Виды автоматизированных систем

В зависимости от объекта и задач автоматизации различают следующие основные автоматизированные системы управления:

1. Автоматизированная система управления предприятием АСУП;

2. Автоматизированная система диспетчерского управления АСДУ (АСОДУ, АСОДУЭ, АСДТУ);

3. Автоматизированная система управления технологическими процессами АСУ ТП.

4. Автоматизированная информационно-измерительная система АИИС (АИИС КУЭ, АИИС ТУЭ, АИИС КЭ).

Автоматизированная система управления предприятием включает в свой состав все другие автоматизированные системы конкретного предприятия и предназначена для повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятия [1]. Таким образом, АСУП является интегрированной системой, сочетающей функции организационно-экономического и технологического управления.

К числу АС, выполняющих функции управления технологическими процессами (процессами выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии), относятся АСДУ и АСУ ТП.

Наряду с термином АСДУ в промышленности используются и другие близкие наименования автоматизированных систем технологического управления, например, автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ) автоматизированная система диспетчерско-технологического управления (АСДТУ). В настоящем курсе основной материал посвящен подсистемам АСДУ – системам телемеханики и связи. Задачи диспетчерского управления и контроля рассматриваются в следующем параграфе.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами в электроэнергетике применяют на подстанциях, а также энергоблоках электростанций. В АСУ ТП энергоблоков автоматизации подлежат большое количество технологических процессов неэлектрического характера, в том числе процессов подачи топлива, паровых котлов, турбин и большого количества вспомогательного оборудования. Поэтому вопросы построения АСУ ТП заслуживают отдельного внимания и в настоящем курсе не рассматриваются. АСУ ТП подстанций должна выполнять функции оперативного и автоматического управления электрооборудованием подстанции является составной частью системы диспетчерского и технологического управления электрическими сетями. Таким образом, с одной стороны, АСУ ТП характеризуются меньшим количеством выполняемых функций по сравнению с АСДУ, а с другой стороны значительно меньшим временем цикличности сбора данных.

Широкое внедрение АСУ ТП происходит именно в последнее время. Это во многом связано с широким внедрением на подстанциях различных интеллектуальных электронных устройств, в том числе многофункциональных измерительных преобразователей телемеханики, цифровых устройств релейной защиты и автоматики.

Следует отметить, что АСУ ТП применяются только на обслуживаемых подстанциях. На подстанциях без обслуживающего персонала устанавливаются только системы сбора технологической информации, в том числе устройства телемеханики.

В настоящее время большой интерес представляют автоматизированные информационно-измерительные системы учета электроэнергии. Следует отметить, что согласно существующим нормативным документам, все субъекты оптового рынка электроэнергии, должны иметь АИИС КУЭ. К числу субъектов оптового рынка электроэнергии относятся электростанции, входящие в состав оптовых и территориальных генерирующих компаний, сетевые предприятия, входящие в состав федеральной сетевой компании и региональных сетевых компаний.

В отличие от автоматизированных систем технологического управления в АИИС КУЭ могут отсутствовать функции оперативного контроля и управления. При этом объектом автоматизации является сбор данных с микропроцессорных счетчиков электроэнергии, архивирование данных и автоматизированная обработка результатов измерений с целью проведения финансовых расчетов за переданную/потребленную электроэнергию. В автоматизированных системах технологического управления имеются аналогичные функции, связанные со сбором измерительной информации с последующей ее обработкой. Принципиальное отличие состоит в том, что к автоматизированным системам технологического управления предъявляются более жесткие требования к скорости сбора данных, а к АИИС КУЭ – к точности и достоверности измерительной информации.

Ранее в АСДУ всегда использовалась информация об активной/реактивной мощности и энергии по контролируемым присоединениям. При этом информации об отпущенной или принятой электроэнергии или соответствующие им получасовые (часовые) значения мощностей поступала от устройств телемеханики (так называемые интегральные телеизмерения) или дорасчитывались (псевдоизмерения).

В современных АСДУ на нижнем уровне управления применяются интеллектуальные устройства, некоторые из которых выполняют наряду с основными функциями измерение активной/реактивной энергии и мощности с классом точности сопоставимым с микропроцессорными счетчиками для коммерческого учета электроэнергии. Соответственно при этом полностью решается задача технического учета электроэнергии и задача замещающего по отношению АИИС КУЭ учета электроэнергии.

Международный термин, соответствующий автоматизированным системам технологического управления – SCADA, который в свою очередь является сокращением от Supervisory Control And Data Acquisition. При дословном переводе на русский язык данный термин соответствует диспетчерскому управлению и сбору данных.

SCADA часто представляют в виде системы, верхний уровень которой представлен компьютерным оборудованием и программным обеспечением. Среднее звено SCADA связано с применением контроллеров или устройств сбора данных, в соответствии с международным обозначением PLC или RTU, а также систем передачи данных. Основное назначение среднего уровня SCADA связано со сбором и локальной обработкой данных.На нижнем уровне SCADA находятся датчики и измерительные преобразователи, преобразующие физические параметры контролируемого объекта (температуру, давление, ток) в нормированные электрические сигналы.

Следует отметить, что в литературе существует и более узкое применение термина SCADA – как программного обеспечения для автоматизированной системы технологического управления, предназначенного для сбора и архивирования данных, контроля и управления технологическим процессом, отображения данных в удобном для восприятия виде.