CC BY
7
^^^^^^^^^автоматцзаШяКщаг^
УДК 621.331
А. Д. ОВЧАРЕНКО (ОДЕСЬКА ЗАЛ13НИЦЯ), О. О. МАТУСЕВИЧ (ДНУЗТ)
Кафедра Електропостачання зал1зниць, Днтропетровський нацюнальний университет зал1зничного транспорту ¡меш академ1ка В. Лазаряна, вул. Лазаряна 2, Днтропетровськ, Укра'ша, 49010, тел.: (056) 793-19-11, ел. пошта: al m0452@meta.ua
КОНЦЕПЦ1Я ДИНАМ1ЧНОГО ЩИТА ТЕЛЕСИГНАЛ13АЦ11
Електрифшоваш зашзнищ Укра!ни здшсню-ють основну частину як вантажних, так 1 паса-жирських перевезень 1 !х роль постшно зростае.
Система електропостачання е найбшьш ка-шталоемною, техшчно складною, експлуатова-ною в тяжких умовах. Постшно проводиться замша устаткування, модершзащя шдвюки контактно! мереж1 для високих швидкостей руху та навантажень, оновлюються тягов1 шдстанцп 1 пости секцюнування, вводяться нов1 системи телемехашки 1 автоматики. Це, у свою чергу, приводить до збшьшення кшькосн1 тривалосн «вшон» в рус1 по!зд1в, збшьшення кшькосн од-ночасно працюючих бригад, р1зних шдрядних оргашзацш в реатзацп роби- по реконструкцп зал1зничного господарства. Оскшьки вс1 роботи на зал1знищ реатзуються на основ! принцишв суворо! центратзацп диспетчерських структур р1зних р1вшв, то в господарств1 електропостачання оперативне управлшня роботами вщбу-ваеться через енергодиспетчерську структуру.
Збшьшення об'ем1в роб1т по реконструкцп та ремонту устаткування системи електропостачання викликае збшьшення навантаження на енергодиспетчера ¿, як наслщок, шдвищуе в1ро-пднють помилкових дш.
Дослщження та удосконалення ефективного управлшня оперативною роботою енергодиспетчера в сучасних умовах 1 розробка нових тех-шчних ршень для автоматизацп енергодиспет-черського керування електропостачанням дозволять здшснювати ефективне управлшня режимами роботи системи та забезпечити безпечне виконання роб1т по реконструкцп системи електропостачання.
Комплекс техшчних засоб1в автоматики 1 телемехашки е невщ'емною частиною оперативного управлшня системою електропостачання затзничного транспорту. Бшьшють експлуато-ваних на сьогодшшнш день систем не витри-мують - необхщного р1вня функцюнальносн 1 морально застарши. Розвиток засоб1в обчислю-вально! техшки дозволяе внести ряд коректу-вань до структури сформовано! системи управлшня енергодиспетчерським кругом. Сучасш комп'ютери дозволяють реатзувати нов1 технологи роботи енергодиспетчера, що забезпе-
чують шдвищеиия продуктивносн пращ енергодиспетчера та безпеки роб1т по експлуатацп системи електропостачання затзничного транспорту.
Для чпко! та иадшио! роботи енергодиспетчера необхщно передану та прийняту шформа-щю представити у вигляд1 найбшьш зручному для сприйняття !! людиною. Традицшним способом представления шформацп е використан-ня щита телесигнал1зацп. Головним досто!нст-вом щита телесигиатзацп е одночасне представления шформацп про положения об'екпв для вс1х об'екпв енергодиспетчерського круга. Основы недолши пов'язаш з великою кшьюстю об'екпв, що вщображаються на щип. Експлуа-тащя щита телесигнал1зацп, кр1м шдтримки працездатиосп устаткування, передбачае приведения у вщповщшсть схем, що вщобража-ються на щип, з реальними схемами електропостачання дшяики, а також додавання (вида-лення) об'екпв телесигнатзацп. Виконання щита телесигиатзацп на баз1 моштор1в значно скорочуе габарити устаткування 1 забезпечуе значну економда трудовитрат при виесеиш змш до схем, що вщображаються на щип. Од-нак, пряме кошюваиия щита телесигнатзацп, коли на щит виводяться вс1 телекероваш об'ек-ти, е малоефективним. Габаритш розм1ри щита залишаються вщповщиими з габаритами кла-сичного щита. 3 урахуванням моштор1в, що входять до складу АРМ ЕЧЦ, !х загальна кшь-юсть складае 8-10 моштор1в на одне робоче мюце. При такому ршеиш не використовуеться головне досто!нство моштора — можливють адаптивного воображения шформацп та ште-лектуальш можливосп комп'ютера. Таким чином, необхщна розробка штелектуального алгоритму вщображення шформацп, кшькосн моштор1в, що дозволяе, при мш1м1зацл на ро-бочому мющ, забезпечити ефективну роботу енергодиспетчера.
