтируется - всё

evdbor пишет:

уплощается архитектура системы

это не совсем так: большое число точек обслуживания, настройки, появление системы связи терминалов, с диспетчером, сложность вывода в ремонт, ...

retriever пишет:

не уверен насчет дешевизны цифровых систем по сравнению с аналоговыми. Для каких объектов, какого класса напряжения?

для любого, насчет дешевизны - посмотрите на бытовую технику (на любую технику) - она вся цифровая, и главный резон - это дешевле

evdbor пишет:

Излишнее усложнение до добра не доведет ("-")

единственный сервер (с резервом) - по структуре - гораздо проще - исчезают большое число терминалов, связей между ними, проще настройка, сопровождение, вывод в ремонт, вывод в параметрирование, автоматическое обнаружение поврежденного сервера

senior пишет:

Мерджинг Юнит - это не промежуточный, а долгий и неоднозначный этап

этого добра не надо - при использовании сервера

senior пишет:

Нет ничего подобного пока в живой природе, не от чего оттолкунуться

на крупных станциях (атомных например) - применяют мажоритарную систему в датчиках (!), в шкафах защит - сегодня

Yuriy82 пишет:

В чем вообще функция подстанции сейчас, и в чем она будет заключаться в будущем?

- распределение ЭЭ, в будущем - все без персонала - отсюда теле-контроль, управление

13 (2016-06-16 19:04:16 отредактировано Danilov21)

Re: Холивар по ЦПС

Пользователь пишет:

2.    Переход всех (измерение, управление, выход на диспетчера) сигнальных линий – на оптоволокно.

есть другое, более корректное определение: цифровые системы передачи информации, которые стандартно реализуются на разнообраных физических средах: волокно, медь радиосистемы (ррл и не только), модемами встраиваются в eth и наоборот.

посему, полагаю ЦСП будет более корректно, по сравнению с оптоволокном
в приложении пример варианта интеграции ЦСП по ВОЛС ОКГТ ВЛ 220 кВ ЧеГЭС-Канаш-Студенец в ЦСП СВ ПМЭС МЭС Волги 2013год. фрагмент.

Добавлено: 2016-06-16 18:34:00

Пользователь пишет:

экскаватор может порушить любую линию, ремонтируется - всё

стандартно ЦСП строится по кольцевой топологии. кроме того в цсп можно выделять таймслоты, которые можно резервировать самомтоятельно, напрмер в случае дополнительных временных требований по времени резервирования.

Post's attachments

ЦспКанаш100109-Model.pdf 496.35 Кб, 21 скачиваний с 2016-06-16 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.
+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

14

Re: Холивар по ЦПС

Уставкин пишет:

Почему по п.п. 8, 9 и 10 нет ссылок на статьи В. Гуревича?
:0)

Вспомнил где читал.
В конце статьи предложена интересная концепция "Сервера-шкафа РЗА".
http://www.eprussia.ru/epr/137/10674.htm

15

Re: Холивар по ЦПС

Пользователь пишет:

этого добра не надо - при использовании сервера

А как дотащить до сервера всю информацию скажем с ячейки 500 кВ? И как передавать ее обратно в цепи управления на включение, отключение коммутационных аппаратов? Катушки управления, реле управления двигателями разъединителей никуда не денутся даже при наличии серверов.

16 (2016-06-16 19:18:36 отредактировано Михаил Пирогов)

Re: Холивар по ЦПС

Как заметил коллега выше, прежде чем устраивать холивары на тему ЦПС, нужно задать вопрос, который я немного расширю.  "А зачем всё это и какие конкретные проблемы имеем сегодня чтобы их решать с помощью ЦПС?"

РОССИЯ, Санкт-Петербург, www.i-mt.net

17

Re: Холивар по ЦПС

Михаил Пирогов пишет:

Как заметил коллега выше, прежде чем устраивать холивары на тему ЦПС, нужно задать вопрос, который я немного расширю.  "А зачем всё это и какие конкретные проблемы имеем сегодня чтобы их решать с помощью ЦПС?"

время вперёд ?

имхо, в силу объективных причин, ранее автоматизация РЗА, была отделена в отдельный субъект, с локализацией в виде терминалов, специализированных схемных решений и т.д.

рано или поздно, произойдёт возврат к общим принципам автоматизации, с рассмотрением всей ПС как объекта автоматизации в целом.

