Тема унификации шкафов АСУ ТП ПС поднималась не только в статье Сергея Воронова. Она также активно обсуждалась на конференции: «Инструменты для наладки и обслуживания цифровых подстанций» (видео). В частности, за типизацию активно выступал заместитель начальника Департамента релейной защиты, метрологии и АСУ ТП ФСК ЕЭС Андрей Шеметов.

«Цифровая подстанция»решила не оставлять без внимания данный вопрос и попросила представителей эксплуатации и производителей оборудования дать комментарий к статье и поделиться с нами своим мнением по вопросу типизации шкафов АСУ ТП.

Леонид Орлов

ИНБРЭС

Прекрасно, что ЦПС постоянно организует дискуссии по актуальным вопросам, в которых принимают участие и заказчики, и производители, и инжиниринговые компании. Также очень радует, что на страницах ЦПС все чаще появляются объемные статьи не только от производителей, но и от технических специалистов заказчиков, имеющих богатый опыт эксплуатации вторичных систем на реальных объектах. Далее приведены наши комментарии по некоторым пунктам статьи.

1. В целом проблема типизации и оптимизации состава оборудования ПТК АСУ ТП весьма актуальна, поскольку на сегодня в АСУ ТП еще не достигнут даже такой уровень типизации, как в компоновке шкафов РЗА.
2. По поводу серверов АСУ ТП можно сказать, что это не единственное оборудование, которое боится пыли. Сервер АСУ ТП – это наиболее уязвимый элемент, в связи с наличием активной вентиляции, но и прочее оборудование подстанционного уровня следует беречь от пыли. В первую очередь, серверные шкафы должны располагаться в соответствующем помещении с соответствующим микроклиматом. Также следует избегать проведения отделочных работ в помещении серверной при работающих серверах.
3. По вопросу интеграции ИЭУ с последовательными интерфейсами: в первую очередь следует максимально избегать применения таких устройств на современных подстанциях.
   

   Предлагаем включить в типовые требования к оборудованию всех подсистем и цифровых устройств формулировки о необходимости наличия у них интерфейсов Ethernet и поддержки стандартных протоколов МЭК с метками времени.

   Предлагаем включить в типовые требования к оборудованию всех подсистем и цифровых устройств, подлежащих интеграции в АСУ ТП, формулировки о необходимости наличия у них интерфейсов Ethernet и поддержки стандартных протоколов МЭК с метками времени (желательно МЭК 61850, как минимум – МЭК 60870-5-104). Надеемся, что такими методами количество подобных устройств удастся минимизировать, а оставшиеся единичные экземпляры можно подключать различными способами: к отдельным КП, к общеподстанционным УСО или к станционным контроллерам, в том числе с использованием серверов последовательных портов.
   Стоит ли выделять станционные контроллеры в отдельные шкафы – вопрос спорный, т.к. у многих производителей данные устройства реализованы на базе промышленных компьютеров и по аппаратному исполнению и требуемым условиям размещения мало отличаются от серверов АСУ ТП. Между тем, компоновка шкафов подстанционного уровня с разделением на основной и резервный полукомплекты имеет свои преимущества.
   Дополнительно предлагаем к обсуждению возможность размещения в основном и резервном шкафах серверов по одному коммутатору ЛВС, что позволит повысить живучесть системы за счет реализации автономных сетевых связей между оборудованием внутри каждого серверного шкафа, возможности использования АРМ АСУ ТП для наладки и диагностики сервера АСУ ТП и станционного контроллера независимо от исправности и готовности оборудования шкафа сетевых коммутаторов, находящегося, как правило, в другом помещении.

4. Шкафы ЛВС заслуживают выделения в отдельную сущность, но не всегда выделение всех коммутаторов в отдельные ШСК является оптимальным решением.
   

   Оптимальным решением для удаленных ЗРУ представляется все же совмещенный шкаф, в котором располагаются сетевые коммутаторы для подключения ИЭУ, устанавливаемых в ячейках КРУ и контроллер небольшой информационной емкости.

   На крупных объектах с большим количеством коммутаторов выделение ШСК весьма полезно, поскольку при этом существенно упрощается монтаж, наладка и диагностика оборудования ЛВС. Однако, на сравнительно небольших ПС (по нашей оценке, к таковым можно отнести объекты с общим количеством коммутаторов не более 6) применение отдельного ШСК неэффективно, и выгоднее распределить сетевое оборудование по другим шкафам.
   Отдельно хотелось бы остановиться на вопросе размещения оборудования ЛВС в удаленных помещениях (ЗРУ, КРУН и др.). В первую очередь, вопрос стоит о выборе оптимальной топологии сети для подключения ИЭУ, располагаемых в данных помещениях. На сегодня и производители, и заказчики склоняются к переходу к топологии «звезда» с протоколом резервирования PRP, что позволит повысить надежность и живучесть системы в сравнении с кольцевыми архитектурами, применявшимися ранее. Для реализации такой топологии потребуется установка в удаленном помещении не менее 2 коммутаторов ЛВС, в зависимости от количества подключаемых ИЭУ.
   Контроллеры присоединений все чаще размещаются непосредственно в ячейках РУ 6-35кВ или совмещаются с терминалами РЗА, располагаемыми там же. Соответственно шкафы КП с большим количеством дискретных сигналов в РУ 6-35кВ используются все реже.
   В свете вышесказанного, оптимальным решением для удаленных ЗРУ представляется все же совмещенный шкаф, в котором располагаются сетевые коммутаторы для подключения ИЭУ, устанавливаемых в ячейках КРУ (терминалов РЗА+КП, ИП) и контроллер небольшой информационной емкости (КП или ПДС).

