Разработка методики автоматизированного проектирования схем оперативной блокировки цифровых подстанций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат наук Абдухалилов Гуфрон Абдучалилович

• Абдухалилов Гуфрон Абдучалилович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Абдухалилов Гуфрон Абдучалилович

Содержание

Введение

1. Анализ процесса проектирования вторичных цепей цифровых подстанций

1.1. Общие сведения

1.2. Информационная модель системы автоматизации

1.3. Структура схемотехнической документации на вторичные цепи

1.4. Таблицы сигналов ПТК

1.5. Алгоритмическое обеспечение для схем оперативной блокировки

1.6. Анализ существующих систем автоматизированного проектирования

1.7. Средства реализации

1.8. Выводы

2. Формирование информационного обеспечения систем управления по главной электрической схеме

2.1. Общие сведения

2.2. Разработка графической базы данных

2.3. Реляционная модель данных

2.4. Алгоритм формирования текстовых баз данных по схемам

2.5. Связь оборудования схемы с логическими узлами

2.6. Структура базового информационного обеспечения САПР

2.7. Выводы

3. Разработка методики синтеза логических схем оперативной блокировки

3.1 Анализ нормативных документов

3.2 Топологический анализ главной электрической схемы

3.2.1 Алгоритм формирования ОБ схем

3.2.2 Преобразование графа схемы

3.3 Хранение логических цепей ОБ

3.4 Выводы

4. Разработка методики синтеза алгоритмических схем оперативной блокировки

4.1 Средства реализации

4.2 Схемы на языке релейной логики

4.3 Схема на языке FBD

4.4 Работа со списками сигналов

4.5 Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение А. Система автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации (САПР ЦВК). Работа с однолинейной схемой

первичного оборудования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики автоматизированного проектирования схем оперативной блокировки цифровых подстанций»

Введение

Развитие современных информационных технологий привело к новым возможностям инновационного подхода решений задач автоматизации и управления электроэнергетическими объектами, позволяя создать подстанцию нового типа - цифровую подстанцию - на основе микропроцессорных интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ). Техническая политика в области автоматизации подстанции единой национальной электрической сети (ПС ЕНЭС) ориентирована на создание современных интегрированных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на базе микропроцессорных устройств и развитой информационно-вычислительной инфраструктуры. Их проектирование ведётся в соответствии с международным стандартом МЭК 61850. Такой переход на современные системы управления электростанций и подстанций обусловлен многими факторами: удаленный доступ управления, доступ к информации в любой точке узла системы, объединение в единую активно-адаптивную систему управления электроэнергетическими объектами (Smart Grid), скорость реакции на возмущения объекта [1-13] и т.д.

При неавтоматизированном проектировании невозможно рассмотреть многообразие различных вариантов проектных решений, что затрудняет возможность поиска оптимального решения. Кроме того, при разработке документации рабочего проекта значительные усилия тратятся на рутинную работу, отвлекая проектировщика от решения творческих инженерных задач. Поэтому разработка методов и средств автоматизации проектирования является актуальной задачей.

Реализация вторичных цепей в виде автоматизированных систем управления на базе микропроцессорных ИЭУ существенно изменяет подходы к их проектированию. Проекты состоят из части нижнего (полевого) уровня, реализуемые проектировщиками традиционной разработкой принципиальных и монтажных электрических схем, и верхнего (микропроцессорного) уровня,

реализуемые инжиниринговыми организациями или производителями программно-технических комплексов.

Для поддержания целостности схемотехнической и информационной частей проекта возникает потребность создания новых средств автоматизации в рамках электротехнической САПР, обеспечивающих наряду с формированием монтажной документации по принципиальным электрическим схемам связь этих схем со списками сигналов.

В проектах микропроцессорных АСУ ТП принципиальная электрическая схема упрощается, так как логика работы схемы реализуется контроллером. Значительная часть принципиальной электрической схемы представляет собой схему подключения входных и выходных сигналов ИЭУ. С другой стороны, появились новые документы: функционально- логические схемы, алгоритмические схемы, таблицы подключения входных и выходных сигналов, описание цифрового обмена. Таблицы подключения сигналов являются "пограничным" документом между проектами нижнего и верхнего уровня. На их основе осуществляется конфигурирование программно-технических комплексов (ПТК). При этом границей между ними становятся модули устройство сопряжения с объектом (УСО), осуществляющие связь с объектом управления и содержащие каналы ввода аналоговых и дискретных сигналов [14-25].

Отличительными характеристиками систем управления электростанций и подстанций нового поколения являются: наличие встроенных в первичное оборудование ИЭУ, применение локальных вычислительных сетей для коммуникаций, цифровой способ доступа к информации, её передаче и обработке, автоматизация работы и процессов управления подстанций. Начали развиваться новые нормативные документы и стандарты о построениях таких современных типов электростанций и подстанций на основе микропроцессорных ИЭУ. В настоящее время базовым является стандарт МЭК 61850 (системы сети и связи подстанций) [26-28].

Основным отличием стандарта МЭК 61850 от других стандартов является то, что в нём регламентируются не только вопросы передачи информации между отдельными устройствами, но и вопросы описания схем — подстанции, защиты, автоматики и измерений, конфигурации устройств. Вводится понятие информационной модели, которая описывает привязки к первичному оборудованию, информацию о выводах, присоединениях и соединениях, логических узлах, с помощью которых реализуется цифровой обмен данными между алгоритмами управления и защит, выполняемыми различными ИЭУ.

Информационные связи на таких подстанциях выполняются цифровыми средствами. Это открывает возможности быстрого прямого обмена информацией между устройствами, что, в конечном счете, даёт возможность сокращения числа медных кабельных связей, и числа устройств, а также более компактного их расположения [29-36]. Использование цифрового обмена существенно меняет подходы к реализации многих схем, в частности, схем оперативной блокировки (ОБ), обеспечивающих безопасное функционирование распределительных устройств (РУ) при оперировании коммутационными аппаратами (КА) [37-50]. В рамках современных подстанций они реализуются на алгоритмическом уровне [Распоряжение ФСК ЕС №236р от 05.05.2010 «Об утверждении порядка организации оперативной блокировки на подстанциях нового поколения»] [51].

Наличие описания главной электрической схемы в информационной модели системы автоматизации электроустановки, даёт возможность автоматизированного формирования алгоритмов ОБ коммутационных аппаратов, существенно снижая вероятность проектных ошибок.

Эффективное решение задач проектирования вторичных цепей становится возможным только за счет использования систем автоматизированного проектирования (САПР), обеспечивающих комплексный подход при разработке электрических схем, информационного и алгоритмического обеспечения. Это обуславливает актуальность разработки методов и средств автоматизации проектирования.

Степень разработанности темы. Анализ существующих САПР, используемых при проектировании вторичных цепей электроустановок, показал, что в них не проработаны вопросы комплексного подхода к разработке схемотехнической, информационной и алгоритмической частей проекта.

Объект исследования. Средства автоматизации проектирования цифровых подстанций с микропроцессорными системами управления, реализуемыми на базе интеллектуальных электронных устройств в соответствии с МЭК 61850.

Предмет исследования: методы автоматизации проектирования вторичных цепей цифровых подстанций; автоматизированное формирование схем оперативной блокировки, реализуемых в алгоритмической форме.

Цель диссертационной работы. Разработка методики автоматизированного проектирования схем оперативной блокировки цифровых подстанций на основе информационных моделей, соответствующих стандарту МЭК 61850, информации принципиальных электрических схем и списков сигналов ИЭУ.

