Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59366-2021 "Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Система мониторинга переходных режимов. Концентраторы синхронизированных векторных данных. Нормы и требования" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 апреля 2021 г. N 215-ст) (с изменениями и дополнениями)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59366-2021
"Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Система мониторинга переходных режимов. Концентраторы синхронизированных векторных данных. Нормы и требования"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 апреля 2021 г. N 215-ст)

United power system and isolated power systems. Relay protection and automation. Wide-area measurement system. Phasor data concentrator. Norms and requirements

ОКС 27.010

Дата введения - 1 мая 2021 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Разработан Акционерным обществом "Системный оператор Единой энергетической системы"

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 "Электроэнергетика"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 апреля 2021 г., N 215-ст

4 Введен впервые

Введение

В соответствии с пунктом 168 Правил технологического функционирования электроэнергетических систем [1] в энергосистеме следует осуществлять регистрацию аварийных событий и процессов, в том числе с использованием устройств системы мониторинга переходных режимов.

Согласно пункту 135 Требований к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики [2] система мониторинга переходных режимов должна состоять из устройств синхронизированных векторных измерений и концентраторов синхронизированных векторных данных, устанавливаемых на объектах электроэнергетики.

Общие требования к оснащению объектов электроэнергетики концентраторами синхронизированных векторных данных установлены Требованиями к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики [2].

Настоящий стандарт разработан в развитие положений указанных нормативных правовых актов, а также ГОСТ Р 59364-2021 "Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Система мониторинга переходных режимов. Нормы и требования" и направлен на обеспечение нормативно-технической основы для применения технологии синхронизированных векторных измерений, построения и функционирования системы мониторинга переходных режимов в Единой энергетической системе России и технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах.

Функциональные требования к концентраторам синхронизированных векторных данных, установленные настоящим стандартом, обусловлены требованиями по их применению в составе системы мониторинга переходных режимов. Требования к концентраторам синхронизированных векторных данных при их применении в иных информационно-технологических системах мониторинга и управления, использующих данные синхронизированных векторных измерений, определяются требованиями к данным системам.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает:

- основные функциональные требования к концентраторам синхронизированных векторных данных (далее - КСВД) при их применении в составе системы мониторинга переходных режимов энергосистемы;

- требования к порядку и методике проведения испытаний КСВД в целях подтверждения их соответствия требованиям настоящего стандарта.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на системного оператора, субъектов оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике в технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, собственников и иных законных владельцев объектов электроэнергетики, организаций, осуществляющих деятельность по разработке, изготовлению, внедрению, наладке, эксплуатации КСВД, а также проектных и научно-исследовательских организаций.

1.3 Настоящий стандарт предназначен для применения при проектировании, строительстве, реконструкции, модернизации и техническом перевооружении объектов электроэнергетики, технологическом присоединении объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии к электрическим сетям, создании (модернизации) комплексов и устройств релейной защиты и автоматики, техническом оснащении диспетчерских центров системного оператора и субъектов оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике в технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах, модификации программного обеспечения КСВД, затрагивающей функции КСВД, подлежащие проверке в соответствии с настоящим стандартом.

1.4 Требования настоящего стандарта не распространяются (за исключением случаев, указанных в абзаце четвертом настоящего пункта) на КСВД, если КСВД:

- установлены на объектах электроэнергетики до вступления в силу настоящего стандарта;

- подлежат установке на объектах электроэнергетики в соответствии с проектной (рабочей) документацией на создание (модернизацию) комплексов или устройств релейной защиты и автоматики, согласованной и утвержденной в установленном порядке до вступления в силу настоящего стандарта.

Для указанных КСВД выполнение требований настоящего стандарта должно быть обеспечено при их модернизации, замене или модификации программного обеспечения, затрагивающей функции КСВД, подлежащие проверке при проведении испытаний КСВД.

