Сетевые технологии и протоколы АСДУ электроэнергетической системы. Шнайдер-Электрик. SIEMENS. ABB

Август 7, 2022

Главная
Разное
Сетевые технологии и протоколы АСДУ электроэнергетической системы. Шнайдер-Электрик. SIEMENS. ABB

Содержание

2. Описание проекта Цель работы: разработка проекта автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) электрических систем с применением современных
3. Определение АСДУ АСДУ ( Автоматизированная Система Диспетчерского Управления ) — система управления технологическим процессом , предназначена
4. Цель создания АСДУ Целью создания АСДУ являлась реализация оперативного наблюдения за режимами и состоянием электрохозяйства с
5. Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) ЭЭС также представляет собой иерархическую систему, обеспечивающую сбор, преобразование, передачу, обработку
6. АСДУ включает в себя: управляющие вычислительные центры (УВЦ) в ЦДУ ЕЭС; объединенные диспетчерские управления (ОДУ) ОЭС;
7. Структура АСДУ АСДУ имеет трехуровневую, распределенную, иерархическую структуру, состоящую из: Нижний уровень – устройства, выполняющие функции
9. Schneider-Electric. Принципы создания типовых решений. «Schneider-Electric» разработаны комплексные инновационные проекты и решения, призванные стать типовыми, эталонными
10. Ethernet TCP/IP. Общее описание Ethernet работает по принципу доступа к среде, основанному на механизме обнаружения конфликтов
11. Протоколы Ethernet
12. Промышленная шина CANopen. Общее описание CAN (Controller Area Network – Сеть контроллеров) является последовательной системной шиной,
13. Уровни шин CAN
14. SIEMENS Siemens – одна из старейших технологических компаний не только в Европе, но и во всём
15. PROFINET PROFINET – это открытый инновационный стандарт Industrial Ethernet (IEC 61158). Позволяет выполнять системно широкий обмен
16. Протоколы PROFINET компании Siemens PROFINET: Протокол PROFINET IO: PROFINET NRT (без реального времени) — используется в
17. АВВ ABB (Asea Brown Boveri) — швейцарская корпорация, специализирующаяся в области электротехники и энергетического машиностроения, созданная
18. Основные принципы защиты энергосистем компании ABB. Поставляя устройства защиты более чем в сотню стран мира компания
19. Существует сильная взаимосвязь между скоростью срабатывания системы защиты и ущербом от повреждения в сети и опасностью
20. Пример использования в энергосистеме ABB устройств защиты семейства Relion, универсального коммуникационного шлюза COM600 и системы MicroSCADA
21. Семейство продуктов Relion – устройства защиты и управления. Устройства Relion серии 60 Устройства Relion серии 610
22. Вывод К 2020 году количество интеллектуальных устройств, объединенных в общую сеть достигло15 миллиардов. Объемы данных за
24. Скачать презентацию

Слайд 2

Описание проекта
Цель работы: разработка проекта автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) электрических

систем с применением современных коммуникационных протоколов и интерфейсов.
Актуальность работы: реструктуризация электроэнергетики РФ, рыночные условия ее функционирования вносят свои особенности и проблемы, которые можно решать только с применением новых технологий и современного оборудования систем диспетчерского управления. Актуальность проекта обусловлена переходом современных электрических систем на цифровую платформу. Цифровой переход связан с проектированием и разработкой системы сбора данных и оперативного контроля SCADA (SupervisoryControlAndDataAcquisition), предназначенной для получения и хранения информации о текущем режиме энергосистемы и состоянии оборудования от систем сбора и передачи информации (ССПИ), обработки полученной информации по различным критериям достоверизации и предоставления информации подсистемам АСДУ и другим автоматизированным системам.

Слайд 3

Определение АСДУ
АСДУ ( Автоматизированная Система Диспетчерского Управления ) — система управления технологическим

процессом , предназначена для контроля и управления режимами работы оборудования объекта автоматизации.
Планируемый результат: проект направлен на поиск актуальной информации для работы с нормативной и регламентной базой, технологическими инструкциями и документацией на сетевым технологиям и протоколам АСДУ. Благодаря внедрению этих технологий и протоколов можно добиться повышения надежности ЭЭС за счет повышения качества обработки, хранения и предоставления информации для систем противоаварийного и (или) режимного управления ЭС.
.