Задачи работы:

1) выполнить анализ процесса проектирования современных систем автоматизации электроустановок, реализуемых в соответствии со стандартом МЭК 61850, с точки зрения информационных связей при реализации проектных процедур;

2) оценить возможности существующих САПР, используемых при проектировании вторичных цепей, для проектирования цифровых подстанций;

3) разработать методику автоматизированного формирования логических схем оперативных блокировок по топологическому описанию главной схемы электроустановки;

4) разработать информационное и алгоритмическое обеспечение для формирования главной схемы электроустановки и хранения данных проекта в соответствии с информационной моделью по МЭК 61850;

5) разработать методику автоматизированного формирования алгоритмических схем оперативных блокировок, реализуемых в ИЭУ;

6) разработать средства комплексной работы со схемотехнической и информационной частями проекта, обеспечивающие связь сигналов ИЭУ и принципиальных электрических схем вторичных цепей электроустановок для алгоритмических схем оперативной блокировки.

Методы исследования. Для решения поставленной задачи используются следующие методы: методы построения информационных моделей для представления главных электрических схем электроустановок и систем управления, методы теории графов для топологического анализа главной электрической схемы при формировании схем оперативной блокировки, методы проектирования баз данных, методы синтаксического разбора математических выражений при формировании алгоритмов оперативной блокировки.

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые разработаны:

1) методика автоматизированного формирования логических схем оперативных блокировок по топологическому описанию главной схемы электроустановки, формируемому на основе информационной модели, соответствующей МЭК 61850;

2) методика автоматизированного формирования алгоритмических схем оперативных блокировок, реализуемых в ИЭУ;

3) информационное и алгоритмическое обеспечение для комплексной работы с информацией о сигналах интеллектуальных электронных устройств, данных электрических схем и алгоритмами систем автоматизации цифровых подстанций.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1) Информационная модель для комплексного хранения информации об оборудовании и топологии главной электрической схемы, сигналах интеллектуальных электронных устройств, принципиальных схемах вторичных цепей. (Соответствует п.6 паспорта специальности «Разработка методов математического и физического моделирования в электроэнергетике»).

2) Методика синтеза логических схем оперативной блокировки по топологическому описанию главной схемы электроустановки, формируемой на базе информационной модели в соответствии со стандартом МЭК 61850. (Соответствует п.9 паспорта специальности «Разработка методов анализа и синтеза систем автоматического регулирования, противоаварийной автоматики и релейной защиты в электроэнергетике»).

3) Методика формирования алгоритмических схем оперативной блокировки на технологических языках программирования микропроцессорных устройств с привязкой сигналов к данным о соединениях на принципиальных электрических схемах вторичных цепей. (Соответствует п.13 паспорта специальности «Разработка методов использования ЭВМ для решения задач в электроэнергетике»).

Достоверность полученных результатов и средства исследований.

Достоверность полученных результатов подтверждается совпадением схем блокировок, получаемых по предложенным алгоритмам автоматически и вручную, для тестовых примеров, практической реализацией предложенных моделей и алгоритмов в рамках системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации (САПР ЦВК) с реализацией информационных моделей в среде системы управления базами данных Access и графической среде AutoCad.

Практическая ценность работы. Использование разработанных методов и средств автоматизации проектирования позволяют получить новые виды проектных документов для вторичных цепей: главная электрическая схема электроустановки с возможностью формированием информационных моделей; алгоритмы оперативной блокировки; таблицы сигналов, связанные с принципиальными электрическими схемами.

Результаты работы, реализованные в рамках САПР ЦВК, используются в проектных организациях электроэнергетического профиля (ИЦ Бреслер, ПЦ ЭКРА, НПП Бреслер и др.)

Разработанные новые методы и средства автоматизированного проектирования направлены на повышение производительности труда проектировщиков, минимизацию потерь времени, повышению качества и

снижение сроков разработки проектной документации, что дает положительный экономический эффект.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на следующих научно-технических конференциях:

- двадцатая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" г. Москва, 27-28 февраля 2014г, МЭИ ТУ;

- двадцать первая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика " г. Москва, 26-27 февраля 2015г, МЭИ ТУ;

- международная научно-методическая конференция "Информатизация инженерного оборудования Инфорино-2014" г. Москва, апрель 15-16, МЭИ ТУ.

- международная научно-практическая конференция аспирантов «Инновационные подходы к решению технико-экономических проблем» г. Москва, декабрь 2014, МИЭТ.

Публикации. По результатам исследований было опубликовано восемь печатных работ [52-59], в том числе: 4 работ в сборниках докладов и тезисов в трудах международных конференций [52-55]; три статьи [56-58] - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикаций материалов диссертационных работ; одна статья [59] переведена на английский язык и издана в журнале, который цитируется в международной базе цитирования Scopus.

Личный вклад соискателя.

Автор принимал непосредственное участие на всех этапах работ теоретического исследования и выработки идей о формировании и использовании информационной модели главной схемы при автоматизированном проектировании вторичных цепей цифровых подстанций. Автором разработаны методика и алгоритмы: формирования топологического описания главной схемы по данным информационной модели электроустановки [52,53,57], синтеза по топологии схемы логических схем

оперативной блокировки [54,55,58,59], формирования алгоритмических схем оперативной блокировки на технологических языках программирования с привязкой данных о сигналах [56,58]. Разработана информационная модель для комплексного хранения схемотехнической и информационных частей проекта [56,57,58].

Основные содержание работы. Содержание диссертационной работы изложено в четырех главах и приложении.

В первой главе рассматриваются принципы организации и способы выполнения работ по проектированию вторичных цепей цифровых подстанций, реализуемых на базе ИЭУ в соответствии со стандартом МЭК 61850. Показана необходимость комплексного подхода к разработке схемотехнической и информационных частей проекта (комплексная работа с информацией об оборудовании и топологии главной электрической схемы, сигналах интеллектуальных электронных устройств, принципиальных схемах вторичных цепей), использования информационных моделей систем автоматизации подстанций. Показана возможность автоматизированной разработки алгоритмического обеспечения на примере схем оперативной блокировки на основе информационных моделей. Проведен анализ существующих средств автоматизации проектирования применяемых на объектах электроэнергетики, с описанием их особенностей и подхода к проектированию. Разработаны основные требования к системе автоматизированного проектирования, предложен инструментарий для решения поставленных задач.

Во второй главе рассмотрена методика формирования чертежа главной электрической схемы, обеспечивающего как получение описания системы автоматизации электроустановки в соответствии с информационной моделью стандарта МЭК 61850, так и использование при разработке технологических алгоритмов. Сформулированы требования к формированию главной электрической схемы. Предложена информационная структура элементов схемы с их параметрами и атрибутами. Показана связь между графическими и текстовыми базами данных проекта. Разработаны алгоритмы обработки

чертежа главной схемы для формирования базы данных, обеспечивающей хранение информации о первичном оборудовании и топологии схемы. Показана возможность организации связи базы данных первичного оборудования с элементами вторичных цепей. Предложена схема данных для описания электроустановки с логическими узлами для формирования файла описания системы.

В третьей главе рассмотрена методика синтеза алгоритмов логических схем оперативной блокировки на основе описания главной схемы. Проведён анализ нормативных документов по организации оперативной блокировки коммутационных аппаратов. Показана возможность автоматического выявления для разъединителей и заземляющих ножей влияющих на возможность управления ими коммутационных аппаратов по топологическому описанию схемы. Разработаны алгоритмы формирования и преобразования топологических графов по описанию главной схемы для выявления влияющих элементов. Представлена иллюстрация разработки алгоритмов оперативной блокировки на примере схемы подстанции. Предложена форма хранения логических цепей оперативной блокировки в виде логических формул, связанных с базой данных первичного оборудования. В качестве операндов выступают переменные о состоянии коммутационных аппаратов, в качестве операций - логические операции «И», «ИЛИ», «НЕ». Предложен механизм для корректировки автоматически синтезированных формул.

В четвертой главе рассмотрены методика синтеза на основе полученных формул оперативной блокировки алгоритмических схем на технологических языках программирования ИЭУ в соответствии со стандартом МЭК 61131-3. Рассмотрены примеры реализации алгоритмов в виде релейно-контактных диаграмм (LD) и в виде диаграмм функциональных блоков (FBD). Показана необходимость поддержания целостности схемотехнической и информационной частей проекта, обеспечивающей взаимосвязь данных о главной схеме, списков сигналов ПТК, принципиальных электрических схем вторичных цепей. Предложена информационная модель для комплексного

хранения информации в базе данных САПР. Предложены алгоритмы формирования списков сигналов на основе типовых схем и типовых сигналов с привязкой к сигналам коммутационных аппаратов и с возможностью распределения сигналов к ПТК.

