Группа П77
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ НА ПОДСТАНЦИЯХ
Часть 3
Основные требования
Communication networks and systems in substations.
Part 3. General requirements
ОКС 33.200
ОКП 42 3200
Дата введения 2006-09-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН ОАО "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" (ВНИИЭ) на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 396 "Автоматика и телемеханика"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2005 г. N 427-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61850-3:2002 "Сети и системы связи на подстанциях. Часть 3. Основные требования" (IEC 61850-3:2002 "Communication networks and systems in substations - Part 3: General requirements).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на системы автоматизации подстанций (SAS) и определяет связь между интеллектуальными электронными устройствами (IED) и соответствующими системными требованиями.
Настоящий стандарт устанавливает требования к сетям связи, особенно к их качеству, а также требования к окружающей среде, источникам питания и рекомендации по совместимости требований настоящего стандарта с другими стандартами и спецификациями на системы автоматизации подстанций.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
МЭК 60654-4:1987 Условия эксплуатации контрольно-измерительной аппаратуры промышленного назначения. Часть 4: Коррозионные и эрозионные воздействия
МЭК 60694:1996 Общие спецификации для стандартов на высоковольтную коммутационную аппаратуру и аппаратуру управления
МЭК 60870-2-1:1995 Устройства и системы телемеханики. Часть 2: Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость
МЭК 60870-2-2:1996 Устройства и системы телемеханики. Часть 2: Условия эксплуатации. Раздел 2. Условия окружающей среды (климатические, механические и другие неэлектрические влияния)
МЭК 60870-4:1990 Устройства и системы телемеханики. Часть 4: Технические требования
МЭК 61000-4-3:1995 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 3. Испытания на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю
МЭК 61000-4-4:1995 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 4. Испытания на устойчивость к наносекундным и импульсным помехам
МЭК 61000-4-5:1995 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 5. Испытания на устойчивость к микросекундным импульсным помехам
МЭК 61000-4-6:1996 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 6. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями
МЭК 61000-4-8:1993 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 8. Испытания на устойчивость к магнитному полю промышленной частоты
МЭК 61000-4-10:1993 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 10. Испытания на устойчивость к воздействию магнитного поля с затухающими колебаниями
МЭК 61000-4-12:1995 Электромагнитная совместимость. Часть 4: Техника испытаний и измерений. Раздел 12. Испытания на устойчивость к колебательным затухающим помехам
МЭК 61000-4-16:1998 Электромагнитная совместимость. Часть 4-16: Техника испытаний и измерений - Испытания на устойчивость к кондуктивным помехам общего вида в полосе частот от 0 до 150 кГц
МЭК ТС 61000-6-5:2001 Электромагнитная совместимость (ЕМС). Часть 5-6: Общие стандарты. Устойчивость к среде электростанций и подстанций
МЭК 61850-1:2003 Сети и системы связи на подстанциях. Часть 1: Введение и общие сведения
МЭК 61850-5:2003 Сети и системы связи на подстанциях. Часть 5: Коммуникационные требования для моделей устройств и функций
СИСПР 22-1997 Оборудование информационных технологий. Характеристики индустриальных радиопомех. Нормы и методы измерений
IEEE C37.90.2:1995 Устойчивость систем релейной защиты к помехам электромагнитных излучений от приемопередатчиков
3 Термины, определения, обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы термины и определения по МЭК 61850-2, а также следующие обозначения и сокращения:
а.с. - переменный ток;
AIS - воздушный выключатель;
d.c. - постоянный ток;
GIS - элегазовый выключатель;
HMI - человекомашинный интерфейс;
IED - интеллектуальное электронное устройство;
IP - Интернет-протокол;
MTTF - средняя наработка на отказ;
SAS - система автоматизации подстанции;
SCADA - дистанционное управление и сбор данных;
SF - гексафторид серы (элегаз);
TCP - протокол управления транспортного уровня.
4 Требования качества
4.1 Общие требования
В настоящем пункте установлены общие требования к надежности, коэффициенту готовности системы, ремонтопригодности, безопасности (защите данных), достоверности данных, а также требования к системам связи, применяемым для контроля и управления процессами внутри подстанции.
В настоящем пункте содержится ряд ссылок на нормативные документы МЭК, в основном на МЭК 60870-4, в котором установлены требования к качеству функционирования систем телемеханики, классифицируя эти требования в соответствии со свойствами, влияющими на качество функционирования системы. Эти основные свойства включают такие характеристики, как надежность, готовность системы, ремонтопригодность, безопасность (защиту данных), достоверность данных. Для каждой из этих характеристик в МЭК 60870-4 приводится ряд классов таких требований, в отношении которых предполагается, что системы, установленные на подстанции, должны удовлетворять им в полном объеме. Там, где это возможно, соответствие конкретному уровню этих классов требований устанавливает производитель, как определено в МЭК 60870-4.
