Информационные обмены с вышестоящими уровнями диспетчерского управления

Для обеспечения доступа к оперативно-диспетчерской и технологической информации АСУТП ПС и функций удаленного супервизорного управления с вышестоящих уровней диспетчерского управления, поставляемые ПТК АСУТП должны быть обеспечены соответствующими программными и аппаратными интерфейсами.

Программные и аппаратные интерфейсы должны обеспечивать резервированный информационный обмен и супервизорное управление для:

· Диспетчерского центра МЭС

· Диспетчерского центра ЭС

· Национального Диспетчерского центра – только информационный обмен.

Программные интерфейсы АСУТП должны обеспечивать доступ к следующим видам информации:

· Оперативно-технологической – данные измерений и состояний контролируемых коммутационных аппаратов, оборудования, инженерных коммуникаций, внешней среды, состояния и конфигурации АСУТП и т.п.

· Исторической – архивам оперативно-технологических данных, ведомостям событий, журналам изменений

В качестве основных каналов связи Заказчик располагает цифровыми каналами передачи данных с применением технологии Ethernet и транспортных протоколов TCP/IP. В качестве резервных каналов связи Заказчик располагает узкополосные аналоговые каналы связи.

Для обеспечения информационного обмена и супервизорного управления должны применяться сервисы, соответствующие стандартным протоколам IEC 60870-5-101 и IEC 60870-5-104.

Профили протоколов согласовываются на этапе рабочего проектирования.

Взаимодействие со смежными системами

6.5.1 Общие требования

АСУ ТП должна включать в себя и поддерживать двухсторонний информационный обмен со следующими подсистемами:

· Подсистема АСКУЭ

· Подсистема РЗ и ПА

· Подсистемы диагностики основного оборудования ПС

· Подсистема охранного видеонаблюдения

· Подсистема охранной сигнализации зданий

· Подсистема пожарной сигнализации

· Подсистема вентиляции и кондиционированияКРУЭ

· Подсистема мониторинга ОПН

· Подсистема метеорологического контроля

· Другие цифровые системы или микропроцессорные устройства, устанавливаемые на ПС, при необходимости предоставления информации от них дежурному персоналу ПС

· Система ретрансляции данных на вышестоящие уровни управления.

Информационный обмен в вышеперечисленными системам должен реализовываться с применением стандартных и общепринятых протоколов, таких как IEC 60870-5-104, IEC 61850-8, Modbus, OPC DA.

АСУТП должна контролировать состояние смежных подсистем с предпочтительным использованием "сухих" контактов watchdog-реле в контроллерах контролируемых систем. В случае отсутствия таких технических средств АСУТП должна контролировать наличие постоянного информационного обмена со смежными системами и выдавать аварийный сигнал в случае его отсутствия.

Информация о применении конкретных протоколов и технических средств смежных систем будет доступна Поставщику на этапе рабочего проектирования.

Взаимодействие с подсистемой АСКУЭ

При изменении состояния КА (выключателей, разъединителей, автоматов собственных нужд, положений РПН) из АСУТП в АСКУЭ должны передаваться следующие данные:

· наименование присоединения,

· идентификатор аппарата,

· дата./ время выполнения операции,

· операция (включение/отключение),

· изменение отпайки РПН и т. п.

АСКУЭ должна периодически предоставить в АСУТП данные по перетокам электроэнергии на подстанции, а также данных о расходах электроэнергии на собственные нужды.

Взаимодействие с подсистемами РЗ и ПА

В состав функций по интеграции должны входить:

· Фиксация, регистрация (запись) действий устройств РЗ и ПА, формирование и передача сигналов об их срабатывании.

· Циклический контроль исправности устройств и/или сбор данных о результатах диагностики, регистрация (запись) результатов.

· Обеспечение дистанционного изменения характеристик и параметров (уставок) устройств, а также ввод/вывод функций защит при обеспечении этой возможности в соответствующих терминалах РЗ и ПА.

