1.2 Требования к асутп

1.2.1 Требования нормативных документов к функциям асутп

Энергоблоки должны быть оснащены автоматизиро­ванными и автоматическими сис­темами, обеспечивающими автоматизацию процессов производства, транспортировки и распре­деления энергии с учетом таких особенностей этих процессов:

• высокой скорости протекания ядерных и электродинамических процессов и невозмож­ности управления ими оперативным персона­лом;

• невозможности складирования готовой продукции, вызываю­щей необходимость под­держания производства электроэнергии в точном соответствии с потреблением;

• необходимости обеспечения устойчивой параллельной работы энергоблоков в объе­диненной энергосистеме Украины и с энергосистемами других стран;

• необходимости обеспечения ядерной, радиационной и экологи­ческой безопасности при эксплуатации энергообъектов и др.

Автоматизированные системы должны обеспечить реше­ние информационных и/или управляющих задач производственно-технологического, оперативно-диспетчерского и ор­ганизационно-экономического управления производством, транспортировкой и распреде­лением энергии. Решения этих задач возлагаются на следу­ющие АС, отличающиеся функ­циональным назначением:

• измерительные информационные системы;

• информационно-вычислительные системы;

• сигнализации;

• системы защит и блокировок;

• автоматические системы регулирования;

• системы логического управления.

При этом ИИС, ИВС и СС должны осуществлять сбор и пред­ставление пользова­телю измерительной и другой информации (све­дений) о технологических объектах и про­цессах. Кроме перечис­ленных функций, ИВС должны осуществлять обработку и, при необ­ходимости, регистрацию этой информации, а СС - световое и/или звуковое извещение персонала об изменениях сигналов, парамет­ров, команд.

Кроме сбора и обработки информации системы защит и блокировок, автоматические системы регулирования и системы логического управления должны вырабатывать и выда­вать управляющие воздействия на объект уп­равления для поддержания параметров, ха­рактеризующих его функ­ционирование, в эксплуатационных пределах или для приведения объекта управления в безопасное состояние.

Автоматизированные системы могут функционировать как самостоятельные сис­темы, так и как подсистемы интегрирован­ных или комплексной АС:

• автоматизированной системы диспетчерского управления;

• автоматизированной системы управления технологическим процессом;

• автоматизированной системы управления предприятием;

• комплексной автоматизированной системы управления.

Автоматизированная система диспетчерского управления пред­ставляет собой ин­тегрированную АС, обеспечивающую автоматиза­цию управления оперативно-диспетчер­ской деятельности.

Автоматизация управления производственно-технологической деятельностью про­изводства электрической и тепловой энергии должна осуществляться с помощью интегри­рованных АСУТП, в которых информационные и управляющие АС функционируют как под­системы.

Различают АСУТП установок и систем и АСУТП энер­гообъектов.

АСУТП установок и систем - это АСУТП энергоблоков (для электростанций с блоч­ной компоновкой), котлов и турбогенерато­ров (для электростанций с поперечными свя­зями), открытых и зак­рытых распределительных устройств, присоединений, станцион­ных СП, станционных технологических систем. АСУТП установок и систем обеспечивает воз­можность управления данными установками или системами как единым технологическим комплексом.

АСУТП энергообъекта объединяет в единую автоматизирован­ную систему АСУТП установок и систем, обеспечивая возмож­ность управления энергообъектом как единым технологическим комплексом.

АСУТП должны быть распределенными, многофункци­ональными, свободно про­граммируемыми автоматизированными системами, рассчитанными на длительное непре­рывное функцио­нирование в реальном масштабе времени и реализующими необхо­димые функции сбора, обработки и представления информации, а также функции управления, ре­гулирования, защит, блокировок и сигнализации.