В приложении приводится описание средств системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации по работе с главной схемой электроустановки и алгоритмами оперативной блокировки, реализованных на основе предложенных в работе методик.

1. Анализ процесса проектирования вторичных цепей цифровых

подстанций

1.1. Общие сведения

Традиционно для реализации вторичных цепей использовалась релейная техника. Воздействие на первичное оборудование в таких системах контроля и управления осуществляется с помощью различных переключателей, кнопок, ключей, а логическое управление и защита - с помощью релейных схем. Органы управления и отображения размещаются на пультах и оперативных панелях, а релейные схемы - на релейных панелях.

В настоящее время при модернизации систем управления и при вводе нового оборудования, как правило, внедряются автоматизированные системы управления технологическими процессами на основе микропроцессорных программно-технических комплексов (ПТК). На рис. 1.1 приведена типовая структура современной АСУ ТП подстанции [Распоряжение ФСК ЕС №286р от 28.04.2012 «Об утверждении рекомендации по применению основных структурных схем и требования к организации и функциям АСУ ТП подстанций 110 - 750 кВ с учётом функциональной достаточности и надежности»] [60].

Реализация вторичных цепей в рамках ИЭУ имеет ряд особенностей, учет которых в средствах автоматизированного проектирования позволяет добиться существенного эффекта при проектировании.

Например, при реализации системы управления электрооборудованием на дискретных элементах оказывается задействованными большое количество устройств (ячейка распределительного устройства, силовой шкаф, пульты управления и т.д.) и, соответственно, большое количество кабельных связей, обеспечивающих взаимодействие аппаратуры, расположенной в этих устройствах.

Рис. 1.1. Структура АСУ ЭТО [60]

При использовании ПТК, структура системы управления электрооборудованием существенно изменяется. Вместо оперативных панелей и пультов с ключами, лампами и измерительными приборами используются автоматизированные рабочие места (АРМ) на базе обычных компьютеров. На их дисплеях отображаются мнемосхемы, показывающие состояние процесса, а воздействие на объекты осуществляется с помощью клавиатуры и мыши. Также на дисплее выводится световая сигнализация.

Логика работы реализуется в микропроцессорных контроллерах на алгоритмическом уровне, а связь с объектом осуществляется через модули УСО. Схемные решения, связанные с логикой работы и сигнализацией, вообще исчезают и переводятся на программный уровень. Это существенным образом повышает требования к разработке алгоритмического обеспечения ПТК.

В виду новых подходов к организации системы управления электрооборудованием электростанций и подстанций изменились подходы и к их проектированию. Как уже отмечалось выше, если при реализации систем контроля и управления (СКУ) на традиционных средствах, всю логику, реализованную на реле, можно было «потрогать руками», то при реализации логики на микропроцессорной технике она полностью уходит в область информационной технологии, точнее, в алгоритмическую область. Таким образом, объём схемотехнической документации снижается за счёт перехода логики управления в ПТК.

При реализации вторичных цепей на микропроцессорных устройствах значительная часть принципиальной электрической схемы представляет собой схему подключения входных и выходных сигналов ИЭУ. Чтобы цепи управления заработали, необходимо сконфигурировать и запрограммировать ИЭУ присоединения. Для программирования контроллеров обычно используется базовое программное обеспечение от поставщиков ПТК. Исходной информацией для программирования являются таблицы подключения входных и выходных сигналов ИЭУ.

При разработке систем автоматизации подстанций в соответствии с МЭК 61850 регламентируется своя методика проектирования, обеспечивающая взаимодействие между "технологами" и "программистами". Так как одной из основных задач стандарта является обеспечение совместимости ИЭУ, выпускаемых различными производителями, в нём строго определены информационные модели, описывающие первичное и вторичное оборудование, реализуемые функции по управлению оборудованием, возможности ИЭУ. Стандарт определяет форматы файлов описания элементов системы автоматизации, что фактически делает необходимым использование специализированных программ для конфигурирования системы автоматизации.

Отдельный раздел стандарта МЭК 61850 посвящён особенностям проектирования цифровых подстанций [61] (раздел 4 - «Управления процессом проектирования»). На рис.1.2 приведена структура проектной документации из этого стандарта. На ней чётко обозначены схемотехническая и информационная части проекта.

Из приведённой структуры видно, что наряду с традиционной рабочей документацией, включающей принципиальные и монтажные электрические схемы, с принципиальной электрической схемой должны быть связаны сигналы ПТК.

Существенной частью проекта становятся алгоритмические (функциональные) схемы, которые первоначально разрабатываются проектировщиками нижнего уровня, а затем реализуются в ПТК. Комплексный подход к реализации данного вида проектов невозможен без средств автоматизированного проектирования. При этом возникают новые возможности по автоматизированной разработке алгоритмического обеспечения.

Рассмотрим более подробно отмеченные особенности проектирования цифровых подстанций.

Рис.1.2. Структура проектной документации [61]

1.2. Информационная модель системы автоматизации

Стандарт МЭК 61850 регламентирует не только вопросы передачи информации между отдельными устройствами, но и вопросы описания схем — подстанции, релейной защиты, автоматики и измерений, конфигураций устройств и хранением данных о первичном оборудовании. В основе разработки проекта лежит информационная модель, описываемая стандартом, общий вид которой приведен на рис 1.3 [27].

В этой модели представлены:

- первичное оборудование (силовые и измерительные трансформаторы, коммутационные аппараты, линии и пр.), с его принадлежностью к определённым уровням напряжения (распределительным устройствам (РУ)) и присоединениям (ячейкам);

- топология главной электрической схемы (выводы оборудования и узлы связи, к которым они подключены);

- логические узлы (являются минимальными частями функций, реализуемых

системой автоматизации - защиты, управление и пр.), которые, с одной стороны,

18

связаны с оборудованием главной электрической схемы, с другой стороны, реализуются на ИЭУ;

- ИЭУ (IED - устройства);

- цифровая сеть.

Рис. 1.3. Информационная модель системы автоматизации [27]

Для описания информационных моделей в МЭК 61850 используется стандартизированный язык описания конфигурации - Substation Configuration Language (SCL). Этот язык основывается на языке XML, получившем широкое распространение при моделировании данных.

Исходным данными для конфигурирования системы автоматизации является файл системной спецификации в терминах принципиальной электрической схемы и закрепления логических узлов (LN) за частями и оборудованием однолинейной электрической схемы для обозначения необходимой функциональности (SSD-

файл). Рис. 1.4 иллюстрирует связь логических узлов и первичного оборудования для решения задач автоматизации процесса.

Рис. 1.4. Привязка логических узлов к первичному оборудованию [26]

Очевидно, что подготовка файла описания системной конфигурации (SSD-файла) должна выполняться проектировщиком-технологом, где существенная часть информации может быть автоматически получена из чертежа главной электрической схемы. Естественно, что для этих целей чертёж должен представлять собой не просто рисунок, а нести в себе информацию, которая может быть автоматически проанализирована. Для этих целей в САПР должны быть включены специальные средства построения и анализа первичных схем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абдухалилов Гуфрон Абдучалилович, 2017 год

Список литературы

1. Бернд Дросте, Штефан Зайдлер. Цифровая подстанция как интеллектуальный агент для необслуживаемых подстанций // ВЭЛК-2011 Современные интеллектуальные электроэнергетические системы. - 2011. - Сессия 2. - С. 130-135.

2. Ледин С.С. Интеллектуальные сети SMART GRID - будущее Российсикой энергетики // Автоматизация и IT в энергетике. - 2010 - №11 - С. 4.

