Демилитаризованная зона, находится между локальной сетью какой-нибудь организации и сетью Интернет (веб-сайты WWW, почта MAIL, FTP-сайты). Она размещается в специальном сетевом пространстве межсетевого экрана (файервола, брандмауэра). Назначение этой зоны следующее. В ней размещаются сервера, которые смотрят напрямую в Интернет и к которым есть доступ из Интернета. Но с этих серверов нельзя обратиться к локальной сети за файерволом. Во-первых, если ресурсы должны быть видны в Интернете, то в локальной сети со всеми пользователями такие сервера размещать нельзя, так как с них есть доступ к пользовательским серверам. Во-вторых, в Интернете их тоже размещать нельзя, потому что к ним нужно обеспечить доступ только по определенным протоколам. Например, если это веб-сервер, то к нему надо разрешить только http(s) запросы.
Здесь можно выделить три иерархических уровня системы АРЧМ:
ü уровень СО - ЦДУ - сервер ЦКС АРЧМ, реализующий алгоритмы регулирования частоты, центральная приемо-передающая станция (ЦППС), рабочие станции технолога ЦКС АРЧМ и мониторинга АРЧМ;
ü уровень ОДУ – сервер ЦС АРЧМ, реализующий алгоритмы регулирования перетоков мощности, центральная приемо-передающая станция (ЦППС), рабочие станции технолога ЦС АРЧМ и мониторинга АРЧМ;
ü уровень электростанций, участвующих в АРЧМ.
Поскольку в конечном счете все управляющие воздействия по регулированию частоты и перетоков мощности реализуются на этих электростанциях, то этот уровень наиболее сложен и состоит из:
§ системы автоматического управления мощностью станции (САУМ), осуществляющей распределение управляющего воздействия, заданного ЦС/ЦКС АРЧМ, между энергоблоками;
§ программно-технического комплекса (ПТК) «Станция», осуществляющего взаимодействие ЦС/ЦКС АРЧМ и САУМ энергоблоков электростанций. ПТК «Станция» имеет сложный функционал, обеспечивающий:
o прием от ЦС/ЦКС АРЧМ, установленной в ОДУ (ЦДУ), команды регулирования и передачу их в САУМ энергоблоков;
o прием от САУМ сигналов о величине регулировочного диапазона и о его исчерпании, а также другие сигналы о состоянии САУМ и передачу этих сигналов в ЦС/ЦКС АРЧМ;
o прием от САУМ результатов непрерывного (периодического с интервалом 1 секунда) измерения активной мощности энергоблоков и частоты генерирующего объекта и передачу в реальном времени по выделенному каналу полученных данных к центральной приемо-передающей станции (ЦППС) ЦС/ЦКС АРЧМ;
o накопление полученных данных в архиве;
§ ПТК «SYNCHROGRAF», осуществляющего сбор, архивирование, хранение и передачу архивных данных по коммутируемому каналу по запросу от системы сбора данных мониторинга.архивирование всех телеизмерений (ТИ) и телесигналов (ТС) для мониторинга (последующего анализа работы) схемы централизованного управления передачу данных мониторинга участия электростанции в регулировании частоты. Контролируемые параметры
o активная мощность;
o скорость вращения роторы турбины (частота);
o значение задания активной мощности без учета первичной мощности (без учета датчика частоты);
o ЗВН — задание внеплановой мощности.
Система функционирует круглосуточно в непрерывном режиме.
Все данные, передаваемые ПТК, защищены многоуровневой системой безопасности. Все уровни иерархии системы АВРЧМ связаны защищенными основным и резервным каналами передачи данных.
Слайд 54
Создание системы мониторинга переходных режимов в России было инициировано ОАО «СО — ЦДУ ЕЭС» в 2005 году в рамках проекта «ТЭО синхронного объединения энергосистем UCTE и ЕЭС/ОЭС».
Принцип действия СМПР показан на слайде. Векторные измерительные регистраторы-преобразователи PMU (Phasor Measurement Unit) или УСВИ (устройство синхронных векторных измерений) устанавливаются на объектах электроэнергетики, где производится измерение и первичная обработка информации. Одновременность регистрации параметров режима во всех пунктах установки регистраторов обеспечивается с помощью датчиков от спутниковых навигационных систем GPS – ГЛОНАС.
Данные от PMU, находящихся на одном объекте, поступают в первичный концентратор PDC (Primary Domain Controller). Пакет данных мониторинга с объекта через виртуальную защищенную сеть VPN (Virtual Private Network) передается в оперативно-информационный комплекс соответствующего уровня. Пакеты данных могут передаваться как непрерывно с малым шагом дискретности, так и накапливаться в архиве диспетчерского центра для передачи по запросу и последующего анализа.
