Приложение Б (справочное). Влияние помех на выполнение функций ТС и систем

Приложение Б
(справочное)

Влияние помех на выполнение функций ТС и систем

Последствия воздействий помех различных видов на ТС, применяемые на электростанциях и подстанциях, непосредственно связаны с функциями, выполняемыми различными системами и входящими в их состав ТС.

При оценке последствий воздействий помех целесообразно прежде всего идентифицировать "основные" функции, выполняемые системами и входящими в их состав ТС на электростанциях и подстанциях.

Ниже приведен перечень функций (в порядке убывания критичности), которые рассматриваются как наиболее соответствующие применению электронного оборудования и систем:

- защита;

- обработка данных и регулирование в режиме "online";

- снятие показаний;

- управление и контроль;

- наблюдение;

- интерфейс "человек-машина";

- сигнализация;

- передача данных и сообщений;

- сбор и хранение данных;

- измерения;

- обработка данных вне режима "online";

- мониторинг;

- самодиагностика.

Для большинства ТС, применяемых на электростанциях и подстанциях, в том числе входящих в состав систем и установок, характерно, как правило, выполнение различных комбинаций указанных функций.

В зависимости от вида помех (кондуктивных или излучаемых, низкочастотных или высокочастотных), действующих в той электромагнитной обстановке, для применения в которой сконструировано ТС, результирующее влияние помех на функционирование ТС может быть учтено при анализе выполнения какой-либо одной функции или должно учитываться для различных функций.

Суммарное воздействие помех на ТС и последствия этого воздействия на процессы, происходящие на электростанции (подстанции), можно, следовательно, характеризовать совокупностью возможных результатов воздействия на выполнение основных функций ТС и систем.

Ниже приведено краткое описание функций ТС и систем с учетом допустимого ухудшения функционирования при воздействии помех. Для каждой функции приведен анализ значимости таких ухудшений в связи с их воздействием на процессы, происходящие на электростанции (подстанции).

а) Функция защиты

Функция защиты в наибольшей степени соответствует применению ТС в жесткой промышленной электромагнитной обстановке. Предполагается, что эта функция направлена на обеспечение безопасности и защиты электростанций и высоковольтных подстанций.

Функция защиты включает в себя выявление ненормальных условий и осуществление необходимых действий для обеспечения безопасности и защиты.

Точность и оперативность функционирования ТС не должны быть подвержены таким нарушениям в результате воздействия помех, которые могут привести к:

- потере функции защиты и созданию критических ситуаций (включая повреждение элементов силовых систем);

- задержке в выполнении защитных операций и возникновению повышенных нагрузок элементов силовых систем;

- нежелательному функционированию, следствием которого являются ошибочный ход процесса или длительное нарушение рабочих условий (в зависимости от вида ТС);

- потере эксплуатационной последовательности записи информации, приводящей к невозможности определения места и анализа нарушения (повреждения).

Любое ухудшение выполнения функции защиты или обеспечения безопасности не допускается. Поэтому выполнение требований полной устойчивости ТС, выполняющих функцию защиты, к помехам и наличие соответствующего запаса помехоустойчивости являются обязательными условиями подтверждения соответствия требованиям ЭМС.

б) Функция обработки данных и регулирования в режиме "online"

Функция обработки данных и регулирования в режиме "online" обеспечивает поддержание рабочих условий функционирования силового и высоковольтного оборудования на электростанции (подстанции) такими, как это установлено системой управления или оператором.

Нарушение работы системы обработки данных и регулирования в режиме "online" может произойти из-за недостаточной помехоустойчивости системы, соответствующих интерфейсов ввода-вывода и связанных с ними устройств регулирования. Возможным последствием этого является неправильное функционирование силового и высоковольтного оборудования.

Поэтому особо важна полная устойчивость ТС, выполняющих функцию обработки данных и регулирования в режиме "online", к помехам, в том числе к переходным помехам с низкой вероятностью возникновения.

в) Функция снятия показаний

Функция снятия показаний и регистрации данных о количестве электрической энергии, генерируемой на электростанции или проходящей через подстанцию, а также о расходе топлива, может иметь особое значение в связи с выполнением договорных условий.