3. Новиков Л.Н. Первый опыт компании General Electric в реализации проектов SMART GRID // ВЭЛК2011 Современные интеллектуальные электроэнергетические системы. - 2011. - Сессия 2 - С. 117-122.

4. Ветошкин А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск: учебное пособие - Пенза: ПГУАиС, 2003. - 155 с.

5. John D. McDonald, P.E. Substation Automation Basics - The Next Generation // Electric Energy. - 2007. - № 3. - С. 30-36.

6. Karim El Naggar, Hervé Amossé. The 2010 Automation/IT Leadership Series: ALSTOM GRID // Electric Energy. - 2010. - №4. - С. 25-27.

7. William T.M, Jason L.D, René Midence. Providing High Speed Relay Fault Protection between Substations // Electric Energy. - 2008. - №2. - C. 68-73.

8. Srini Krishnamurthy. Smart AMI Network Solutions Enable the Smart Grid // Electric Energy. - 2009. - №1. - С. 26-29.

9. Lee Melville. Large Scale Substation Automation: Overcoming Technical Challenges // Electric Energy. - 2007. - №1. - С. 26-29.

10. Charles W.N. Highlights from the North American Study of Substation Automation and Integration Activities and Plan // Electric Ene^. - 2006. - №3. -С.68-71.

11. John McDonald. Roadmap to the Future: Integrating Substation Information and Enterprise Level Applications // Electric Energy. - 2006. - №5. - С. 32-37.

12. Darold Woodward. A Primer on Ethernet Networks in Electrical Substations // Electric Energy. - 2003. - №1. - С. 30-33.

13. John McDonald. Successful Integration and Automation Relies on Strategic Plan. Automation Requires Integration // Electric Energy. - 2003. - №1. - С. 14-22,

14. Поляков А.М, Трофимов А.В. Основы организации микропроцессорных автоматизированных систем управления технологическими процессами электроустановок: учебное пособие. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. -119 с.

15. Коваленко С.А.: Внедрение автоматизированной системы контроля, учета и управления эффективностью производства энергии (АСКУЭПЭ) // Автоматизация и IT в энергетике. - 2010. - №2. С. 26-31.

16. Аппак М.А. Автоматизированные рабочие места на основе персональных ЭВМ. - М.: Радио и связь, 1989. - 176 с.

17. Андреев Е.Б., Куцевич Н.А. Scada-системы: взгляд изнутри. - М.: Изд-во РТСофт, 2004. - 176 с.

18. Барашко О.Г. Автоматика, автоматизация и автоматизированные системы управления: курс лекций. - Минск: БГТУ, 2011. - 328 с.

19. Егоров А.А. Открытые технологии и промышленные АСУ // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2003. - №1. С. 1-2

20. А.В. Втюрин. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Основы АСУТП: учебной пособие. - СПб.: СПбГЛТА, 2006. -152 с.

21. Чичев С.И. Методология проектирования цифровой подстанции в формате новых технологий / Чичев С.И, Калинин В.Ф, Глинкин Е.Н. - М.: Спектр, 2014. - 228 с

22. Петров И. В. Программируемые контроллеры: стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c.

23. Минаев И.Г. Программируемые логические контроллеры в автоматизированных системах управления / И.Г. Минаев, В.М. Шарапов, В.В. Самойленко, Д.Г. Ушкур. - 2-е изд., перераб. и доп. - Ставрополь: АГРУС, 2010. - 128 с.

24. Трофимов А.В. Управление электродвигателями собственных нужд в АСУ электроустановок: учебное пособие. - М.: Издательский дом МЭИ, 2011. -120 с.

25. Минаев И. Г. Программируемые логические контроллеры: практическое руководство для начинающего инженера / И.Г. Минаев, В.В. Самойленко. -Ставрополь: АГРУС, 2009. - 100 с.

26. ГОСТ Р МЭК 61850-5-2011. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 5. Требования к связи для функций и моделей устройств. - М.: Стандартинформ, 2011. - 130 с.

27. ГОСТ Р МЭК 61850-6-2009. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 6. Язык описания конфигурации для связи между интеллектуальными электронными устройствами на электрических подстанциях. - М.: Стандартинформ, 2011. - 142 с.

28. ГОСТ Р МЭК 61850-7-1-2009. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 7. Базовая структура связи для подстанций и линейного оборудования. Раздел 1. Принципы и модели. - М.: Стандартинформ, 2011, 111 с.

29. Бернстин Р. "Total facility control" и энергетическая эффективность // Автоматизация и IT в энергетике. - 2009. - №2-3. - C. 4-5.

30. Горелик Т.Г, Кириенко О.В. Вопросы проектирования систем автоматизации и управления подстанции на базе стандарта МЭК61850 / Международная научно-техническая конференция "Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем" - СИГРЭ-2013, 3—7 июня 2013г. — Екатеринбург, 2013.

31. Суслов Е.В. АСУТП Волховской ГЭС // Автоматизация и IT в энергетике. -2009. - №4. -C. 7-11.

32. Бурмистров А.В. Сбор и передача данных в системах автоматизации объектов электроэнергетики // Автоматизация и IT в энергетике. - 2009. -№4. - C. 34-39.

33. Орлов Л. Опыт проектирования и внедрения систем РЗА и АСУ ТП на базе технологии МЭК 61850 // Автоматизация и IT в энергетике. - 2010. - №1. - C. 48-51.

34. Грибакин Н.С. Практика применения стандарта МЭК61850 на объектах электроэнергетики // Автоматизация и IT в энергетике. - 2010. - №10. - C. 5054.

35. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием / И.Г. Минаев, В.В. Самойленко. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009. - 608 с.

36. Уваров А.В. Новая концепция АСУТП // Автоматизация и IT в энергетике. -2009. - №1. С. 10-15.

37. Борисов Р.К, Жуликов С.С, и др. Состояние оперативной блокировки безопасности на объектах энергетики и мероприятия по повышению её надёжности // Электричество, 2014. -№11. - С. 17-25.

38. Борисов Р.К., Жуликов С.С., Уситвина А.А. Результаты комплексной проверки работоспособности оперативных блокировок безопасности на электрических подстанциях // Вестник МЭИ, 2013. - №2. - С. 59-64.

39. Тазин В. О, Волошин А. А, Максимов Б. К. Использование мультиагентных технологий для решения задач адаптивной автоматики оперативной блокировки управления разъединителями и заземляющими ножами на ПС 110 — 750 кВ // Вестник МЭИ, 2015. - №6. - С. 48-55.

40. Волошин А.А., Жуков А.В. Анализ возможностей применения мультиагентных систем для задач автоматического управления в энергосистемах // XXII научно-практическое конференция "Релейная защита и автоматика энергосистем". - М., 2014. С. 256 — 263.

41. Уситвина А.А. Надежность систем оперативной блокировки безопасности, применяемых на действующих объектах энергоснабжения // Международная научно-практическая конференция "Технические науки: теоретические и прикладные аспекты" — Уфа: Аэтерна, 2014. — С. 56-60.

42. Орлов Н. C., Фирсов Д. М. Оперативная блокировка в составе АСУ ТП // Энергетик, 2011. - №1. - С. 27-29.

43. СТО 56947007- 33.040.20.141-2012. Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, автоматики, дистанционного управления и сигнализации подстанций 110-750 кВ. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2012. -148 с

44. СТО 56947007-25.040.40.112-2011. Типовая программа и методика испытаний программно-технического комплекса автоматизированной системы управления технологическими процессами (ПТК АСУ ТП). - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2011. - 68 с.

45. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках - 2-е изд., перераб. рерабт - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 442 с.

46. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Рожкова Л.Д, Карнеева Л.К, Чиркова Т.В. - 8-е изд. стер. - М.: Академия, 2012. - 448 с.

47. Филатов А.А. Переключения в электрических разъединительных устройствах. - М.: Энергия, 1973. - 88 с.

48. Аракелян Э.К. Повышение экономичности и маневрности оборудования тепловых электростанций / Аракелян Э.К, Старшинов В.А. - М.: МЭИ, 1993. - 328 с.

