Logo

Перспективные решения по проектированию объектов энергетики. Цифровое проектирование

А.С. Шеметов, И.Л. Архипов, ПАО «ФСК ЕЭС» Т.В. Ковыршина, М.В. Брагута, АО «НТЦ ФСК ЕЭС»
Статья является продолжением серии публикаций, описывающих результаты, полученные в рамках выполнения и последующего сопровождения системы автоматизированного проектирования «Электронный каталог технических решений по релейной защите и автоматике, автоматизированным системам управления технологическими процессами», разработанного для нужд ПАО «ФСК ЕЭС». Приведено описание результатов тестирования программного обеспечения, а также целевой концепции проектирования информационно-технологических систем на базе технологий «Цифровая подстанция».

В 1960 г. возникла концепция CAD (Computer Aided Design) — проектирование с помощью ЭВМ, которая начала активно развиваться с появлением персональных компьютеров.

Разработчики программных CAD-систем успешно сымитировали ручное черчение на компьютере, что значительно сократило время проектирования, а Национальный американский научный фонд признал это событием величайшим. Со временем степень автоматизации графических редакторов увеличивалась средствами включения в состав CAD-систем баз объектов, функционала параметризации, создания динамических блоков, включающих в себя графическую, конструкторскую информацию, а также технические требования — свойства объектов.

Технология CAD (САПР) вышла за рамки простой автоматизации процесса черчения (графических редакторов), начав работать с хранилищем технической информации, CAD-системы получили функционал автоматизированных инженерных расчётов, автоматического вывода результатов проектирования (таблицы спецификаций, расчёты), активно стала применяться технология ин- формационного моделирования. Это обусловило переход от монолитной к сервисно-ориентированной архитектуре CAD-систем: вокруг классической САПР-платформы (ядра) формируется инфраструктура специализированных программных приложений, предоставляющих пользователю возможность оперировать не блоками с заданными атрибутами, а полноценными интеллектуальными объектами, которые не только наполнены свойствами и информацией, но и умеют взаимодействовать друг с другом, меняют свои свойства в зависимости от меняющихся условий проекта, обновляют информацию в связанных представлениях.

Проектирование на основе моделирования

Комплексное решение задач типизации и максимальной унификации технических решений вторичных систем объектов энергетики в условиях ограничений современных специальных стандартов МЭК [1] является драйвером неизбежного внедрения в процесс проектирования технологии информационного моделирования (концепция «Simulation Based Design (SBD)» [2] — проектирование на основе моделирования). Важно подчеркнуть, что SBD — это не название программы или совокупности программ, а метод проектирования, который в отечественных разработках определяется как «Цифровое проектирование». Стоит отметить, что SBD является основой PLM-системы (Product lifecycle management — управление жизненным циклом [3]. Пакет стандартов МЭК 61850 открыл новые возможности для автоматизации проектирования танного на основе расширенного языка разметки (XML), и созданию единой модели данных в интеллектуальных электронных устройствах (логические узлы, типы данных и др.). Таким образом, на этапе проектирования добавляется этап «Моделирование». В свою очередь, наличие цифровой модели открывает широкие возможности для автоматизации процессов проектирования, в том числе и посредством типизации технических решений.

Однолинейная схема в SCL позволяет связывать логические функции в микропроцессорных устройствах с элементами схемы, с которыми эти микропроцессорные устройства взаимодействуют. Благодаря этой технологии всё вторичное оборудование охватывается единой легко формализуемой информационной средой.

Модель в SCL ориентирована на подстанционное применение, где структуру можно отобразить в виде иерархии, состоящей из фиксированного набора уровней (распределительных устройств, присоединений, силового оборудования). В силу этого, SCL-файлы имеют достаточно строгую иерархическую структуру. Основные файлы SCL включают: