Azpiestazioen automatizazio integratuaren garapen-egoera eta joerak

Azpiestazioa ezinbesteko eta lotura garrantzitsua da energia-sisteman. Energia bihurtzeko eta potentzia birbanatzeko zeregin astunez arduratzen da, eta zeregin erabakigarria du sare elektrikoaren funtzionamendu ekonomikoan. Azpiestazioen funtzionamendu-maila egonkorra hobetzeko, funtzionamendu- eta mantentze-kostuak murrizteko, onura ekonomikoak hobetzeko eta erabiltzaileei kalitate handiko energia elektrikoko zerbitzuak eskaintzeko, azpiestazioetarako automatizazio-teknologia integrala sortzen hasi da eta oso erabilia izan da.

Azpiestazioen automatizazio integrala azpiestazioko bigarren mailako ekipoetan informatika-teknologia eta komunikazio-teknologia modernoa aplikatzea da (kontrola, seinalea, neurketa, babesa, gailu automatikoak eta urrutiko kontroleko gailuak, etab. barne), eta azpiestazioaren monitorizazio eta neurketa automatikoa ezartzea. konbinazio funtzionala eta diseinuaren kontrola eta koordinazio optimizatua, baita automatizazio sistema integralak, hala nola bidalketa komunikazioa. Azpiestazioen automatizazio integrala egiteak sare elektrikoaren funtzionamendu ekonomikoaren maila hobetu dezake, azpiegitura-inbertsioa murrizten du eta arretarik gabeko azpiestazioek sustatzeko bitartekoa eman dezake. Informatika-teknologien, informazio-teknologien eta sare-teknologien garapen azkarrak azpiestazioetan automatizazio-teknologia integralaren aurrerapena ekarri du. Azken urteotan, neurtzeko sistema elektriko digitalak (esaterako, transformadore fotoelektrikoak edo transformadore elektronikoak), ekipo elektriko adimentsuak eta erlazionatutako komunikazio-teknologien garapenarekin, azpiestazioen automatizazio sistema integratua digitalizaziorantz doa.

I. Azpiestazioko automatizazio sistema integratuaren funtzio nagusiak

Azpiestazioko automatizazio sistema integratuaren oinarrizko funtzioak sei azpisistema hauen funtzioetan islatzen dira:

1. Jarraipen azpisistema;

2. Erreleen babeserako azpisistema;

3. Tentsioa eta potentzia erreaktiboa kontrol integraleko azpisistema;

4. Energia-sistemaren maiztasun baxuko karga kentzea kontrolatzeko azpisistema;

5. Etengabeko elikadura-hornidura aldatzeko kontrol automatikoko azpisistema;

6. Komunikazio azpisistema.

Zati hau eduki nahiko aberatsa da, eta zehatz-mehatz azaltzen duten dokumentu asko daude, beraz, artikulu hau ez da xehetasunetan sartuko.

II. Azpiestazioen automatizazio sistema tradizionala

1. Sistemaren egitura

Gaur egun, barneko eta atzerriko azpiestazioen automatizazio sistemen egiturak honako hiru mota hauetan sailkatzen dira diseinu ideietan oinarrituta [1]:

(1) Zentralizatua

Maila desberdinetako ordenagailuak erabiltzea beren interfaze-zirkuitu periferikoak zabaltzeko, azpiestazioko informazio analogikoa, kommutazio eta digitala zentralki biltzeko, prozesaketa eta kalkulu zentralizatuak egiteko eta mikroordenagailuen monitorizazioa, mikroordenagailuen babesa eta kontrol automatikoko funtzio batzuk betetzeko. Bere ezaugarriak hauek dira: ordenagailuaren errendimendu-eskakizun handiak, eskalagarritasun eta mantengarritasun eskasa eta azpiestazio ertain eta txikietarako egokia.

(2) Banatua

Azpiestazioko objektu monitorizatuen edo sistemaren funtzioen arabera banatuta, CPU anitzek paraleloan funtzionatzen dute eta sare-teknologia edo serie-metodoak erabiltzen dira CPUen arteko datu-komunikazioa ezartzeko. Banatutako sistema zabaltzeko eta mantentzeko erraza da, eta tokiko akatsek ez dute beste moduluen funtzionamendu normalari eragiten. Modu hau pantaila talde zentralizatuan edo pantaila zatituan taldekatzeko erabil daiteke instalazioan zehar.

