Диспетчерське керування на базі SCADA zenon найбільшим у світі дата-центром у Грузії

16/11/2017

Українсько-грузинська інжинірингова компанія GeniSYS, що спеціалізується в сфері електроенергетики та промислової автоматизації, реалізувала проект диспетчерського керування найбільшого в світі дата-центру рідинного охолодження ДЦ «Глдані», розташованого на північній околиці столиці Грузії, Тбілісі.

gldani

Замовником проекту виступила компанія BitFury Group - один з найбільших гравців на ринку майнінгу Біткоіна, лідер з виробництва обчислювального обладнання для майнінгу, входить в п'ятірку найбільших пулів по обчислювальній потужності.

Унікальність проекту полягає у використанні технології Immersion Cooling для охолодження всього парку серверів – обладнання для майнінгу знаходиться всередині так званих дата-танків, і занурено в рідину, без використання проміжних теплообмінників, вентиляторів, рухомих механічних частин або кабелів. Загальна електрична споживана потужність дата-центру становить 40 МВА.

Опис проекту

Після проведення структурного аналізу, було прийнято рішення розглядати цей дата-центр, як такий, що складається з двох підкомплексів. Устаткування призначене для трансформації, передачі і розподілу електричної енергії відноситься до енергетичного підкомплексу. А допоміжне обладнання призначене для забезпечення заданих параметрів функціонування ІТ обладнання – технологічний підкомплекс.

Відповідно до завдання, система диспетчеризації повинна передбачати комплекс апаратних і програмних засобів, призначених для:

збору параметрів стану і роботи інженерного обладнання;
їх нормалізації та перетворення;
передачі по уніфікованим каналам зв'язку;
відображення в доступному для розуміння людини вигляді комп'ютерних мнемосхем.

В якості ПЗ для диспетчеризації ДЦ було обрано SCADA zenon Supervisor v7.5, COPA-DATA, Австрія, офіційним дистриб'ютором якої є компанія СВ Альтера.

Серед особливостей даної SCADA слід зазначити модульність, а також підтримку спеціалізованих протоколів, що застосовуються в енергетиці (в нашому випадку - IEC61850).

Диспетчеризація енергетичного комплексу

До складу обладнання енергетичного комплексу ДЦ входить:

силовий трансформатор Stromberg 110/10 кВ, 50 МВА;
силові кабельні лінії 10 кВ;
розподільче обладнання первинного розподілу (комірки);
розподільче обладнання вторинного розподілу (комірки);
розподільчі трансформатори напруги 10/0,4 кВ, 2500 кВА.

Основними джерелами передачі даних параметрів стану обладнання для первинного і вторинного розподілу електричної енергії є вбудовані цифрові реле захисту ABB сімейства Relion (RTU), REF (RET) 615 з інтерфейсом передачі даних стандарту IEC 61850, і REF 610 з інтерфейсом RS 485, Modbus RTU.

Для отримання інформації про стан обладнання розподільчих пристроїв вторинного розподілу використовуються інтелектуальні модулі віддаленого збору інформації MOXA ioLogik. Ці інтелектуальні модулі дозволяють організувати додаткові канали збору інформації про стан обладнання, а також перетворити низькорівневий інтерфейс RS485, Modbus RTU в високорівневий Modbus TCP.

На дисплейних мнемосхемах оператора відображення потенціалів мережі і її стану від джерел напруги, споживачів, функціональних елементів, таких як автоматичні вимикачі, заземлювачі, роз'єднувачі, лінії зв'язку, здійснюється шляхом використання в SCADA спеціалізованого модуля топології - zenon ALC.

Одним з найважливіших аспектів автоматизації підстанції є організація топологічних блокувань. Пропонованою системою передбачається вирішення цього завдання на двох рівнях – рівні мережі збору інформації MOXA ioLogik і на рівні програмного забезпечення SCADA zenon.

Зв'язок між пристроями розподіленого збору інформації, цифровими реле і сервером диспетчеризації здійснюється через волоконно-оптичну мережу підприємства.

Диспетчеризація технологічного комплексу

До технологічного комплексу ДЦ входить:

основне технологічне обладнання систем охолодження дата-танків;
обладнання розподілу електроенергії РП 0,4 кВ;
система водопостачання: накопичувальний резервуар, ресивери, насосна станція;
системи вентиляції;
система датчиків контролю температури і вологості;
обладнання чиллерів;
обладнання резервного та гарантованого електропостачання;
система моніторингу витоків;
система охоронної та пожежної сигналізації.

Для збору даних з перерахованих вище систем передбачено як використання існуючих каналів зв'язку так, і обладнання додаткових на базі ПЛК та модулів віддаленого збору інформації. Основними джерелами даних є ПЛК ABB AC500, кожен з яких за заданим алгоритмом управляє одним з двадцяти технологічних кластерів.

Основним протоколом обміну даними між вузлами збору інформації (ПЛК, модулями I/O, частотними перетворювачами) і SCADA є Modbus TCP – простий в налаштуваннях і роботі, що забезпечує високу швидкість обміну даних.

Опис візуалізації SCADA zenon

Головна мнемосхема технологічного комплексу виконана за стандартом ISA 101 High Performance HMI. Доступ до керування окремим технологічним обладнанням здійснюється через контекстні меню. Крім того, в системі реалізована ієрархічна структура прав доступу. Так, активація контекстного меню настройки параметрів частотного перетворювача можлива тільки за певних прав доступу – якщо у користувача таких прав немає – йому будуть доступні параметри в режимі відображення або обмеженого функціоналу, наприклад, зміна частоти в певних межах.

Для відображення графіків (трендів) зміни технологічних параметрів застосовується спеціалізований модуль zenon Extended Trend.

Головна мнемосхема ДЦ розташована на трьох моніторах, на четвертий монітор виводиться інтерфейс аварій (Alarms) і подій (Events) системи.

Основні функції системи:

відображення параметрів процесів технологічного та енергетичного комплексів в реальному масштабі часу;
відображення графіків технологічних і енергетичних параметрів (реального часу і архівні);
відображення подій і аварій в системі а також online довідка з тієї чи іншої аварії;
детальне відображення подій і аварій з миттєвими показниками по IEC61850;
збереження інформації в архівах;
зміна налаштувань регуляторів системи;
дистанційне керування обладнанням, включення/відключення комутаційних пристроїв;
облік споживаної електроенергії, мотогодин напрацювання устаткування;
звіти різної глибини і складності.

Загальна кількість зовнішніх змінних SCADA системи – 2780 TAGs, включаючи внутрішні – 3871 TAGs.