Как проектировать Цифровые подстанции?
В качестве экспертов круглого стола были приглашены руководители и ведущие специалисты ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», а также проектных и инжиниринговых организаций:
- Архипов Игорь Леонидович – начальник департамента инновационного развития ОАО «ФСК ЕЭС».
- Лукьянов Сергей Юрьевич – начальник отдела информационно-технологических систем Центра инновационного проектирования ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС».
- Горожанкин Павел Алексеевич – начальник департамента систем управления ОАО «Институт «Энергосетьпроект».
- Аношин Алексей Олегович – исполнительный директор компании «ТЕКВЕЛ».
- Посошков Виктор Иванович – главный редактор журнала «Энергоэксперт»

В первой части круглого стола инженер проектного отдела компании «Прософт-Системы» Ильяс Хусяинов представил участникам доклад на тему «Роль производителя ПТК в проектировании АСУ ТП подстанций», в рамках которого впервые была презентована система автоматизированного проектирования ProJ, разработанная компанией «Прософт-Системы».

Свое выступление Ильяс начал с рассмотрения общих тенденций современного рынка, отметив два наиболее значимых момента. Во-первых, наряду с традиционными проектными институтами появляются небольшие организации, а на предприятиях заказчика создаются специализированные проектные подразделения, которые не обладают достаточным опытом и необходимой квалификацией. Это влечет за собой не только снижение стоимости проектов и сокращение сроков их выполнения, но и ухудшение качества. Во-вторых, непрерывно увеличиваются функциональные возможности проектируемой системы, и растет объем работ.
В этих условиях использование систем автоматизированного проектирования приобретает особое значение. Сегодня известен ряд крупных САПР, таких как E-Plan, AutoCad Electrical и др. Однако ввиду их высокой стоимости и длительных сроков внедрения многие компании вынуждены отказываться от применения данных продуктов и искать альтернативные решения. Именно поэтому специалистами «Прософт-Системы» был разработан собственный программный комплекс – САПР ProJ.
В своей презентации Ильяс Хусяинов акцентировал внимание слушателей на следующих характеристиках САПР ProJ:
- САПР адаптирован только для оборудования компании «Прософт-Системы»;
- САПР полностью автоматизирует всю рутинную работу в части проектирования, позволяя проектировщику заниматься интеллектуальным трудом;
- данные электронной модели объекта выгружаются в формате Exсel и Autocad;
- в будущих версиях ПО будет предусмотрен модуль для генерации файлов конфигурации устройств в соответствии с МЭК 61850.
Среди преимуществ нового программного продукта были отмечены такие особенности, как сокращение сроков разработки проектов, исключение ошибок, возможность использования при монтаже и наладке для обновления схем.
Наиболее полно вывод данного выступления, на наш взгляд, отразился в следующем высказывании докладчика: «Роль производителя в проектировании – обеспечить проектировщика необходимой поддержкой на каждом этапе работы».
По окончанию презентации последовали вопросы из зала. Первый из них задал специалист ЗАО «РАДИУС Автоматика» Виктор Редин: «Есть ли механизмы, которые позволяют генерировать различия между версиями проектов?». Оказалось, изменения возможно отследить в самой программе, но нельзя распечатать отдельно.

У экспертов также возник ряд вопросов. Сергей Лукьянов поинтересовался возможностью продукта работать с устройствами других компаний-производителей. Однако, как отметили разработчики, на данный момент развития САПР в этом направлении не планируется.

