Автоматизация газораспределительных станций (на основе программно-технических средств СТН-3000/СТН-3000-Р)

Расширение в ПАО «Газпром» работ по автоматизации газораспределительных станций (ГРС), подтолкнули АО «АтлантикТрансгазСистема» к обобщению своего многолетнего опыта автоматизации ГРС и созданию новых систем автоматического управления (САУ) ГРС.

Соответствие самым современным техническим требованиям

САУ ГРС на базе СТН-3000 полностью удовлетворяют самым современным требованиям, предъявляемым к системам автоматического управления газораспределительными станциями, изложенным в нормативных документах ПАО «Газпром»:

• «Основные положения по автоматизации, телемеханизации и автоматизированным системам управления технологическим процессам транспорта газа», ПАО «Газпром», 1996 г.
• «Временные технические требования к системам линейной телемеханики», ОАО «Газпром», 2012 г.
• «Отраслевая Система Оперативно-Диспетчерского Управления (ОСОДУ) ЕСГ России. Общесистемные технические требования», ОАО «Газпром», 1998 г.
• «Основные положения по автоматизации газораспределительных станций», ОАО «Газпром», 2001 г.

Технические и программные средства высшей надежности

Система СТН-3000, впервые внедренная на объектах ПАО «Газпром» как система телемеханики, зарекомендовала себя высоконадежной системой, которая может эксплуатироваться в самых тяжелых климатических условиях Северного Урала и Заполярья.

САУ ГРС на базе СТН-3000 сохранила все черты системы телемеханики, обеспечивающие высокую надежность:

• высоконадежные технические средства, предназначенные для работы 24 часа в сутки 365 дней в году без вмешательства человека
• высоконадежное программное обеспечение реального времени
• широкий диапазон рабочих температур окружающей среды (-40..+70ºС)
• надежная защита от пыли влаги
• высокая устойчивость к разрядам атмосферного электричества
• мощная встроенная система бесперебойного питания, обеспечивающая функционирование САУ ГРС в течение 72 часов

Оптимальное управление технологическим оборудованием

Основная задача САУ ГРС – обеспечение надежной и эффективной работы ГРС за счет оптимального управления режимами работы технологического оборудования. Для решения этой задачи ЗАО «АтлантикТрансгазСистема» сотрудничает с основными производителями газораспределительных станций: ООО «Авиа-Газ-Союз+», ООО «Газоснабжение», ООО «Завод Газпроммаш», ООО «Завод «Нефтегазоборудование», ООО «Завод «Саратовгазавтоматика», ООО «СтавГазСервис» и ЗАО «Уромгаз». Постоянное взаимодействие ЗАО «АтлантикТрансгазСистема» с предприятиями-изготовителями газораспределительных станций позволяет реализовывать в САУ ГРС эффективные алгоритмы автоматического управления технологическим оборудованием, в том числе:

• управление блоком редуцирования газа
• управление подачей газа на подогреватели газа
• управление одоризацией
• управление вентиляцией
• аварийный останов ГРС
• управление звуковой сигнализацией
• управление световой сигнализацией
• управление наружным освещением

Узел учета расхода газа — неотъемлемая часть САУ ГРС

Учет расхода газа, подаваемого потребителям, и газа на собственные нужды САУ ГРС СТН-3000 выполняет с помощью вычислителей и корректоров расхода газа, подключаемых по цифровым интерфейсам передачи данных. В САУ ГРС СТН-3000 реализованы модули стыка со всеми вычислителями и корректорами расхода газа, применяемыми на объектах ПАО «Газпром».

Все данные по расходу газа, получаемые из вычислителей и корректров расхода газа, доступны в САУ ГРС, что позволяет использовать их в различных алгоритмах управления ГРС, например, управление процессом одоризации газа. В силу прозрачности системы СТН-3000 доступ к данным по расходу газа в режиме реального времени обеспечивается на любом уровне системы: непосредственно на вычислителе расхода газа, в САУ ГРС, на диспетчерском пункте. Также обеспечивается возможность ввода условно-постоянных параметров узлов расхода газа: условно-постоянные параметры можно ввести как с помощью панели оператора САУ ГРС, так и с диспетчерского пункта.

Большие газораспределительные стации включают в свой состав множество различных приборов для измерения количества и качества природного газа. Для объединения этих проборов в единую измерительную подсистему в САУ ГРС СТН-3000 может быть включен блок обработки информации (БОИ). БОИ содержит аппаратные средства и программное обеспечение, позволяющее путем простых операций подключить необходимое количество измерительных приборов и организовать между ними информационное взаимодействие. С помощью БОИ выполняются следующие функции:

Функции обмена информации с измерительными приборами:

• сбор данных с вычислителей расхода газа
• сбор данных с потоковых хроматографов
• сбор данных с анализаторов точки росы газа по влаге и углеводородам
• сбор данных с электронного барометра
• передача условно-постоянных параметров по составу газа в вычислители расхода газа

Функции обработки данных:

• объединение вычислителей в группы согласно их распределению по магистральным газопроводам и привязка групп вычислителей к потоковым хроматографам соответствующего магистрального газопровода
• обработка результатов хроматографических анализов для оценки их пригодности при проведении автоматической коррекции условно-постоянных параметров в вычислителях расхода газа
• преобразование показаний электронного барометра к инженерным единицам вычислителей расхода газа
• усреднение показаний анализаторов точки росы газа по влаге и углеводородам

Формирование и ведение архивных данных:

• часовые и суточные архивы по расходу газа
• часовые и суточные архивы хроматографов
• часовые и суточные архивы среднечасовых и среднесуточных параметров точки росы газа по влаге и углеводородам
• архивы событий и вмешательств

Удобный интерфейс оператора

В соответствии с требованиями «Основных положений по автоматизации газораспределительных станций» САУ ГРС на базе СТН-3000 снабжена локальным пультом оператора и двухпостовым удаленным пультом сигнализации.

