Автоматичне управління резервами потужностей ТЕС, які виділені для вторинного регулювання частоти та потужності в ОЕС України, забезпечується шляхом проведення модернізацій АСУ ТП енергоблоків із одночасним впровадженням станційних систем управління при допомозі котрих повинен відбуватися двосторонній обмін інформацією ЦР САРЧП ОЕС із блоковими системами контролю та управління електростанцій.
Аналізуючи характер вимог, які ставляться до впроваджуваних станційних систем управління, ми неминуче зіштовхуємося з труднощами у повному задоволенні вимог ДП «НЕК «Укренерго» щодо обміну телеметричними даними. Повна реалізація повноти обміну даних телевимірювань та телесигналів утруднена по наступних причинах:
- Одночасно з впровадженням станційної системи управління виникає необхідність технічного переоснащення існуючої системи телемеханіки ТЕС, оскільки обов‘язковою вимогою НЕК «Укренерго» є необхідність збору та швидкої передачі до диспетчерського центру ДП НЕК «Укренерго» (м. Київ), повної інформації по телевимірах та телесигналах з існуючої телемеханіки ТЕС. Передачу цієї інформації можна забезпечити лише за умови проведення модернізації системи телемеханіки.
- Необхідність модернізації систем телемеханіки ТЕС вже давно актуальна, оскільки збір і передача інформації з ВРП про поточний стан комутаційного обладнання та виміряних значень потужності, частоти, напруги, струмів ліній електропередач виконуються за допомогою застарілих і знятих з виробництва пристроїв телемеханіки та приймально-передавальної апаратури із використанням застарілих протоколів обміну даними.
Існуючі засоби телемеханіки ТЕС не відповідають сучасним вимогам до збору й передачі даних телесигналів та телевимірів. Так, при зборі первинних даних телевимірювань використовуються фізично й морально застарілі аналогові перетворювачі серії Е. При цьому, вихідні ланцюги рівня 5 мА із цих давачів заводяться в існуючий пристрій телемеханіки по кабелях з великими довжинами (більше 1000 м), що значно погіршує точність вимірів. Для передачі даних на диспетчерські центри ДП «НЕК «Укренерго» використовуються фізично й морально застарілі приймально-передавальні апаратури (МКТ-2, МКТ-3, ТМ-800), які не дозволяють здійснювати одночасний оперативний двосторонній обмін інформаціями. Подальше використання існуючого протоколу зв‘язку системи телемеханіки перешкоджає його обмежений адресний простір, який закладений в цьому протоколі, а також мала швидкість обміну даними (обмежується 200 бод), що є неприпустимим для забезпечення здійснення автоматичного вторинного регулювання частоти та потужності в ОЕС України. Передача інформації до регіональних диспетчерських центрів ЕС здійснюється зі значними затримками, які складають 10-15 с, а подекуди й значно більше, що призводить до значного зниження точності при розрахунках ОІК (оскільки при розрахунках беруться дані величин з різними часовим мітками). При таких затримках динамічна похибка, через отримання запізнілої інформації, перевищує метрологічну настільки, що проведення точного вимірювання параметрів стає неможливим. Крім того, передача необхідної телеметричної інформації до ЦР САРЧП ОЕС України, яка необхідна для забезпечення управління енергоблоками ТЕС, здійснюється іще з більшою затримкою, оскільки ця передача відбувається через регіональну енергосистему. Очевидним стає те, що при здійсненні регулювання частоти та потужності в ОЕС України вказані затримки будуть вносити дисбаланс у енергосистему і приводити до нераціональної зміни перетікань потужності і, як наслідок, сприяти виникненню в ОЕС України коливального процесу; оскільки команди управління на зміну активної потужності енергоблоку чи енергоблоків можуть формуватися на основі неактуальних даних з телевимірів, через значну затримку їх передачі, в той час, коли швидкість передачі команд управління від ЦР САРЧП до АСУТП блоків через ССУ буде становити 1-2 секунди з подальшим швидким відпрацюванням блоками цих команд.
Технічні вимоги до ССУ визначають також те, що обмін інформацією між ССУ ТЕС і ЦР САРЧП ОЕС України (ДЦ ДП «НЕК «Укренерго») та ДЦ регіональної ЕС повинен проходити із швидкістю 900-1200 біт/с для фізичних ліній із обов‘язковим використанням стандартного міжнародного протоколу ІЕС-870-5-101 (104). Для забезпечення комунікації ССУ із ДЦ ДП «НЕК «Укренерго» та ДЦ регіональної ЕС необхідно забезпечити 4 незалежні канали зв‘язку (по 2 канали на кожний ДЦ, один із них резервний). При цьому, існуючі 2 канали зв‘язку залишаються для забезпечення комунікації з існуючою апаратурою телемеханіки ТЕС.
