Андрей Клименко Заместитель директора – технический директор ТОО «ADVANTEK SYSTEMS»
Организация современных технологических радиосетей сбора данных и управления УКВ-диапазона в энергетике, позволяет создать единое информационное пространство для функционирования интеллектуальной электроэнергетической сети и обеспечить управляемость сетью на уровнях доставки и распределения электроэнергии. Технологическая радиосеть является основным элементом обеспечения функционирования Автоматизированных систем диспетчерского управления объектами электроэнергетики (АСДУЭ), коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ, АСКУЭ), технического учета электроэнергии (АСТУЭ) сбора аварийной информации (АССАИ), которые являются составными частями перспективной интеллектуальной электроэнергетической сети.
Технологическая радиосеть обмена данными УКВ-диапазона как базовый элемент интеллектуальной электроэнергетической сети
Обмен данными в УКВ-диапазоне применяется для сбора данных и управления уже более 30 лет и на сегодняшний день представляет собой наиболее зрелую и проверенную технологию, обеспечивающую надежное функционирование обслуживаемых объектов. На территории Республики Казахстан для строительства узкополосных технологических радиосетей обмена данными выделены полосы радиочастот в диапазонах ОВЧ 146-148 МГц, 149,9-162,7625 МГц и 163,2-168,5 МГц и УВЧ 403-410 МГц, 417-422 МГц и 433-447 МГц. В настоящее время в указанных диапазонах построены и функционируют несколько сотен технологических радиосетей, обеспечивающих работу объектов электроэнергетики и теплоэнергетики. Выбор аппаратных средств для данных сетей обусловлен особенностями обслуживаемых объектов, в первую очередь, их территориальной распределенностью и необходимостью функционирования в реальном масштабе времени, при невысоких требованиях к скорости обмена данными. Работающие в УКВ-диапазоне технические средства являются лучшим решением для организации обмена данными на малых и средних скоростях (300–64000 бит/c) на дальность до 100 км, а гибкость и простота их комплексирования и сопряжения с аппаратурой магистральной связи позволяет строить радиосети, для объектов, имеющих большую протяженность, составляющую тысячи километров (электрические сети, продуктопроводы, железные дороги). Актуальность применения узкополосных радиосетей обмена данными серьезно возросла с внедрением систем АСКУЭ.
Средства обмена данными в интеллектуальной электроэнергетической сети
Интеллектуальная электроэнергетическая сеть (Smart Grid, «умная», или активно-адаптивная сеть) представляет собой распределительную сеть, которая сочетает в себе комплексные инструменты контроля и мониторинга, информационные технологии и средства коммуникации, обеспечивающие значительно более высокую ее производительность и позволяющие генерирующим, сбытовым и коммунальным компаниям предоставлять населению энергию более высокого качества. Элементы такой сети всегда существовали в электроэнергетической системе, которая является одной из крупнейших в мире и реально может функционировать только при наличии надежной и разветвленной системы управления, контроля и мониторинга. В системе управления, контроля и мониторинга применяются средства связи и обмена данными различных типов, которые включают в себя аппаратуру передачи данных по слаботочным медным и оптическим кабелям, проводам высоковольтных линий электропередач, беспроводным каналам технологической связи и связи общего пользования, включая спутниковые. Выбор средства связи определяется функциональными требованиями подключаемого к сети объекта. Для связи с объектами «нижнего уровня» (счетчиками и устройствами телемеханики), не требующими передачи больших объемов информации, в настоящее время используются узкополосые технологические радиосети обмена данными.
Узкополосные технологические радиосети обмена данными
Узкополосные технологические радиосети обмена данными свободны от ограничений, присущих сетям связи общего пользования.
Современные технические средства позволяют создавать относительно недорогие, эффективные и гибкие технологические радиосети обмена данными, способные функционировать на протяжении многих лет с минимальным техническим обслуживанием, обеспечивая обмен данными в реальном масштабе времени. Источником данных на удаленном объекте является счетчик (группа счетчиков) или контроллер. Информация от источника принимается радиомодемом по стандартному интерфейсу (как правило, RS-232 или Ethernet). Радиомодем служит для преобразования поступающих цифровых данных в радиочастотный сигнал, который посредством радиопередатчика передается в пункт управления (например, диспетчерскую или полевой пункт управления). Здесь процесс обработки происходит в обратном порядке: модем преобразует поступивший от радиосигнал в цифровую форму, пригодную для его дальнейшей автоматизированной обработки. В типовых приложениях обмен данными производится под управлением центрального объекта (топология «звезда»), работающего через базовую станцию по принятым для конкретной радиосети протоколам обмена данными. Возможные варианты построения технологических радиосетей обмена данными представлены ниже. Таким образом, создается радиосеть обмена данными с полностью детерминированными параметрами, исключающая флуктуации информационного потока, способные привести к сбоям в ее работе, и поддерживающая работу удаленных устройств в реальном режиме времени.
Наиболее высокая надежность работы достигается в системах, в которых обеспечивается прямая радиовидимость между объектами, то есть радиосигнал беспрепятственно распространяется от передающей до приемной антенны. Номинально в создаваемых радиосетях зона радиовидимости с одной позиции имеет радиус 30 км на открытой местности и 10 км в условиях города со средней плотностью застройки. Минимальные и максимальные значения зависят от условий местности и могут отличаться на порядок. Обеспечение прямой радиовидимости относительно просто достигается в стационарных технологических радиосетях, но оказывается практически невыполнимым для подвижных радиосетей, в которых условия приема радиосигнала постоянно изменяются. В связи с этим при создании подвижных радиосетей применяется специальное радиотехническое оборудование, существенно отличающееся от используемого в стационарных радиосетях. Задача создания и эксплуатации интеллектуальной электроэнергетической сети напрямую связана с обеспечением безопасности циркулирующей в ней информации и исключения возможности несанкционированного внешнего воздействия на ее компоненты. Безопасность данных в радиосетях является одним из ключевых условий их использования и благодаря применяемым самым современным техническим решениям обеспечивается высокий уровень безопасности. Оперативно-технические возможности современных узкополосных технологических радиосетей обмена данными позволяют рассматривать последние как важный базовый элемент для построения интеллектуальной электроэнергетической сети. Их применение целесообразно для обеспечения функционирования в составе интеллектуальной электроэнергетической сети ответственных автоматизированных систем реального времени.
За более подробной информацией по особенностям построения технологических радиосетей Уважаемый Читатель может обратиться в компанию «ADVANTEK SYSTEMS».
Тел/Факс: +7 (727) 2 77 77 00; e-mail: sales@as.kz
.