49. Красник В.В. Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств: производственно-практическое пособие. - М.: ЭНАС, 2011. - 320 с.

50. Гуменюк В.М. Надежность и диагностика электротехнических систем: учебное пособие для вузов. - Владивосток: Изд-во Дальневост. гос. техн. унта, 2010. - 218 с.

51. Порядок организации оперативной блокировки на подстанциях нового поколения:

распоряжение №236р: утв. ОАО ФСК ЕЭС 05.05.2010. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2010. - 10c.

52. Абдухалилов Г.А, Трофимов А.В. Автоматизация формирования данных сигналов при проектировании АСУ ТП электроустановок станции и подстанции / Двадцатая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". 27-28 февраля 2014г. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - С. 300-301.

53. Трофимов А.В, Поляков А.М, Абдухалилов Г.А. Информационные модели в системах автоматизации электрических подстанций / Труды Международной научно-методической конференции «Информатизация инженерного образования» — ИНФОРИНО-2014. 15—16 апреля 2014г. — М.: Издательский дом МЭИ, 2014. — С. 379-380.

54. Абдухалилов Г.А. Анализ принципов автоматизированного формирования оперативной блокировки в АСУ ТП электроустановок станции и подстанции / Международная научно-практическая конференция аспирантов «Инновационные подходы к решению технико-экономических проблем». 15 декабря 2014г. - М.: Издательский дом МИЭТ, 2014. - С. 200.

55. Абдухалилов Г.А, Трофимов А.В. Автоматизация формирования оперативной блокировки по главным схемам распределительных устройств / Двадцать первая ежегодная международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". 26-27 февраля 2015г. - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. - С. 310-311.

56. Горбунов Р.А, Трофимов А.В, Поляков А.М, Абдухалилов Г.А. Автоматизация формирования таблиц сигналов АСУ электроустановок по принципиальным схемам вторичных цепей // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, 2014. - №4. - С. 31-36.

57. Трофимов А.В, Трофимов В.А, Абдухалилов Г.А. Формирование описания главной схемы электроустановки при автоматизированном проектировании вторичных цепей. -Электрические станции, 2015. - №8. - С. 31-35.

58. Трофимов А.В, Поляков А.М, Абдухалилов Г.А, Горбунов Р.А. Формирование алгоритмов оперативной блокировки по информационным моделям однолинейных схем электроустановок // Электрические станции. -2015. - №7. - С. 2-5.

59. Trofimov A.V, Polyakov A.M, Abdukhalilov G.A, Gorbunov R.A. Creation of algorithms for operational interlocking based on information models of single line circuits for electrical installations // Power Technology and Engineering, 2016. -№5. - С. 371-374.

60. Рекомендации по применению основных структурных схем и требования к организации и функциям АСУ ТП подстанций 110 - 750 кВ с учётом функциональной достаточности и надежности: распоряжение № 286р: ОАО ФСК ЕЭС 28.04.2012. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2012. - 44c.

61. ГОСТ Р МЭК 61850-4. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 4. Система и управления проектами. - М.: Стандартинформ, 2011. - 68 с.

62. Обозначения вторичных цепей, 10260 тм-Т1, 1979, ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект», г. Москва.

63. Обозначение кабельных линий, 10261 тм-Т1, 1981, ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект», г. Москва.

64. ОСТ 160.800.464-83. Отраслевой стандарт. Устройства комплектные низковольтные электрических станций и подстанций. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 57 с,

65. Правила составления рядов зажимов для низковольтных комплектных устройств электростанций, 8205тм, т.1, 1979, ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект», г. Москва.

66. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. перераб. и доп. - М.: Главэнергонадзор, 2003.

67. Руководство по выполнению обозначений проектных функциональных групп гидроэлектростанций и подстанций, 10259 тм-Т1, 1981, ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект», г. Москва.

68. Требования к разработке схем общего вида и рядов зажимов, 13562тм, т.1, 1981, ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект», г. Москва.

69. Устройства комплектные низковольтные для электрических станций и подстанций, ОЛХ.664.011, Главэлектроаппарат, ВНИИР.

70. ГОСТ 2.747.68 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Размеры условных графических обозначений. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2001. - 6 с.

71. СО 153-34.20.501-2003 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - М.: Энергосервис, 2003. - 320 c.

72. Спиридонов А. Вертикальное решение для разработки проектов АСУТП на основе системы E3.series // Сапр и Графики. - 2007. - №3. С. 1-5.

73. Семенов Д. Автоматизация проектирования в автоматизации // Сапр и Графики. - 2007. - №10. С. 1-5

74. Курятов А. Внедрение Е3 в проектирование схем релейной защиты и автоматики в ОАО Атомэнергопроект // Сапр и Графика. - 2010. - №11. С. 65-69.

75. Климов Д. Новая платформа САПР EPLAN версии 2.0 // Электроника и Электротехника. - 2011. - №2. С. 76-80.

76. Климов Д. Особенности внедрения и применения САПР Eplan // Электроника и Электротехника. - 2011. - №7. С. 1-4.

77. Бакулин А. Применение системы EPLAN при проектировании и реконструкции энергетических объектов // Автоматизация проектирования. -2011. - №4. С. 46-48.

78. Абдурахманов А.М, Аношин А.О, Головин А.В. Автоматизация процесса проектирования системы РЗА подстанции в соответствии с МЭК61850 / Международная научно-техническая конференция "Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем" - СИГРЭ-2013, 3—7 июня 2013г. — Екатеринбург, 2013.

79. Типовой альбом компании АББ. IET600 integrated engineering tool: substation automation product - Швеция: Изд-во АББ, 2013. - 129 с

80. Ромин Н, Тарабурин С. Опыт внедрения и адаптации САПР OmegaCad Electro // Новости электротехники. - 2014. - №3. С. 90-91.

81. Гладков С.А. Программирование на языке Автолисп в системе САПР Автокад. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1991. - 96 с.

82. Бугрименко Г.А. Автолисп - язык графического программирования в системе AutoCAD. - М.: Машиностроение, 1992. - 144 с.

83. Карчевский Е.М, Филиппов И.Е. Access 2010 в примерах: учебно-методическое пособие. - Казань: Изд-во Казанского федерального университета, 2011. - 107 с.

84. Карчевский Е.М, Филиппов И.Е. Access 2010 в примерах: учебное пособие. -Казань: Изд-во Казанского федерального университета, 2012. - 126 с.

85. Робинсон С. Microsoft ACCESS 2000: учебный курс. - СПб.: Питер, 2000. -512 с.

86. Карчевский Е.М, Филиппов И.Е. Access 2010 в примерах: учебное пособие. -Казань: Изд-во Казанского университета, 2012. - 140 с.

87. Михеева В, Харитонова И. Microsoft ACCESS 2002 .- СПБ. ; БВХ Петербург, 2003. - 1040 c.

88. Харафас Д., Легг С. Конструкторские базы данных / Пер. с англ. Миронова Д.Ф. - М.: Машиностроение, 1990. -224 с.

89. СТО 56947007-25.040.70.101-2011. Правила оформления нормальных схем электрических соединений подстанций и графического отображения информации посредством ПТК и АСУ ТП. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2011. - 46 с.

90. СТО 56947007-29.240.021-2008. Схемы распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств информационно-технологических систем (ИТС). Типовые требования к оформлению. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2008. - 16 с.

91. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2007. - 132 с.

92. ГОСТ 2.702-2011. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. - М.: Стандартинформ, 2011. - 20 с.

93. Маклаков С. В. BPwin и ERwin: CASE- средства разработки информационных систем . - М.: Диалог-МИФИ, 2000 . - 256 с.

94. С.В. Одиночкина. Основы технологий XML: учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО, 2013, 56 с.

95. Пол Спенсер. XML. Проектирование и реализация. - М.: Лори, 2001. - 510 с.