Слайд 4

Цель создания АСДУ
Целью создания АСДУ являлась реализация оперативного наблюдения за режимами

и состоянием электрохозяйства с параллельным повышением надежности электроснабжения предприятия в целом. Весь комплекс мер позволил минимизировать возможные потери от простоев и аварийных ситуаций и свести к ничтожным значениям ошибки, связанные с человеческим фактором.

Слайд 5

Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) ЭЭС также представляет собой иерархическую систему,

обеспечивающую сбор, преобразование, передачу, обработку и отображение информации о состоянии и режиме системы, формирование на основе собранной схемной и режимной информации, передачу и реализацию управляющих команд с целью выполнения системой функций надежного снабжения электрической и тепловой энергией требуемого качества всех ее потребителей.

Слайд 6

АСДУ включает в себя:
управляющие вычислительные центры (УВЦ) в ЦДУ ЕЭС;
объединенные диспетчерские

управления (ОДУ) ОЭС;
диспетчерские пункты (ДП) предприятий электрических сетей (ПЭС);
АСУ технологическими процессами (АСУТП) электростанций, энергоблоков и подстанций;
централизованные и локальные системы автоматического регулирования и управления.

Слайд 7

Структура АСДУ
АСДУ имеет трехуровневую, распределенную, иерархическую структуру, состоящую из:
Нижний уровень – устройства,

выполняющие функции измерений, сбора, обработки аналоговой и дискретной информации и формирование сигналов управления (контроллеры присоединений), а также МП терминалы РЗА с функцией АУВ, выполняющие функции контроллера присоединений.
Средний уровень – контроллеры среднего уровня (станционные, функциональные), сервера (шлюзы) ТМ, передачи информации (маршрутизаторы, коммутаторы и т.п.), концентраторы, имеющие интерфейсы с коммуникационной сетью (ЛВС) верхнего уровня подстанции, сервера времени. На небольших объектах может совмещаться с верхним уровнем.
Верхний уровень – устройства сбора, обработки и архивирования данных (сервера, шлюзы), представления информации пользователям (АРМ, принтеры, экраны коллективного пользования и т.п.), Система сбора и передачи технологической информации (ССПТИ).

Слайд 8

Слайд 9

Schneider-Electric.
Принципы создания типовых решений.
«Schneider-Electric» разработаны комплексные инновационные проекты и решения, призванные

стать типовыми, эталонными в создании интеллектуальных сетей в России. Первоочередная задача в настоящее время заключается в выработке подхода к построению таких сетей, оптимально удовлетворяющего потребности российского электросетевого хозяйства, интегрирующего последние достижения в сфере проектирования и строительства энергосистем, несущего реальную выгоду всем игрокам энергетического рынка страны. Во вторую очередь предстоит обеспечить широкое тиражирование наиболее удачных типовых решений, позволяющих реально снижать финансовые затраты, сроки строительства и реконструкции, а также упрощать процесс освоения систем и оборудования эксплуатационным персоналом и монтажными организациями.
В типовых решениях компании «Schneider-Electric» для построения интеллектуальных сетей заложены следующие принципы:
максимальная адаптация к нуждам энергокомпаний и потребителей энергии с учетом особенностей региона;
использование современного надежного и безопасного оборудования с длительным периодом эксплуатации без ремонта;
энергоэффективность;
снижение воздействия на окружающую среду;
эффективность и сокращение сроков окупаемости капиталовложений.

