Программно-технический комплекс АСУ ТП/ССПИ ПС 110/35/10/6 кВ Redkit MC

Программно-технический комплекс Redkit MС предназначен для создания автоматизированных систем (АСУ ТП, ССПИ, ТМ, Smart Grid САВС / FLISR, СОТИ АССО, АИИС КУЭ, АСДУ, АСТУ, АСТУЭ НПС, АСУ Э) энергообъектов.

Состав ПТК Redkit MС:

1. Центральныe контроллеры различной комплектации и производительности:
   • ARIS-2803;
   • ARIS-2805;
   • ARIS-2808;
   • ARIS-2814;
   • ARIS-4810.
2. Контроллеры ячейки и крейты расширения:
   • Контроллеры ячейки ARIS-22xx;
   • Крейт расширения ARIS-2808E.
3. Программный комплекс Redkit SCADA.

1.1. Функциональные возможности ПТК Redkit MC

• сбор и первичная обработка аналоговых сигналов;
• сбор и обработка дискретных сигналов (однопозиционных и двухпозиционных);
• трансляция команд управления (телеуправление);
• автоматическое управление;
• сбор данных с приборов учета электрической энергии и архивирование данных учета на требуемую глубину;
• технологическая и защитная оперативная блокировка;
• предупредительная и аварийная сигнализация;
• интеграция и контроль действия автономных систем (РЗА, ПА, РАС, ОМП, мониторинга и др.) по различным протоколам МЭК 60870‑5‑101/103/104, МЭК 61850‑8‑1, Modbus и др.;
• определение междуфазных коротких замыканий и однофазных замыканий при любых способах заземления нейтрали (система САВС/FLISR);
• синхронизация времени в устройствах автономных систем (АИИС КУЭ, РЗА, ПА, РАС, ОМП, мониторинга и др.) с точностью до 1 мс;
• регистрация и архивирование событий технологического процесса с точностью 1 мс;
• отображение информации оперативному и обслуживающему персоналу;
• передача данных в диспетчерские центры и центры управления сетями (до пяти направлений) в стандартных протоколах МЭК 60870‑5‑101/104, FTP/sFTP, Modbus, DLMS/COSEM (СПОДЭС).

1.2. Расширение контроллеров ARIS-28xx

Контроллеры серии ARIS-28xx имеют возможность расширения с помощью крейтов ARIS-2808E без применения дополнительных процессорных модулей, тем самым увеличивая дискретную емкость
контроллера предельно до 1000 физических входов и 800 физических выходов.

В крейт расширения ARIS-2808E могут быть установлены следующие модули:

• модуль электропитания 220 В AC/DC либо 24 В DC с двумя портами RS-485;
• модуль дискретных входов на 220 В, 16 каналов с режекцией;
• модуль дискретных выходов, 12 каналов;
• модули дискретных входов 220В (16 входов), либо 24 В (20 входов);
• комбинированный модуль ввода/вывода, 12 входов 220 В AC/DC, 4 выхода;
• комбинированный модуль ввода/вывода, 12 входов 24 В AC/DC, 4 выхода.

В состав крейта в обязательном порядке должен входить минимум 1 модуль электропитания.

Крейт снабжен двумя независимыми интерфейсам RS-485.

На рисунке 1 изображен способ подключения крейтов расширения к «головному» контроллеру без резервирования.

Рисунок 1.
Вариант схемы подключения крейтов расширения к нерезервированному центральному контроллеру

На рисунке 2 изображен вариант использования резервированной шины опроса модулей. На головном контроллере ARIS-2808 может использоваться режим горячего резервирования. Обмен данными выполняется одновременно по основной и по резервной линиям связи. На верхний уровень могут передаваться значения, полученные по основной и по резервной линиям связи с крейтами расширения, может быть реализован механизм выбора единственного значения для передачи наверх по критериям качества сигнала.

Рисунок 2.
Вариант схемы подключения крейтов расширения к центральному контроллеру с резервированием процессорных модулей

На рисунке 3 изображен вариант подключения контроллеров ячеек 6–35 кВ ARIS-22xx непосредственно к центральному контроллеру ARIS-28xx через специализированный модуль шлюза Ethernet. Данный способ подключения позволяет исключить промежуточные коммутаторы. Для подключения могут использоваться как медные кабели Ethernet, так и оптические, топология подключения «кольцо».

Рисунок 3.
Схема подключения контроллеров ARIS-22xx к ARIS-28xx

1.3 Оперативная блокировка

Комплекс Redkit MC позволяет выполнять оперативные блокировки как программные, без воздействия на цепи управления, так и аппаратные, с воздействием в цепях управления КА, с выдачей команды «разрешить управление» в схемы цепей управления.

Обработка оперативных блокировок по всем каналам управления в ПКТ Redkit MC происходит в реальном времени. Центральный контроллер ARIS-28xx и контроллеры ячеек ARIS-22xx выполняют функцию ОБР на основе состояний входов и созданной логической схемы, при этом обмен данными между устройствами ARIS-22xx и ARIS-28xx осуществляется в протоколе МЭК 61850‑8‑1 (GOOSE). При появлении команды управления от системы верхнего уровня (АРМ оперативного персонала) происходит проверка состояния оперативной блокировки «разрешено/запрещено» по данному каналу управления. Далее контроллер на основании проверки принимает решение о прохождении команды на исполнительный механизм модуля (реле) и далее на исполнительный механизм коммутационного аппарата. Контроллеры ARIS-28xx и ARIS-22xx на основе логики ОБР формируют сигналы «разрешение управления» коммутационными аппаратами. При изменении любого входного сигнала, участвующего в логической схеме оперативной блокировки, происходит перерасчет оперативной блокировки и изменение состояния выходных цепей канала «разрешить управление».