96. Erik T. Learning XML. - ISBN: 0-59600-046-4, 2001. - 368 c

97. ГОСТ Р МЭК 61850-7-2-2007. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 7. Базовая структура связи для подстанций и линейного оборудования. Раздел 2. Абстрактный интерфейс услуг связи. - М.: Стандартинформ, 2007, 230 с.

98. ГОСТ Р МЭК 61850-7-3-2007. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 7. Основная структура связи для оборудования подстанций и фидеров. Раздел 3. Классы общих данных. - М.: Стандартинформ, 2007, 71 с.

99. ГОСТ Р МЭК 61850-7-4-2007. Сети и системы связи на подстанциях. Часть 7. Основная структура связи для оборудования подстанций и питающих линий. Раздел 4. Совместимые классы логических узлов и классы данных. - М.: Стандартинформ, 2007, 123 с.

100. Рожкова Л.Д, Карнеева Л.К, Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования - 8-е изд. стер. - М.: Академия, 2012. - 448 с.

101. Филатов А.А. Обслуживание электроподстанций оперативным персоналом -Санкт-Петербург: ДЕАН, 2013. - 363 с.

102. Афанасьев В.В. Разъединители переменного тока высокого напряжения. -М., Л.: Госэнергоиздат, 1963 - 224 с.

103. Костромин А.И., Блокировка разъединителей с выключателями для предупреждения ошибочных операций / ОРГРЭС. - М. ; - Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 71 с.

104. Костромин А.И., Блокировка разъединителей с выключателями для предупреждения ошибочных операций. (с чертежами) - М. ; - Л.: Госэнергоиздат, 1951. - 40 с.

105. СТО 59012820.29.020.005-2011. Правила переключений в электроустановках.

- Приложение к приказу ОАО «СО ЕЭС» от 25.10.2011 № 325.

106. РД 34.35.512. Инструкция по эксплуатации оперативных блокировок безопасности в распределительных устройствах высокого напряжения. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1979. - 43 c.

107. СО 153-34.20.505-2003. Инструкция по переключениям в электроустановках.

- М.: НЦ ЭНАС, 2004. - 63 c.

108. Брызгалов Ю.Н., Новиков А.А., Трофимов А.В. Автоматизированное проектирование принципиальных и монтажных схем оперативной блокировки разъединителей в САПР цепей вторичной коммутации электроустановок. - Электрические станции, 2006, N11, с.42-45.

109. Лабок О.П., Семенов Г.Г. Управление разъединителями, сигнализация и блокировка. - М.: Энергия, 1978. - 96 с.

110. Дьяков А.Ф, Волошин А.А, Арцишевский Я.Л. О возможности централизованного подхода к построению РЗА на цифровых подстанциях / Международная научно-техническая конференция "Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем"

- СИГРЭ-2013, 3—7 июня 2013г. — Екатеринбург, 2013.

111. Бовыкин В.Н, Мокеев А.В. Пример использование МЭК61850 при создании ССПИ подстанций // Автоматизация и IT в энергетике. - 2015. - №7. С. 49-55.

112. Волошин А, Воробьев В. Анализ информационного обеспечения АСУТП и РЗА действующих подстанции // Сборник докладов РЗА. - 2014. - C. 43.

113. Голицина О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных. - М.: Форум Инфра-М, 2007. - 400 с.

114. Подлесных В.Г., Полунин А.В., Первухин Н.В. Автоматизация проектирования объектно-ориентированных приложений с реляционным

хранением данных. - М.: Моск. гос. ин-т электроними и математики, 2005. -247 с.

115. ГОСТ Р МЭК61131-3. Программируемые контроллеры. Часть 3. Языки программирования. - М.: Стандартинформ, 2013. - 468 с.

116. IEC International Standard 61499-1. Function blocks for industrial process measurement and control system. Part 1. Architecture,- Женева.: IEC, 2005. - 109 с.

117. Lewis R.W. Programming industrial control systems using IEC 113-3 Revised edition. - The Institution of Electrical Engineers. - London, UK, ISBN: 978-085296-950-2, 1998. - 344 с.

118. IEC/TR 61499-3(2004). Function blocks for industrial-process measurement and control systems - Part 3: Tutorial information. - Женева.: IEC, 2004. - 42 с.

119. IEC /TR 61131-8(2003) Programmable controllers - Part 8: Guidelines for the application and implementation of programming languages. - Женева.: IEC, 2003. - 93 с.

120. Булос Дж, Джеффри Р. Вычислимость и логика. - М.: Мир, 1994. - 396 с.

121. Столл Р. Множества. Логика. Аксиоматические теории. - М.: Просвещение, 1968. - 231 с.

122. Миронов А.М. Математическая логика. - Москва: Издательский дом МГУ, 2010. - 80 с.

123. Герасимов А.С. Курс математической логики и теории вычислимости. -СПБ.: Лема, 2011. - 284 с.

124. Непейвода Н.Н. Прикладная логика. - Ижевск: Изд. Удмуртского университета, 1997. - 385 с.

125. Колонтаевский Ю.П, Сосков А.Г. Промышленная электроника на микросхемотехнике. Теория и Практика. - Украина: Киев, 2003. - 368 с.

126. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника: учебное пособие. - М.: ГелиосАРВ, 2004. - 336 с.

127. Гаврилов С.В. Методы анализа логических корреляций для САПР цифровых КМОП СБИС. - М.: Техносфера, 2011. - 136 с.

128. ЦО/РВ/1126. Требования к разработке рабочей документации ПТК АСУ ТП, 2009, ОАО ФСК ЕЭС, г.Москва.

129. СТО 56947007- 29.240.10.035-2009. Правила оформления нормальных схем электрических соединений подстанций и графического отображения информации посредством ПТК. - М.: Изд-во ОАО ФСК ЕЭС, 2009. - 31 с.

130. Типовой перечень сигналов, поступающих от РЗА, ПА, АИИС КУЭ и инженерных систем подстанции в АСУ ТП - распоряжение №366р, 2010, ОАО ФСК ЕЭС, г.Москва.

Приложение А. Система автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации (САПР ЦВК). Работа с однолинейной схемой первичного оборудования.

1. Общие сведения

При разработке АСУ ТП электроустановок в соответствии со стандартом МЭК 61850 наряду со схемами вторичных цепей возникает необходимость более углублённой работы с главной электрической схемой. Описание главной электрической схемы подстанции в соответствии с информационной моделью МЭК 61850 является основой для формирования файла описания сетевого обмена системы автоматизации подстанции.

Приведен фрагмент информационной модели по МЭК 61850 (рис. 1.3), связанный с хранением данных о первичном оборудовании. Эта модель несёт информацию как о самом оборудовании (в частности, выключатели и разъединители), его принадлежности к определённым распределительным устройствам (уровень напряжения) и присоединениям, так и о топологии схемы (выводы оборудования и узлы связи). В рамках стандарта МЭК 61850 эта модель используется для привязки к первичному оборудованию информации о логических узлах, с помощь которых реализуется цифровой обмен данными между алгоритмами управления и защит, выполняемыми различными интеллектуальными электронными устройствами.

Обычно для формирования файлов по МЭК 61850 используются специальные программные средства, что фактически ведёт к повторному вводу главной электрической схемы. Здесь рассмотрен подход, позволяющий по проектной главной электрической схеме, выполненной в привычном Автокаде, сформировать SSD-файл.

Главная электрическая схема формируется из типовых блоков, представляющих условные графические изображения элементов первичного оборудования (силовые и измерительные трансформаторы, коммутационные

аппараты, линии и пр.). Наряду с графическими изображениями, блоки содержат типовой набор атрибутов описания оборудования (обозначения РУ, ячейки, оборудования) и точек подключения (выводы). Выводы оборудования соединяются специальными линиями связи, образуя узлы связи.

Для удобства разработки схемы в Автокад добавлено специальное меню для прорисовки и привязки оборудования и задания его принадлежности.

