İnteqrasiya edilmiş yarımstansiyaların avtomatlaşdırılmasının inkişaf vəziyyəti və tendensiyaları

Yarımstansiya enerji sistemində əvəzolunmaz və vacib bir həlqədir. O, enerjinin çevrilməsi və enerjinin yenidən bölüşdürülməsi kimi ağır vəzifələrə cavabdehdir və elektrik şəbəkəsinin iqtisadi fəaliyyətində həlledici rol oynayır. Yarımstansiyaların dayanıqlı istismar səviyyəsini yüksəltmək, istismar və texniki xidmət xərclərini azaltmaq, iqtisadi səmərələri artırmaq və istifadəçilərə yüksək keyfiyyətli elektrik enerjisi xidmətləri göstərmək məqsədilə yarımstansiyalar üçün kompleks avtomatlaşdırma texnologiyası yaranmağa başlamış və geniş istifadə edilmişdir.

Yarımstansiyanın kompleks avtomatlaşdırılması yarımstansiyanın ikinci dərəcəli avadanlığına (o cümlədən idarəetmə, siqnal, ölçmə, mühafizə, avtomatik qurğular və uzaqdan idarəetmə cihazları və s.) kompüter texnologiyasını və müasir rabitə texnologiyasını tətbiq etmək və yarımstansiyanın avtomatik monitorinqini və ölçməsini həyata keçirməkdən ibarətdir. funksional birləşmə və optimallaşdırılmış dizayn nəzarəti və koordinasiyası, həmçinin dispetçer rabitəsi kimi hərtərəfli avtomatlaşdırma sistemləri. Yarımstansiyaların hərtərəfli avtomatlaşdırılmasının həyata keçirilməsi elektrik şəbəkəsinin iqtisadi istismar səviyyəsini yaxşılaşdıra, infrastruktur investisiyalarını azalda və nəzarətsiz yarımstansiyaların təşviqi üçün vasitələr təqdim edə bilər. Kompüter texnologiyasının, informasiya texnologiyasının və şəbəkə texnologiyasının sürətli inkişafı yarımstansiyalarda kompleks avtomatlaşdırma texnologiyasının irəliləməsinə səbəb olmuşdur. Son illərdə rəqəmsal elektrik ölçmə sistemlərinin (məsələn, fotoelektrik transformatorlar və ya elektron transformatorlar), intellektual elektrik avadanlıqlarının və əlaqəli kommunikasiya texnologiyalarının inkişafı ilə yarımstansiyaların inteqrasiya olunmuş avtomatlaşdırma sistemi rəqəmsallaşmaya doğru irəliləyir.

I. Yarımstansiyanın inteqrasiya olunmuş avtomatlaşdırma sisteminin əsas funksiyaları

Yarımstansiyanın inteqrasiya olunmuş avtomatlaşdırma sisteminin əsas funksiyaları aşağıdakı altı alt sistemin funksiyalarında əks olunur:

1. Monitorinq alt sistemi;

2. Rele mühafizəsi alt sistemi;

3. Gərginlik və reaktiv gücün kompleks idarəetmə alt sistemi;

4. Enerji sisteminin aşağı tezlikli yük atılmasına nəzarət alt sistemi;

5. Gözləmə rejimində enerji təchizatı avtomatik keçid idarəetmə alt sistemi;

6. Rabitə alt sistemi.

Bu hissə məzmunca nisbətən zəngindir və onu təfərrüatlı şəkildə izah edən bir çox sənədlər var, ona görə də bu məqalədə təfərrüata varılmayacaq.

II. Ənənəvi yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemi

1. Sistem quruluşu

Hazırda yerli və xaricdə inteqrasiya olunmuş yarımstansiyaların avtomatlaşdırma sistemlərinin strukturları dizayn ideyalarına əsasən aşağıdakı üç növə bölünür [1]:

(1) Mərkəzləşdirilmiş

Periferik interfeys sxemlərini genişləndirmək, yarımstansiyanın analoq, kommutasiya və rəqəmsal məlumatlarını mərkəzləşdirilmiş şəkildə toplamaq, mərkəzləşdirilmiş emal və hesablamaları yerinə yetirmək, mikrokompüter monitorinqini, mikrokompüterin mühafizəsini və bəzi avtomatik idarəetmə funksiyalarını tamamlamaq üçün müxtəlif dərəcəli kompüterlərdən istifadə edin. Onun xüsusiyyətləri aşağıdakılardır: yüksək kompüter performans tələbləri, zəif miqyaslılıq və davamlılıq, orta və kiçik yarımstansiyalar üçün uyğundur.