Поэтому ТС, обеспечивающие снятие показаний традиционных счетчиков, измеряющих число ватт-часов электрической энергии, а также аналогичного оборудования, использующего современные технологии, должны функционировать с высокой надежностью и быть устойчивыми к воздействию непрерывных и переходных помех всех видов.

г) Функция управления и контроля

Функция управления и контроля имеет важное значение при любых условиях работы электрических станций и подстанций, включая как ограничение, так и временное прекращение их работы.

Управление электрическим силовым оборудованием осуществляется с помощью специального оборудования или системы, которые могут иметь различный уровень сложности и подключаться к другим системам для обеспечения полностью автоматического или ручного управления. Установление уровней приоритета гарантирует координацию всех управляющих устройств и управляющих воздействий.

Недостаточная надежность функций управления и контроля из-за пониженной помехоустойчивости ТС может привести к:

- ненормальному функционированию силового оборудования, что может нарушить условия безопасности;

- неправильному выполнению последовательности рабочих процедур, приводящему к перегрузкам и повреждению управляемого оборудования.

ТС, выполняющие функцию управления и контроля, должны устойчиво функционировать в условиях реальной электромагнитной обстановки, в том числе при воздействии непрерывных помех и помех переходного характера с высокой вероятностью возникновения.

Неправильное функционирование дистанционно управляемого коммутационного оборудования не допускается.

Влияние на ТС управления и контроля помех переходного характера с низкой вероятностью возникновения допускается лишь при условии, что это влияние является незначительным. Например, задержка выполнения команды из-за воздействия помехи допускается, если эта задержка является несущественной в сравнении с постоянной времени контролируемого процесса.

д) Функция наблюдения

Функция наблюдения обеспечивает сбор данных о работе силового оборудования и связанных с ним ТС в целях диагностики и проверки правильности выполнения программы, установленной системой управления или оператором. В целом, данная функция не оказывает влияния на процессы, происходящие на электростанции (подстанции).

Ухудшение функционирования или временная неработоспособность ТС, выполняющих функцию наблюдения, при воздействии помех приводят к потере информации о процессах на электростанции (подстанции) и изменениям моментов времени фиксации происходящих событий. Такое влияние помех допускается при определенных условиях. Например, допускается влияние помех переходного характера с малой вероятностью возникновения на сбор данных о результатах циклических измерений. Однако последовательность фиксируемых событий и данных не должна быть нарушена.

е) Функция интерфейса "человек-машина"

Функция интерфейса "человек-машина" позволяет операторам непосредственно воздействовать на процессы, происходящие на электростанции (подстанции), с использованием пультов оператора и управлять работой силового и высоковольтного оборудования на основе информации, получаемой от различных ТС. Управление процессами, происходящими на электростанции (подстанции), осуществляется с использованием системы управления и контроля, однако возможность ручного управления ТС, связанными с данными процессами, имеет высший приоритет.

Передача команд, имеющих высший приоритет, осуществляется оператором с использованием специальных ТС.

Абсолютная устойчивость ТС, выполняющих функцию интерфейса "человек-машина", к помехам переходного характера с малой вероятностью возникновения не является, как правило, необходимой, так как присутствие оператора позволяет осуществить ручное управление.

ж) Функция сигнализации

Функция сигнализации включает в себя выявление любых явлений, способных дать информацию о всех временных или длительных ухудшениях рабочих условий аппаратов и систем на электростанции (подстанции).

Решения, принимаемые на основе информации, поступающей от ТС, выполняющих функцию сигнализации, могут иметь различную степень безотлагательности. Это зависит от того, необходимо ли немедленное вмешательство оператора, или функционирование оборудования во вновь установившемся режиме является еще допустимым.

В случае, если работа оборудования после временного ухудшения восстанавливается самостоятельно, нужда в сигнализации отсутствует. Поэтому для ТС, выполняющих функцию сигнализации, как правило, нет необходимости в полной устойчивости при воздействии помех переходного характера с низкой вероятностью возникновения. Однако если при работе ТС автоматически формируется хронологический перечень сообщений в системе сигнализации, функция сигнализации не должна быть подвержена воздействию помех.

з) Функция передачи данных и сообщений

Функция передачи данных и сообщений является вспомогательной по отношению к другим функциям. Эта функция обеспечивает сбор данных и контроль работы систем отдаленных установок электростанций и подстанций (функции управления процессами выполняются с использованием местных систем). Функция обеспечения речевой связи в настоящем стандарте не рассматривается.