У результаті впровадження ССУ, без наявної модернізованої телемеханіки ТЕС, не забезпечуються в повному обсязі вимоги ДП «НЕК «Укренерго» щодо двостороннього обміну необхідної інформації між ЦР САРЧП ОЕС України та ССУ. В цьому випадку ТЕС отримує:
- можливість автоматичного управління резервами потужностей енергоблоків виділених для вторинного регулювання з забезпеченням якісного обміну інформації, яку отримує лише від модернізованої АСУП енергоблоків;
- інформацію стану ВРП (телевиміри та телесигнали) від існуючої телемеханіки, яка буде надходити з значним запізненням до ССУ незважаючи на те, що між ССУ та ЦР САРЧП ОЕС України буде забезпечуватися сучасна швидкість обміну інформацією;
- передачу даних телеметрії до ЦР САРЧП ОЕС України, яка буде надходити до центрального регулятора із двох джерел: існуючої телемеханіки та ССУ і при цьому розбіжності значень величин даних будуть неминучими, оскільки необхідні дані від енергоблокових систем будуть поступати значно раніше ніж від існуючої телемеханіки.
Підсумовуючи вище сказане, ДП «Чехпол Енерджи» пропонує розроблення та реалізацію необхідних заходів щодо одночасного впровадження ССУ та технічного переоснащення телемеханіки електростанцій на базі створення єдиного програмно-технічного комплексу, які повністю забезпечують:
- підвищення надійності роботи ТЕС у складі ОЕС України за рахунок ефективного забезпечення участі енергоблоків ТЕС в автоматичному регулюванні частоти й потужності шляхом приєднання станційної системи управління до центрального регулятора САРЧП ОЕС України з забезпеченням всіх вимог нормативних документів СОУ - Н ЕЕ ЯЕК 04.156:2009 і СОУ - Н ЕЕ 04.157:2009 щодо швидкостей та повноти обміну необхідними даними;
- створення на базі ССУ єдиного центру інформаційного обміну між ЦР САРЧП ОЕС України, ДЦ регіональної ЕС України, АСУП енергоблоків, ДЦ генеруючої компанії (при умові його створення), віддалених користувачів ЛОМ ТЕС;
- впровадження технічного переоснащення телемеханіки ТЕС на базі програмно-технічного комплексу ССУ;
- збільшення можливості спостереження за роботою обладнання електростанції, начальником зміни станції (в даному випадку, ССУ й телемеханіка розглядаються як єдиний програмно-технічний комплекс, який працює в єдиному часовому просторі);
- ефективне надання ТЕС допоміжних послуг, у тому числі з урахуванням участі енергоблоків ТЕС у третинному регулюванні;
- впровадження системи моніторингу щодо надання ТЕС допоміжних послуг (регулювання частоти й потужності);
- Швидкий оперативний збір даних телевимірювань і телесигналізації та положень стану комутаційних апаратів 330, 220 і 110 кВ;
- Вивід телеметричної інформації на автоматизоване робоче місце (АРМ) начальника зміни ТЕС;
- Збір і передача телеметричної інформації про виробництво електроенергії та її якісних показників, при одночасному значному розширенні її кількості й номенклатури контрольованих параметрів, диспетчерському центру регіональної ЕС НЕК «Укренерго» та диспетчерському центру ДП «НЕК «Укренерго» з використанням нового протоколу зв‘язку;
- Збереження телеметричних даних, даних щодо участі енергоблоків в регулюванні частоти та потужності в ОЕС України у єдиній архівній базі даних;
- Можливість використання 4-х каналів зв‘язку замість 6-ти (відпадає необхідність у 2-х каналах зв‘язку, які виділені для існуючої телемеханіки).
- Значну економію коштів, оскільки окреме проведення модернізації телемеханіки ТЕС буде вимагати:
- створення програмного апаратного комплексу телемеханіки;
- збереження та вивід телеметричної інформації на окреме автоматизоване робоче місце;
- забезпечення конфігурації та комунікаційного обміну ПТК телемеханіки із ССУ.