Слайд 55
Третьей подсистемой ССПИ является единая корпоративная сеть передачи данных, обеспечивающая обмен данными между большим количеством ЦППС, СОТИ АССО и ОИК. Ее созданием обеспечены единая транспортная инфраструктура для всех информационных систем ОАО «СО ЕЭС», формирование на ее основе унифицированной среды интеграции приложений, внедренных в филиалах и подразделениях компании за последние годы, а также упрощение взаимодействия Системного оператора с субъектами оптового рынка электроэнергии и мощности за счет использования открыто публикуемых методов и интерфейсов.
Поэтапное развитие корпоративной ССПИ, сегментированной в зависимости от рода собираемой, передаваемой и принимаемой информации, привело к образованию корпоративнойинтеграционно-транспортной системы (КИТС), иерархически и территориально распределенный принцип работы, которой показан на слайде.
Новый программно-аппаратный комплекс установлен в главном диспетчерском центре Системного оператора в Москве и во всех 66 филиалах ОАО «СО ЕЭС» – объединенных и региональных диспетчерских управлениях.
КИТС предлагает следующие возможности:
• максимальная унификация методов и средств обмена информацией между приложениями в распределенной среде СО;
• минимизация затрат на создание среды обмена информацией для создаваемых (разрабатываемых) систем СО;
• повышение надежности обмена информацией между субъектами взаимодействия (как прикладными автоматизированными системами, так и конечными пользователями);
• переход к унифицированным (стандартизованным) форматам передаваемой информации на базе стандартизованных XML -сообщений в контексте общей информационной модели объектов управления СО, составленной на основе стандарта CIM (CIM – Common International Model, новый международный стандарт формализованного описания энергосистемы и ее элементов).
Сегодня КИТС используется в задачах следующих сегментов деятельности Системного оператора:
• все этапы краткосрочного и оперативного планирования режимов, рассмотренные в главе 2;
• оперативно-диспетчерское управление: ПО «Космос» – оценивание состояния в ОИК; ПО СМПР – система мониторинга переходных режимов;
• административно-хозяйственная деятельность и обслуживание ОРЭМ.
Следующий этап развития единой корпоративной сети передачи данных – это создание мультисерверной сети связи (МСС) и системы защиты периметра информационной системы (СЗП). Целью создания является построение единой корпоративной сети передачи данных, способной консолидировать трафик разных типов сервисных приложений, поддерживать услуги, связанные с передачей данных, голоса, видео и масштабироваться под создание и внедрение новых унифицированных корпоративных информационных систем и бизнес-приложений, обеспечивать взаимодействие с сетями связи сторонних организаций.
Мультисервисная сеть связи ОАО «СО ЕЭС» (МСС) предназначена для обеспечения работы информационных систем Системного оператора, которые при обмене данными между своими компонентами используют или могут использовать трафик IP.
Основное назначение МСС - предоставление транспортных услуг следующим технологическим информационным системам СО ЕЭС:
§ общие информационные системы;
§ диспетчерско-технологические информационные системы;
§ системы диспетчерской и технологической телефонной связи;
§ системы организации селекторных совещаний и видеоконференц-связи.
Основным оборудованием сетевого узла мультисервисной сети, является маршрутизаторы пакетной коммутации производства компании Cisco Systems.
Слайд 56
Слайд 57
Слайд 58
В настоящее время для решения многих задач управления технологическими процессами широкое применение находят системы SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition, или «контролирующее управление и получение данных». SCADA -системы используются в отраслях, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Далее под SCADA будем понимать адаптированную к задачам управления режимами электроэнергетических систем систему «диспетчерского управления и получения данных». Диспетчеризация на основе SCADA позволяет повысить эффективность и надежность существующих сетей передачи и распределения электроэнергии.
Центрами управления являются диспетчерские центры региональные (РДУ), объединений энергосистем (ОДУ) и центральный - ГДЦ ЦДУ ЕЭС. Каждый уровень АСДУ замыкается на диспетчера соответствующего диспетчерского центра, который принимает решения по вопросам управления режимами в соответствии со своими полномочиями в общей иерархической системе диспетчерского управления. Таким образом, АСДУ является типичной автоматизированной системой, в которой предусматривается обязательное участие человека, принимающего окончательные решения.
В отечественной практике также используется как синоним название Оперативно-информационный комплекс ОИК,
Слайд 59
Основная задача систем АСДУ - это объединение всех технических средств и процессов на объекте (группе объектов) в единую систему для осуществления централизованного контроля и управления над ними.
Состав и структура системы АСДУ не является типовой и может отличаться в зависимости от состава и количества подсистем, объема обрабатываемой информации. Собранная информация о работе всех подсистем интегрируется в единую информационную среду, которая хранится, анализируется, и на ее основе включаются те или иные алгоритмы управления всего объекта, и обеспечивается планирование и решение поставленных задач. При этом каждая структурная подсистема является автономной и имеет возможность эксплуатироваться независимо от других.
