Комплексное решение задач автоматизации в энергетике в значительной степени связано с инфраструктурой систем связи. Телемеханика сегодня – это одна из составляющих частей систем дистанционного телемеханического управления (СДТУ), средство доставки информации в реальном времени с ТЭЦ, ПС, ФЭС на диспетчерский пункт. Наряду со службами РЗА, связи, АСУ, телемеханика является звеном единой технологической цепи.
Телемеханика на тропе развития
Как отмечает Игорь Теплинский, директор по маркетингу ООО “Системы связи и телемеханики” (г. С.-Петербург), современные системы телемеханики развиваются в направлении разработок нового программного обеспечения систем и интеграции с действующими системами и программными комплексами. Стандартом стало графическое представление схем контролируемого процесса (мнемосхем) с “живым” отображением текущего состояния, управление объектом с кадров мнемосхем.
В ПО наблюдается тенденция к стандартизации программных интерфейсов систем сбора данных и обрабатывающих программ (
) и беспроводные технологии (например, транкинговая и сотовая связь). Вместе с тем сохраняется потребность стыковки с морально (а иногда и физически) устаревшими “унаследованными” системами, с сохранением их протоколов связи. На контролируемых объектах все чаще возникает необходимость стыковки с локальными технологическими системами.
Наряду с усложнением самих систем и их программного обеспечения наблюдается изменение требований к реализуемым функциям. К традиционным функциям телемеханики (телесигнализация, телеизмерение, телеуправление) добавляются функции энергоучета, транспорта данных с локальных автоматических приборов. К обычным функциям контроля за изменением состояния и превышения предельных значений добавляются возможности текущих расчетов и логического анализа (например, балансные расчеты).
Дистанционный контроль в энергетике
В последнее время системам телемеханики уделяется большое значение в объектах электро- и теплоэнергетики
По мнению Виктора Подгорского, начальника отдела технической поддержки НПФ “Круг” (г. Пенза), особый интерес к внедрению СДТУ проявляется со стороны ТЭЦ и сетевых компаний, поскольку эти системы увеличивают контролируемость и надежность работы энергообъектов. Недавно компанией осуществлен ввод в эксплуатацию комплекса телемеханики на базе программных и технических решений “КРУГ-2000” на Ульяновской ТЭЦ-1. В основу комплекса положены “интеллектуальные датчики”, программируемые контроллеры и стандартные для энергетики протоколы обмена международного стандарта серии МЭК-870-5. Комплекс выполнен в единой программно-технической среде и соединяет функции системы телемеханики и АСКУЭ, в полном объеме реализуя функции автоматизированной системы диспетчерского управления энергосистемой.
К основным возможностям данного комплекса относится:
измерение в реальном масштабе времени (с интервалом от 1 до 5 с) следующих электрических параметров: электроэнергии, напряжения, тока, активной мощности, реактивной мощности, частоты; контроль соблюдения 2%-го уровня почасовых отклонений мощности;
передача данных о состоянии объектов (телесигнализация) в реальном масштабе времени с целью оперативного управления и предупреждения аварий.
В практическом плане внедрение комплекса телемеханики позволило добиться существенного сокращения размера штрафов за отклонение от диспетчерского графика и сократить издержки на эксплуатацию за счет применения однородных программно-технических средств для задач телемеханики и учета электроэнергии.
От аналогов к цифре
Основу систем связи предприятий отечественного энергетического комплекса в 80% случаев составляют аналоговые каналы передачи данных, организованные путем частотного уплотнения в физической среде линий электропередач (ЛЭП) высокого напряжения.
Цифровые модемы обладают значительными преимуществами перед аппаратурой предыдущего поколения по избирательности, надежности, стабильности параметров и сервисным возможностям. Но при этом они остаются одноканальной аппаратурой и обеспечивают совместно с речевым лишь один канал телемеханики в надтональном спектре в полосе 2400–3400 Гц со скоростью передачи 100, 200, 300 или 600 бод, в то время как весьма актуальной является одновременная передача в полосе телефонного канала нескольких дискретных каналов, в том числе временное “интеллектуальное” использование под дискретный канал урезанного речевого диапазона 300–2100 Гц.
Компанией “ПРО-СОФТ-E” разработан многофункциональный модем ЦМТ-3, включающий модуль процессора обработки сигналов (DSP), интерфейс дискретных сигналов, интерфейс аналоговых сигналов, интерфейс связи с компьютером, блок индикации и управления, блок питания.
В многофункциональном модеме ЦМТ-3 применен более мощный и развитый по отношению к процессорам предыдущего поколения и в то же время доступный по цене 16-разрядный сигнальный процессор ADSP-2181 Analog Devices.
Обладая производительностью 30–40 млн оп./с, памятью 16 кслов ROM и 16 кслов RAM на кристалле, развитыми портами ввода-вывода, процессор способен производить обработку одновременно 3-4 каналов, не требуя при этом дополнительной аппаратной поддержки (табл. 1).
Модемы ЦМТ-3 в настоящее время внедрены для задач АСКУЭ на удаленных подстанциях, где есть только ВЧ-канал по ЛЭП, а также на предприятиях электросетей “Тюменьэнерго”.
Преимущества использования модема ЦМТ-3 для этих задач по сравнению с другими аналогичными изделиями заключаются в его высокой избирательной способности и исключительной простоте конфигурирования. Пользователь сам назначает параметры передачи (частоты, скорость, амплитуда передачи, чувствительность приемника), исходя из помеховой обстановки, параметров ВЧ-канала и др. При этом точность задания частоты и скорости составляет 1 Гц, амплитуды – 1 дБ, а смена конфигурации занимает всего около 1 минуты.
Перспективно применение модема ЦМТ-3 – крупные узловые подстанции, где требуется передача информации с повышенной скоростью (600 бод, 1200 бод). Модем конфигурируется для передачи данных со скоростью 600 бод в надтональном диапазоне и/или 1200 бод в речевом диапазоне. При этом преимущества модема ЦМТ-3 заключаются в гибкости конфигурирования. Пользователь может отыскать такую конфигурацию, при которой достигается оптимальное соотношение скорости и ошибок передачи.
Таб. 1. Основные характеристики модема ЦМТ-3