(2) Paylanmış

Nəzarət olunan obyektlərə və ya yarımstansiyanın sistem funksiyalarına görə bölünən bir neçə CPU paralel işləyir və CPU-lar arasında məlumat rabitəsini həyata keçirmək üçün şəbəkə texnologiyası və ya ardıcıl üsullardan istifadə olunur. Paylanmış sistemi genişləndirmək və saxlamaq asandır və yerli nasazlıqlar digər modulların normal işinə təsir göstərmir. Bu rejim quraşdırma zamanı mərkəzləşdirilmiş ekran qruplaşdırılması və ya bölünmüş ekran qruplaşdırılması üçün istifadə edilə bilər.

(3) Mərkəzləşdirilməmiş paylama

Hər bir məlumatın toplanması, idarəetmə bloku (giriş/çıxış vahidi) və körfəz təbəqəsindəki mühafizə bölməsi yerli olaraq keçid şkafında və ya digər avadanlıqların yanında quraşdırılır. Hər bir qurğu bir-birindən müstəqildir və yalnız rabitə şəbəkəsi vasitəsilə bir-birinə bağlıdır və əsas yarımstansiya səviyyəli ölçmə və idarəetmə qurğusuna qoşulur. rabitə. Körfəz səviyyəsində tamamlana bilən funksiyalar mühafizə funksiyaları kimi rabitə şəbəkəsindən asılı deyil. Rabitə şəbəkəsi adətən optik lif və ya bükülmüş cütdür, ikinci dərəcəli avadanlıqları və ikincil kabelləri maksimum dərəcədə sıxışdırır, mühəndislik tikinti investisiyalarına qənaət edir. Quraşdırma ya hər bir bölməyə səpələnmiş ola bilər, ya da idarəetmə otağında ekranların mərkəzləşdirilmiş və ya iyerarxik qruplaşdırılması ola bilər. O da ola bilər ki, bir hissə idarəetmə otağında, digər hissəsi isə keçid şkafına səpələnib.

2.Mövcud problemlər

Yarımstansiyanın inteqrasiya olunmuş avtomatlaşdırma sistemi tətbiqi yaxşı nəticələr əldə edib, lakin çatışmazlıqlar da var, bunlar əsasən öz əksini tapıb: 1. İlkin və ikinci dərəcəli arasında informasiya mübadiləsi hələ də yüksək qiymətə malik olan və tikinti və texniki xidmət zamanı əlverişsiz olan ənənəvi kabel naqilləri rejimini davam etdirir; 2. İkinci dərəcəli məlumatların toplanması hissəsi əsasən təkrarlanır, bu da resursları israf edir; 3. İnformasiyanın standartlaşdırılması qeyri-kafidir, məlumat mübadiləsi aşağı səviyyədədir, çoxsaylı sistemlər bir yerdə mövcuddur, qurğular və qurğular və sistemlər arasında qarşılıqlı əlaqə çətinləşir, informasiya adaları əmələ gətirir və informasiyanın hərtərəfli tətbiqini çətinləşdirir; 4. Qəza baş verdikdə, növbətçi operatorlar tərəfindən nasazlığın düzgün mühakimə olunmasına mane olan effektiv filtrləmə mexanizmi olmayan çoxlu sayda hadisə siqnalı məlumatı görünəcək.

III. Rəqəmsal yarımstansiya

Rəqəmsal yarımstansiyalar yarımstansiyaların avtomatlaşdırılmasının inkişafının növbəti mərhələsidir. “Elektrik Şəbəkəsi” MMC-nin “On birinci beşillik” elm və texnikanın inkişafı planı”nda “On birinci beşillik” dövründə rəqəmsal yarımstansiyaların öyrəniləcəyi, nümunəvi stansiyaların tikiləcəyi açıq şəkildə göstərilib. 2 və hazırda rəqəmsal yarımstansiyalar mövcuddur. Fuzhou Konvensiyası və Sərgi Transformasiyası 110 kV rəqəmsal yarımstansiya kimi tamamlanaraq istifadəyə verilmişdir.

