I Международная научно-техническая конференция Автоматизированные системы управления технологическими

I Международная научно-техническая конференция «Автоматизированные системы управления технологическими процессами АЭС и ТЭС» ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОРПОРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ «РОСАТОМ» ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СБОРА ИНФОРМАЦИИ С ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭНЕРГОБЛОКА (ПТК СИ) АСУ ТП БЕЛОРУССКОЙ АЭС Докладчик: Начальник отдела разработки ПТК и СКУ ЭЧ АЭС ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю. Е. Седакова» С. П. Харченко 25 -27 февраля 2015 г. г. Минск, Республика Беларусь 1

ПТК СИ – СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ АСУ ТП ЭНЕРГОБЛОКА № 1 И 2 БЕЛОРУСКОЙ АЭС 2

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПТК СИ НАЗНАЧЕНИЕ Контроль состояния электротехнического оборудования энергоблока, питающих элементов собственных нужд 10, 5 к. В и 0, 4 к. В и оборудования агрегатов бесперебойного питания СНЭ, СНЭ НЭ и САЭ во всех режимах, предусмотренных проектом Белорусской АЭС. КЛАССИФИКАЦИЯ Оборудование ПТК СИ относится к элементам нормальной эксплуатации и соответствует классу 4 согласно НП-001 -97. По характеру выполняемых функций ПТК СИ относится к информационным системам. 3

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ ПТК СИ ИСТОЧНИКАМИ ИНФОРМАЦИИ ПТК СИ ЯВЛЯЮТСЯ: • встроенные в электротехническое оборудование (ЭО) устройства МПРЗ блока генератор-трансформатор, рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд и КРУ 10 к. В; • микропроцессорные контроллеры в составе щитов постоянного тока, инверторов и выпрямителей; • регуляторы напряжения рабочих трансформаторов собственных нужд, которые передают информацию в ПТК СИ в цифровом виде; • дискретные сигналы от ЭО типа «сухой контакт» ; • трансформаторы тока и напряжения; • измерительные преобразователи с унифицированным токовым выходом. 4

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕГРИРУЕМОГО В ПТК СИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА МПРЗ И КОНТРОЛЛЕРЫ ЭО Устройства МПРЗ и контроллеры электротехнического оборудования интегрируются в ПТК СИ по цифровым каналам связи с применением протоколов МЭК 61850, Modbus/TCP, ГОСТ Р МЭК-60870 -5 -104. ДАТЧИКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В электротехническом оборудовании используются датчики следующих типов: • «сухой контакт» (дискретный сигнал о состоянии ЭО) на напряжение коммутации 24 В или 220 В; • измерительный преобразователь (напряжения, тока) с унифицированным выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 м. А; • трансформаторы тока (по трем фазам) с номинальным током вторичной обмотки от 0 до 1 А, от 0 до 5 А; • трансформаторы напряжения (по трем фазам) с номинальным напряжением вторичной обмотки от 0 до 100 В. 5

СТРУКТУРА ПТК СИ 6

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ПТК СИ: 1) Стандартные протоколы связи Интеграция устройств и смежных систем в ПТК СИ по стандартным протоколам интерфейсной связи МЭК 61850, Modbus/TCP, ГОСТ Р МЭК-60870 -5 -104; 2) Применение специализированных средств Программно-технические средства ПТК СИ предназначены для автоматизации электроэнергетики, отвечают международным стандартам и современным требованиям при создании информационных и управляющих систем автоматизации электротехнического оборудования; 3) Резервирование Архитектура ПТК СИ строится по принципу «дублированная звезда» , при котором каждое УСО имеет основной и резервный каналы связи с основным и резервным УСК, обеспечивающая резервирование ЛВС и программно-технических средств верхнего уровня; 4) Возможность развития Расширение ПТК СИ в части интегрируемых устройств и связи с внешними системами. 7