1.4 Синхронизация времени

В ПТК Redkit МС регистрация всех событий привязана к единому астрономическому времени с точностью 1 мс.

Подсистема единого времени принимает сигналы точного времени от спутников ГЛОНАСС/GPS и осуществляет синхронизацию времени во всех устройствах, входящих в состав системы. Аппаратно система состоит из приемника точного времени, интегрированного в процессорный модуль контроллера ARIS-28xx, внешнего GPS приемника C-20 и кабельных линий связи. Рисунок 4 изображает типовую схему синхронизации устройств в АСУ ТП/ССПИ на базе ПТК Redkit МС.
Функционально контроллеры ARIS-28xx представляют собой NTP сервер, который, получая данные о точном времени от спутника GPS либо ГЛОНАСС выполняет трансляцию сигналов точного времени на устройства нижнего уровня.

Рисунок 4.
Схема синхронизации устройств в АСУ ТП/ССПИ на базе ПТК Redkit МС

1.5 Надежность

Все компоненты, входящие в ПТК Redkit MC, предназначены для многолетней непрерывной работы в самых жестких условиях электромагнитных помех и в широком температурном диапазоне. Для устройств нижнего уровня срок службы составляет не менее 20 лет, устройств среднего и верхнего уровней — не менее 15 лет.

1.6 Резервирование

Резервируемыми элементами в ПТК Redkit MС могут быть:

• центральный контроллер ARIS-28xx;
• процессорные модули контроллеров ARIS-28xx;
• блоки питания контроллеров ARIS-28xx;
• цифровые каналы связи.

Резервирование осуществляется путем установки двух комплектов ARIS-28xx или двух наборов процессорных модулей и блоков питания в контроллерах ARIS-28xx. При этом обеспечивается автоматическое управление переключением на резервное устройство. В случае отказа основного контроллера/процессорного модуля ARIS-28xx, резервный контроллер/процессорный модуль принимает на себя все функции обмена и управления устройствами нижнего уровня и приема и передачи данных на верхние уровни. События, которые вызывают переключение с основного контроллера/процессорного модуля на резервный:

• Отказ основного контроллера/процессорного модуля ARIS-28xx.
• Перезагрузка основного контроллера/процессорного модуля ARIS-28xx.
• Отключение электропитания основного контроллера ARIS-28xx для случая резервирования контроллерами.
• Виртуальный сигнал из произвольной логики основного контроллера/процессорного модуля (например, пропадание каналов связи основного контроллера/процессорного модуля).

После передачи управления резервному контроллеру/процессорному модулю он становится основным, и вышедший из строя контроллер/процессорный модуль может быть заменен/отремонтирован и снова введен в эксплуатацию, при этом замененный/отремонтированный контроллер/процессорный модуль определяет, что управление осуществляется его «партнером», и принимает на себя функцию резервного контроллера/процессорного модуля. Изменение ролей контроллеров может быть выполнено вручную пользователем.

1.7 Возможности интеграции

Контроллеры ARIS-28xx и ARIS-22xx поддерживают большой набор протоколов обмена данными с устройствами нижнего уровня и смежными системами:

• ГОСТ Р МЭК 60870‑5‑101;
• ГОСТ Р МЭК 60870‑5‑103;
• ГОСТ Р МЭК 60870‑5‑104;
• ГОСТ Р МЭК 61850‑8‑1 (MMS, GOOSE);
• СПОДЭС, DLMS/COSEM;
• Modbus (RTU / ASCII / TCP);
• ГРАНИТ, ТМ-800А;
• OPC UA;
• SPA;
• SNMP;
• фирменные протоколы производителей.

1.8 Протоколы передачи данных на верхние уровни системы

• ГОСТ Р МЭК 60870‑5‑101;
• ГОСТ Р МЭК 60870‑5‑104;
• СПОДЭС, DLMS/COSEM;
• OPC UA;
• FT. 3;
• FTP / sFTP;
• CRQ.

1.9 В качестве многофункциональных измерительных преобразователей могут использоваться

• ПЦ АET (АлектоГрупп);
• PM130, EM133, PM175 (Satec);
• ПЦ 6806 (ООО «НПП Электромеханика»);
• ЩМ-120, ЩП-120, ЦП 8506 (ООО МНПП «Электроприбор»);
• ЭНИП-2 ЗАО («Инженерный центр «Энергосервис»);
• ЦП ET411 (ОДО «Энергоприбор»);
• СПЦ (ООО «Свей»);
• КИПП-2М (ЗАО «Системы связи и телемеханики»);
• Siemens P (Siemens).

Список поддерживаемых устройств постоянно дополняется.

Также есть возможность использовать счетчики электрической энергии (СЭТ 4. ТМ-03, Binom3, ПСЧ, A1800, ION и другие) в качестве источников телеметрии и данных учета в комбинированных системах.