В загальному випадку, оперативну роботу диспетчера можна роздшити на три режими:
- забезпечення планових робп;
- оперативна робота в аваршних (виму-шених) режимах;
- контроль стану круга.
© Овчаренко А. Д., Матусевич О. О., 2012
Вщображення шформацп у вс1х вказаних режимах здшснюеться на деяких видах схем енергодиспетчерського круга з р1зним р1внем детал1зацп, зокрема:
- структурна схема енергодиспетчерського круга. Представлен! контрольоваш пункти енергодиспетчерського круга, найбшьш важлив1 об'екти 1 режимш сигнали. Забезпечуе компак-тне представления шформацп по всьому енер-годиспетчерському кругу 1 можливють швидко-го переходу на схеми з великою детатзащею;
- мнемошчна (щитова) схема енергодиспетчерського круга. Представлен! вс1 телекерова-ш об'екти, вс1 режимш сигнали 1 частина об'ек-т1в з ручним управлшням;
- схема живлення 1 секцюнування, однол1-ншш схеми шдстанцп. Представлен! вс1 теле-кероваш об'екти, вс1 режимш сигнали 1 вс1 об'екти з ручним управлшням.
Для представления диспетчеров! шформацп про останш об'екти, що змшили свш стан, ви-користовуеться додаткове в1кно «каталога по-дш», де представлена шформащя про поточш (останш) перемикання об'екпв в текстовому режиму з вказ1вкою часу поди. 3 в1кна каталога подш можливий швидкий перехщ на вщповщ-ний фрагмент мнемошчно! схеми. Дане в1кно дозволяе швидке прошформувати диспетчера про поди в систем! електропостачання 1 збер1-гае шформащю, якщо диспетчер зайнятий або вщсутнш на робочому мющ в даний момент часу. Поява в систем! об'екту, що змшив свое положения, може супроводжуватися подачею звукового сигналу. Як звуковий сигнал можна використовувати звукове повщомлення з шфо-рмащею про об'ект, що перемкнувся. Алгоритм роботи диспетчера для розглянуто! ситуацп насту пний:
1. Виб1р фрагмента схеми пов'язаного з об'ектами, яю змшили свое положения та щен-тифшащя об'екту (з структурно! схеми або з в1кна каталогу подш);
2. Анатз фрагмента схеми;
3. Виконання оперативних перемикань.
Виршити щ задач! може комп'ютер, який
автоматично визначать появу в систем! об'екпв, що змшили свое положения. Дат необхщно представити шформащю про об'екти, що перемкну лися. Для реал1зацп дано! вимоги комп'ютер автоматично забезпечить вивщ на моштор потр1бного фрагмента схеми при змш1 положения об'екту. При подальших перемиканнях в систем!, на екран виводиться наступний фрагмент схеми. 1нформащя про попередшх 1 подальших перемиканнях повинна бути вщображе-
на у bîkhî каталогу подш. Для ршення цього завдання пропонуеться наступний алгоритм представления шформацп енергодиспетчеров1.
Представления шформацп здшснюеться на трьох мошторах, що здшснюють вщображення структурно! схеми круга i одша м1жшдстаи-цшио1 зони . У режим! контролю стану круга комп'ютер автоматично виводить на екран фрагмент щитово1 схеми, який мютить остаииш об'ект, що перемкнувся. При цьому шформащя про останш об'екти, що перемкнулися, вщо-бражаеться у bîkhî каталогу подш в текстовому вигляд1 з вказ1вкою часу поди. У режим! забез-печення po6iT, диспетчер використовуе декшь-ка вцщв схем з р1зним р1внем детатзацп, вико-нуючи анал1з оперативно! ситуацп i иеобхвдш перемикання. При вщображенш bcîx вцщв схем, додатково виводиться bîkho каталогу подш. При оперативних д1ях в аваршних режимах диспетчер використовуе фрагмент схеми, автоматично представлений комп'ютером, або сам здшснюе виб1р потр1бного фрагмента, викорис-товуючи декшька вид1в схем з р1зним р1внем детал1зацп. При вщображенш bcîx вцщв схем, додатково виводитися bîkho каталогу подш.