2. Формирование главной электрической схемы

Для подготовки главной электрической схемы в меню САПР ЦВК включен пункт «Первичка». По нему открывается окно работы с первичным оборудованием (рис.А.2).

Первичное оборудование

Вид

'*" Оборудование С Соединения С Логические узлы Г" Блокировки

Печать | SSD-Файя |

Чер|еж I Новый_Удалить | Задать поле |

Jписание

РУ |

Лог, узлы |

Обозначение PU Обозначение ячейки Обозначение оборудования Описание оборудования Вид оборудования Тип оборудования ME проекта

SAPR VK tt SAPR VK ПС

AT Силовой трансформатор AT PTR

AT.W1 Обмотка W1 AT PTW

AT.W2 Обмотка W2AT PTW

AT.W3 Обмотка W3AT PTW

~ RU11Ü RU110 РУ

АТ1Е АТ1Е BAY

QAT1E Выключатель QAT1E CBR

QS1 Разъединитель QS1 DIS

QS2 Разъединитель QS2 DIS

QS3 Разъединитель QS3 DIS

QS4 Разъединитель QS4 DIS

QSG1 Заземляющий нож QSG1 DIS

QSG2.1 Заземляющий нож QSG2.1 DIS

QSG2.2 Заземляющий нож QSG2.2 DIS

QSG3 Заземляющий нож QSG3 DIS

QSG4 Заземляющий нож QSG4 DIS

ТАЮ Трансформатор тока ТАЮ CTR

ТА11 Трансформатор тока ТА11 CTR

TAI 2 Трансформатор тока ТА12 CTR

ТА7 Трансформатор тока ТА7 CTR

TAB Трансформатор тока TAB CTR

ТАЭ Трансформатор тока ТАЭ CTR

K1G K1G BAY

K2G K2G BAY

KB1G KB1G BAY

- RU220 RU220 РУ

АТ1Е АТ1Е BAY

QAT1E Выключатель Q CBR

ПС1 р ,,„,,.,,,,.,„. пс 1 HIQ

Рисунок А. 1. окно работы с первичным оборудованием

Таблица оборудования заполняется автоматически на базе чертежа главной электрической схемы, переход к которой осуществляется по кнопке «Чертеж».

При этом открывается чертёж в Автокаде, содержащем меню для рисования схем (рис.А.3).

0

РУ Яч АТ

И

Коммутационные аппараты и линии Силовые трансформаторы Измерительные трансформаторы Прочее оборудование Задать принадлежность к РУ Задать принадлежность к ячейке Редактирование атрибутов (скрыть/показать и пр.) Сохранить схему в базе данных проекта.

Рисунок А.2. Схема в графическом редакторе с меню для рисования схем

После выбора нужной группы оборудования открывается окно с доступными элементами (рис.А.4).

Рисунок А.3. Окно с элементами После выбора нужный элемент помещается на схему.

Для удобства рисования - рекомендуемый шаг 5 мм. Точки подключения оборудования кратны 5 мм. При необходимости шаг может переключаться на 1 мм и обратно на 5 мм с помощью кнопок из меню для рисования вторичных схем. Также из меню вторички прорисовываются соединительные линии и точки

соединений

Топология схемы анализируется автоматически, и каждому узлу связи присваивается свой уникальный номер. Если требуется задать узлу "осмысленное" обозначение, то его можно задать аналогично марке цепи по кнопке 1—1.

Для прорисовки шин используется специальный элемент

= . Все

элементы типа «Шина» с одинаковым обозначением РУ и ячейки образуют один

„Чэел

узел связи. Аналогично обрабатывается элемент «Узел связи» . Его

назначение - определить принадлежность узла какой-то ячейке, когда в одной точке соединяются элементы разных ячеек.

Для прорисовки линий электропередач I и кабелей * используются "односторонние" элементы. Если линия соединяет оборудование одной электроустановки, то должны быть использованы два элемента с одинаковыми обозначениями РУ, ячейки и оборудования, показывающие начало и конец линии.

По двойному щелчку мыши по блоку (или по кнопке редактирования атрибутов) открывается набор атрибутов оборудования (рис.А.5).

Рисунок А.4. Редактор атрибутов

Для всего оборудования (кроме силовых трансформаторов) должны быть заданы обозначение, принадлежность к распределительному устройству и ячейке.

Для группового задания обозначений РУ и ячеек в меню предусмотрены специальные кнопки (РУ и Яч), после чего предлагается выбрать фрагмент схемы и ввести соответствующее обозначение.

Видимостью атрибутов (скрыть / показать) можно управлять из меню по кнопке АТ.

Атрибут «Разделитель» (по умолчанию «-») служит только для визуализации на чертеже и не связан с базой данных проекта.

Невидимые атрибуты Wi несут информацию о выводах (Terminal) оборудования (точки привязки линий связи) и используются для анализа топологии схемы при автоматическом формировании узлов связи (ConnectivityNode).

При необходимости, библиотека блоков для рисования схемы может быть расширена. Чтобы они корректно обрабатывались программой, их целесообразно создавать на базе существующих, придерживаясь следующих правил:

- не менять состав атрибутов (кроме количества терминалов Wi);

- располагать терминалы с шагом кратным 5 мм;

- имя блока имеет стандартный вид, например, PE_PTR01_00, где символы 13 одинаковые у всех блоков (от primary equipment), символы 4-6 - обозначение вида оборудования по МЭК 61850, символы 7-8 - номер блока заданного вида, символы 10-11 обрабатываются только для разъединителей 00 и заземляющих ножей 01.

3. Работа с таблицей оборудования

По кнопке в Автокаде сохранения схемы в проекте все коррективы схемы заносятся в базу данных проекта. Для актуализации таблицы оборудования после изменений схемы необходимо "переоткрыть" окно первички.

Просмотр информации может осуществляться в разных видах:

Оборудование - список оборудования, отсортированный по РУ и ячейкам;

Соединения - список выводов оборудования с номерами узлов связи;

Логические узлы - список оборудования со связанными с ним логическими узлами по МЭК 61850.

Первоначально всегда открывается таблица оборудования. В этом режиме

могут быть отредактированы описания и типы устройств. Остальные атрибуты

заполняются автоматически по схеме. Если нужно что-то изменить (обозначения

128

РУ, ячейки, оборудования), то нужно перейти на схему и откорректировать там. Вид оборудования формируется по имени блока.

Для корректного описания РУ, для них должен быть задан уровень напряжения. Данные РУ редактируются по кнопке «Описание РУ» (рис.А.6).

|ЗРУ -|П|х| |

Новая 1 Редактировать | Удалить ш ш ш -|П|х|

Обозначен! Напряженин Множитель Единицы Записать Закрыть

Имя поля: Значение

RU110 110 к V

RU220 RUG 220 к к V V Обозначение- | Н и 6

■ Напряжение- Множитель- |к

Единицы- IV

Редактировать строку

Рисунок А.5. Редактор описание РУ

В режиме «Оборудование» оборудование может быть связано с логическими узлами.

Связь оборудования с логическими узлами осуществляется по кнопке «Лог. узлы». При этом для выбранного оборудования открывается список связанных с ним узлов и полный список узлов по МЭК 61850 для отбора (рис.А.7).

Логические узлы

Q - W1E

РУ RU110

Inlnst InClass Описание lEDname Idlnst prefix InType

1 CSWI Контроллер

1 XCBR Выключатель

Общий список логическим узлов

Обозначен Название

ANCR Регулятор тока нейтрали

ARCO Регулирование реактивной мощности Автоматический регулятор РПН

ATCC

AVCO Регулирование напряжения

CALH Управление сигнализацией

CCGR Групповое управление охлождением

CILO Блокировка

CPOW Функция переключения в заданной фазе Контроллер присоединения ХСВН и Х5\"/1

CSWI

GAPC Общие управление автоматическим процессом

GGIO В ход/выход для общих процессов

Рисунок А.6. Список логических узлов

С любым оборудованием может быть связано любое количество узлов.