АСУТП должны создаваться как единые системы информации и управления на ос­нове передовых системотехнических принципов и, как правило, на базе единого про­граммно-технического комплекса. В тех случаях, когда АСУТП создается на разнотипных тех­нических и программных средствах, они должны быть настолько совместимы между со­бой в части обмена информацией и програм­много обеспечения, насколько это необходимо для создания единой интегрированной АСУТП.

При таком подходе обеспечивается не только повышение эконо­мичности, надежно­сти и безопасности производства, передачи и снабжения потребителям энергии, но также снижение материаль­ных ресурсов, энергопотребления, трудозатрат на монтаж и наладку, существенное уменьшение численности персонала, обслуживаю­щего АСУТП.

В это же время АСУТП должна быть надежной, простой и удоб­ной в эксплуатации.

Структура и технические свойства АСУТП должны ис­ключать возможность потери управления оборудованием по причи­не пожара, отказов электропитания, вентиляции и другим общим причинам и обеспечивать безаварийный останов оборудования.

АСУТП представляет собой многоуровневую систему, построенную по иерархиче­скому принципу в соответствии с техно­логической структурой и особенностями компоновки технологичес­кого объекта управления, используя принцип «разделения интеллекта».

Количество уровней АСУТП, а также распределение функций и задач между ними зависит от структуры комплекса технических и программных средств, на базе которого создается АСУТП. В боль­шинстве случаев таких уровней два: верхний и нижний.

В АСУТП установок и систем на нижнем уровне осуществляет­ся, как правило, сбор информации, обработка определенной части алгоритмов информации и управления, фор­мирование и выдача сиг­налов управления. На верхнем уровне происходит обработка оставшейся части алгоритмов информации и управления, обеспечивая в комплексе с ниж­ним уровнем выполнение всех функций АСУТП. Через верхний уровень осуществляется также интерфейс персонала с АСУТП.

В АСУТП энергообъекта нижним уровнем являются АСУТП установок и систем, а верхним - энергообъектовый (на электростан­циях - станционный, на подстанциях – под­станционный и т.п.) уро­вень. При этом АСУТП энергообъекта обеспечивает выполнение функций и решение задач, информационная база которых формиру­ется за счет информа­ции от различных установок и систем (присое­динений) и с уровня энергосистемы, а также тех задач, управляющие воздействия которых реализуются на нескольких установках и системах (присоединениях) энергообъекта или за его пределами. АСУТП установок и сис­тем должны обеспечить функционирование этих структурных единиц энергообъекта в со­ответствии с задания­ми (критериями, уставками) верхнего уровня АСУТП энергообъек­та в нормальных и аварийных режимах работы. В случае отсутствия связи у АСУТП установок и систем с верхним уровнем, она, а также оставшаяся часть АСУТП энергообъекта, сохра­нившая связи с дру­гими АСУТП установок и систем, должны обеспечить выполнение тех функций и задач, для которых существуют необходимая инфор­мационная база и исполни­тельные механизмы для реализации воз­действий.

Состав реализуемых функций и решаемых задач на каждом уров­не управления, оп­ределяется с учетом его специфики.

При эксплуатации АСУТП установок и систем решают­ся следующие задачи:

1. измерение параметров, прием, обработка и представление пер­соналу, в удобном для восприятия и принятия решений виде, достаточной, достоверной и своевре­менной информации о ходе техноло­гического процесса и состоянии оборудования;

2. управление оборудованием, в том числе автоматическое под­держание параметров в пределах, оговоренных проектом или задан­ных оперативным персоналом, а также выполнение комплексов дис­кретных управляющих воздействии регулирую­щими органами для приведения параметров в эксплуатационные или заданные пределы в нормальных, предаварийных, переходных и послеаварийных ре­жимах работы (дистанционное и программно-логическое управле­ние, а для АЭС, кроме того, - управление системами обеспечения безопасности);

3. автоматизация пусков и остановов энергоблоков;

4. релейная защита и автоматика основного электрического обору­дования энерго­блока или агрегата (генератора, блочного трансфор­матора, рабочего и резервного трансформаторов собственных нужд);