Необхщною умовою вщмови вщ щита теле-сигиатзацп е перехщ на захищеш протоколи шформацп, що забезпечують захист вщ помил-кових повщомлеиь про перемикання об'екпв i збшьшеиия po3MipiB фрагмента схеми i в1кна каталогу подш. Перехщ на захищеш протоколи в канат зв'язку можливий за допомогою додат-кових техшчиих ршень. Можливий вар1ант використання програмно! реатзацп фшьтру подш, коли нове повщомлення у bîkhî каталогу подш, з'явиться ильки в тому випадку, якщо об'ект не помшяв стану за час затримки, доста-тньо1 для приходу hoboï cepiï телесигиал1зацп.
В1ропдшсть прийому помилкового повщом-лення складае:
Ртс ртс1ртс 2Р ТС12
де Ртс1 - в1ропдшсть прийому помилкового повщомлення в першш cepiï телесигиатзацп;
РТС2 - в1ропднють прийому помилкового повщомлення в другш cepiï телесигиатзацп;
ртс12 - в1ропдшсть 36iry помилкових повщом-лень в першш i другш сер1ях телесигнал1зац11'.
Очевидно, що при РТС1 = Ртс2 =10-3 i Pic12 < <10-3, Ртс < 10-9 , що вщповщае вимогам класу достов1рност1
Висновки
Реашзащя представлено! концепц11 динам1чно-го щита телесигнашзацл дозволить п1двищити
© Овчаренко А. Д., Матусевич О. О., 2012
ефектившсть роботи енергодиспетчера та ефектившсть використання сучасного устаткування диспетчерського пункту. Такий шдхщ дозволяе здшснювати безперервний мошторииг як стану системи електропостачання в цшому, так i 11 окремих складових. Це у свою чергу дозволяе
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников
1. Руденко, Ю.Н., Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике / Ю.Н. Руденко, В.А. Семенов - М.: МЭИ, 2000. — 648 с.
2. Васильев Ю. П. Предложения по построению систем телемеханики электроснабжения железных дорог / Васильев Ю.П., Ерлыков Н.С., Ерлыков П.Н. - Санкт-Петербург: ПГУПС, 2005. - 10 с.
3. Портнов М.Л. Современные средства телемеханики, организация рабочих мест и щитов управления // Материалы пятого специализированного семинара - выставки . - М., 2004, - С 10 -14.
4. Портнов Е. М. Системотехника интегрированных информационно - управляющих комплексов «Гранит-микро». / Е.М. Портнов, A.A., Кочеихин, В. 3. Только, А. С. Ищенко, Е. А.Остринский. - М.: МИЭТ, 2002. - 7 с.
5. Матусевич, A.A. Некоторые подходы к развитию телемеханики / A.A. Матусевич // Зал1зничний транспорт Украши. - 2007. - № 2 - С. 77 - 80.
6. Жарков, Ю.И. Основные концепции совершенствования систем автоматического управления электроснабжения тяги [Текст] / Ю.И. Жарков // Материалы МНК. Варшавский технологический университет. -Варшава (Польша) - 1989. - С. 67 - 72.
Поступила в печать 01.12.2012.
здшснювати ефективне управлшня режимами роботи системи по критер1ях максимально! на-дшносп i зниження втрат електроенергп, забез-печуе перехщ вщ планового техшчиого обслуго-вування до обслуговування за станом устаткування тягових шдстаицш i контактно! мережа
REFERENCES
1. Rudenko Y. N., Semenov V.A. Avtomatizacija dispetcherskogo upravlenija v jelektrojenergetike [Automation of controller's management in an electroenergy]. Moscow, MEI Publ., 2000, p. 648.
2. Vasil'ev Y. P., Erlykov N.S., Erlykov P.N. Predlozhenija po postroeniju sistem telemehaniki jelektrosnabzhenija zheleznyh dorog [Suggestion on the construction of the systems of teleautomatics of power supply of railways]. Sant - Peterburg, PGUPS, 2005, p. 10.
3. Portnov M. L. Sovremennye sredstva telemehaniki, organizacija rabochih mest i shhitov upravlenija [Modern facilities of teleautomatics, organization of workplaces and control]. Moscow, 2004, pp. 10 -14.