Другой эксперт – Павел Горожанкин – задал следующий вопрос: «Между этапами проектирования и пусконаладочными работами необходимо печатать бирки на кабели. Возможно ли распечатать проект?». «Поскольку есть выгрузка проекта в Excel, то да, бирки могут быть автоматически распечатаны», – прокомментировал Ильяс Хусяинов.
Главный, на наш взгляд, вопрос прозвучал от Игоря Архипова. Его заинтересовало мнение компании относительно форматов представления информации при выгрузке из САПР: «Стоит выгружать в общепонятных форматах, таких как Excel, или же пора придерживаться стандартов МЭК?». Специалисты «Прософт-Системы» обозначили позицию, согласно которой для проектирования систем в соответствии с МЭК нужно использовать форматы, описанные в этих стандартах, так как представление в простых форматах не информативно.
Вторая часть круглого стола была посвящена проблемам проектирования цифровых подстанций. Для обсуждения были предложены следующие вопросы:
- Насколько актуально включение в нормативные документы требования по дополнению проектной и рабочей документации файлами электронной конфигурации SCL в соответствии с МЭК 61850 (SSD, SCD)?
- Какие требования должны предъявляться к проектированию локальных вычислительных сетей (ЛВС) энергообъектов? Какова взаимосвязь этапа разработки ЛВС с разработкой решений по информационному обмену по протоколам стандарта МЭК 61850?
- Готовы ли проектные организации к формированию документации в новом формате с точки зрения своей компетенции?
- Обмен опытом использования систем автоматизированного проектирования с возможностью формирования файлов электронной конфигурации в соответствии со стандартом МЭК 61850-6.
С презентацией на тему «Использование языка SCL для представления проектной документации — дань моде или насущная потребность?», призванной инициировать обсуждение, выступил Алексей Аношин. Свое выступление докладчик построил по принципу «что бы мы хотели иметь — что имеем на самом деле — что с этим делать?». Данная позиция касалась общего процесса проектирования объектов. «Мы бы хотели иметь некую единую техническую политику, тогда мы бы получили типовые проекты и стандарты, позволяющие развиваться и следовать строгому курсу, однако в условиях децентрализации отрасли, когда каждая компания, имеющая значимый парк электротехнического оборудования, имеет также и собственную стратегию развития электроэнергетики, это совершенно невозможно», – обозначил Алексей. Далее эксперт отметил, что в дополнение к уже существующим сегодня проблемам появляются так называемые «вызовы будущего»: новые устройства, только приходящие в эксплуатацию и ранее не использовавшиеся, например, коммутаторы локальных вычислительных сетей Ethernet на энергообъектах. «Поскольку МЭК 61850 – стандарт, описывающий коммуникации на энергообъекте и, в частности, в системе РЗА, то проектирование ЛВС по необходимости становится на один уровень с остальными частями проекта. Остается лишь вопрос откуда взять исходные данные для проекта ЛВС? Ответ очевиден – в файле SCD (Файл описания конфигурации подстанции в соответствии со стандартом МЭК 61850 — прим. редакции). В файле SCD есть все необходимые исходные данные, чтобы правильным образом построить сеть и настроить ее основные компоненты», – подчеркнул Алексей Аношин.

В конце презентации на общее обсуждение было выдвинуто несколько вопросов:
- Стоит ли отражать в проектной документации локально вычислительную сеть, в частности такой раздел, как параметрирование Ethernet коммутаторов?
- Как должны описываться коммуникации? Требуется ли использование языка SCL?
- Что должно быть в проекте в бумажном виде, а что в электронном?
- Как добиться типизации проектных решений без привязки к конкретным производителям?
На протяжении всего круглого стола было ощущение, что ни эксперты, ни участники не могли решить, кто и в каком объеме должен знать стандарт МЭК 61850. Павел Горожанкин, как представитель проектного института, указал на проблему недостаточного понимания самого процесса проектирования. Повторив основные этапы и обязанности специалистов на каждом этапе, он выразил свое отношение к стандарту: «Что касается МЭК 61850, то я обеими руками «за», но учить языку SCL релейщика, на мой взгляд, неправильно, он должен заниматься своим делом».
Следующим своими представлениями о проектировщике поделился Игорь Архипов: «Проектировщик как таковой превратился в интегратора». С этим трудно не согласиться, ведь хороший проект получится при условии наличия знаний у проектировщика об используемом оборудовании, а при нынешнем темпе изменения техники и отстающем обновлении документации все должно лежать на одних плечах.
Отвечая на вопрос о проектировании ЛВС, Игорь Архипов отметил: «На мой взгляд, проект по ЛВС делать надо. При этом требуется заимствовать опыт из области телекома. Нужно создать подпроект некоторой универсальной ЛВС, а далее в каждом отдельном проекте модифицировать его под конкретного производителя. Как следствие, мы сможем приблизиться к типизации проектов в их основной части, а далее будет достаточно наполнять его устройствами от конкретных производителей. При этом могут быть выявлены и исправлены все основные ошибки. Так было бы сразу видно, кому надо учить SCL». В конце эксперт обратил особое внимание на представление документации: «Самый базовый вопрос: что должно быть – бумажный формат или электронный вид? Очевидно, стоит использовать и то и другое уже в ближайшее время. Схемы – на бумажном носителе, модель подстанции в соответствии с МЭК 61850 – в качестве файлов SCL. У каждого документа будет свой потребитель».