1. Rəqəmsal yarımstansiyanın konsepsiyası

Rəqəmsal yarımstansiya dedikdə, informasiyanın toplanması, ötürülməsi, emalı və çıxış proseslərinin tamamilə rəqəmsal olduğu bir yarımstansiya nəzərdə tutulur. Onun əsas xüsusiyyətləri ağıllı avadanlıq, rabitə şəbəkəsi, avtomatlaşdırılmış əməliyyat və idarəetmədir.

Rəqəmsal yarımstansiyalar aşağıdakı əsas xüsusiyyətlərə malikdir:

(1) Ağıllı əsas avadanlıq

Rəqəmsal çıxışdan istifadə edən elektron transformatorlar və ağıllı açarlar (və ya ağıllı terminalları olan ənənəvi açarlar) kimi ağıllı əsas avadanlıq. Əsas cihaz və ikinci cihaz rəqəmsal kodlaşdırılmış məlumatın optik lif ötürülməsi vasitəsilə nümunə dəyərlərini, status kəmiyyətlərini, idarəetmə əmrlərini və digər məlumatları mübadilə edir.

(2) İkinci dərəcəli avadanlıq şəbəkəsi

Rabitə şəbəkəsi analoq dəyərlər, keçid dəyərləri və ikinci dərəcəli cihazlar arasında idarəetmə əmrləri kimi məlumat mübadiləsi üçün istifadə olunur və idarəetmə kabelləri ləğv edilir.

(3) Əməliyyat idarəetmə sisteminin avtomatlaşdırılması

Avtomatlaşdırma səviyyəsini yaxşılaşdırmaq və istismar və texniki xidmətin çətinliyini və iş yükünü azaltmaq üçün nasazlığın avtomatik təhlili sistemləri, avadanlığın sağlamlıq vəziyyətinin monitorinqi sistemləri və proqramlaşdırılmış idarəetmə sistemləri kimi avtomatlaşdırma sistemləri daxil edilməlidir.

2. Rəqəmsal yarımstansiyaların əsas texniki xarakteristikası

(1) Məlumatların toplanmasının rəqəmsallaşdırılması

Rəqəmsal yarımstansiyanın əsas əlaməti ilkin və ikincili sistemlərin effektiv elektrik izolyasiyasına nail olmaq və artırmaq üçün cərəyan və gərginlik 3 kimi elektrik parametrlərini toplamaq üçün rəqəmsal elektrik ölçmə sistemlərindən (məsələn, fotoelektrik transformatorlar və ya elektron transformatorlar kimi) istifadə edilməsidir. elektrik kəmiyyətlərinin ölçü diapazonunu yaradır və ölçmə dəqiqliyini yaxşılaşdırır, beləliklə, adi yarımstansiya cihazlarının ehtiyatsızlığından məlumat ehtiyatının artırılmasına və informasiya inteqrasiyasının tətbiqinə çevrilmənin həyata keçirilməsi üçün əsas yaradır.

(2) Sistemin iyerarxik paylanması

Yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemlərinin inkişafı mərkəzləşdirilmiş sistemdən paylanmış sistemə keçidi yaşadı. İkinci nəsil iyerarxik paylanmış yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemlərinin əksəriyyəti avadanlığın məlumatlarını daha tam və əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilən yetkin şəbəkə rabitə texnologiyasından və açıq qarşılıqlı əlaqə protokollarından istifadə edir. Rəqəmsal yarımstansiyanın avtomatlaşdırılması sisteminin strukturu fiziki olaraq iki kateqoriyaya bölünə bilər, yəni intellektual ilkin avadanlıq və şəbəkəyə qoşulmuş ikinci dərəcəli avadanlıq; məntiqi quruluş baxımından, IEC61850 rabitə standartının tərifinə görə "proses qatı" və "bay qatı"na bölünə bilər. “,” stansiyanın idarəetmə layı” üç səviyyə.Hər səviyyə daxilində və arasında yüksək sürətli şəbəkə rabitəsindən istifadə olunur.

