1 стр. из 1

Волховская ГЭС расположена на реке Волхов в Ленинградской области. В настоящее время она обеспечивает электроэнергией промышленные предприятия и населенные пункты юго-восточной части Ленобласти, а также покрывает суточные пики энергопотребления.
Среди крупнейших потребителей энергоресурсов Волховский алюминиевый завод и Сясьский целюлозно-бумажный комбинат.

В машинном зале ГЭС установлено пять гидроагрегатов мощностью по 9 МВт, три гидроагрегата мощностью по 12 МВт и два малых гидроагрегата мощностью по 1 МВт. В период с 1993 по 1996 гг. три гидроагрегата были заменены более мощными — по 12 МВт. Гидроагрегат №1 был заменен в 2008 г., тогда же была внедрена новая система управления. Замену остальных четырех агрегатов планируется провести в ближайшие годы. Мощность ГЭС достигнет 98 МВт.

Создание новой АСУ ТП преследовало следующие цели:
 реконструкцию системы контроля гидроагрегата №1 и общестанционных систем, замену физически и морально устаревшей системы управления на современный программно-технический комплекс;
 повышение надежности и эффективности работы оборудования путем осуществления всестороннего контроля и наиболее полного управления за счет улучшения его информационной обес-
печенности;
 достижение максимальной оперативности управления за счет предоставления оперативному персоналу наиболее полной информации о ходе технологического процесса.

Автоматизированная система управления Волховской ГЭС представляет собой типовое, тиражируемое решение, имеющее распределенную структуру, отдельные подсистемы которой являются функционально-законченными и могут внедряться независимо друг от друга. Каждая подсистема предусматривает возможность дальнейшего наращивания и расширения состава решаемых задач и выполняемых функций.

АСУ ТП Волховской ГЭС построена на базе средств комплексной автоматизации PCS7 фирмы SIEMENS. Ядром ПТК «Апогей» являются программируемые логические контроллеры (ПЛК) SIEMENS серии SIMATIC S7–400 со станциями распределенного ввода-вывода ET200M, выпускаемые для создания систем повышенной надежности при автоматизации сложных производственных комплексов. Ответственные элементы АСУ, неисправность которых ведет к повреждению основного оборудования гидроагрегата, выполнены в дублированном исполнении.

В качестве среды визуализации, контроля и архивирования использована SCADA-система SIMATIC WinCC. SCADA-пакет WinCC предназначен для решения задач визуализации и оперативного управления. Высокопроизводительный интерфейс взаимодействия с аппаратурой SIMATIC и надежное архивирование данных обеспечивают создание отказоустойчивых решений для измерения и контроля.

В состав WinCC включены все функции HMI: администрирование пользователей, назначение прав доступа, графическая система, система сообщений, система архивации, система отчетов, система протоколирования, диагностика.

Структура АСУ ТП представляет собой многоуровневую иерархическую распределенную систему с выделением «верхнего» (станционного) и «нижнего» (агрегатного) уровня управления (см. рис.).

«Нижний» уровень управления АСУ ТП (на первом этапе — АСУ ТП ГА1, а в дальнейшем планируется расширение системы до 8 гидроагрегатов) предназначен для непосредственного управления технологическим оборудованием гидроагрегата. «Нижний» уровень обеспечивает ввод и обработку информации от технологического оборудования ГЭС и вывод управляющих воздействий на устройства управления различными исполнительными механизмами технологического оборудования гидроагрегата.

Агрегатный уровень используется для управления гидроагрегатом (пуск, останов, перевод режимов работы), обеспечения технологических защит гидроагрегата, регулирования частоты вращения и активной мощности, управления вспомогательным оборудованием, обеспечения безаварийной эксплуатации основного и вспомогательного оборудования гидроагрегата.

«Верхний» уровень управления АСУ ТП создан для наблюдения за ходом процессов, для задач дистанционного управления, изменения параметров настроек работы системы, архивирования и протоколирования. Этот уровень позволяет осуществлять управление технологическим процессом минимальным количеством дежурного персонала с центрального пульта управления (ЦПУ) станции.

Станционный уровень управления предназначен для:
 автоматизированного выполнения заданных параметров текущего режима с учетом наиболее полного использования энергии водотока и установленной мощности ГЭС;
 предоставления оперативному персоналу Волховской ГЭС необходимой информации о состоянии технологического оборудования для выполнения заданных параметров текущего режима;
 дистанционного управления каждым агрегатом (пуск, останов, перевод режимов работы, регулирование активной и реактивной мощности);
 контроля состояния и сигнализации выключателей и разъединителей главной электрической схемы, вводными и секционными выключателями КРУ 110 кВ,
10 кВ, 0.4 кВ общестанционных собственных нужд;
 оперативно-технологической связи программно-технических комплексов АСУ ТП Волховской ГЭС.

Интерфейс операторов АСУ ТП Волховской ГЭС построен таким образом, чтобы блокировать ошибочные действия оперативного персонала. Разделение уровней допуска персонала к управлению технологическим процессом позволяет предотвратить несанкционированные изменения режимов работы оборудования, уставок срабатывания сигнализации и защит. Регистрация всех событий в системе в хронологическом порядке с метками времени позволяет анализировать возникшие нештатные ситуации и действия операторов по их ликвидации и тем самым повышать уровень подготовки оперативного персонала.

Объединение «верхнего» уровня управления с «нижними» происходит с помощью двух независимых дублированных сетей Ethernet через дублированный PCS-сервер. Для этого в каждом узле сети установлено два независимых сетевых модуля.

Устройства «верхнего» уровня связаны между собой по терминальной шине, которая выполнена в виде электрической сети Fast Ethernet с лучевой топологией.

В составе АСУ ТП Волховской ГЭС реализована система единого времени, которая построена с помощью устройства синхронизации времени Siemens Siclock TM с приемником GPS. Siclock принимает сигнал точного времени со спутника GPS и выдает по сети Ethernet в системную шину сигналы точного времени по протоколу NTP. Контроллеры и серверы ввода-вывода принимают сигнал точного времени из системной шины и синхронизируют свое время. Точность синхронизации времени внутри АСУ ТП — 1 мс.

ПТК, поставляемые в составе АСУ ТП,  обеспечивают выполнение следующих функций:
 сбор и обработка аналоговой и дискретной технологической информации;
 формирование и выдача команд управления;
 обмен информацией между програм-
мно-техническими средствами;
 организация представления информации, формирование и выдача технологической (вводимой и расчетной) информации на средства отображения и устройства печати;
 ввод директив управления (человеко-машинный интерфейс), организация взаимодействия эксплуатационного персонала с ПТК;
 хранение информации;
самодиагностика, контроль работоспособности и выявление неисправностей составляющих ПТК;
 синхронизация работы всех технических средств сбора, обработки и передачи информации.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!