Локальный пульт оператора выполнен в виде TFT-дисплея с сенсорным экраном. В отличие от традиционных мнемосхем, локальный пульт на TFT-дисплея обеспечивает возможности по отображению информации, сравнимые с возможностями дорогих HMI-пакетов на ПЭВМ.

Оператор может выбрать на дисплее один из трех видеокадров и получить требуемую информацию о работе ГРС:

• технологическая схема
• параметры узлов замера расхода газа
• журнал событий

Управление технологическим оборудованием производится с помощью функциональных кнопок, отображаемых на соответствующем видеокадре.

С локального пульта также может вводиться любая информация, необходимая для функционирования САУ ГРС: уставки, параметры узлов замера расхода газа, данные о составе газа и т.п.

Для предотвращения несанкционированной подачи команд управления или несанкционированного ввода параметров в локальном пульте предусмотрен ввод пароля.

Шкаф вторичных приборов

По требованию заказачика САУ ГРС СТН-3000 может поставляться со шкафом вторичных приборов (ШВП), в который устанавливается дополнительное оборудование, такое как сигнализаторы загазованности, вторичные блоки сигнализаторов уровня и т.п. Установка вторичных приборов в шкафу заводского изготовления снимает проблему монтажа этих проборов на объекте и обеспечивает их удобную эксплуатацию.

Две стороны одной системы

Сбор информации и дистанционное управление ГРС, как объектов линейной части газопроводов, осуществляется посредством системы телемеханики. Благодаря современным техническим средствам и широким коммуникационным возможностям САУ ГРС на базе СТН-3000 одновременно решает как задачи управления технологическим оборудованием, так и задачи «классической» телемеханики.

САУ ГРС на базе СТН-3000 легко интегрируется в систему телемеханики предприятия, используя те же каналы связи, что и обычные контролируемые пункты.

Важным достоинством САУ ГРС на базе СТН-3000 является наличие ряда стандартных протоколов (BSAP, HART, MODBUS и др.), с помощью которых САУ ГРС может обмениваться информацией с диспетчерским пунктом. Наличие нескольких протоколов позволяет интегрировать САУ ГРС не только в системы телемеханики на базе СТН-3000, но и в распространенные системы других производителей.

Весь объем информации, имеющейся в САУ ГРС, включая данные по узлам коммерческого учета газа, может быть передан в на диспетчерский пункт. Пользователь в праве решать передавать ли на диспетчерский пункт только о ключевые параметры по ГРС или самую полную информацию о ходе технологического процесса на ГРС.

В зависимости от принятой стратегии управления диспетчеру могут быть даны различные права по дистанционному управлению технологическим оборудованием ГРС: от полного запрещения дистанционного управления (режим мониторинга) до возможности дистанционного управления любым технологическим блоком ГРС.

САУ ГРС «Под ключ»

АО «АтлантикТрансгазСистема» предлагает комплексные решения по автоматизации газораспределительных станций, включающие поставку программно-технических средств, адаптацию программного обеспечения к конкретной ГРС, шеф-монтаж, пусконаладочные работы на объекте и выпуск полного комплекта эксплуатационной документации.

САУ ГРС «СТН-3000-Р» имеет сертификат Технического регламента Таможенного союза (RU C-RU.M010.B.02742) на соответствие требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». В настоящее время САУ ГРС «СТН-3000-Р» проходит процедуру сертификации в СДС «ИНТЕРГАЗСЕРТ».

В 2017 году опытный образец  САУ ГРС «СТН-3000-Р» успешно прошел приемочные испытания в соответствии с утвержденным Регламентом проведения испытаний опытных образцов систем автоматизации на объектах ПАО «Газпром». По результатам испытания САУ ГРС «СТН-3000-Р» рекомендована к серийному производству и применению на объектах ПАО «Газпром».

ВНЕДРЕНИЯ

• ООО «Газпром трансгаз Волгоград»: 6 КП ГРС, 1 САУ УРРГ
• ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»: 6 САУ ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Казань»: 12 КП ГРС, 1 САУ ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Кубань»: 1 САУ ГРС, 3 САУ УРГ
• ООО «Газпром трансгаз Москва»: 4 САУ ГРС, 2 САУ КРП
• ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород»: 6 САУ ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»: 12 КП ГРС, 12 САУ ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Томск»: 27 САУ ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Ухта»: 6 узлов замера расхода газа на ГРС
• ООО «Газпром трансгаз Чайковский»: 41 САУ ГРС