Взаимодействие с подсистемой мониторинга основного оборудования ПС

Подсистема предназначена для предоставления персоналу, эксплуатирующему силовое оборудования на ПС, достоверной, полной и своевременной информацией о технологическом состоянии основного оборудования ПС, а также режимах его работы.

Подсистема проводит контроль динамики изменения параметров и выхода их за установленный диапазон, сообщает об отклонении параметров. На основе накопленных данных подсистема выполняет статистические и прогнозные расчеты, которые влияют на объемы и периодичность проведения ремонтов оборудования. Подсистема способствует:

• выявлению повреждения оборудования или определению тенденций снижения его эксплуатационных возможностей;

• планированию технического обслуживания и ремонтов;

• анализу старения оборудования и оценки его остаточного ресурса.

Информационное обеспечение выполняется вмонтированными датчиками и контролерами, которые поставляются фирмами-производителями в комплекте с силовым оборудованием.

Подсистема выполняет мониторинг следующего силового оборудования:

-оборудование КРУЭ 330кВ;

-оборудование КРУЭ 110кВ;

-АТ;

Подсистема должна иметь возможность интеграции с единой системой синхронизации времени на ПС.

Взаимодействие с подсистемой охранного видеонаблюдения

Охранное видеонаблюдение и сигнализация является основным техническим средством, которое обеспечивает охрану объекта от несанкционированного проникновения на территорию. Состоит из:

· видеокамер, которые расположены по периметру объекта и при входе в здания;

· детекторов движения, датчиков открытия дверей и т.п.

Подсистема охранного видеонаблюдения должна передавать в АСУТП для индикации на мнемовидах и аварийной сигнализации сигнал о срабатывании системы.

Взаимодействие с автоматизированной системой пожаротушения

Структурно автоматизированная система пожаротушения (АСПТ) выполняется как отдельная автономная система мониторинга и управления.

В АСУТП из АСПТ должна поступать информация о срабатывании системы пожаротушения и о состоянии (исправности) системы пожаротушения и ее компонент.

Взаимодействие с подсистемой вентиляции и кондиционирования

Подсистема выполняет регулярный мониторинг температурных параметров в технологических помещениях с установленными компонентами элегазового оборудования.

АСУТП должна получать периодическую информацию о контролируемых параметрах и информацию о неисправности системы и ее компонент.

Взаимодействие с подсистемой мониторинга ОПН

Подсистема выполняет регулярный мониторинг следующих параметров:

-регистрация срабатываний ОПН

-фиксация времени срабатывания

-фиксация значения импульса тока прохождения

АСУТП должна получать периодическую информацию о контролируемых параметрах.

 

Взаимодействие с подсистемой сбора и обработки метеорологических данных

Подсистема выполняет регулярный мониторинг метеорологических явлений и процессов, их показателями на объекте, проводит сбор, хранение и обработку данных мониторинга.

Данные в режиме реального времени передаются в АСУТП объекта по стандартным протоколам связи.

Требования к подсистеме единого времени

В состав АСУ ТП должна входить подсистема единого времени, предназначенная для синхронизации системного времени всех устройств комплекса АСУ ТП и оборудования интегрируемых автономных цифровых систем ПС (РЗА, ПА и т.п.).

Подсистема единого времени должна включать в себя программные и технические средства, обеспечивающие прием сигналов точного времени от внешнего источника GPS.

Подсистема единого времени должна поддерживать следующие протоколы синхронизации времени:

· NTP (SNTP)

· PTP всоответствиес IEEE 1588 Precision Time Protocol v2.

Для обеспечения минимальной погрешности привязки системного времени различных устройств рекомендуется организовывать выделенную сеть синхронизации системного времени с установкой специализированных коммутаторов, оснащенных портами IRIG B.

Система синхронизации времени должна быть резервированной и выполняться отдельным комплексом ПТС, который включает:

· антенны связи со спутниками;

· преобразователи сигнала - приемник,

· Ethernet порты ЛВС.