(3) İnformasiya qarşılıqlı əlaqəsi və informasiya tətbiqlərinin inteqrasiyası şəbəkəsi

Rəqəmsal yarımstansiyalar yüksək gərginliyi və yüksək cərəyanı birbaşa rəqəmsal siqnallara çevirmək üçün adi transformatorlar əvəzinə aşağı güclü rəqəmsal yeni transformatorlardan istifadə edir. Saytdakı cihazlar arasında yüksək sürətli şəbəkələr vasitəsilə məlumat mübadiləsi baş verir. İkinci dərəcəli cihazlarda dublikat funksiyaları olan giriş/çıxış interfeysləri yoxdur. Ənənəvi funksional qurğular məlumat və resurs mübadiləsinə nail olmaq üçün məntiqi funksional modullara çevrilir. Hal-hazırda IEC61850 beynəlxalq səviyyədə yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması rabitə standartı kimi müəyyən edilmişdir.

Bundan əlavə, rəqəmsal yarımstansiya məlumatları birləşdirir və orijinal səpələnmiş ikincili sistem cihazlarının funksiyalarını optimallaşdırır, beləliklə, adi yarımstansiyaların problemlərinin monitorinqi, nəzarəti, mühafizəsi, nasazlıqların qeydə alınması, ölçmə və ölçmə cihazlarında aparat konfiqurasiyalarının təkrarlanmasının qarşısını effektiv şəkildə ala bilər. informasiyanın paylaşılmaması və yüksək investisiya xərcləri baş verir.

(4) Ağıllı avadanlıq əməliyyatı

Yeni yüksək gərginlikli elektrik açarının ikincil sistemi mikrokompüterlər, güc elektronikası texnologiyası və yeni sensorlardan istifadə etməklə yaradılmışdır. Elektrik kəsici sisteminin kəşfiyyatı mikrokompüter tərəfindən idarə olunan ikincili sistem, IED və müvafiq ağıllı proqram təminatı ilə həyata keçirilir. Qoruma və nəzarət əmrləri qəbul edilə bilər. Fiber optik şəbəkə qeyri-ənənəvi yarımstansiyanın ikincil dövrə sisteminə çatır və elektron açarın işləmə mexanizmi ilə rəqəmsal interfeysə imkan verir.

(5) Avadanlığa texniki qulluq vəziyyəti

Rəqəmsal yarımstansiyalarda işin və siqnal dövrəsinin vəziyyətinin effektiv monitorinqinə nail olmaq üçün elektrik şəbəkəsinin iş vəziyyəti məlumatları və müxtəlif IED cihazlarının nasazlığı və fəaliyyət məlumatları effektiv şəkildə əldə edilə bilər. Rəqəmsal yarımstansiyalarda monitorinq olunmayan funksional bloklar demək olar ki, yoxdur və avadanlığın status xüsusiyyətlərinin toplanmasında kor nöqtələr yoxdur. Avadanlıqlara texniki xidmət strategiyası adi yarımstansiya avadanlığının “müntəzəm texniki xidməti”ndən “şərti texniki xidmətə” dəyişdirilə bilər, beləliklə sistemin əlçatanlığını xeyli yaxşılaşdırır.

(6) LPCT-nin ölçü prinsipi və təftiş alətinin görünüşü

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, LPCT əslində aşağı güc çıxış xüsusiyyətləri olan bir elektromaqnit cərəyan transformatorudur. IEC standartında o, elektromaqnit cərəyan transformatorunu təmsil edən elektron cərəyan transformatorunun tətbiq forması kimi verilmişdir. Geniş tətbiq perspektivləri olan inkişaf istiqaməti. LPCT-nin çıxışı ümumiyyətlə birbaşa elektron sxemlərə verildiyi üçün ikinci dərəcəli yük nisbətən kiçikdir; onun nüvəsi ümumiyyətlə mikrokristal ərintisi kimi yüksək maqnit keçirici materiallardan hazırlanır və ölçmə dəqiqliyi daha kiçik bir nüvə en kəsiyi (nüvə ölçüsü) ilə təmin edilə bilər. tələblər.