1.5 Настоящий стандарт не устанавливает требования к объему заводских проверок, условиям эксплуатации, сервисному обслуживанию, пожаробезопасности, электробезопасности, электромагнитной совместимости, информационной безопасности, а также оперативному и техническому обслуживанию КСВД.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55105 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Противоаварийная автоматика энергосистем. Нормы и требования

ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 104. Доступ к сети для ГОСТ Р МЭК 870-5-101 с использованием стандартных транспортных профилей

ГОСТ Р 59365 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Система мониторинга переходных режимов. Устройства синхронизированных векторных измерений. Нормы и требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59365, ГОСТ Р 55105, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 агрегирование данных: Режим автоматической обработки данных синхронизированных векторных измерений (выборка данных и при необходимости их модификация) и формирование выходного кадра данных с одной меткой времени из совокупности получаемых КСВД потоков данных.

3.1.2 время задержки данных КСВД (время задержки): Разница во времени между моментом поступления первого входного кадра данных синхронизированных векторных измерений с данной меткой времени и моментом отправки КСВД выходного кадра с данной меткой времени (равна сумме относительного времени ожидания и времени обработки).

3.1.3 время обработки данных КСВД (время обработки): Интервал времени, в течение которого производится агрегирование данных.

3.1.4 концентратор синхронизированных векторных данных; КСВД: Программно-техническое устройство, выполняющее прием, обработку, хранение и передачу данных синхронизированных векторных измерений.

3.1.5 линейный архив: Совокупность данных синхронизированных векторных измерений, записанных КСВД в соответствии с заданной конфигурацией.

3.1.6 модификация данных: Режим автоматической обработки данных синхронизированных векторных измерений с целью их преобразования в соответствии с заданным алгоритмом (дорасчет данных, уменьшение темпа передачи данных, преобразование формата данных, преобразование координат данных).

3.1.7 номер версии программного обеспечения КСВД: Индивидуальный цифровой, буквенный или буквенно-цифровой набор (мажорная (основная) часть номера версии ПО), отличающий указанную версию программного обеспечения КСВД от других версий и подлежащий изменению при модификации обязательных к реализации в соответствии с настоящим стандартом функций программного обеспечения КСВД.

3.1.8 относительное время ожидания приема данных КСВД (относительное время ожидания): Задаваемый интервал времени приема данных синхронизированных векторных измерений с одной меткой времени, отсчитываемый от момента поступления в КСВД первого кадра данных с этой меткой времени.

3.1.9 пересылка данных: Режим работы КСВД, предусматривающий ретрансляцию данных синхронизированных векторных измерений без их обработки.

3.1.10 поток данных: Данные синхронизированных векторных измерений, передаваемые источником данных в заданном объеме и с заданной периодичностью получателю данных.

Примечание - Отсчитывается от момента получения всех ожидаемых данных с одной меткой времени или истечения относительного времени ожидания и завершается в момент отправки КСВД выходного кадра агрегированных данных с этой меткой времени.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ДЦ - диспетчерский центр;

ПАК РВ - программно-аппаратный комплекс моделирования энергосистем в режиме реального времени;

ПО - программное обеспечение;

СВИ - синхронизированные векторные измерения;

УСВИ - устройство синхронизированных векторных измерений;

HTTP - протокол передачи гипертекста;

SOAP - протокол обмена структурированными сообщениями в распределительной вычислительной среде;

UTC - всемирное координированное время.

4 Требования к концентраторам синхронизированных векторных данных

4.1 Общие требования к КСВД

4.1.1 В структуре системы мониторинга переходных режимов КСВД подразделяют на следующие категории, различающиеся объемом функциональных требований:

- локальные - устанавливают на электростанциях и подстанциях;

- региональные - устанавливают в ДЦ территориальных и объединенных энергосистем, а также в системах сбора информации собственников и иных законных владельцев объектов электроэнергетики, обеспечивающих сбор данных СВИ с двух и более локальных КСВД различных объектов электроэнергетики;

- главный - устанавливают в главном ДЦ системного оператора.

4.1.2 Если в настоящем стандарте не указано иное, то его требования применяют к КСВД любой категории.

4.1.3 КСВД должен обеспечивать обмен информацией с УСВИ и другими КСВД в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, стандартами [3] и [4].