4. Portnov E. M., Kocheihin A.A., Gol'ko V. Z., Ishhenko A.S., Ostrinskij E.M. Sistemotehnika integrirovannyh informacionno - upravljajushhih kompleksov «Granit-mikro» [Technical system of computer-integrated informatively - managing complexes "Granit-mikro"]. Moscow, MIET, 2002, p. 7.
5. Matusevich, A.A. Nekotorye podhody k razvitiju telemehaniki [Some going near development of teleautomatics]. Zaliznichnij transport Ukrainy - Railway transport of Ukraine, 2007, no. 2, pp. 77 - 80.
6. Zharkov, Y. I. Osnovnye koncepcii sovershen-stvovanija sistem avtomaticheskogo upravlenija jelektrosnabzhenija tjagi [Basic conceptions of perfection of the systems of automatic control of power supply of traction]. Varshava, 1989, pp. 67 - 72.
Статгю рекомендовано до друку д.ф-м.н, професором В. I. Гаврилюком
Система електропостачання е найбтьш катталоемною, техшчно складною, експлуатованою в тяжких умовах. Постшно проводиться замша устаткування, модершзацт пщвюки контактно!' мереж1 для високих швидкостей руху та навантажень, оновлюються тягов1 пщстанцп i пости секцюнування, вводяться hobí системи телемехашки i автоматики. Це, у свою чергу, приводить до збтьшення кшькосл i тривалосл «bíkoh» в ру-c¡ noí3fl¡b, збшьшення кшькосп одночасно працюючих бригад, р1зних пщрядних оргашзацш в реал1зацп po6¡t по реконструкци зал1зничного господарства. Збшьшення об'емт po6¡t по реконструкци та ремонту устаткування системи електропостачання викликае збшьшення навантаження на енергодиспетчера i, як наслщок, пщвищуе BiporiflHiCTb помилкових дш. Традицшним способом представления ¡нформацй' е використання щита телесигнал1заци'. Головним достошством щита телесигнал1зацй' е одночасне представления ¡нформацй' про положения об'екпв для bcíx o6'ckt¡b енергодиспетчерського круга. Ochobhí недолки пов'язаш з великою кшькЬ стю o6'€kt¡b, що вщображаються на щитк
Для виршення uieí проблеми необхщно проведения дослщжень з метою удосконалення управлшня оперативною роботою енергодиспетчера в сучасних умовах та розробки нових техшчних ршень для автомати-зацп енергодиспетчерського керування електропостачанням. Все це дозволить здшснювати ефективне управлшня режимами роботи системи та забезпечити безпечне виконання po6¡t по реконструкцп' системи електропостачання.
Розвиток 3aco6¡b обчислювально! техшки дозволяе внести ряд коректувань до структури сформовано! системи управлшня енергодиспетчерським кругом. Сучасш автоматизоваы системи дозволяють реал1зувати hobí технологи роботи енергодиспетчера, що забезпечують пщвищення продуктивное™ прац1 енергодиспетчера та безпеки po6¡t по експлуатацп системи електропостачання зал1зничного транспорту.
Розглянута концепцт динамшного щита телесигнал1зацй' дозволить пщвищити ефектившсть роботи енергодиспетчера та ефектившсть використання сучасного устаткування диспетчерського пункту. Такий пщхщ дае можливють здшснювати безперервний мошторинг як стану системи електропостачання в цшому, так i Tí окремих складових. Це у свою чергу дозволяе здшснювати ефективне управлшня режимами роботи системи по критертх максимально!' надшносп i зниження втрат електроенергп, забезпечуе nepexifl вщ планового те-хшчного обслуговування до обслуговування за станом устаткування тягових пщстанцш i контактно! мереж1.
Ключов1 слова: система електропостачання, телесигнал1зацт, динамшний щит, мошторинг.
