В фокусе
Читать
ГлавнаяРубрикиИУС для электроэнергетикиКонцепция системы анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА
24.01.2019

Концепция системы анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА

Рыбаков А.К., начальник отдела аналитики больших энергосистем ООО «ИНТЭЛАБ» (группа компаний «РТСофт»)
Жуков Д.А., главный эксперт Управления АСУТП Департамента информационных технологий ПАО «РусГидро»
Федоров О.А., директор департамента развития продуктов АО «РТСофт»

Задача автоматизации анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА стоит остро, отвечая на вызовы развития электроэнергетики в области внедрения интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ) и создания сетей SmartGrid. Представляем образец информационно-аналитической системы для автоматического анализа аварийных событий и оценки правильности работы устройств РЗА (далее – Система), применимой для энергообъектов 6–750 кВ. Он разработан с целями:

  • создания информационной модели энергообъекта, содержащей информацию о топологии и характеристиках первичного и вторичного оборудования, параметрах настройки и алгоритмах функционирования устройств РЗА, семантике сигналов и измерений;
  • организации сбора и представления всей доступной для анализа оперативной и неоперативной технологической информации с автоматической обработкой;
  • выполнения в автоматизированном режиме идентификации аварийных событий и определения места повреждения;
  • выполнения в автоматическом режиме развития аварийного события по сигналам и журналам событий устройств РЗА на энергообъекте и анализа правильности пусков и срабатываний устройств РЗА.

Проблемы интеграции данных

Для формата записи неоперативной информации используются собственные форматы производителей устройств РЗА и автономных РАС. Анализ данных, записанных во внутренних форматах, выполняется с помощью специализированного ПО производителей устройств. Существует возможность обработки осциллограмм авариных событий с помощью стороннего ПО после экспорта данных аварийных событий из собственного формата данных в универсальный текстовый формат COMTRADE (МЭК 60255-24). Для экспорта данных аварийных событий из собственного формата данных в формат COMTRADE, как правило, производители устройств РАС и РЗА используют всего два типа файлов из возможных четырех, а именно: файл конфигурации Configuration file с расширением .CFG и файл данных Data file c расширением .DAT. При этом не экспортируется дополнительная «сервисная» информация, содержащаяся в исходном файле производителя, например, информация о самом устройстве, его конфигурации, уставках и условиях пуска, а в случае наличия функции ОМП – вид и место короткого замыкания.

Для решения задачи совместного анализа осциллограмм аварийных событий, полученных с устройств РЗА и РАС производителей, необходимы единые требования к формированию файлов COMTRADE на основе внутреннего формата данных производителей, требования к обязательному использованию следующих типов файлов: файла заголовка Header file c расширением .HDR и файла информации Information file c расширением .INF.

Информационное обеспечение расчетных задач

Для выполнения оценки правильности работы устройств и функций РЗА по условиям пусков и срабатываний в аварийных режимах предложено использовать результаты расчетов, выполненных на расчетной модели электрической сети, включающей модели РЗА, для последующего сравнения результатов моделирования с фактическими сигналами пусков, срабатываний, собранных с энергообъектов.

Инструменты редактирования и актуализации расчетной модели электрической сети в части топологии электрических соединений, параметров моделей первичного оборудования и их схем замещения реализованы в Системе путем поддержки импорта файлов в формате CIM XML, сформированных на базе группы стандартов МЭК 61970/61968. В информационной модели представлена информация о топологии электрических соединений, о характеристиках оборудования, о схеме распределения устройств РЗА по трансформаторам тока и напряжения, о привязке устройств РЗА к защищаемому оборудованию, о параметрах настройки и алгоритмах функционирования устройств РЗА. Состояние топологии сети в режиме, предшествующем аварийному, определяется фактическими данными о состоянии коммутационных аппаратов для заданных моментов времени (вблизи времени анализируемых аварийных событий), получаемых из SCADA-системы энергообъекта посредством передачи CIM XML файла с актуальной топологией расчетной модели электрической сети за заданные моменты времени.

Для функций анализа правильности работы устройств РЗА были интегрированы функциональные модули расчетов аварийных режимов в фазных координатах с поддержкой расчетов любых видов несимметрий, модули управления информационной моделью энергосистемы, включая цифровые модели устройств РЗА.

Концепция Системы представлена на рисунке 1.

Рис. 1.

Алгоритмическое обеспечение аналитических задач

Оценка правильности срабатываний РЗА и экспресс-анализ развития аварии выполняются в Системе в режимах возникновения аварийных отключений на энергообъекте для выявления ошибок работы основных функций устройств РЗА на основе данных, полученных об исходном режиме и аварийном процессе. Оценка правильности срабатываний РЗА и экспресс-анализ развития аварии выполняются на основе результатов определения мест повреждения. По факту оценки правильности срабатывания для каждой функции устройства РЗА в Системе формируется соответствующая оценка работы: 1. Правильно; 2. Неправильно: Излишне; Ложно; Отказ; Допущено. Оценка правильности срабатываний и пусков выполняется по алгоритму анализа дискретных сигналов о работе защит и сравнения их с автоматически формируемыми требованиями на срабатывание для определенного места повреждения.

Оценка правильности пусков РЗА выполняется в Системе при фиксации аварийных событий в энергосистеме для выявления неправильной работы защит. Анализ и оценка выполняются на основе данных об аварийном процессе, а также с использованием результатов воспроизведения аварийных событий на расчетной модели энергосистемы, включающей модели устройств РЗА. Оценка правильности пусков РЗА выполняется на основе результатов определения мест повреждения. Детальный анализ пусков РЗА всех типов осуществляется средствами сравнения зарегистрированных сигналов осциллограмм аварийных процессов с использованием моделей энергосистемы и устройств РЗА. Алгоритмы автоматического формирования требований на срабатывание и пуски РЗА при аварийных событиях учитывают специфику функционально-логической структуры, параметров настройки и конфигурации каждого типа функций анализируемых устройств. 

Заключение

Информационно-алгоритмическое обеспечение Системы было разработано в соответствии с методологией стандартов МЭК 61850, МЭК 61970 / 61968; при этом информационные модели, определяемые в стандартах, были расширены дополнительной семантикой. Оценка правильности работы устройств РЗА выполняется путем сопоставления результатов автоматического анализа технологической информации, собираемой от автономных цифровых регистраторов РАС, микропроцессорных устройств РЗА и устройств телемеханики, с ожидаемой работой устройств РЗА. Этот процесс требует воспроизведения идентифицированного события и симуляции работы РЗА на модели энергообъекта. Результат такого моделирования используется как эталон при сравнении с результатами анализа фактической технологической информации.

Предлагаемые технические решения отличаются от существующих на данный момент реализаций возможностями применения информационной модели энергообъекта для представления исходных данных анализа в унифицированном, машинно-читаемом виде и использованием подробных расчетных моделей электрической сети и устройств РЗА.

Источник.

Версия для печати150 просмотров.
Оцените статью по: