Tipik güç trafo merkezlerinin alması, elektriği ya voltajı yukarı veya aşağı doğru dönüştürerek dönüştürmesi ve ardından ileri doğru göndermesi gerekir. Geçmişte tasarlanan trafo merkezleri, tek fonksiyonlu, elektromekanik veya statik cihazlar ve kablolu röle mantığı ile uygulanan koruma ve kontrol şemalarından yararlanmıştır.
Mikroişlemci tabanlı çok fonksiyonlu Akıllı Elektronik Cihazların (IED'ler) ortaya çıkmasıyla, daha fazla işlevselliği daha az cihaza taşıma fırsatı elde ediyoruz; ayrıca azaltılmış kablolama ile daha basit tasarımlarla sonuçlanır.
1990'ların başından başlayarak endüstri, Trafo Merkezi Otomasyon Sistemleri (SAS) olan trafo merkezinde koruma, kontrol, izleme ve teşhis sistemlerinin tasarımını kolaylaştıracak bir iletişim mimarisi geliştirdi.
IEC 61850 Tabanlı SAS
IEC 61850 haberleşme protokolleri, kamu hizmetleri ve üretim kuruluşlarına modern elektrik trafo merkezi için yeni bir standart ve tasarım sağlar.
Modern iletişim ağı teknolojisi ve birleştirme birimlerinin kullanımı, trafo merkezi otomasyon sisteminin gelişimini hızlandırır ve geleneksel trafo merkezini siber-fiziksel sistemler aşamasına iter.
IEC 61850'nin 2004 yılında UCA (Utility Communication Architecture) Uluslararası Kullanıcılar Grubu tarafından onaylanmasından bu yana, birçok Avrupa ve Çin kamu hizmeti şirketi, yeni kurulan akıllı yüksek voltajlı trafo merkezlerinde, yani 110/10kV hava yalıtımlı trafo merkezlerinde IEC 61850 standartlarını uyguladı.
Şekil 1, IEC 61850 tabanlı trafo merkezi mimarisini göstermektedir; farklı bileşenler aşağıda açıklanmıştır.
Trafo merkezi koruması ile ilgili olarak, IEC 61850 protokolleri, yüksek hızlı eşler arası iletişimde Süreç ve İstasyon veri yolu üzerinden veri değişim kurallarını standartlaştırdı. Devre Kesici IED'lerinden gelen sinyallerin yüksek önceliğini sağlamak için tüm sistem boyunca Genel Nesne Yönelimli Trafo Merkezi Olayı (GOOSE) mesajı tanıtıldı.
Bazı kritik cihazlar ve yapılar aşağıdaki bölümlerde açıklanmıştır.
IEC 61850 Kritik Cihazlar
1) Birleştirme Birimi (MU)
Ölçü transformatörü (AT/GT) ile birleştirilmiş bir birleştirme ünitesi, hatların ve cihazların çalışma durumunu izler. Geleneksel analog sinyalden farklı olarak MU, orijinal akım ve voltaj sinyallerini dijitalleştirebilir ve bunları Ethernet ağı üzerinden örneklenmiş değerler şeklinde gönderebilir.
Birleştirme Birimleri (MU), işlem veri yolu seviyesi olarak gösterilen trafo merkezi yerel alan ağı üzerindeki trafo merkezindeki birden fazla diğer IED'ye ölçülen örneklenmiş değerlerin çok noktaya yayın kümeleri. Devre kesiciler ve devre anahtarları için durum ve tüm bilgiler giriş/çıkış ünitesi aracılığıyla mevcuttur.
Birleştirme birimi ve bu giriş/çıkış birimleri genellikle tek cihazlarda birleştirilir ve Birleştirme Birimi olarak tanınır.
2) Akıllı Elektronik Cihazlar (IED'ler)
Akıllı Elektronik Cihazlar (IED'ler), güç sistemlerinde elektrik koruma veya kontrol işlevlerini yerine getiren, gelişmiş yerel kontrol zekasına sahip ve süreçleri izleme yeteneğine sahip cihazlardır.
IED'ler sensörlerden ve güç ekipmanından veri alır ve istenen seviyeyi korumak için voltaj, akım veya frekans anormalliklerini algılarlarsa devre kesicileri açma veya istenen seviyeyi yükseltmek/düşürme gibi kontrol komutları verebilir.
Yaygın IED türleri arasında koruyucu röleme cihazları, yük değiştirici kontrolörler, devre kesici kontrolörler, kapasitör bank anahtarları, yeniden kapatma kontrolörleri, voltaj regülatörleri vb. bulunur.
Title: | Reliability evaluation of modern substation automation systems – YAN ZHANG at Texas A&M University |
Format: | |
Size: | 2.1 MB |
Pages: | 63 |
Download: |