4.2 Требования к функциональности КСВД

4.2.1 В локальных КСВД должны быть реализованы следующие функции:

а) прием данных СВИ по протоколу [3];

б) передача данных СВИ по протоколу [3]:

- не менее двух независимых потоков данных через два независимых Ethernet-порта;

- не менее чем двум получателям;

в) передача данных СВИ по протоколу в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60870-5-104;

г) агрегирование данных в соответствии с 4.2.3;

д) включение в каждый выходной кадр данных СВИ метки времени, привязанной к UTC;

е) модификация данных в соответствии с 4.2.4;

ж) мониторинг качества данных, принимаемых от УСВИ;

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

и) самодиагностика корректности работы программных модулей с фиксацией событий в журнале;

к) архивирование, хранение и передача по запросу архивных данных СВИ в соответствии с 4.2.5;

л) функции пользовательского интерфейса в соответствии с 4.2.6.

4.2.2 В региональных и главном КСВД в дополнение к функциям локальных КСВД, указанным в 4.2.1, должны быть реализованы следующие функции:

а) одновременное функционирование в режиме агрегирования и пересылки данных с передачей не менее четырех независимых потоков данных по протоколу [3];

б) управление потоками данных:

- расстановка приоритетов входных потоков данных с дублированной информацией;

- разбиение входных потоков данных;

в) мониторинг качества данных СВИ, принимаемых от иных КСВД;

г) прием, хранение и передача информации о качестве результатов измерений в соответствии с протоколом [3];

д) прием архивных данных СВИ от КСВД в соответствии с 4.2.5.

4.2.3 Требования к реализации в КСВД функции агрегирования данных

4.2.3.1 При работе КСВД в режиме агрегирования обработка данных СВИ с данной меткой времени должна реализовываться при наступлении одного из следующих условий: завершения приема всех требуемых данных СВИ с данной меткой времени в пределах относительного времени ожидания либо истечения заданной величины относительного времени ожидания вне зависимости от количества полученных данных СВИ с данной меткой времени.

4.2.3.2 В КСВД должна быть обеспечена возможность задания величины относительного времени ожидания для каждого исходящего от КСВД потока данных.

4.2.3.3 При работе КСВД в режиме агрегирования данных информация о метках времени и качестве синхронизации результатов измерений должна дублироваться в выходных кадрах данных СВИ.

4.2.3.4 КСВД должен обеспечивать возможность установки относительного времени ожидания в диапазоне:

- для локальных КСВД - от 20 до 100 мс;

- для региональных КСВД - от 20 до 2000 мс;

- для главных КСВД - от 20 до 15000 мс.

4.2.3.5 КСВД должен обеспечивать выполнение агрегирования данных за время, не превышающее:

- для локальных КСВД - 50 мс;

- для региональных и главных КСВД - 100 мс.

4.2.4 Требования к реализации в КСВД модификации данных

4.2.4.1 КСВД должен обеспечивать модификацию данных в режиме агрегирования данных.

4.2.4.2 В КСВД должны быть реализованы следующие способы модификации данных:

а) дорасчет параметров в соответствии с конфигурацией КСВД;

б) корректировка фазы (амплитуды) синхронизированных векторов на установленное смещение и/или поправочный коэффициент;

в) масштабирование данных СВИ путем линейного преобразования с заданными смещениями и/или коэффициентами для каждого отдельного параметра в потоке данных;

г) вычисление следующих параметров:

- значения фазных и трехфазных активной, реактивной и полной мощности (Р _а, Р _b, Р _с, Р, Q _a, Q _b, Q _c, Q, S _a, S _b, S _c, S);

- синхронизированные векторы линейных напряжений, где модулем является действующее значение основной гармоники линейного напряжения (U _ab, U _bc, U _ca), а фазовым углом соответствующий абсолютный угол (, , );

- синхронизированные векторы напряжений прямой, обратной и нулевой последовательности, где модулем является значение напряжения прямой, обратной или нулевой последовательности (U ₁, U ₂, U ₀), а фазовым углом соответствующий абсолютный угол (, , );

- синхронизированные векторы токов прямой, обратной и нулевой последовательности, где модулем является значение тока прямой, обратной или нулевой последовательности (I ₁, I ₂, I ₀), а фазовым углом соответствующий абсолютный угол (, , );

д) уменьшение темпа передачи данных до любого из следующих значений - 1, 5, 10, 25 кадров в секунду;

е) прямое и обратное преобразование формата данных СВИ из целочисленного формата в формат с плавающей точкой;

ж) прямое и обратное преобразование координат данных СВИ из декартовых в полярные.