4.2 Надежность
4.2.1 Общие требования
В соответствии с принципом "постепенной деградации" подстанция должна продолжать находиться в рабочем состоянии при повреждении любого коммуникационного элемента SAS. Никакое одиночное повреждение не должно приводить к прекращению работы подстанции. При этом должно сохраняться рабочее состояние системы контроля и управления. Никакое повреждение элемента SAS не должно приводить к необнаруживаемым потерям функций и множественным и каскадным повреждениям других элементов SAS.
Для некоторых функций в SAS должны быть обеспечены особые условия, и при создании системы связи необходимо принять это во внимание. Например, основной сервер на подстанции должен быть резервирован с обеспечением автоматического переключения при отказах.
Если элементы связи в SAS дублированы, то никакое одиночное повреждение не должно выводить из строя оба элемента. Питание дублирующих элементов связи SAS должно осуществляться от отдельного независимого источника (например, отдельной батареи или цепи питания вспомогательных устройств) при наличии такого источника питания. Дублирование не является обязательным и зависит от важности подстанции, то есть от возможных последствий отключения подстанции и требований правил эксплуатации.
Должна быть обеспечена устойчивость SAS к отказам. Не должно быть единичных повреждений, результатом которых были бы такие действия SAS, как отключение или включение выключателей. Кроме того, повреждения SAS не должны выводить из строя местные функции учета энергии и управления на подстанции.
Требования надежности - по МЭК 60870-4, подпункт 3.1. Классы надежности (R1, R2 или R3) по МЭК 60870-4, подпункт 3.1.2, должны быть согласованы между производителем и потребителем.
4.2.2 MTTF
Производитель должен определить MTTF поставляемого оборудования, а также привести ссылки на стандартный метод расчета.
4.2.3 Жизненно важные функции на подстанции и их зависимость от SAS
Единичное повреждение SAS не должно выводить из строя жизненно важные функции подстанции (релейную защиту, функции управления основным оборудованием, учет электроэнергии и т.п.). Для этого SAS должна иметь следующие характеристики:
- функции релейной защиты должны выполняться автономно;
- производитель SAS должен четко указать время (в миллисекундах) выполнения автоматических переключений в тех случаях, когда SAS используют для выполнения логических управляющих действий, не считающихся критическими по времени, например таких, как автоматическое переключение после аварии трансформатора;
- HMI SAS должен допускать возможность выполнения операций телеуправления со стороны диспетчерского пункта.
4.3 Коэффициент готовности системы
4.3.1 Общие требования
Коэффициент готовности системы определяют как отношение времени исправной работы SAS к общему времени работы в соответствии с МЭК 60870-4, подпункт 3.2. Время исправной работы - это время, когда SAS способна выполнять необходимые функции. Например, при наличии резервной защиты повреждение основной защиты не рассматривают как нерабочее состояние. Точно так же повреждение HMI считают простоем, если существует альтернативная возможность управления.
Требования к коэффициенту готовности - по МЭК 60870-4, подпункт 3.2.1. Классы коэффициента готовности (А1, А2 или A3) по МЭК 60870-4, подпункт 3.2.2, должны быть согласованы между производителем и потребителем.
Конкретные требования к коэффициенту готовности для SAS в настоящем стандарте не рассматриваются.
4.3.2 Автоматическое восстановление
В SAS может быть предусмотрено автоматическое восстановление системы и данных после повреждений. Если такое восстановление предусмотрено, то одиночное повреждение SAS не должно вызывать потерю данных, а также нарушать нормальное функционирование системы. После устранения повреждения восстановление нормальной конфигурации может быть возможно только вручную.
Линии связи, критические для функционирования SAS, могут резервироваться или обеспечивать другой маршрут передачи данных для предотвращения перерыва работы системы в случае повреждения инфраструктуры передачи информации.
4.3.3 "Постепенная деградация" и исправление ошибок
Увеличение числа ошибок должно приводить не к мгновенному отказу системы, но лишь к "постепенной деградации" (снижению качества функционирования системы). В системе должны быть предусмотрены средства для исправления ошибок, обеспечивающие восстановление надежной работы SAS.
4.4 Ремонтопригодность
См. МЭК 60870-4, подпункт 3.3. Требования ремонтопригодности должны соответствовать МЭК 60870-4, подпункт 3.3.1. Классы ремонтопригодности М1, М2, М3 или М4 - по МЭК 60870-4, подпункт 3.3.2, должны быть согласованы между производителем и потребителем.
4.5 Безопасность
См. МЭК 60870-4, подпункт 3.4.
4.6 Достоверность данных
Система связи SAS должна передавать достоверные данные при наличии ошибок передачи и процедурных ошибок, задержек передачи и неисправностей аппаратуры средств связи, что обеспечивается:
- обнаружением ошибок передачи в шумовой (с помехами) окружающей среде подстанции;
- восстановлением после перегрузки канала;
- опциональным резервированием каналов и аппаратуры.
Достоверность и согласованность данных, передаваемых SAS, должна быть такой, как определено для классов достоверности данных I1, I2 или I3 по МЭК 60870-4, подпункт 3.5. Применение конкретного класса достоверности данных должно определяться приложением, использующим передаваемые данные.
4.7 Основные требования к сети
4.7.1 Требования к распространению сети внутри подстанции