(7) Sistem strukturunun sıxlaşdırılması və modelləşdirilməsinin standartlaşdırılması

Rəqəmsal elektrik ölçmə sistemi kiçik ölçülü və yüngül çəki xüsusiyyətlərinə malikdir. O, intellektual keçid qurğusu sisteminə inteqrasiya oluna bilər və funksional kombinasiya və avadanlığın yerləşdirilməsi yarımstansiyanın mexatronika dizayn konsepsiyasına uyğun olaraq optimallaşdırıla bilər. Yüksək gərginlikli və çox yüksək gərginlikli yarımstansiyalarda mühafizə cihazlarının, ölçmə və idarəetmə cihazlarının, nasazlıqların qeydə alınmasının və digər avtomatik cihazların giriş/çıxış blokları IED-lərin prosesə yaxın dizaynını həyata keçirən ilkin intellektual avadanlıqların bir hissəsidir; orta və aşağı gərginlikli yarımstansiyalarda Mühafizə və nəzarət cihazları miniatürləşdirilə, yığcamlaşdırıla və keçid şkafına tamamilə quraşdırıla bilər.

IEC61850 enerji sistemləri üçün modelləşdirmə standartını müəyyən edir və yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemləri üçün vahid və standart məlumat modelini və məlumat mübadiləsi modelini müəyyən edir. Onun əhəmiyyəti əsasən intellektual cihazların qarşılıqlı fəaliyyətinin həyata keçirilməsində, yarımstansiyalarda məlumat mübadiləsinin həyata keçirilməsində və sistemə texniki qulluq konfiqurasiyasının və layihənin həyata keçirilməsinin sadələşdirilməsində özünü göstərir.

3.IEC61850 standartı

IEC61850 Beynəlxalq Elektrotexniki Komissiyanın TC57 işçi qrupu tərəfindən tərtib edilmiş "Yarımstansiya Rabitə Şəbəkələri və Sistemləri" üçün bir sıra standartlardır. Bu, şəbəkə rabitə platformalarına əsaslanan yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemləri üçün beynəlxalq standart istinaddır. O, həmçinin dispetçer mərkəzlərindən yarımstansiyalara, yarımstansiyalar daxilində və paylayıcı sistemlərdə enerji sistemləri üçün standarta çevriləcək. Elektrik avtomatlaşdırmasının fasiləsiz qoşulması üçün rabitə standartının universal şəbəkə rabitə platforması üçün sənaye nəzarət rabitə standartına çevrilməsi də gözlənilir.

Ənənəvi rabitə protokol sistemi ilə müqayisədə texniki olaraq IEC61850 aşağıdakı üstün xüsusiyyətlərə malikdir: 1. Obyekt yönümlü modelləşdirmə texnologiyasından istifadə edin; 2. Paylanmış və laylı sistemlərdən istifadə etmək; 3. Abstract Communication Service Interface (ACSI) və xüsusi rabitə xidmətinin xəritələşdirilməsi SCSM texnologiyasından istifadə edin; 4 MMS (Manufacture Message Specification) texnologiyasından istifadə edir; 5 qarşılıqlı fəaliyyətə malikdir; 6 gələcəyə yönəlmiş, açıq arxitekturaya malikdir.

VI. Nəticə

Ölkəmizdə yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması sistemlərinin tətbiqi çox mühüm nəticələr əldə etmiş və elektrik şəbəkəsinin iqtisadi istismar səviyyəsinin yüksəldilməsində mühüm rol oynayır. Hazırda yeni texnologiyaların davamlı inkişafı ilə rəqəmsal yarımstansiyalar yaranır. Ənənəvi yarımstansiyalarla müqayisədə rəqəmsal yarımstansiyalar aşağıdakı üstünlüklərə malikdir: ikincili naqillərin azaldılması, ölçmə dəqiqliyinin yüksəldilməsi, siqnal ötürülməsinin etibarlılığının artırılması, elektromaqnit uyğunluğu, ötürücü aşırı gərginlik və kabellərin yaratdığı iki nöqtəli torpaqlama kimi problemlərin qarşısını almaq, avadanlıqlar arasında problemlərin həlli. Qarşılıqlı işləmə məsələləri, yarımstansiyanın müxtəlif funksiyaları vahid məlumat platformasını paylaşa, avadanlığın təkrarlanmasının qarşısını ala, avtomatlaşdırılmış əməliyyat və idarəetmə səviyyəsini daha da yaxşılaşdıra bilər. Rəqəmsal yarımstansiya yarımstansiyaların avtomatlaşdırılması texnologiyasının inkişaf istiqamətidir.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.