Автоматизированная система управления электрохозяйством (АСУ ЭХ)
Северсталь

Профиль компании

ПАО «Северсталь» - один из ведущих в мире вертикально-интегрированных горнодобывающих и сталелитейных комбинатов с полным металлургическим циклом производства (коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное, прокатное производство).

Северсталь отличается лидерскими позициями в работе с инновациями, современными технологиями и ориентацией на непрерывные улучшения по всем направлениям бизнеса. 

Предпосылки, проблемы

• Усложнение связей между 6-ю существующими системами и технические сложности их развития
• Моральное устаревание существующего ПО требует больших ресурсов для поддержки. Часть систем построено на самописном ПО
• Потребность в новой функциональности (расчёт потерь, полноценное сведение балансов, контроль ПКЭ, осциллографирование и др.) 

История автоматизации

Первый пилот был реализован в составе комплексной системы мониторинга оборудования и перевода производства от превентивного ремонта к ремонту оборудования «по состоянию». Подробнее о проекте можно почитать тут.

Второй пилотный проект – это создание локальной системы диспетчеризации электроснабжения доменной печи №3, в задачу которой входил не только сбор, хранение и визуализация ТИ, ТС, но и технологическое видеонаблюдение, обеспечивающее дистанционный контроль положения коммутационных аппаратов (КА) в ячейках РП-151. Здесь мы писали о новых возможностях интеграции видеонаблюдения.

Более подробно об истории автоматизации Северстали и выборе пути её развития можно посмотреть в записи выступления специалиста по АСУ ТП Северстали.

Решаемые задачи

1. Необходимость обеспечения бесперебойной работы модернизированного производства
2. Необходимость подключения нового перечня устройств (МП РЗА, СКИ)
3. Выявление потенциально уязвимых узлов сети (где ток КЗ может значительно превысить ток термической / динамической стойкости)
4. Поиск дополнительных путей снижения потерь
5. Организовать стабильную передачу энергетических данных в производственные и бизнес-системы
6. Планирование перспективных режимов и собственной генерации, проверка корректности переключений с контролем токовой загрузки, контроль работы средств компенсации реактивной мощности

Функциональность системы

Функции SEDMAX

• Автоматизированный сбор данных по стандартным и проприетарным протоколам с измерительных преобразователей, счётчиков, контроллеров, баз данных и систем «нижнего» уровня

• Анализ поступления данных от приборов с возможностью принудительного повторного опроса/переопроса

• Отображение значений параметров и положений коммутационных аппаратов, графиках и в таблицах

• Возможность перехода из общей мнемосхемы в мнемосхемы конкретной электроустановки (с высокой детализацией)

• Телеуправление высоковольтными выключателями с дополнительным вводом пароля и блокировками

• Технологическое видеонаблюдениедля дополнительного визуального контроля при телеуправлении и журнал видеозаписей, формируемых при движении

• Управление освещением по графику, диспетчером с мнемосхемы, включая функционал группового затемнения с автоматической блокировкой включения

• Световая и звуковая сигнализация об изменениях в схеме электроснабжения (переключения, срабатывания защит, выход за уставки и др.).

• Ведение журналов событий

• Переход в мнемосхеме реал-тайм данных в режим моделирования сети и выполнение расчетов по принципу «что, если»

• Сохранение смоделированных состояний схем и их применение в других сессиях

• Расчёт токов коротких замыканий с неограниченным количеством узлов и ветвей

• Сбор и отображение осциллограмм с терминалов релейной защиты (ТОР и ЭКРА)

• Сбор и отображение параметров качества электроэнергии, формирование отчётности согласно ГОСТ 32144-2013

• Поцеховой, поагрегатный учёт электроэнергии и отображение учётных данных в табличном виде и на графиках

• Гибкие пользовательские отчёты по потреблению, основанные на формате XLSX

• Учёт и сведение энергобалансов по любому объекту, группе объектов, предприятию

• Автоматическое добавление в отчёты новых точек учёта (по принадлежности к типам потребителей)

• Расчёт потерь на основании общей для расчёта режимов и токов короткого замыкания справочной информации

• Передача данных в смежные системы по web API, OPC UA, МЭК-104, SQL, Modbus (в ОИК Вологодского РДУ, ERP, MES-системы, Data Lake Северстали и др.)

• Интеграция с системой корпоративной авторизации Active Directory

• Однонаправленная передача данных от технологического сервера к корпоративному для повышенной безопасности технологической сети с автоматическим применением корпоративным сервером изменений конфигурации технологического сервера

• Горячее резервирование серверов

• Диагностика системы на мнемосхемах, отражающая состояние и статус опроса приборного парка

Состав системы

Особенности системы

Система электроснабжения ЧерМК довольно подвижная и постоянно обновляемая. В ходе проекта добавлялись новые объекты (цифровые ПС), реконструировались существующие, добавлялись новые приборы опроса. 

Также на старте не было окончательно утверждённого технического задания: оно уточнялось и оттачивалось по ходу реализации проекта и более глубокого понимания всеми сторонами, как и для чего система должна работать максимально эффективно и удобно. 

Поэтому было принято решение двигаться итеративно, параллельно реализовывая «кусочки» этапов работ (разработку проектной и рабочей документации, поставку, наладку системы). Это позволило, в частности, не переделывать и не пересогласовывать при каждом изменении в СЭС ЧерМК проектную документацию.

Более подробно об этом подходе можно посмотреть в записи встречи с руководителем проекта АСУ ЭХ со стороны Северстали.

Предварительные результаты

• Возможность полного использования функций (дистанционное управление, сбор и анализ данных), заложенных в новые цифровые подстанции

• Повышение скорости реагирования на аварии и инциденты, снижение времени простоев агрегатов

• Снижение ошибочных действий при вводе и выводе оборудования

• Снижение потерь за счёт ведения оптимального режима работы оборудования и электрической сети по данным системы

• Дистанционный контроль работы МП терминалов защит

• Распределение электроэнергии по потребителям с учётом потерь, расчёт небалансов и выявление их причин.

Скриншоты системы