Слайд 10

Ethernet TCP/IP.
Общее описание
Ethernet работает по принципу доступа к среде, основанному на

механизме обнаружения конфликтов (коллизий) при передаче информации. Каждая рабочая станция (узел сети) идентифицируется уникальным кодом или MAC–адресом. При работе требуется обеспечить, чтобы каждый компьютер среди доступных в сети узлов имел уникальный MAC-адрес. Данная технология, также известная как Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) гарантирует, что в каждый момент времени только одна станция может выполнять передачу сообщения.
Успешное развитие Ethernet вызвало появление стандарта IEEE 802.3, который определяет характеристики физического уровня. Принцип доступа к сети и формат фрейма данных должны быть определены на последующих уровнях. Поскольку эти понятия часто приводят к затруднениям
Многие годы Ethernet используется в промышленности, но не был широко распространен. Поставщики оборудования и пользователи рассматривали его как недетерминированный протокол. Их потребность в управлении в реальном времени заставляла отдавать предпочтение «собственным» сетям и протоколам, разработанным отдельными фирмами для промышленного использования. Лишь комбинация промышленных протоколов и Интернет-протоколов заставила их принять Ethernet для промышленного применения.

Слайд 11

Протоколы Ethernet

Слайд 12

Промышленная шина CANopen.
Общее описание
CAN (Controller Area Network – Сеть контроллеров) является

последовательной системной шиной, разработанной компанией Bosсh для автомобильной промышленности. Она была представлена фирмами Bosch и Intel в 1985 г. и была предназначена для уменьшения длины проводных соединений в автомобилях (где может быть до двух километров проводов) посредством связи всех органов управления с помощью одной шины вместо соединения их отдельными кабелями. Это обстоятельство, среди прочего, позволяет уменьшить массу машины.
Высокая стойкость к электромагнитным воздействиям наряду с надежностью при работе в реальном времени привлекли внимание инженеров, работающих в разных отраслях промышленности. В 1993 г. была создана международная организация CiA (CAN in Automation — CAN в автоматизации) с целью способствовать распространению шины CAN в промышленности.
В 1993 г. организация CiA опубликовала спецификации CAL (CAN Application Layer — прикладной уровень CAN), описывающие механизмы передачи без детализированного определения того, где и как их использовать. В 1995 г. организация CiA опубликовала материалы по коммуникационному профилю DS 301: CANopen.
В 2001 г. организация CiA опубликовала материалы по профилю DS-304, который позволяет интегрировать в стандартную шину CANopen компоненты безопасности 4-го уровня в соответствии с EN 954-1 (CANsafe).

Слайд 13

Уровни шин CAN

Слайд 14

SIEMENS
Siemens – одна из старейших технологических компаний не только в Европе,

но и во всём мире. Она была основана в 1847 году Вернером фон Сименсом, который первые 30 лет своей жизни и не помышлял о предпринимательстве.
За 172 года своего существования компания Siemens максимально диверсифицировала свою деятельность: если на первых порах Siemens & Halske работала только c телеграфными линиями и трамваями, то сегодня компания имеет миллиардный капитал и занимается энергетикой, медицинским оборудованием и сложной электроникой.

Слайд 15

PROFINET
PROFINET – это открытый инновационный стандарт Industrial Ethernet (IEC 61158). Позволяет

выполнять системно широкий обмен данными, поддерживает проектирование в масштабах предприятия и использует IT стандарты вплоть до полевого уровня. Базируется на Industrial Ethernet и использует стандарт TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol -Протокол управления передачей/Протокол Internet) для дистанционного программирования, настройки параметров, конфигурирования и диагностики сетевых систем автоматизации.

Слайд 16

Протоколы PROFINET компании Siemens
PROFINET:
Протокол PROFINET IO:
PROFINET NRT (без реального времени) —

используется в приложениях, где временные параметры не критичны.
PROFINET RT (реальное время) —обмен данными ввода/вывода реализован с помощью фреймов Ethernet.
PROFINET IRT (изохронное реальное время) — этот протокол был разработан специально для приложений управления движением и включает в себя изохронную фазу передачи данных.
Второй протокол обмена в сети PROFINET CBA:
Для коммуникаций типа «машина-машина» и общесистемных коммуникаций через Ethernet используется этот стандарт

Слайд 17

АВВ
ABB (Asea Brown Boveri) — швейцарская корпорация, специализирующаяся в области электротехники и энергетического машиностроения, созданная в результате слияния в 1988

году шведской компании ASEA и швейцарской компании Brown, Boveri & Cie. Штаб-квартира — в Цюрихе, производственные мощности располагаются на территории Германии, Швейцарии, Швеции, Италии, Франции, России, Чехии, Индии, Китая, США, Португалии, Бразилии, Финляндии, Эстонии и ряда других стран.