(3) Banaketa deszentralizatua

Datuak eskuratzeko, kontrol-unitate (I/O-unitatea) eta badia geruzan babes-unitate bakoitza etengailuen armairuan edo beste ekipo batzuen ondoan instalatzen da. Unitate bakoitza elkarrengandik independentea da eta komunikazio-sarearen bidez soilik dago konektatua eta azpiestazio mailako neurketa eta kontrol unitate nagusira konektatuta dago. komunikazioa. Badia mailan bete daitezkeen funtzioak ez daude komunikazio sarearen araberakoak, hala nola babes funtzioak. Komunikazio sarea zuntz optikoa edo pare bihurritua izan ohi da, bigarren mailako ekipoak eta bigarren mailako kableak ahalik eta gehien konprimitzen dituena, ingeniaritza eraikuntzako inbertsioa aurrezten duena. Instalazioa konpartimentu bakoitzean sakabanatuta egon daiteke, edo kontrol-gelan pantailak zentralizatuta edo hierarkikoki taldekatu daitezke. Izan daiteke zati bat kontrol-gelan egotea eta beste zatia etengailu-armairuan sakabanatuta egotea.

2.Duten arazoak

Azpiestazioko automatizazio sistema integratuak aplikazio-emaitza onak lortu ditu, baina gabeziak ere badaude, batez ere honako hauetan islatzen direnak: 1. Lehen eta bigarren mailako informazio-trukeak oraindik ere kableen kableatu modu tradizionala jarraitzen du, kostu handia eta eraikuntzan eta mantentze-lanetan deserosoa dena; 2. Bigarren mailako datuak biltzeko atala errepikatzen da neurri handi batean, eta horrek baliabideak xahutzen ditu; 3. Informazioaren estandarizazioa ez da nahikoa, informazioa partekatzea baxua da, sistema anitz elkarbizitzen dute eta gailuen eta gailu eta sistemen arteko interkonexioa zaila da, informazio uharteak eratuz eta informazioa osoki aplikatzea zailduz; 4. Istripu bat gertatzen denean, gertaera-alarma-informazio ugari agertuko da, iragazketa-mekanismo eraginkorrik gabe, eta horrek oztopatzen du guardiako operadoreek matxura zuzen zehaztea.

III. Azpiestazio digitala

Azpiestazio digitalak azpiestazioen automatizazioaren garapenaren hurrengo etapa dira. "Power Grid Company-ren "Hamaikagarren Bosturteko Plana" Zientzia eta Teknologia Garapenerako Planak" argi eta garbi adierazi du "Hamaikagarren Bosturteko Plana" aldian azpiestazio digitalak aztertuko direla eta erakustaldi estazioak eraikiko direla. 2, eta gaur egun azpiestazio digitalak daude. Amaitu eta martxan jarri, hala nola Fuzhou Convention and Exhibition Transformation 110 kV-ko azpiestazio digitala.

1. Azpiestazio digitalaren kontzeptua

Azpiestazio digitala azpiestazio bati deritzo, zeinetan informazioa biltzeko, transmititzeko, prozesatzeko eta irteerako prozesuak guztiz digitalak diren. Bere oinarrizko ezaugarriak ekipamendu adimentsuak, komunikazio sarea eta funtzionamendu eta kudeaketa automatizatuak dira.

Azpiestazio digitalek ezaugarri nagusi hauek dituzte:

(1) Lehen mailako ekipo adimendunak

Lehen mailako ekipo adimendunak, hala nola transformadore elektronikoak eta etengailu adimendunak (edo terminal adimentsudun etengailu tradizionalak) irteera digitala erabiliz. Lehen gailuak eta bigarren mailako gailuak laginketa-balioak, egoera-kopuruak, kontrol-aginduak eta bestelako informazioa trukatzen dituzte, digitalki kodetutako informazioaren zuntz optikoko transmisioaren bidez.

(2) Bigarren mailako ekipoen sareratzea

Komunikazio-sarea bigarren mailako gailuen artean balio analogikoak, kommutazio-balioak eta kontrol-aginduak bezalako informazioa trukatzeko erabiltzen da, eta kontrol-kableak ezabatzen dira.

(3) Eragiketa kudeatzeko sistemaren automatizazioa

Automatizazio-sistemak, hala nola, akatsen analisi automatikoko sistemak, ekipoen osasun-egoera kontrolatzeko sistemak eta programatutako kontrol-sistemak sartu behar dira, automatizazio-maila hobetzeko eta funtzionamenduaren eta mantentze-lanaren zailtasuna eta lan-karga murrizteko.