В состав автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления и автоматизированных систем управления технологическими процессами входят следующие системы:
ü системы сбора и передачи информации для решения задач оперативно-диспетчерского и оперативно-технологического управления (далее – ССПИ), включающие в себя источники измерений и сигнализации (датчики), устройства преобразования и концентрации телеметрической информации (центральные приемо-передающие станции, далее – ЦППС), программно-аппаратные комплексы, участвующие в информационном обмене с диспетчерскими центрами и центрами управления сетями (системы телекоммуникации);
ü системы контроля, сбора и архивирования данных, предназначенные для получения от ССПИ и хранения информации о текущем режиме энергосистемы и состоянии оборудования, обработки полученной информации по различным критериям достоверизации (верификации) и предоставления информации другим системам (далее – базы данных);
ü системы отображения информации, предназначенные для предоставления информации на средствах коллективного и индивидуального отображения о текущем режиме энергосистемы и состоянии оборудования различным категориям персонала для контроля, анализа и мониторинга за текущим состоянием энергосистемы и объектов электроэнергетики;
ü объектно-ориентированная модель данных, описывающая информационную модель объектов электроэнергетики и энергосистемы (CIM – common information model);
ü система управления производством, передачей и распределением электрической энергии, предназначенная для решения задач планирования и управления режимами, оперативного учета и анализа использования энергоресурсов, состояния оборудования, технико-экономических показателей, а также для анализа режима работы электрической сети в режиме реального времени, представляющая собой набор функциональных компонентов для автоматизации функций оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике либо оперативно-технологического управления (EMS– Energy Management System);
ü система управления рынком электроэнергии и мощности, пред-назначенная для поддержки участия в рынке электроэнергии и мощности, включая распространение диспетчерских графиков, перераспределение мощности генераторов с учетом ценовых заявок и зарегистрированных диспетчерских команд, расчет отклонений от заданного диспетчерского графика и выявление инициатив (MMS – Market Management System).
Слайд 60
В ОИК можно выделить (но не разделить!) три главные компоненты (сегмента) деятельности:
ü собственно, S CADA – система, обеспечивающая решение основных информационно-вычислительных задач для диспетчера. SCADA представляет из себя программный пакет, предназначенный для обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, средств отображения информации (видеостена, диспетчерский щит, мониторы АРМ) и архивирования информации об объекте мониторинга или управления.
ü EMS – Energy Management System, система планирования и управления режимами энергосистем, состоящая из:
• приложений «off-line», обеспечивающих решение задач планирования электрических и энергетических режимов в суточном и более продолжительных циклах, как правило, не использующих телеинформацию;
• приложений «on-line», обеспечивающих функции: анализа и планирования режимов на основе текущего расчетного режима ЭЭС; советчика диспетчера по вводу режима в допустимую область; прогноза потребления (суточного и внутрисуточного); оптимизация режимов по активной мощности; внутрисуточной коррекции режима по активной мощности и напряжению; оперативной оценки надежности, и т.д.
ü MMS – Market Management System – технология управления рынками электроэнергии и мощности, которая может работать с различными типами рынков.
В перспективе в SCADA- системы должны быть дополнительно интегрированы сегменты деятельности:
GMS - Generation Management System, система управления генерацией;
DMS - Distribution Management System, система управления распределительными сетями.
Слайд 61
Слайд 62
В АСДУ выделяют как самостоятельный функциональный блок ОИК – оперативно-информационный комплекс. Его назначение – организация автоматического приема, достоверизации, обработки, передачи и хранения телеметрической и другой поступающей оперативной информации о режиме работы энергетической системы, предоставление средств доступа и отображения информации оперативно-диспетчерскому персоналу, решение основных информационно-вычислительных задач для диспетчера.
Слайд 63
Слайд 64
Слайд 65
Слайд 66
Слайд 67
Слайд 68
Слайд 69
Микроконтроллер - микропроцессорная система со всеми опорными устройствами, интегрированными в одном чипе. Если вы хотите создать устройство, взаимодействующее с внешней памятью или блоком ЦАП/АЦП, вам нужно только подключить соответствующий источник питания постоянного напряжения, цепь сброса и кристалл кварца (источник тактовой частоты). Их просто проблематично интегрировать в полупроводниковый кристалл.
Ядро микроконтроллера (центральный процессор), как правило строится на основе RISC-архитектуры.
Программа, записанная в память микроконтроллера может быть защищена от возможности ее последующего чтения/записи, что обеспечивает защиту от ее несанкционированного использования.
Слайд 70
Микропроцессор в этой системе имеет множество вспомогательных устройств, таких как постоянное запоминающее устройство, оперативная память, последовательный интерфейс, таймер, порты ввода/вывода и т.д. Все эти устройства обмениваются командами и данными с микропроцессором через системную шину. Все вспомогательные устройства в микропроцессорной системе являются внешними. Системная шина, в свою очередь, состоит из адресной шины, шины данных и шины управления.
Слайд 71