4.2.5 Требования к реализации в КСВД функций приема и передачи архивных данных СВИ

4.2.5.1 КСВД должен обеспечивать автоматическое архивирование и хранение данных СВИ в виде линейного архива.

4.2.5.2 Для выполнения функции приема/передачи архивных данных СВИ в локальных и региональных КСВД должна быть реализована технология web-сервисов в соответствии с приложением А. Структура сообщений при запросе архивных данных СВИ должна быть в соответствии с приложением Б.

4.2.6 Требования к функциям пользовательского интерфейса КСВД

4.2.6.1 В пользовательском интерфейсе КСВД должны быть реализованы следующие функции:

а) настройка параметров адресной информации подключаемых УСВИ или КСВД;

б) настройка перечня принимаемых и расчетных СВИ;

в) мониторинг и диагностика корректности работы программных модулей;

г) просмотр журнала событий:

- ошибки связи;

- программные ошибки КСВД;

- ошибки синхронизации времени источников данных СВИ;

- факты перезагрузки системы;

- нехватка вычислительных ресурсов и памяти;

- изменение состояния входных и выходных потоков данных.

4.2.6.2 Пользовательский интерфейс регионального и главного КСВД должен поддерживать:

а) представление параметров электрического режима в виде графиков и векторных диаграмм, возможность добавления на график дискретных сигналов;

б) индикацию состояния принимаемых/передаваемых потоков данных;

в) регистрацию всех операций пользователей: вход, конфигурирование, изменение/удаление файлов из хранилища и т.д.

4.2.7 Региональные и главные КСВД должны определять величину задержки данных для каждого полученного кадра данных СВИ.

4.2.8 Буквенно-цифровой номер версии ПО КСВД должен состоять из основной и дополнительной частей. Основная часть номера отвечает за неизменность функциональности ПО в случае его модификации. Буквенно-цифровой номер версии ПО КСВД должен быть указан на корпусе КСВД и в сопроводительной документации, а в случае реализации КСВД в виде ПО на виртуальных серверах - в сопроводительной документации к КСВД.

4.2.9 КСВД должен обеспечивать возможность задания идентификационного номера КСВД и идентификационного номера для каждого выходного потока данных в соответствии с протоколом [3].

5 Требования к испытаниям концентраторов синхронизированных векторных данных

5.1 Для применения КСВД в составе системы мониторинга переходных режимов в отношении КСВД следует проводить испытания в целях подтверждения их соответствия требованиям настоящего стандарта (далее - испытания).

5.2 Испытания КСВД проводят в соответствии с методикой испытаний согласно приложению В, с использованием ПАК РВ.

5.3 Для проведения испытаний организация (испытательная лаборатория, испытательный центр), проводящая испытания (далее - организация, осуществляющая испытания), должна быть оснащена соответствующей производственно-технической базой (техническими средствами), необходимой для проведения испытаний, включая математическую модель энергосистемы, созданную с применением ПАК РВ в составе тестовой схемы с характеристиками, требуемыми для проведения испытаний КСВД в соответствии с приложением В.

5.4 Объектом испытаний является КСВД одной из двух категорий (локальный или региональный) с установленным на него ПО.

5.5 Результаты испытаний распространяются на конкретный тип (марку) КСВД и версию установленного на нем ПО.

В случае идентичности вида, типа (марки) КСВД результаты испытаний не распространяются на КСВД, номер версии ПО которых отличен от номера версии, соответствующего испытанному ПО.

5.6 Положительный результат испытаний подтверждает выполнение требований настоящего стандарта в отношении той категории КСВД, применительно к которой проводились испытания.

В случае если КСВД испытывался как региональный, необходимость дополнительных испытаний такого КСВД в качестве локального отсутствует. КСВД, испытанный как региональный, признают соответствующим требованиям настоящего стандарта, предъявляемым к локальным КСВД.

5.7 Испытания следует проводить по программе, разработанной в соответствии с приложением В и согласованной с субъектом оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

5.8 Программа испытаний должна включать приведенные в В.5 тесты, предусматривающие проверку локальных КСВД. В случае если КСВД испытывают как региональный, дополнительную функциональность такого КСВД на соответствие требованиям 4.2.2 необходимо проверять по эксплуатационным документам, приведенным в 5.9.