© Овчаренко А. Д., Матусевич О. О., 2012
УДК 621.331
А. Д. ОВЧАРЕНКО (ОДЕССКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА), А. А. МАТУСЕВИЧ (ДНУЖТ)
Кафедра Электроснабжение железных дорог, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел.: (056) 793-19-11, эл. почта: matusevi4@i.ua
КОНЦЕПЦИЯ ДИНАМИЧНОГО ЩИТА ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ
Система электроснабжения является наиболее капиталоемкой, технически сложной, эксплуатируемой в тяжелых условиях. Постоянно проводится замена оборудования, модернизация подвески контактной сети для высоких скоростей движения и нагрузок, обновляются тяговые подстанции и посты секционирования, вводятся новые системы телемеханики и автоматики. Это, в свою очередь, приводит к увеличению числа и продолжительности «окон» в движении поездов, увеличение количества одновременно работающих бригад, различных подрядных организаций в реализации работ по реконструкции железнодорожного хозяйства. Увеличение объемов работ по реконструкции и ремонту оборудования системы электроснабжения вызывает увеличение нагрузки на энергодиспетчера и, как следствие, повышает вероятность ошибочных действий. Традиционным способом представления информации является использование щита телесигнализации. Главным достоинством щита телесигнализации одновременное представление информации о положении объектов для всех объектов энергодиспетчерского круга. Основные недостатки связаны с большим количеством объектов, отображаемых на щите.
Для решения этой проблемы необходимо проведение исследований с целью совершенствования управления оперативной работой энергодиспетчера в современных условиях и разработки новых технических решений для автоматизации энергодиспетчерской управления электроснабжением. Все это позволит осуществлять эффективное управление режимами работы системы и обеспечить безопасное выполнение работ по реконструкции системы электроснабжения.
Развитие средств вычислительной техники позволяет внести ряд корректировок в структуру сложившейся системы управления энергодиспетчерском кругом. Современные автоматизированные системы позволяют реализовать новые технологии работы энергодиспетчера, обеспечивающих повышение производительности труда энергодиспетчера и безопасности работ по эксплуатации системы электроснабжения железнодорожного транспорта.
Рассмотрена концепция динамического щита телесигнализации позволит повысить эффективность работы энергодиспетчера и эффективность использования современного оборудования диспетчерского пункта. Такой подход дает возможность осуществлять непрерывный мониторинг как состояния системы электроснабжения в целом, так и ее отдельных составляющих. Это в свою очередь позволяет осуществлять эффективное управление режимами работы системы по критериям максимальной надежности и снижения потерь электроэнергии, обеспечивает переход от планового технического обслуживания до обслуживания по состоянию оборудования тяговых подстанций и контактной сети.
Ключевые слова: система электроснабжения, телесигнализация, динамический щит, мониторинг.
Статью рекомендовано к печати д.ф-м.н., профессором В. И. Гаврилюком
UDC 621.331
A. D. OVCHARENKO (ODESSA RAILWAYS), O. O. MATUSEVICH (DNURT)
Department of Power supply of Railways, Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after academician V. Lazaryan, 2 Lazaryan Street, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel.: (056) 793-19-11, e-mail: matusevi4@i.ua
THE CONCEPT OF A DYNAMIC PANEL TELESIGNALIZATION
Power supply system is the most capital-intensive, technically complex, operated under severe conditions. Constantly being replaced equipment, upgrading suspension catenary for high speeds and loads, the updated traction substations and office partitioning introduces new remote control system and automation. This, in turn, leads to an increase in the number and duration of "windows" in the movement of trains, increasing the number of simultaneous teams, various contractors in the implementation of works on the reconstruction of the railway sector. The increase in the reconstruction and repair of equipment electrical system causes an increase in pressure on energy dispatcher and, consequently, increases the likelihood of mistakes. The traditional way of presenting information is to use a shield signaling devices. The main advantage of the shield telesignalization simultaneous display of information on the objects for all objects energy dispatcher circle. The main disadvantages associated with a large number of objects displayed on the panel.
To solve this problem, conduct research to improve the management of operational work energy dispatcher under current conditions and the development of new technical solutions for the management energy dispatcher electricity. All this will allow for the efficient management and operation of the system to ensure the safe performance of work on the reconstruction of the power supply system.
The development of computer technology allows you to make a number of adjustments to the structure of the existing system of governance energy dispatcher circle. Modern automated systems can implement new technology work energy dispatcher that enhance productivity energy dispatcher and security for the operation of electric railways.
The concept of a dynamic panel telesignalization will increase the efficiency and effectiveness of energy dispatcher use of modern equipment control tower. This approach makes it possible to continuously monitor the state of the power supply system as a whole and its individual components. This in turn enables accurate control of the operation of the system according to the criteria of maximum reliability and reduce electricity losses, provides a transition from planned maintenance to service as of traction substations equipment and contact network. Keywords: power supply system, signaling, dynamic panels, monitoring.
Prof. V. I. Gavriluk, D. Sc. (Tech.) recommended this article to be published.
© Овчаренко А. Д., Матусевич О. О., 2012