Слайд 18

Основные принципы защиты энергосистем компании ABB.
Поставляя устройства защиты более чем в

сотню стран мира компания ABB в полной мере понимает необходимость применения различных принципов защиты, отвечающих требованиям местного законодательства, требованиям безопасности и инженерно технической практики. Таким образом, компания ABB разработала свои принципы защиты энергосистем, которые не только служат конкретным задачам и отвечают определенным требованиям различных энергосистем, но также обеспечивают уверенность и спокойствие владельцев и пользователей энергосистем. Основное назначение системы релейной защиты заключается в том, чтобы распознать в энергосистеме аварийные условия или определить аварийную работу некоторых компонентов системы. На основании собранной информации система защиты инициирует соответствующие корректирующие действия и возвращает систему в нормальное рабочее состояние, что обеспечивает безопасную среду для всего и для всех.

Слайд 19

Существует сильная взаимосвязь между скоростью срабатывания системы защиты и ущербом от

повреждения в сети и опасностью в результате повреждения. Система автоматизации подстанций обеспечивает дистанционное управление и контроль, которые ускоряют локализацию повреждений и восстановление энергоснабжения. Быстрое срабатывание устройств защиты также минимизирует послеаварийные пиковые нагрузки. Система автоматизации (SA) дает оператору полный контроль над подстанцией. SA или SCADA позволяют в полной мере воспользоваться преимуществами цифровых технологий в области защиты и управления сетями. Настройка и параметризация устройств защиты просто и безопасно производится с рабочего места оператора.

Преимущества комплексной системы защиты

Слайд 20

Пример использования в энергосистеме ABB устройств защиты семейства Relion, универсального коммуникационного

шлюза COM600 и системы MicroSCADA Pro/System 800xA

Слайд 21

Семейство продуктов Relion – устройства защиты и управления. Устройства Relion серии

60 Устройства Relion серии 610 Устройства Relion серии 615 Устройства Relion серии 620 Устройства Relion серии 630….

Слайд 22

Вывод
К 2020 году количество интеллектуальных устройств, объединенных в общую сеть достигло15

миллиардов. Объемы данных за этот же период вырастут на порядок. Сделаем вывод: цифровизация возможна только при наличии высокопроизводительных каналов обмена данными. Надежная коммуникационная сеть – основа каждого решения по цифровизации. Функциональные промышленные сети обеспечивают надежный и непрерывный обмен информацией: в режиме реального времени, на протяжении всей цепочки создания добавленной стоимости и на всех уровнях компании, – тем самым упрощая путь к созданию цифрового предприятия.

Сетевые технологии и протоколы АСДУ электроэнергетической системы. Шнайдер-Электрик. SIEMENS. ABB

Содержание

Описание проектаЦель работы: разработка проекта автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ) электрических

Определение АСДУАСДУ ( Автоматизированная Система Диспетчерского Управления ) — система управления технологическим

Цель создания АСДУ Целью создания АСДУ являлась реализация оперативного наблюдения за режимами

Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) ЭЭС также представляет собой иерархическую систему,

АСДУ включает в себя:управляющие вычислительные центры (УВЦ) в ЦДУ ЕЭС;объединенные диспетчерские

Структура АСДУАСДУ имеет трехуровневую, распределенную, иерархическую структуру, состоящую из:Нижний уровень – устройства,

Schneider-Electric. Принципы создания типовых решений.«Schneider-Electric» разработаны комплексные инновационные проекты и решения, призванные

Ethernet TCP/IP. Общее описаниеEthernet работает по принципу доступа к среде, основанному на