Выполнение функции передачи данных и сообщений позволяет системам телеуправления координировать эксплуатационные режимы различных электростанций, тем самым улучшая общий КПД системы электроснабжения.

Воздействие помех на передачу данных и сообщений может привести к задержкам в передаче команд и сигналов и оказать влияние на эффективность телеуправления.

В зависимости от используемой телекоммуникационной линии помехи могут воздействовать как на средства передачи, так и на оконечное оборудование, вызывая повышение вероятности ошибочного приема символов. Полная устойчивость к помехам может быть достигнута только на основе специальных технологий связи, например применения волоконно-оптического кабеля.

Допускаются кратковременные нарушения функционирования ТС, выполняющих функции передачи данных и сообщений, в случае, если предусмотрено автоматическое восстановление данных за приемлемое время. Однако некорректируемая передача неправильных данных недопустима.

и) Функция сбора и хранения данных

Функция сбора и хранения данных, относящихся к конкретным параметрам работы электростанции или подстанции, позволяет проводить анализ, сравнение режимов работы оборудования, вычисления и т.д. Данная функция, в основном, относится к удаленному силовому оборудованию, и является дополнительной к функции наблюдения.

Построение системы сбора данных, включая аппаратное и программное обеспечение, позволяет обеспечить требуемую устойчивость к помехам. Временное ухудшение точности сбора аналоговых данных и временное изменение цифровых данных, вызванные воздействием помех переходного характера на ТС, допустимы, если существует возможность проверки данных.

Однако потеря данных, хранимых в памяти, не допускается.

к) Функция измерений

Функция измерений параметров процессов на электростанции (подстанции) позволяет получить непосредственное свидетельство правильности и тенденций изменения этих процессов. Измерения обычно проводят с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов. Измерительные приборы размещают на пультах управления, индикаторных панелях или вблизи контролируемого оборудования.

Допускаются временные отклонения показаний аналоговых или цифровых измерительных приборов вследствие воздействия помех переходного характера. Отклонения показаний измерительных приборов, превышающие допустимые пределы погрешности из-за воздействия непрерывных помех, не допускаются.

л) Функция обработки данных вне режима "online"

Функция обработки данных вне режима "online" позволяет имитировать процессы на электростанции (подстанции), планировать производство электрической энергии, осуществлять моделирование, анализировать критические рабочие условия и т.д. Эта функция предусматривает использование накопленных данных или данных, получаемых в режиме "online". Воздействие на работу силового и высоковольтного оборудования при этом отсутствует.

Временное ухудшение выполнения этой функции при воздействии помех переходного характера обычно допускается при условии, что это не влияет на связь с процессами, происходящими на электростанции (подстанции), и отсутствуют искажения накопленных данных или ухудшение точности их обработки.

м) Функция мониторинга

Мониторинг процессов на электростанции (подстанции) проводят с использованием дисплеев, позволяющих отобразить состояние силового, высоковольтного оборудования и других ТС. Для проведения мониторинга используют оборудование информационных технологий с визуальными дисплеями или другие устройства.

Временное ухудшение выполнения этой функции (например ухудшение качества изображения на дисплее) допускается при условии возобновления индикации точных данных после прекращения воздействия помехи.

Также допускаются временные потери функции дисплея с ее восстановлением в пределах установленного интервала времени, например нескольких секунд, не препятствующие действиям операторов, например нарушение изображения на дисплее, вызванное кратковременным магнитным полем высокой интенсивности.

н) Функция самодиагностики

С возрастанием сложности электронных систем их способность проводить самодиагностику повышается и становится основным условием обеспечения доверия к самой системе.

Испытательный цикл самодиагностики, как правило, имеет самый низкий приоритет в последовательности выполнения других задач.

Временное нарушение функционирования ТС, выполняющих функцию самодиагностики, может, в основном, рассматриваться как допустимое, если оно восстанавливается самостоятельно в пределах рабочего цикла системы и если следствием указанного нарушения функционирования ТС является всего лишь задержка предупреждения оператора о нарушении в работе системы. Такое нарушение функционирования не должно также создавать условий для возникновения ложных тревог в системе сигнализации, которые могут потребовать присутствия операторов в удаленном необслуживаемом пункте.