5. Действительно, к шкафу контроллеров присоединений сейчас подводится в разы больше контрольных кабелей, чем к среднему шкафу РЗА – действительно, это так, и этот фактор надо принимать во внимание. Предложение автора увеличить глубину ШКП до 800 мм несет в себе и плюсы, и минусы.
   

   При обсуждении габаритов шкафов КП не стоит упускать из виду новое решение – применение полевых преобразователей дискретных сигналов в шкафах наружной установки.

   Основное преимущество – станет «просторнее», а это удобство монтажа, наладки, эксплуатации и дальнейшего расширения системы. Основной недостаток – потеря унификации шкафов РЗА и АСУ ТП по глубине. В этом случае напрашивается расстановка шкафов КП в ОПУ в отдельный ряд. Всегда ли есть возможность выполнить компоновку ОПУ таким образом – вопрос, требующий отдельной проработки.
   При обсуждении габаритов шкафов КП не стоит упускать из виду новое решение, которое сейчас планируется к включению в типовые решения «ФСК ЕЭС» – применение полевых преобразователей дискретных сигналов (ПДС) в шкафах наружной установки.
   Данное решение позволит на 30-40% сократить потребность в контрольных кабелях для ШКП, т.е. мы нашли альтернативное решение этой проблемы благодаря применению технологий цифровой подстанции.

На этой оптимистической ноте мы и хотели бы завершить свой отзыв. Все вышесказанное – это сугубое ИМХО наших технических специалистов.
Большое спасибо Сергею Воронову за интересную статью! Уверены, что она будет полезна для конструктивного обсуждения, которое позволит совместно найти оптимальные решения.

Михаил Селезнёв

ФСК ЕЭС

В статье Сергея Воронова затронута очень важная и актуальная на сегодняшний день тема. Действительно, собирая, анализируя и обобщая опыт проектирования и эксплуатации шкафов АСУ ТП на ПС ЕНЭС мы встречаем совершенно разные компоновочные решения, которые создавались исходя из учета множества факторов, основными из которых в порядке убывания значимости являются:

• Опыт проектирования комплексов АСУ ТП проектной организации;
• Степень участия в рабочем проектировании персонала эксплуатирующей организации и наличие у нее достаточного опыта эксплуатации оборудования АСУ ТП;
• Степень участия в рабочем проектировании  и наличие достаточного опыта внедрения комплексов АСУ ТП у компании производителя оборудования.

Оптимальные решения могут возникнуть только в точке пересечения степени учета всех трех факторов.
Когда этого не происходит, мы встречаем решения, когда на одной подстанции стоят рядом два шкафа АСУ ТП, один из которых полностью забит оборудованием  (чаще всего это бывает со шкафами серверов), что сэкономит сколько-то процентов на стоимости внедрения комплекса, но будет представлять собой серьезную проблему для эксплуатационного персонала на протяжении следующих минимум 20 лет, а рядом будет находиться практически пустой шкаф с двумя коммутаторами и кросс-панелью, что будет удобно для персонала, эксплуатирующего  АСУ ТП, но возможно, скажется на стоимости внедрения, т.к. данное оборудование можно было разместить в других шкафах.

Хочу отметить, что сейчас очень подходящее время для того, чтобы эксплуатирующий персонал проанализировал уже внедренные комплексы АСУ ТП и сформировал свои собственные взгляды на оптимальные решения.

Проанализировав и обобщив опыт внедрения оборудования АСУ ТП на ПС ЕНЭС за последние 10 лет, мы ввели общие требования по компоновкам шкафов в СТО 56947007-25.040.40.226-2016 «Типовые технические требования к функциональной структуре автоматизированных систем управления технологическими процессами подстанций единой национальной электрической сети (АСУ ТП ПС ЕНЭС)». Естественно, степень проработки и глубина детализации решений по шкафам АСУ ТП в данном стандарте далека от идеала. Понимая это, ПАО «ФСК ЕЭС» ведёт работу над НИОКР, в составе которого будут разработаны детальные требования к типовым шкафам АСУ ТП, их компоновочным решениям и архитектурам построения комплексов АСУ ТП с учетом накопленного опыта.

Хочу отметить, что сейчас очень подходящее время для того, чтобы, в условиях снижения темпов строительства и возрастающих требованиях к повышению эффективности, эксплуатирующий персонал проанализировал уже внедренные комплексы АСУ ТП, да и не только АСУ ТП, и сформировал свои собственные взгляды на оптимальные решения, как это сделал автор статьи.