Перечисленные выше вопросы заинтересовали не только проектировщиков, но и вендоров. Представитель компании «РАДИУС Автоматика» Дмитрий Антонов выразил свою точку зрения, указав на то, что раньше проект накапливал в себе определенную базу знаний, а сейчас этого не происходит.
Среди наиболее важных, на взгляд редакции тезисов, прозвучавших в рамках «круглого стола» можно отметить следующие:
- Разработку проектной документации в виде файлов SCL не стоит рассматривать как необходимость изучения синтаксиса SCL проектировщиками. Язык SCL должен лишь быть средством отражения проектной документации, работу по преобразованию из/в этот формат должны выполнять специализированные программные комплексы – САПРы.
- Даже использование САПР не отменяет необходимости изучения стандарта и его базовых – абстрактных – моделей специалистами различного уровня. Знание именно абстрактных средств описания моделей будет являться необходимым условием для успешной разработки проектов.
- В современных условиях разработать типовые проекты невозможно, ввиду высокой динамики развития технологий, однако у проектировщиков должна появиться возможность делать свои проекты доступными (в частности, на коммерческой основе) для использования другими проектными организациями, со временем это будет способствовать развитию рынка «лучших практик» в проектировании.
Подводя итог состоявшемуся круглому столу, можно отметить следующее: вопросов много, и, кажется, на все можно ответить да. МЭК 61850? – Да! Учим SCL? – Да! Проектируем цифровые подстанции – Да! Однако при всех «да», на наш взгляд, у специалистов все-таки остается ощущение, что чего-то не хватает или что-то забыли.
Чтобы понять общие настроения участников мероприятия редакция журнала «Цифровая подстанция» провела в рамках выставки «Электрические сети России – 2014» опрос о процессе проектирования комплексов РЗА и АСУ ТП, в котором приняли участие более 80 специалистов. Мы задали им следующие вопросы:
- Приходилось ли Вам слышать о стандарте МЭК 61850?
- На Ваш взгляд, устарели ли подходы к проектированию вторичных систем?
- Согласны ли Вы с утверждением, что качество реализации комплексов РЗА и АСУ ТП сегодня во многом зависит от компетенции наладчиков, нежели от проектировщиков?
- Слышали ли Вы что-нибудь о языке SCL и его использовании при проектировании комплексов РЗА и АСУ ТП в соответствии с МЭК 61850?
- Считаете ли Вы целесообразным создание файлов формата SSD и SCD на этапах создания проектной и рабочей документации?
- Должен ли проект РЗА и АСУ ТП включать в себя параметры настройки оборудования локальной вычислительной сети энергообъекта?
Как нам кажется, результаты опроса – лучший вывод проведенного круглого стола. Представляем их Вашему вниманию:
По поводу вопроса о необходимости файлов SSD и SCD на стадиях ПД и РД: у каждого поставщика АСУ ТП свое программное обеспечение для параметрирования системы, которое часто требует выполнения всех настроек внутри собственного интерфейса, а сторонние файлы конфигурации воспринимает некорректно. Поэтому, думаю, на стадиях ПД и РД должны разрабатываться разделы с необходимыми данными для этих файлов, а сами файлы должны создаваться уже на стадии наладки системы.
Согласен с вами, что на переходном этапе это, вероятно, должно быть так. Но, тем не менее, именно переход к формированию такого файла проектировщиком, с последующей “бесшовной” загрузкой этого файла в АСУ ТП позволит получить выгоду от использования МЭКа… в противном случае попытка вручную описать эти параметры, и вручную задать их будет приводить к необходимости делать кучу работы, а также к куче ошибок.
Все-таки то, о чем Вы пишете это задача наладчиков.
Вся проблема в том, что после выпуска РД еще очень многое может поменяться (производители оборудования, типы, версии ПО). Проектировщики работают с неким шарообразным оборудованием в вакууме, а не с конкретными железками. Никто не может гарантировать, что поставщик оборудования что-то не обновит и тогда ранее использованные файлы конфигурации уже будут не актуальными.
Когда уже все оборудование стоит на ПС, все смонтировано, тогда уже можно и заниматься конфигурированием системы.
Конечно, согласен, что когда появится стандартное для отрасли ПО, где можно и чертежи рисовать, и задавать параметры системы, где можно будет работать с любым оборудованием, это будет очень удобно. Но пока не вижу на горизонте такого софта.
Что вы подразумеваете под этим?
Примерно следующее:
– главная схема с диспетчерскими наименованиями;
– структурные схемы (схемы c IP адресацией, VLAN, маршрутизацией);
– схемы автоматизации с обозначением направлений SV, GOOSE;
– информационное обеспечение в части передачи информации в АСУ ТП (таблицы сигналов с адресацией по протоколам и прочими необходимыми параметрами);
– информационное обеспечение в части обмена данными между устройствами нижнего уровня (перечни и направления SV, GOOSE с адресацией);
– параметры конфигурации системы и многое-многое другое.
Всю информацию можно представить в удобном и понятном виде (для проектировщиков, заказчика, интеграторов, наладчиков).