Расхождение во времени одного фиксированного события разными системами не должна превышать 1 мс. Система синхронизации времени должна выполнять контроль синхронизации времени элементов АСУ ТП циклично автоматически не реже 1 раза в 10 минут.

Программные компоненты АСУТП должны учитывать переходы на зимнее / летнее время, которые выполняются по стандартной Европейской схеме.

Временная зона для локального времени – EET (Восточно-Европейское Время).

Для целей хранения архивной информации должны применяться временные метки в формате UTC. Переходы на летнее/зимнее время должны учитываться при обработке и отображения данных соответствующими программными подсистемами.

Требования по кибербезопасности

Требования должны обеспечивать все возможные средства защиты электронного доступа к АСУ подстанции.

Поставляемая система должна соответствовать действующим международным стандартам и лучшим мировым практикам в сфере безопасности (IEC 62443, IEC 62351 и др.).

Система должна обеспечивать выполнение следующих правил и процедур по безопасности:

· Контроль доступа

- Обеспечивает доступ только авторизованному персоналу

- Защищает от несанкционированного использования сетевых ресурсов

Механизмы реализации:

- Несложная регистрация / пароль

- Списки контроля доступа (ACL) - определяют, кто может получать доступ к конкретному объекту системы, и какие именно операции разрешено или запрещено выполнять на объектах системы

· Идентификация

- Подтверждает идентификацию подключенных объектов (например, конечные пользователи, сетевые устройства)

- Обеспечивает валидацию объектов системы

- Обеспечивает гарантии того, что объект определен системой

· Конфиденциальность данных

- Защита данных от несанкционированного доступа

Механизмы реализации:

- Шифрование (3DES, AES)

- Списки контроля доступа

· Безопасность коммуникаций

- Информация передается только между авторизированными пользователями и объектами системы

Механизмы реализации:

- VPNs (IP Security)

- MPLS (многопротокольная коммутация по меткам)

· Целостность данных:

- Постоянная проверка правильности или точности информации

- Данные должны быть защищены от несанкционированного изменения, удаления, создания и тиражирования

Механизмы реализации:

- IPSec HMACs (хэш-код аутентификации сообщений)

- Циклические проверки резервирования

· Доступность:

- Обеспечивает санкционированный доступ к сетевым элементам, хранимой информации, информационным потокам, сервисам и приложениям

- Решения для восстановления после аварий включены в эту категорию

Механизмы реализации:

- Резервирование и восстановление

- Непрерывность мониторинга

- услуги по SLA (Соглашение об уровне качества)

· Конфиденциальность:

- Обеспечивает защиту информации, которая может быть получена из сети

Механизмы реализации:

- Шифрование заголовков IP (IPSec VPN)

Требования по эргономике и технической эстетике

Эргономичность решения должна обеспечивать удобство эксплуатации оборудования и обеспечивать минимизацию временных затрат на техническое обслуживание и ремонт.

Общие эргономические требования к оборудованию должны удовлетворять ДСТУ 7234:2011.

АРМ персонала должны отвечать требованиям ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ 12.2.033-78.

Требования к патентной чистоте

При создании АСУ ТП должна быть обеспечена патентная чистота системы.

Все составляющие элементы программно-технического комплекса системы должны отвечать международным стандартам и должны быть обозначены в технической документации на этот элемент.

Программное обеспечение, которое используется в ПТК АСУ ТП, должно быть лицензировано в соответствии с Национальным и международным законодательством.

Подрядчик должен согласовать с заказчиком гранично-допустимые уровни отклонения напряжения питания.

Требования по стандартизации и унификации

АСУ ТП должна создаваться на основе существующих действующих норм, стандартов, правил и других действующих нормативно-технических документов.

Для построения АСУ ТП должны использоваться унифицированные структуры баз данных, специальное программное обеспечение, методы и средства предоставления данных, протоколы передачи данных и т.п.

