top of page

Blog Posts

Trafo Merkezi Koruma ve Otomasyon Uygulamalarında Senkronizasyon Problemleri

Gelişmiş Trafo Merkezi Otomasyonu

Micom P643 Freja 543 ile son ayarlar testi; by Abdelrahman Fayyad

Fazör Ölçüm Birimleri (#PMU) ile geniş alan fazör izleme ve örneklenmiş değer proses veriyolları gibi gelişmiş trafo merkezi otomasyon uygulamaları, bugün genellikle gerekli olan 1-2 ms'den ziyade senkronizasyon doğruluğunun 1µs'den daha iyi olmasını gerektirir.


Trafo merkezi otomasyon sistemleri artık #SCADA sistemleri ve koruma röleleri arasında iletişim kurmak için #Ethernet kullanıyor. Hassas Zaman Protokolü (#PTP), koruma rölelerini, birleştirme birimlerini ve diğer cihazları 1µs'den daha iyi bir şekilde senkronize edebilen özel bir zaman dağıtım sistemi yerine trafo merkezi #LAN'ını kullanan bir zaman senkronizasyon sistemidir.


Bu teknik inceleme, mevcut zaman dağıtım sistemlerinin uyumsuzluklarının ve eksikliklerinin üstesinden gelmek için trafo merkezi otomasyon sistemlerinde #PTP'nin nasıl kullanılabileceğini açıklamaktadır.


PTP'nin “Güç Profili” kullanılarak çalışması anlatılmakta ve PTP'nin yeni ve mevcut trafo merkezlerinde nasıl kullanılabileceğine dair örnekler sunulmaktadır.

Tekron şirketi, enerji endüstrisi için zamanlama ekipmanı üretiminde on beş yılı aşkın bir deneyime sahiptir. En son trafo merkezi zamanlama ürünleri PTP'yi destekler ve bu teknik inceleme, bunların modern trafo merkezi otomasyon uygulamalarının zamanlama ihtiyaçlarını karşılamak için nasıl kullanılabileceğini açıklarken, mevcut trafo merkezi koruma ve kontrol tasarımlarıyla uyumluluğu korur.


Bu, kamu hizmeti ve endüstriyel trafo operatörlerinin kademeli olarak PTP ile deneyim kazanmalarını sağlar.


Bir trafo merkezi otomasyon sisteminde ayrı zamanlama ve iletişim ağlarının gösterimi

 

Trafo Zamanlamasındaki Zorluklar

Olayların 1 milisaniyelik (1ms) doğrulukla tutarlı bir şekilde zaman damgalanmasını sağlamak için trafo merkezlerinde uzun yıllardır zaman senkronizasyonu gerekli olmuştur.


Geniş alan fazör izleme ve örneklenmiş değer proses veriyolları gibi gelişmiş trafo merkezi otomasyon uygulamaları için artık 1 mikrosaniye (1µs) düzeyinde daha doğru zaman damgası gerekiyor.

Koruma rölelerini ve diğer kontrol cihazlarını senkronize etmek için iki ana yaklaşım vardır:

  1. Bağımsız kablolama ve tekrarlayıcılar kullanan özel zamanlama sistemleri.

  2. Diğer otomasyon uygulamalarıyla paylaşılan Ethernet ağ kablolarını ve anahtarlarını kullanan ağ bağlantılı zamanlama sistemleri.


1| Özel Zamanlama Sistemleri

Trafo merkezlerindeki zaman senkronizasyon sistemleri, tarihsel olarak kendi kablolaması (koaksiyel, bükümlü çift veya fiber optik) ile ayrı bir dağıtım sistemi kullanmıştır.


Kullanılan iki yaygın yöntem şunlardır:

  1. IRIG-B zaman kodu, senkronizasyon darbeleri ile birlikte saat ve tarih bilgilerini iletir;

  2. Saniyede 1 Darbe (1-PPS), günün saati veya tarih bilgisi olmayan çok doğru bir senkronizasyon darbesidir.

Koruma röleleri ve SCADA sistemi arasındaki veri iletişiminin zaman senkronizasyonunun doğruluğu üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Ayrı sistemler, ekstra kablo, terminal blokları ve dokümantasyon yoluyla yapım maliyetini artırır ve bu, büyük iletim trafo merkezleri için önemli olabilir.


Yukarıdaki Şekilde, zaman senkronizasyonu için IRIG-B'nin ve veri aktarımı için Ethernet'in kullanımını göstermektedir, ancak RS485, Ethernet yerine eski trafo merkezlerinde kullanılabilir.


IRIG-B için birçok trafo merkezinde koaksiyel kablolar yerine bükümlü çift kablo kullanılmaktadır.

2| Ağ Bağlantılı Zamanlama Sistemleri

Artık trafo otomasyon sistemleri için yaygın olarak kullanılan Ethernet ağları, bir trafo merkezi boyunca cihazların dahili saatlerini senkronize etmek için kullanılabilir. Bu, ek kablolama gerektirmeme avantajına sahiptir, ancak çeşitli koruma röleleri, güç kalitesi ölçerler ve bu tür diğer cihazlar tarafından uygun protokoller için destek gerektirir.


İki ağ tabanlı protokol yaygın olarak kullanılır: Ağ Zaman Protokolü (NTP) ve Kesin Zaman Protokolü (PTP). Her iki protokol de trafo merkezlerinde kullanıldığında Ethernet üzerinden mesaj alışverişi yoluyla çalışır. NTP ve PTP, çift yönlü iletişim yoluyla yayılma gecikmesini telafi edebilir. NTP daha yerleşik bir standarttır ve yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak PTP, özel ağ donanımı kullanımı yoluyla daha yüksek performans sunar.

.

NTP ve PTP zaman senkronizasyonu için ağ topolojisi
PTP, belirli tipte Ethernet anahtarı gerektirir, ancak NTP gerektirmez.

Her iki ağ protokolü de, bir trafo merkezi zaman senkronizasyon sisteminin artıklığını ve güvenilirliğini artıran çoklu ana saatleri destekler. Ek olarak, çoklu ana saatler, zamanlama sistemini (ve herhangi bir bağımlı koruma ekipmanını) hizmet dışı bırakmadan bakımın gerçekleşmesini sağlar.

Doküman:

Solving electrical substation timing problems | A white paper on the use of the Precision Time Protocol for substation protection and control systems | by Dr David Ingram & Brian Smellie

Format:

PDF

Boyut:

1.50MB

Sayfa:

25

İndirme:


Comments

Rated 0 out of 5 stars.
No ratings yet

Add a rating
  • Beyaz LinkedIn Simge
  • Beyaz Facebook Simge
  • Beyaz Heyecan Simge

BU İÇERİĞE EMOJİ İLE TEPKİ VER

bottom of page