5.9 Для проведения испытаний и проверки соответствия КСВД требованиям настоящего стандарта собственником или иным законным владельцем объекта электроэнергетики, на котором планируют к установке (установлен) КСВД, или иным лицом, заинтересованным в их проведении (далее - владелец КСВД), должны быть предоставлены следующие документы и информация ¹⁾:

------------------------------

¹⁾_{Полный комплект документов предоставляют на бумажном и электронном носителе в форматах pdf и doc. Все документы предоставляют на русском языке.}

------------------------------

а) руководство (инструкция) по эксплуатации КСВД, включающее:

- общее техническое описание с указанием типа (модели) КСВД и категории КСВД;

- перечень выполняемых КСВД функций;

- методические указания по конфигурированию и вводу в эксплуатацию КСВД;

- методику выбора настроек конфигурирования КСВД для всех заявленных функций применения КСВД;

- описание коммуникационных интерфейсов, функций КСВД и правил его конфигурирования;

б) паспорт или формуляр КСВД с указанием номера версии ПО КСВД.

5.10 Испытания КСВД следует проводить в присутствии владельца КСВД или уполномоченного им лица. При проведении испытаний могут присутствовать представители субъекта оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

5.11 Для проведения испытаний владелец КСВД должен передать организации, осуществляющей испытания, КСВД и согласовать с ней схемы их подключения к тестовой схеме ПАК РВ, параметры настройки испытуемого КСВД.

5.12 Организация, осуществляющая испытания, проводит их в соответствии с этапами подготовки и проведения испытаний КСВД, указанными в приложении В.

5.13 Результаты испытаний КСВД оформляют протоколом. Протокол испытаний должен быть подписан всеми участниками испытаний.

5.14 Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

- наименование и адрес владельца КСВД;

- наименование и адрес организации, проводившей испытания;

- номер и дату протокола испытаний, нумерацию каждой страницы протокола, а также общее количество страниц;

- наименование объекта испытаний;

- дату (период) проведения испытаний;

- место проведения испытаний;

- перечень лиц, принявших участие в испытаниях;

- ссылку на настоящий стандарт, на соответствие которому проведены испытания;

- программу испытаний;

- описание испытуемого КСВД (категория, модель КСВД, серийный номер КСВД, функции, номер версии ПО и т.п.);

- описание тестовой схемы, на которой проводились испытания;

- описание ПАК РВ (тип, модель и заводской номер);

- описание тестовой схемы, на которой проводились испытания;

- фактические значения показателей при испытаниях с указанием (при возможности) расчетной или фактической погрешности измерений;

- результаты проведенных испытаний, содержащие материалы, иллюстрирующие работу испытуемого КСВД в каждом из проведенных тестов;

- вывод о соответствии или несоответствии проверяемых параметров, характеристик КСВД настоящему стандарту, в том числе отдельно по каждому проверяемому параметру, характеристике.

5.15 Информация о результатах испытаний с указанием наименования, типа (марки), категории КСВД, в отношении которого проводились испытания, и с приложением копии протокола испытаний должна быть направлена владельцем КСВД (уполномоченным им лицом) субъекту оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

Библиография

[1]	Правила технологического функционирования электроэнергетических систем (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. N 937)
[2]	Требования к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики (утверждены приказом Минэнерго России от 13 февраля 2019 г. N 101)
[3]	IEEE Std С37.118.2-2011	Системы синхронизированных векторных измерений (IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems)
[4]	IEEE Std C37.244-2013	Требования к концентраторам синхронизированных векторных данных (IEEE Guide for Phasor Data Concentrator Requirements for Power System Protection, Control, and Monitoring)
[5]	IEC 60255-24:2013 (IEEE C37.111-2013)	Измерительные реле и устройства защиты. Часть 24. Общий формат для обмена данными переходных процессов (COMTRADE) для энергосистем (IEC 60255-24:2013 Measuring relays and protection equipment - Part 24: Common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems)
[6]	RFC 4648 The Base16, Base32, and Base64 Data Encodings