В составе ПТК должны использоваться технические средства, производимые в соответствии с общепринятыми международными и отечественными стандартами, что обеспечивает конструктивную, информационную и программную совместимость изделий различных разработчиков.

Формы представления информации должны быть приближены к проектным изображениям технологических схем и их элементов.

Базовые конструкции (стойки, каркасы, навесные шкафы и т.п.) должны выполняться в соответствии с общепринятыми стандартами.

Конструктивы шкафов, функциональных модулей должны быть унифицированы во всех устройствах ПТК.

В УСО вне зависимости от типа используемых входных и выходных сигналов должны использоваться стандартные (унифицированные) интерфейсы.

 

Требования к видам обеспечения

Требованиякматематическомуобеспечению

Математическое обеспечение АСУ ТП должно содержать алгоритмы, которые обеспечивают выполнение всех функций системы в полном объеме.

В состав математического обеспечения АСУ ТП должны входить следующие алгоритмы:

· предыдущей обработки входных сигналов (алгоритмы достоверности, фильтрации);

· информационные для измерителей подсистемы (алгоритмы вычислительных компонентов);

· сбора и обработки дискретной информации (алгоритмы анализа дискретной информации, алгоритмы формирования кодов сообщений о событиях в системе);

· автоматизированного управления коммутационными аппаратами;

· защит и блокировок (логические алгоритмы, которые определяют введение, вывод и действие защит, условия выполнения блокировок, а также алгоритмы контроля защит).

Алгоритмы подсистем АСУ ТП должны разрабатываться с учетом требований нормативной документации.

При разработке математического обеспечения должен максимально использоваться модульный принцип построения алгоритмов и типизация алгоритмических модулей.

Требования к информационному обеспечению

В основу построения информационного обеспечения АСУ ТП должны быть положены следующие принципы:

· однократный ввод информации и многократное ее использования.

· Преобразование входной информации в цифровую форму как можно ближе к месту ее получения

· Преобразование выходной информации из цифровой формы в физическую форму как можно ближе к мету ее использования

· Защита от недостоверной и несанкционированной информации

· Защита отдельных пользователей от информации, которая для них не предназначена

· Защита от разрушения и потери информации и несанкционированного доступа к ней

Информационное обеспечение АСУ ТП должно быть достаточным для выполнения всех функций системы и предусматривать возможность расширения с учетом перспектив развития системы.

Требования к лингвистическому обеспечению

Лингвистическое обеспечение должно включать совокупность средств и правил, используемых при общении разработчиков, пользователей и эксплуатационного персонала системы.

Лингвистическое обеспечение должно быть рассчитано на пользователя, специалиста в своей предметной области, который не владеет универсальными языками программирования или описания алгоритмов.

Все компоненты интерфейса "человек - машина" (ИЧМ), с которыми непосредственно работает пользователь системы, все текстовые сообщения, надписи должны выполняться на украинском или русском языке. Допускается использование английского языка в средствах настройки операционной системы, СУБД, и т. п.

Лингвистическое обеспечение оператора (пользователя) должно включать:

· Инструментальные формирования и ведения базы данных

· Способы построения и интеграции в систему форматок отображения, текстовых сообщений, снабженных необходимыми "меню", "подсказками" и "помощью", при организации его диалога с системой.

· Способы формирования (конфигурирования) и интеграции в систему функций сбора и обработки информации, удаленного управления и автоматического регулирования

· Способы формирования (конфигурирования) и интеграции в систему технологической сигнализации, регистрации событий и их отображения оператору.

· Способы программирования и интеграции в систему специализированных задач пользователя

Вся текстовая информация должна отображаться и печататься на украинском или русском языке.