2. Azpiestazio digitalen ezaugarri tekniko nagusiak

(1) Datu bilketaren digitalizazioa

Azpiestazio digital baten seinale nagusia neurketa elektriko digitalaren sistemak erabiltzea da (adibidez, transformadore fotoelektrikoak edo transformadore elektronikoak) parametro elektrikoak biltzeko, hala nola, korrontea eta tentsioa 3, sistema primario eta sekundarioen isolamendu elektriko eraginkorra lortzeko eta areagotzeko Dinamikoa areagotzen du. kantitate elektrikoen neurketa-tartea eta neurketaren zehaztasuna hobetzen du, eta, horrela, ohiko azpiestazioko gailuen erredundantziatik informazio-erredundantziara eta informazioaren integrazioaren aplikaziora eraldaketa gauzatzeko oinarria eskaintzen du.

(2) Sistemaren banaketa hierarkikoa

Azpiestazioen automatizazio sistemen garapenak zentralizatutik banaturako trantsizioa bizi izan du. Bigarren belaunaldiko hierarkiko banatutako azpiestazioen automatizazio-sistema gehienek sareko komunikazio-teknologia heldua eta interkonexio-protokolo irekiak erabiltzen dituzte, ekipoen informazioa erabat eta nabarmenago erregistratu dezaketen sistemaren erantzun-abiadura hobetu. Azpiestazio digitalaren automatizazio sistemaren egitura fisikoki bi kategoriatan bana daiteke, hots, lehen ekipamendu adimentsuak eta sareko bigarren mailako ekipoak; egitura logikoari dagokionez, IEC61850 komunikazio estandarraren definizioaren arabera "prozesu-geruza" eta "badia geruza" bereiz daiteke. "," geltokien kontrol-geruza" hiru maila. Maila bakoitzaren barruan eta artean abiadura handiko sareko komunikazioa erabiltzen da.

(3) Informazio-interakzioa sarean jartzea eta informazio-aplikazioen integrazioa

Azpiestazio digitalek potentzia txikiko transformadore digital berriak erabiltzen dituzte, ohiko transformadoreen ordez, tentsio altua eta korronte handia seinale digitaletan zuzenean bihurtzeko. Informazio-trukea guneko gailuen artean gertatzen da abiadura handiko sareen bidez. Bigarren mailako gailuek ez dute funtzio bikoiztutako I/O interfazerik. Gailu funtzional konbentzionalak modulu funtzional logiko bihurtzen dira datuak eta baliabideak partekatzea lortzeko. Gaur egun, IEC61850 azpiestazioen automatizazio-komunikazio estandar gisa zehaztu da nazioartean.

Horrez gain, azpiestazio digitalak informazioa integratzen du eta jatorrizko sakabanatuta dauden bigarren sistemako gailuen funtzioak optimizatzen ditu, beraz, modu eraginkorrean saihestu ahal izango du hardware konfigurazioen bikoizpena ohiko azpiestazioen arazoen monitorizazio, kontrol, babes, akatsak erregistratzeko, neurtzeko eta neurtzeko gailuetan. informazioa ez partekatzea eta inbertsio kostu handiak gertatzen baitira.

(4) Ekipo adimendunen funtzionamendua

Goi-tentsioko etengailuaren bigarren sistema berria mikroordenagailuak, potentzia elektronika teknologia eta sentsore berriak erabiliz ezartzen da. Etengailu sistemaren adimena mikroordenagailuz kontrolatutako bigarren sistema, IED eta dagokion software adimendunaren bidez gauzatzen da. Babes eta kontrol aginduak pasa daitezke. Zuntz optikoko sarea azpiestazio ez-konbentzionalaren bigarren mailako zirkuitu-sistemara iristen da, etengailuaren funtzionamendu-mekanismoarekin interfaze digitala ahalbidetuz.

(5) Ekipoen mantentze-egoera

Azpiestazio digitaletan, sare elektrikoaren funtzionamendu-egoeraren datuak eta IED gailu ezberdinen akatsen eta ekintza-informazioa eraginkortasunez lor daiteke, funtzionamenduaren eta seinale-begiztaren egoeraren jarraipena eraginkorra lortzeko. Azpiestazio digitaletan ez dago ia kontrolatu gabeko unitate funtzionalrik, eta ekipoen egoeraren ezaugarrien bilketan ez dago puntu itsurik. Ekipamenduen mantentze-estrategia azpiestazioko ekipo konbentzionalen "mantentze erregularra"tik "baldintzazko mantentze-lanak" izatera pasa daiteke, horrela sistemaren erabilgarritasuna asko hobetuz.