Просмотр оборудования со связанными логическими узлами осуществляется в режиме «Логические узлы».

В этом режиме могут быть отредактированы номера экземпляров логических узлов и их привязка к ИЭУ.

В режиме «Соединения» выводится список терминалов устройств с номерами узлов связи, к которым они подключены.

4. Формирование алгоритма ОБ

Сгенерированные прототипы схем блокировок для КА могут быть представлены в виде логических формул. При этом в качестве переменных выступают обозначения аппаратов с признаком включённого или выключенного состоянии (например, разъединитель QS1включен QS1/I; отключен QS1/O), а в качестве операций - логические операции И и ИЛИ. Для рассмотренных выше примеров:

Для выбранного оборудования по кнопке «Редактировать» открывается поле для блокировки и по кнопке «Создать» автоматически создается логическая формула ОБ для рассматриваемого КА.

Информации о схемах блокировки должна храниться в базе данных проекта. Для этого для первичного оборудования в дополнение к рассмотренным ранее атрибутам, должно быть добавлено поле для формул блокировки. На рисунке А.8 представлен фрагмент таблицы оборудования, включающий поле описания блокировок.

Обозначение РУ Обозначение присоединения Обозначение оборудования Вид оборудования Блокировка

220 МЛ 01 Выключатель

220 МЛ 02 Выключатель

220 МЛ 051 Разъединитель 0561.1/0 А№ 0561.2/0 АШ) 0562.1/0 АШ 0566.1/0 А№ 01/0

" 220 мл 092 Разъединитель 0561.2/0 АМ 0562.1/0 АИР 0562.2/0 АИР 0563.1/0 АМ 01/0

220 мл <Ш Разъединитель 0562.2/0 АЫР 0563.1/0 АШ 0563.2/0 АИР 0564.1/0 АШ 02/0

" 220 мл 054 Разъединитель 0563.2/0 А№ 0564.1/0 А№ 0564.2/0 А№ 0569.2/0 А№ 02/0

220 мл 0561.1 Заземляющий нож 051/0 АШ 056/0 А№ 0511/0

" 220 мл 0561.2 Заземляющий нож 051/0 АШ 052/0

220 мл 0562.1 Заземляющий нож 051/0 АШ 052/0

" 220 мл овегг Заземляющий нож 052/0 АШ 053/0 АШ 0512/0

Рисунок А.7. Формирование ОБ

Как уже отмечалось, автоматически формируется прототип алгоритма блокировок, и может потребоваться его корректировка. Если в алгоритм блокировки необходимо внести какие-то уточнения и добавления, то они могут быть реализованы с помощью простейшего калькулятора формул, пример которого приведен на рисунке А.9.

Рисунок А.8. Калькулятор формул для ОБ

С его помощью формула может быть набрана по базе данных оборудования или главной электрической схеме. После формирование формулы для выбранного КА по кнопке «Чертеж» автоматически получим логическую схему ОБ (рис. А. 10)

Рис А.9. Фрагмент логической схемы ОБ

5. Формирование алгоритмических схем

Для любого ИЭУ может быть начерчена алгоритмическая схема. По команде «ПТК - ИЭУ - Алгоритм» открывается чертёж алгоритмической схемы (рис. А.11) (имя файла: ALG_ Обозначение ИЭУ) и загружается специальная программа для рисования алгоритмов терминалов (аналогично FBD или CFC) на основе базы данных сигналов.

Рисунок А.10. Фрагмент алгоритмической схемы

Библиотека алгоритмических блоков может быть дополнена новыми блоками по кнопке «БД» (рис. А.12). Для блока должны быть заданы: обозначение, тип, описание, количество и описание входных и выходных переменных.

Рисунок А.11. БД алгоритмических блоков

Сигналы и переменные могут быть введены из базы данных проекта (рис. А.13). Для прорисовки сигнала на схеме нужно указать, является он входным или выходным (точка подключения слева или справа); физическим или цифровым (разное изображение блока и набор видимых атрибутов); задать видимые атрибуты и вид используемого блока (по умолчанию 1 столбец и 1 строка).

Рисунок А.12. Выбор сигнала из БД

Каждый блок сигнала и переменной имеет следующий набор атрибутов (рис.А.14)

¡¿I Редактор атрибутов блоков

Блок: НЧРПР Имя: РОБ

Атрибут I Параметры текста I Свойства I

Значение:

Выбрать блок

Имя Подсказка Значение

РОБ Обозначение сигнала

АРИ Адрес по протоколу

ТУР Тип сигнала 01

БН МАМЕ Краткое название

1. МАМЕЭ Название Выключатель 02. Фаза А. включен

СН Канал УСО А1.3/013

КЕУ Клоч в БД 21

Применить

ОК

Отмена

Справка

Рисунок. А.13. Редактор атрибутов блоков

Для выбора сигнала из базы данных в таблицу выводятся только сигналы, связанные с текущим ИЭУ или неподключенные. Выбранный сигнал (по двойному щелчку или кнопке «Выбор») переносится в чертёж алгоритмической схемы. Если в ходе работы над проектом в базе данных сигналов производятся какие-то изменения (переключение каналов, изменение названий и обозначений, удаление сигналов), то они могут быть автоматически отражены в чертеже по кнопке «Контроль» (рис.А.15).

Выбрать | Контроль | Новый Удалить [ Задать поле | Выход |

- Обозначение РУ Присоединение Оборудование Наименование сигнала Тип Адрес Канал УСО

ПИ 500 кВ WЭC 02\Л/ЭС Выключатель 02. Неисправность А14Л)16

- НИ 500 кВ WЭC a2W9C Выключатель 02. Низкая плотность А1 4ЛН7

к» 500 кВ Q2W9C Выключатель 02. Отключить А1.2/С04

к» 500 кВ W9C Q2W9C Выключатель 02. Положение ключа А1 4Л>18

»0 500 кВ 02У/9С Выключатель 02. Фаза А. включен А1.3Л)13

»к 500 кВ W9C 02У/9С Выключатель 02. Фаза А. отключен А1 ЗЛЖ

- в в 500 кВ W9C QZW9C Выключатель 02. Фаза В включен А1 3/014

вв 500 кВ У/9С Q2W9C Выключатель 02. Фаза В. отключен А1 3/017

но 500 кВ W9C Q2W9C Выключатель 02. Фаза С. включен А1.3ЛН5

«в 500 кВ W9C Q2W9C Выключатель 02. Фаза С. отключен А1 ЗЛ)18

«в 500 кВ У/9С 0563 2 Заземляющий нож 0563.2. Включен А1.4/011

вв 500 кВ W9C 0503.2 Заземляющий нож 0563.2. Включить /

вв 500 кВ У/ЭС аябз 2 Заземляющий нож 0563.2. Отключен А1.4ЛЫ2

вв 500 кВ W9C 0563.2 Заземляющий нож 0563.2. /

вв 500 кВ W9C 0564 1 Заземляющий нож 0564.1. Включен А1.5Л)11

вв 500 кВ W9C 0564 1 Заземляющий нож 0664 1. Включить /

вв 500 кВ У/9С 0564 1 Заземляющий нож 0564.1. Отключен А1 5/012

вв 500 кВ У/9С 0564.1 Заземляющий нож 0564 1. /

вв 500 кВ W9C 0564 2 Заземляющий нож 0564.2. Включен А1 4/013

вв 500 кВ W9C 0564 2 Заземляющий нож 0564.2. Включить /

вв 500 кВ WЭC 0564 2 Заземляющий нож 0564.2. Отключен А1 4/014

вв 500 кВ W9C 0564 2 Заземляющий нож 0664.2. /

вв 500 кВ W9C 054 Разъединитель 054. Включен А14ЛН10

вв 500 кВ W9C 054 Разъединитель 054 Включить /

вв 500 кВ W9C 054 Разъединитель 064 Неготовновть А1 4/019

- вв 500 кВ W9C 054 Разъединитель 0Б4. Оперирование А1.5/С01

Рисунок А. 14. Список сигналов