В качестве основного языка конфигурирования системы должен использоваться общепринятый язык конфигурирования подстанций SCL (SubstationConfigurationLanguage) в соответствие с IEC 61850-7 и стандартных SCL файлов:

· Описания технических характеристик системы - SSD (SystemSpecificationDescription)

· Описание конфигурирования подстанции – SCD (SubstationConfigurationDescription)

· Описание возможностей микропроцессорных устройств (IED) – ICD (IEDCapabilityDescription)

· Описание конфигурируемых микропроцессорных устройств – CID (ConfiguredIEDDescription)

Языки технологического программирования должны иметь средства документирования, которые позволяют соединять программирование функций и задач АСУТП с получением эксплуатационной документации.

Требования к программному обеспечению

Программное обеспечение (ПО), которое используется для работы АСУ ТП, конфигурации и обслуживания отдельных ее систем/подсистем, частей и элементов должно обеспечивать выполнение всех функций математического и информационного обеспечения системы в полном объеме.

ПО должно быть лицензионным и отвечать требованиям международных и национальных стандартов для открытых систем и их взаимодействию. Количество и объем лицензий должны обеспечивать возможность расширения системы в будущем на 25% с точки зрения количества обрабатываемых данных процесса.

ПО АСУ ТП должно отвечать следующим общим принципам:

· модульное построение всех составляющих;

· иерархичность ПО с обеспечением "приватности" и "прозрачности" данных для программ разных уровней и приоритетов;

· эффективность (минимальные затраты ресурсов);

· гибкость (возможность внесения изменений и перенастройки);

· надежность (соответствие заданному алгоритму, отсутствие ошибочных действий), защита от несанкционированного доступа к программам и данным, защита от разрушения как программ, так и данных);

· восстанавливаемость после сбоев;

· унификация решений;

· возможность расширения и усовершенствования.

· простота использования.

В состав ПО АСУ ТП должны входить:

· системное ПО, которое является совокупностью программных средств, предназначенных для общей организации вычислительного процесса.

· сетевое ПО, такое, которое является совокупностью программных средств, предназначенных для организации обмена информацией по магистралям системы.

· прикладное ПО, которое является совокупностью программных средств, предназначенных для решения прикладных заданий:

- сбор и обработка информации;

- формирование и выдача команд управления;

- предоставление и отображение информации;

- архивация и документирование информации;

· Сервисное программное обеспечение

В состав системного ПО должны входить:

· операционная система с графическим интерфейсом, который обеспечивает многозадачный режим работы;

· средства защиты процессов, программ и данных от программных сбоев и несанкционированного доступа;

· средства контроля функционирования системы и возобновления ее работы после сбоев и отказов без остановки системы;

· средства загрузки программ;

· библиотеки функций для математической обработки параметров;

· библиотеки интерактивной графики и графических функций;

· средства ведения архивов машинных носителей информации.

Прикладное ПО должно обеспечивать выполнение функций:

· отображения мнемовидов;

· аварийной сигнализации и событий;

· отображения параметров состояния системы.

· Архивации всех регистрируемых параметров.

Средства архивирования должны обеспечивать локальный и удаленный доступ к архивной информации посредством стандартных запросов, в том числе из внешних приложений (наличие программного интерфейса).

· автоматической поддержки информации базы данных в актуальном состоянии;

· документирования и формирования отчетов;

· измерения и первичной обработки технологических параметров.

· Конфигурирование.

Вся информация конфигурирования АСУТП должна быть структурирована и храниться в централизованной базе данных. При структурировании данных должны применяться нормы стандарта IEC 61850-7.

Сервисное программное обеспечение должно включать:

· Программные средства резервного копирования и восстановления баз данных и содержимого

Требования к метрологическому обеспечению

Метрологическое обеспечение распространяется на информационно-измерительные каналы, линии связи и датчики, реализуемые АСУ ТП алгоритмами контроля технологического процесса, включая расчетные алгоритмы.

Состав и содержание работ по метрологическому обеспечению АСУ ТП на всех стадиях разработки, внедрения и эксплуатации должны отвечать требованиям Закона Украины "О метрологии и метрологической деятельности", ГКД 34.20.507-2003 "Техническая эксплуатация электрических станций и сетей. Правила".