5. приведение оборудования в безопасное состояние системами технологической за­щиты путем снижения нагрузки или останова при возникновении аварийной ситуа­ции (отклонении параметров за допустимые пределы);

6. синхронизация блока генератор-трансформатор или генератора с электросетью;

7. регистрация протекания технологического процесса, контроли­руемых параметров и параметров, отклонившихся от заданного зна­чения;

8. распознавание и регистрация предаварийных, аварийных и пос­леаварийных собы­тий и ситуаций, процессов, а также выявление первопричин аварий и срабатывания зашит;

9. расчет технико-экономических показателей работы агрегата;

10. диагностика состояния оборудования, диагностика и опробова­ние комплексных сис­тем автоматики;

11. оповещение оперативного персонала с помощью светового, и, при необходимости, звукового сигналов, а также в виде сообщений на терминалах оперативного кон­тура управления, о возникающих нарушениях нормальной эксплуатации оборудо­вания (предупреди­тельная сигнализация), а также о нарушениях пределов и/или усло­вий безопасной эксплуатации (аварийная сигнализация);

12. оперативное представление персоналу обобщенной информа­ции о текущем состоя­нии оборудования и информационная поддер­жка персонала с целью обес­печения правильности операторской де­ятельности в аварийных ситуациях;

13. обмен достоверной технологической и технико-экономической информацией о ра­боте технологического объекта управления со смежными системами и верхним уровнем иерархического управле­ния.

АСУТП технологических комплексов энергообъектов реализуют такие функции:

• подготовка и передача по запросу энергообъектового уровня оперативной, диагности­ческой и организационно-экономической информации;

• оперативное управление агрегатами и комплексом в целом;

• автоматическая сигнализация неисправностей;

• контроль и отображение важнейших параметров;

• регистрация важнейших параметров и т.п.

При эксплуатации АСУТП энергообъекта, как правило, должны решаться следующие задачи:

1. прием и обработка информации о работе станционного (подстанционного) оборудова­ния;

2. обмен информацией с нижним уровнем управления (с АСУТП установок и систем);

3. обмен информацией между подсистемами нижнего уровня (между АСУТП энергобло­ков, установок и систем, технологичес­ких комплексов и т.п.);

4. обмен информацией с автоматизированными системами диспетчерского управле­ния и другими объектами (диспетчерски­ми пунктами, центрами противоаварийного управления и т.п.). Объем и характер информации обмена должны соответствовать ру­ководящим указаниям по выбору объемов информации, проектиро­ванию систем сбора и передачи информации в энергосистемах;

5. оперативный контроль и оперативное управление элементами главной схемы элек­трических соединений, схемы собственных нужд энергообъекта и его технологиче­ских комплексов;

6. регулирование активной и реактивной мощности, в том числе участие в регулирова­нии частоты и мощности электроэнергетической системы, а также в ре­гулировании и ограничении перетоков мощности в ней;

7. выбор регулирующих средств и регулирование напряжения в узлах электроэнергети­ческой системы, примыкающих к энергообъекту;

8. регулирование напряжения собственных нужд;

9. противоаварийное управление (предотвращение и ограничение развития аварий­ных процессов на энергообъекте путем воздействия его противоаварийной автома­тики и отработки воздействий систем­ной противоаварийной автоматики, а в неко­торых случаях и отра­ботки воздействий противоаварийной автоматика региона);

10. распределение заданий (сигналов) противоаварийного управле­ния в пределах энер­гообъекта;

11. автоматическое изменение настройки РЗА при изменении режи­ма работы электро­энергетической системы или участка сети;

12. синхронизация генераторов с электросетью;

13. технологическая, предупредительная и аварийная сигнализация станционного обору­дования;

14. регистрация аварийных ситуаций и процессов (параметров и событий) энергообъ­екта;

15. учет выработанной, отпущенной и потребленной на собственные нужды электроэнер­гии;