(6) LPCTren neurketa-printzipioa eta ikuskapen-tresnaren itxura

Lehen esan bezala, LPCT potentzia baxuko irteera ezaugarri dituen korronte elektromagnetikoko transformadore bat da. IEC arauan, korronte elektronikoaren transformadorearen ezarpen forma gisa zerrendatzen da, korronte elektromagnetikoko transformadorearen ordezkari gisa. Aplikaziorako aukera zabalak dituen garapen norabidea. LPCT-ren irteera, oro har, zirkuitu elektronikoetara zuzenean ematen denez, bigarren mailako karga nahiko txikia da; bere nukleoa, oro har, magnetikoki iragazkorra den materialez egina dago, esate baterako, aleazio mikrokristalinoa, eta neurketaren zehaztasuna nukleoaren sekzio txikiago batekin (nukleoaren tamaina) bete daiteke. eskakizunak.

(7) Sistemaren egitura trinkotzea eta modelizazioaren estandarizazioa

Neurketa elektriko digitalaren sistemak tamaina txikiaren eta pisu arinaren ezaugarriak ditu. Diseinu sistema adimendunean integra daiteke, eta konbinazio funtzionala eta ekipoen diseinua optimizatu daitezke azpiestazioaren diseinu mekatronika kontzeptuaren arabera. Tentsio handiko eta ultra-altuko azpiestazioetan, babes-gailuen, neurketa- eta kontrol-gailuen, akats-erregistragailuen eta beste gailu automatikoen I/O unitateak lehen mailako ekipo adimendunen parte dira, IEDen prozesu itxiaren diseinua gauzatuz; Erdi eta behe-tentsioko azpiestazioetan Babes- eta monitorizazio-gailuak miniaturizatuak, trinkoak eta guztiz instalatu daitezke etengailuen armairuan.

IEC61850-k energia-sistemen modelizazio-estandarra ezartzen du eta azpiestazioen automatizazio-sistemetarako informazio-eredu bateratu eta estandarra eta informazioa trukatzeko eredua definitzen ditu. Bere garrantzia gailu adimendunen elkarreragingarritasuna gauzatzean, azpiestazioetan informazioa partekatzean eta sistemaren mantentze-lanak  konfigurazioa eta proiektuaren ezarpena sinplifikatzean islatzen da batez ere.

3.IEC61850 estandarra

IEC61850 Nazioarteko Batzorde Elektroteknikoaren TC57 lan-taldeak formulatutako "Azpiestazioen Komunikazio Sare eta Sistemen" estandar sorta bat da. Sareko komunikazio plataformetan oinarritutako azpiestazioen automatizazio sistemen nazioarteko erreferentzia estandarra da. Bidalketa-zentroetatik azpiestazioetara, azpiestazioetan eta banaketa-sistemetarako ere estandar bihurtuko da. Automatizazio elektrikoaren konexiorik gabeko komunikazio estandarra sareko komunikazio-plataforma unibertsaletarako kontrol industrialaren komunikazio estandarra ere bilakatzea espero da.

Komunikazio-protokolo sistema tradizionalarekin alderatuta, teknikoki IEC61850-k ezaugarri nabarmen hauek ditu: 1. Objektuetara bideratutako modelizazio-teknologia erabiltzea; 2. Sistema banatuak eta geruzatuak erabiltzea; 3. Erabili Abstract Communication Service Interface (ACSI) eta komunikazio-zerbitzu berezien mapak SCSM teknologia; 4k MMS (Manufacture Message Specification) teknologia erabiltzen du; 5 elkarreragingarritasuna du; 6k etorkizunera begirako arkitektura irekia du.

VI. Ondorioa

Gurean azpiestazioen automatizazio sistemen aplikazioak oso emaitza esanguratsuak lortu ditu eta sare elektrikoaren funtzionamendu ekonomikoaren maila hobetzeko zeregin garrantzitsua du. Gaur egun, teknologia berrien etengabeko garapenarekin, azpiestazio digitalak sortzen ari dira. Azpiestazio tradizionalekin alderatuta, azpiestazio digitalek abantaila hauek dituzte: bigarren mailako kableatuak murriztea, neurketaren zehaztasuna hobetzea, seinalearen transmisioaren fidagarritasuna hobetzea, bateragarritasun elektromagnetikoa, transmisioaren gaintentsioa eta kableek eragindako bi puntuko lurra bezalako arazoak saihestea eta ekipoen arteko arazoak konpontzea. Elkarreragingarritasun-arazoak, azpiestazioko hainbat funtziok informazio-plataforma bateratu bat partekatu dezakete, ekipamenduen bikoizketa saihestuz eta funtzionamendu eta kudeaketa automatizatuaren maila gehiago hobetuz. Azpiestazio digitala azpiestazioen automatizazio teknologiaren garapenaren norabidea da.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.