Средства измерительной техники, которые используются в АСУ ТП, должны быть зарегистрированы в Государственном Реестре Средств Измерительной Техники как средства, которые разрешены к применению в Украине, или пройти Государственную метрологическую аттестацию.

Информационно-измерительные каналы АСУ ТП при проведении опытной эксплуатации АСУ ТП должны пройти метрологическую аттестацию, согласно разработанным программам и методикам, по которым при последующей эксплуатации АСУ ТП должна проводиться периодическая проверка их метрологических характеристик.

Требования к запасным частям и приспособлениям (ЗИП)

Поставщик должен предоставить перечень запасных частей, расходных материалов и оборудования, необходимых, по его мнению, для монтажа, наладки, пуска, а также технического обслуживания и ремонта ПТК в течение 10 лет эксплуатации оборудования.

Объем запасных частей должен гарантировать выполнение требований готовности и ремонтопригодности ПТК в течение указанного срока эксплуатации.

В состав оборудования должны входить специализированные проверочные устройства, которые необходимы для монтажа, наладки, пуска, технического обслуживания и ремонта каждой единицы программно-технических средств, которые поставляются (микропроцессорные проверочные системы, тестеры цифрового оборудования, калибраторы для проверки измерительных каналов и т.п.).

Требования к документации

Производитель (поставщик) каждой системы (подсистемы) в составе АСУ ТП должен предоставить полный комплект технической, проектной и эксплуатационной документации на украинском или русском языке, в составе, необходимом для проектирования, монтажа, наладки, пуска, ввода в эксплуатацию, обеспечения правильной и безопасной эксплуатации, технического обслуживания оборудования и ПТС, что поставляются.

Согласно с ГОСТ 34.602-89 и с РД 50-34.698-90 требования к документам, которые должны быть выданы, регламентированы на основе таблицы 2 ГОСТ 34.201-89.

ТехническаяДокументация

Все технические и программные компоненты поставляемой системы должны быть обеспечены стандартной технической документацией Поставщика, включая:

· Технические формуляры на компоненты технических средств с подтверждением (сертификатами) затребованных технических и функциональных требований к этим компонентам, которые могут быть изложены в технических описаниях и технических характеристиках поставляемых технических средств

· Сертификаты соответствия для поставляемых в рамках системы программных протоколов информационных обменов, подтвержденных авторизованными центрами тестирования.

· Документация на программные компоненты системы, включая:

- Описание программных компонент

- Руководства пользователя

- Инструкции по инсталляции и сопровождению программного обеспечения

- Инструкции по эксплуатации для оперативного персонала

Проектная документация

На этапе разработки АСУТП должна быть выполнена проектная рабочая документация в полном объеме в соответствии с ГОСТ 34.602-89, ГОСТ 34.201-89, РД50-34.698-90 и включать следующие разделы:

· общесистемные решения;

· информационное обеспечение;

· организационное обеспечение;

· техническое обеспечение;

· программное обеспечение.

Кроме того, должны быть представлены:

· схема структурная комплекса технических средств системы;

· схема кабельных каналов (ВОЛС, связь, и т. п.);

· схема вторичных соединений между аппаратными составляющими ПТК АСУТП и внешними связями;

· журнал кабельно-проводниковой продукции;

· спецификация оборудования;

· ведомость потребности в материалах и локальная смета;

· схема соединения внешних проводок;

· схема подключения внешних проводок;

· таблица соединений и подключений;

· чертеж общего вида;

· план расположения проводок, оборудования, установки технических средств;

· схемы принципиальные.

В составе рабочей документации должен быть выполнен:

· расчёт надёжности АСУ ТП согласно стандарту IEC

· расчёт эффективности АСУ ТП согласно стандарту IEC

Рабочая документация на АСУТП должна быть согласована с соответствующими службами Заказчика в установленном порядке.