Автоматизированная система диспетчерского управления электроэнергетическими системами (АСДУ)

Управление такими сложными объектами, как энергетические системы, возможно только с помощью современной управляющей техники. Для этого созданы и развиваются автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ), которые реализуют все стадии управления: сбор информации, её обработку, помощь в принятии управляющих решений, передачу управляющих команд, ведение режима.

АСДУ ЕЭС представляет собой сложную систему, объединяющую все ступени оперативно-диспетчерского управления и обеспечивающую решение задач разных временных уровней (рис. 2.5).

Рис. 2.5 Укрупнённая структура состава АСДУ: КТС — комплекс технических средств; ИВС — информационно-вычислительная система; ОИУК — оперативный информационноуправляющий комплекс (работает в реальном времени); ВК — вычислительный комплекс (работает вне темпа процесса); ИУП — информационно-управляющая подсистема; ИВП — информационно-вычислительная подсистема.

В состав АСДУ ЕЭС входят АСДУ ОЭС, районные энергосистемы, ЭС с мощными энергоблоками, ПЭС, крупные ПС.

АСДУ включает в себя обеспечивающую часть, состоящую из комплекса технических средств (КТС) — средств сбора информации, вычислительного комплекса, средств отображения информации, программного обеспечения — и функциональную часть, включающую в себя комплекс экономико-математических методов решения задач оперативного и автоматического управления, планирования режимов.

В состав КТС АСДУ входят:

— средства диспетчерского и технологического управления (СДТУ):

датчики информации, устройства телемеханики, устройства передачи информации, каналы связи;

— средства обработки и отображения информации:

ЭВМ оперативных информационно-управляющих комплексов (ОИУК) и вычислительных комплексов (ВК), устройства печати, дисплеи, видео стены, цифровые и аналоговые приборы;

• — устройства стандартного и прикладного математического и информационного обеспечения;
• — вспомогательные системы (электропитания, кондиционирования воздуха и др.).

Основу КТС АСДУ представляют ЭВМ. Многообразие функций АСДУ заставило использовать много машин для информационно-вычислительных систем. АСДУ ИВС разделены на два комплекса: ОИУК и ВК.

Оперативный информационный управляющий комплекс (ОИУК) решает задачи краткосрочного планирования, оперативного и автоматического управления режимами энергосистем.

ОИУК работает в режиме реального времени. Он обеспечивает автоматический ввод и обработку телемеханической и алфавитно-цифровой информации, управление средствами отображения информации (т.е. дисплеями, табло, приборами и видеостеной диспетчерского щита), проведение оперативных расчётов для управления режимами, автоматическое регулирование частоты, перетоков мощности, напряжения и др.

На рис. 2.6 представлена структура технических средств ОИУК.

ОИУК состоит из 2 подсистем: информационно-управляющей (ИУП) и информационно-вычислительной (ИВП).

Рис. 2.6 Структура технических средств ОИУК: АУ — аппаратура уплотнения каналов связи; АТС — автоматическая телефонная станция; ДТС — диспетчерская телефонная станция; ТТС — технологическая телефонная станция; СППИ — средства приёма и передачи информации; СОИ — средства отображения информации

ИУП реализуется на базе 3 ЭВМ, к которым подключены устройства телемеханики, дисплеи, диспетчерский щит и другие средства отображения информации. ИУП обеспечивает автоматический сбор и обработку телеинформации, управление средствами отображения информации, выполнение оперативных расчётов, автоматическое управление.

ИВП реализуется на базе 3 универсальных ЭВМ большой производительности, позволяющих создавать большие архивы данных. ИВП обеспечивает выполнение расчётов по оперативному и краткосрочному управлению по информации из первой подсистемы, решение задач оперативного учёта и анализа использования энергоресурсов, состояния оборудования, технико-экономических показателей и др.

Между подсистемами осуществляется обмен необходимыми массивами информации.

Средства приёма и передачи информации (СППИ-I) для ИУП и (СППИ-II) для ИВП имеют основные функции: обмен информацией с соответствующими подсистемами «своего» ОИУК, а также ОИУК смежного и других уровней управления.

Средства отображения информации СОИ-I и СОИ-II предназначены для отображения режима и диалога диспетчера с ЭВМ.

ОИУК является многомашинной системой Обычно в состав ОИУК входят две универсальные и две мини-ЭВМ, что определяется высокими требованиями к надёжности комплекса.

Особенно жёсткие требования по надёжности предъявляются к ИУП, т.к. именно она обеспечивает диспетчера оперативной информацией и в ряде систем осуществляет функции автоматического управления.

ВК предназначены для решения вне темпа процесса задач долгосрочного планирования, организационно-экономических и других задач. Технической базой ВК является либо автономная универсальная ЭВМ, либо одна из универсальных ЭВМ ОИУК, на которой эти задачи решаются в фоновом, низкоприоритетном режиме.

Программное обеспечение АСДУ подразделяется на информационное (входные и выходные массивы, базы данных, классификаторы и кодовые словари) и программное, которое состоит из трёх видов обеспечения:

• — машинного, поставляемого заводом-изготовителем ЭВМ;
• — специального — для решения конкретных технологических задач;
• — общесистемного (компьютерного), организующего взаимодействие нескольких ЭВМ и периферийных устройств. С4

Функциональная часть автоматизированной системы диспетчерского управления

Функциональная часть АСДУ состоит из трёх подсистем.

Подсистема планирования режимов — с помощью ЭВМ решаются задачи планирования режимов: 1. прогноз нагрузок; 2. расчёт всех режимов, 3. расчёт токов короткого замыкания; 4. расчёт устойчивости; 5. выбор параметров настройки РЗ и ПАА; 6. оптимизация режимов и др.

Подсистема оперативного управления — 1. контроль за работой энергосистемы, 2. представление диспетчеру оперативных данных, 3. документирование информации. С помощью дисплеев диспетчеру представляются схемы отдельных элементов и участков системы с указанием отключенных элементов, значения мощностей, напряжений, параметры, выходящие за установленные пределы, ретроспективная информация о предшествующем режиме, о ходе развития аварии и т. п.

Подсистема автоматического управления состоит из 2 звеньев: 1. автоматического управления нормальными режимами (АУНР) 2. противоаварийного автоматического управления (ПААУ).

В состав АУНР входят системы: 1. автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ), 2. автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности (АРН и Q), 3. автоматическое регулирование возбуждения (АРВ).

В состав ПААУ входят: 1. релейная защита (РЗ), автоматическое повторное включение (АПВ), автоматическое включение резерва (АВР), 2. противоаварийная автоматика (ПАА).