16. контроль качества электроэнергии;

17. учет тепловой энергии;

18. расчет ТЭП работы энергообъекта;

19. контроль состояния гидросооружений;

20. экологический контроль;

21. контроль радиационной обстановки;

22. обработка, в том числе определение параметров, информации о работе оборудова­ния;

23. диагностика состояния и расчет ресурсов оборудования и диаг­ностика комплекс­ных систем автоматизации;

24. учет наложенных заземлений в схемах электрических соедине­ний энергообъекта,

25. оформление бланков оперативных переключении;

26. автоматическая блокировка неправильных операций оператив­ного персонала при оперативных переключениях в схемах электри­ческих соединений энергообъекта;

27. составление заявок на вывод оборудования в ремонт;

28. документирование, хранение и предоставление ретроспектив­ной информации;

29. анализ аварийных ситуаций и процессов;

30. накопление и анализ статистических данных о работе основно­го и вспомогательного оборудования энергообъекта и комплексных систем автоматизации;

31. представление нормативно-справочной информации.

Для каждого уровня АСУТП должны предусматривать­ся посты управления, являю­щиеся рабочими местами оперативного персонала. Общая концепция управления должна ориентироваться на сокращение числа постов управления и их оптимизацию в части раз­мещения средств информации, управления и связи.

Для блочных электростанций основным постом управления является блочный щит управления, предназначенный для цен­трализованного управления основным технологиче­ским и электри­ческим оборудованием энергоблока при пуске, нормальной работе, плано­вых и аварийных остановах (включая расхолаживание), а так­же при ликвидации аварийных ситуаций.

Каждый энергоблок АЭС, кроме БЩУ, должен иметь резервный щит управления, предназначенный для аварийного останова, аварийного расхолаживания энергоблока и организации отвода ос­таточных тепловыделений с обеспечением ядерной и радиационной безопасности, если по каким-либо причинам этого нельзя осуще­ствить с БЩУ.

Оперативное управление энергообъектом в целом должно осуще­ствляться с ЦЩУ.

Оптимальная организация выполнения персоналом фун­кциональных обязанностей достигается при реализации поста уп­равления в виде автоматизированного рабочего места. В зави­симости от количества персонала на посту управления, может быть органи­зован один или несколько автоматизированных рабочих мест. АРМ должны ос­нащаться программно-техническими, организационными и техноло­гическими средствами, обеспечи­вающими выполнение персоналом функциональных обязанностей на данном рабочем месте.

Кроме автоматизированных рабочих мест оперативного персонала, осуществляюще­го управление технологическим оборудованием, должны быть орга­низованы:

• автоматизированные рабочие места персонала, осуществляющего обслуживание AC - автоматизированное рабочее место начальника смены подразделения, обслуживающего АС;

• автоматизированное рабочее место инст­рументальной (инженерной) системы АС; ав­томатизированное рабочее место персонала, обслу­живающего РЗА и т.п.;

• автоматизированные рабочие места персонала, использующего базу данных AC - ав­томатизированное рабочее место под­разделения, осуществляющего контроль технико-экономически­х показателей энергообъекта и составляющего соответст­вующие отчетные документы; автоматизированное рабочее место персонала под­разделений, осуществля­ющих контроль за дефектами оборудования, его ресурсом и плани­рующих ремонты, техническое обслуживание, модернизацию и за­мену обо­рудования.

Количество и функциональное назначение автоматизированных рабочих мест опре­деляются проектом или руководством энергообъекта с учетом таких основных обстоя­тельств:

- решения по этому вопросу органа государственного регулиро­вания и надзора или/и высшего административного органа;

- объема функции и задач, а также интенсивности труда на дан­ном рабочем месте;

- достигнутого технического уровня совершенства и надежности технических и про­граммных средств, наличия рациональных типо­вых проектных решений, пакетов прикладных программ и возмож­ностей технических средств;

- подготовленности к автоматизации рабочего места.