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

18

Re: Холивар по ЦПС

Danilov21 пишет:

в силу объективных причин

Вы, как фаталист, дорогой коллега))) И всё же, прогресс двигает либо необходимость, либо новая парадигма приводящая к явным преимуществам. Мечтаю увидеть рабочку китайской подстанции 35...110кВ и провести аудит этого решения с оценкой экономики.

РОССИЯ, Санкт-Петербург, www.i-mt.net

19

Re: Холивар по ЦПС

Уставкин пишет:

Вспомнил где читал.
В конце статьи предложена интересная концепция "Сервера-шкафа РЗА".
http://www.eprussia.ru/epr/137/10674.htm

"не революционными преимуществами МУРЗ, а всего лишь сверхприбылью, получаемой при производстве МУРЗ"
- товарищ явно экстремист

Добавлено: 2016-06-16 21:18:04

senior пишет:

А как дотащить до сервера всю информацию скажем с ячейки 500 кВ? И как передавать ее обратно в цепи управления на включение, отключение коммутационных аппаратов? Катушки управления, реле управления двигателями разъединителей никуда не денутся даже при наличии серверов.

если все цифровое - лини связи оптика - то естественное требование к выключателям иметь оптический вход управления/контроля

Добавлено: 2016-06-16 21:19:28

Михаил Пирогов пишет:

"А зачем всё это и какие конкретные проблемы имеем сегодня чтобы их решать с помощью ЦПС?"

полностью аналогично - "а зачем перешли от электромеханики -на микропроцессорные терминалы"

- только экономика

20 (2016-06-16 20:26:46 отредактировано retriever)

Re: Холивар по ЦПС

Danilov21 пишет:

имхо, в силу объективных причин, ранее автоматизация РЗА, была отделена в отдельный субъект, с локализацией в виде терминалов, специализированных схемных решений и т.д. рано или поздно, произойдёт возврат к общим принципам автоматизации, с рассмотрением всей ПС как объекта автоматизации в целом.

У меня после некоторых размышлений появилась мысль: а почему, когда говорят о централизации, цифровой ПС, сервере и т.п., начинают упоминать про ЗАЩИТЫ?
Ведь "оцифровывают"-то не защиты, а всякую автоматику!
1) Есть ЗАЩИТЫ (МТЗ, ТЗНП, ДЗ). 
2) Есть АВТОМАТИКА (АПВ, АВР, АЧР, ЗМН и т.п.)
3) Есть внешние сигналы от первичного оборудования (давление элегаза, завод пружин, РПО, РПВ, токи от ТТ, напряжения от ТН)

У нас есть целая куча сигналов от первичного оборудования и разнокалиберных ключей. Эти сигналы такие с рождения, их никак нельзя перегнать в цифру, они так и будут заводиться в какое-то устройство на дискретные/аналоговые входы. Можно сделать кучу мелких устройств, общающихся между собой по сетке, но зачем, если все и так нужно пихать в маленькую ячейку? Не проще ли собрать все эти устройства в одну коробку (как оно реально и есть)?

Т.е. современный терминал РЗА в ячейке 6-10 кВ и есть та самая централизованная цифровая система, сам себе сервер.
Я не понимаю идею делать МТЗ или ТЗНП не в терминале, а где-то на сервере снаружи. Это крайне примитивные программы. Если дело дошло до того, что мы вынуждены ставить в ячейку небольшой компьютер для оцифровки и переработки аналоговых и дискретных сигналов, то почему бы не повесить туда и защиты, тем более, что им тех сигналов, что доступны в ячейке, более чем достаточно? На современном смартфоне и то стоят более сложные программы.
Так что, получается, если делать именно ЗАЩИТУ на базе централизованного сервера, то надо заводить в него все сигналы от первичного оборудования медью (т.е. будет отдельный шкаф, куда идут абсолютно все провода, какие в ячейках есть). Иначе в нем нет смысла - куча мелких компов в ячейках справятся с большинством ЗАЩИТНЫХ функций сами.
На базе централизованного сервера можно сделать ЛЗШ, УРОВ, ЗОЗЗ, АВР и т.п. вещи, т.е. реализовать некоторые защитные функции и автоматику подстанции. Однако в любом случае цифровое устройство в ячейках будет иметь дискретные входа и выхода, хотя бы для нужд управления первичным оборудованием. И почему бы не воспользоваться парой запасных дискретных входов/выходов для организации связи между терминалами, если сигналов для передачи совсем чуть-чуть?

Видимо, именно поэтому цифровые решения и не получили широкое распространение - там, я так понимаю, надо еще маршрутизатор ставить.