ФУНКЦИИ И ЗАДАЧИ ПТК СИ ЗАДАЧИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ФУНКЦИИ: • сбор данных с устройств МПРЗ, контроллеров ЭО и датчиков электротехнического оборудования (через УСО); • осциллографирование быстротекущих процессов в формате COMTRADE; • регистрация и архивирование данных и осциллограмм; • формирование сообщений аварийной и предупредительной сигнализации и обобщенных сообщений; • отображение информации о состоянии ЭО на АРМ ПТК СИ; • передача данных в СВБУ; • передача текущих и архивных данных и осциллограмм в ЛВС АЭС. ЗАДАЧИ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ: • диагностика программно-технических средств ПТК СИ; • поддержание единого времени в оборудовании ПТК СИ и выдача сигналов единого времени в МПРЗ и контроллеры ЭО; • печать данных архива, отчетных форм на бумажных носителях. 8

АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА ПТК СИ КОНТРОЛЛЕР УСО • 19" модульное шасси 3 U; • 14 слотов для модулей; • графический дисплей для отображения мнемосхемы и значений параметров: • резервирование процессорного модуля и вторичных источников питания; • полная номенклатура типов модулей ввода/вывода; • осциллографирование аналоговых сигналов прямого измерения от ТТ и ТН; • ввод мгновенных значений напряжения и тока в цифровом виде (до 256 точек на период частоты 50 Гц) и их осциллографирование; • логическая структура в соответствии с МЭК 61850; • программирование на языке МЭК 61131. Основные характеристики • • обработка до 1000 тегов/с; обработка до 100 алгоритмов; синхронизация времени от NTP, PPS; поддержка протокола резервирования PRP; не имеет вентиляторов и движущихся частей; операционная система QNX 6. 5; передача независимых наборов данных в 10 направлениях в протоколах МЭК 61850 -8 -1 (MMS, GOOSE), МЭК 60870 -5 -101/104. 9

АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА ПТК СИ КОММУНИКАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЛЕР Аппаратная платформа: Intel Atom 1, 66 ГГЦ, ОЗУ 1 Гб, 8 -64 Гб SSD, 6 x Ethernet 10/1000 Base-Tx, 2 х RS-232 в шасси, модули до 16 x RS-232/ 422/485 (база Moxa DA-683). Основные характеристики • обработка до 50000 тегов/с; • синхронизация времени по NTP, PPS, PTP; • поддержка протокола резервирования PRP; • не имеет вентиляторов и движущихся частей; • операционная система QNX 6. 5; • передача независимых наборов данных в 10 направлениях. Протоколы передачи данных на верхние уровни и смежные системы: Коммуникационные порты: • 6 х Ethernet 10/100 Base-Tx; • 4 х RS-232; • 8 x RS-485. • • • ГОСТ Р МЭК 60870 -5 -101; • ГОСТ Р МЭК 60870 -5 -104 Протоколы приема данных от МПРЗ, УСО и других устройств нижнего уровня: ГОСТ Р МЭК 60870 -5 -101; ГОСТ Р МЭК 60870 -5 -103; ГОСТ Р МЭК 60870 -5 -104; МЭК 61850 -8 -1 (MMS, GOOSE); Modbus (RTU/ASCII/TCP). 10

АППАРАТНО-ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА ПТК СИ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ARIS SCADA: - централизованный сбор, хранение, обработка, представление информации о состоянии энергообъекта. Управление электрооборудованием. 11

СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПТК СИ 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПТК СИ Белорусской АЭС построен на базе современных специализированных аппаратно-программных средств автоматизации объектов электроэнергетики, которые обеспечивают: • широкие возможности интеграции электрооборудования различных типов; • расширенные возможности по контролю состояния ЭО энергоблока АЭС; • сокращение номенклатуры оборудования, применяемого в ПТК СИ; • возможность дальнейшего развития, в том числе: в части расширения номенклатуры контролируемого ЭО, обработки и представления информации, а также интеграции с внешними системами. 13

ПРЕДПРИЯТИЕ ГОСКОРПОРАЦИИ «РОСАТОМ» ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ им. Ю. Е. Седакова г. Нижний Новгород, ГСП-486, 603950 Тел. (831) 465 -49 -90 Факс (831) 466 -87 -52 Телекс 151 347 NIIIS RU E-mail: niiis@niiis. nnov. ru www. niiis. nnov. ru 14