היתרונות של חברת החשמל 61850

אחד האתגרים המשמעותיים שמהם מתמודדים מהנדסי המשנה הוא הצדקה אוטומציה תחנה השקעות. ההשפעות החיוביות שיש לאוטומציה על עלויות התפעול, עליה באיכות החשמל ותגובת הפחתת צריכת החשמל ידועות היטב. אבל תשומת לב מועטה היא כיצד השימוש בתקן תקשורת משפיע על העלות לבנות ולהפעיל את התחנה.

פרוטוקולי תקשורת מדור קודם היו בדרך כללפיתחה עם המטרה כפולה של מתן הפונקציות הדרושות הנדרשות על ידי מערכות חשמל תוך צמצום מספר בתים ששימשו את הפרוטוקול בגלל מגבלות רוחב פס חמור שהיו אופייניים לטכנולוגיה קישור טורי זמין 10-15 שנים, כאשר רבים של אלה פרוטוקולים פותחו בתחילה.

מאוחר יותר, כמו Ethernet ו פרוטוקולי רשת מודרנית כמו TCP / IP הפך נפוץ, פרוטוקולים אלה מורשת הותאמו לרוץ על TCP / IP-Ethernet.

גישה זו סיפקה אותו חשמל בסיסייכולות מערכת החשמל כגרסת הקישור הטורי תוך הבאת היתרונות של טכנולוגיות רשת מודרניות לתחנת המשנה. אבל גישה זו יש ליקוי בסיסי: הפרוטוקולים בשימוש עדיין נועדו למזער את הבתים על חוט ולא לנצל את הגידול העצום ברוחב הפס כי טכנולוגיות הרשתות המודרניות לספק על ידי מתן רמה גבוהה יותר של פונקציונליות שיכולה להפחית באופן משמעותי את יישום עלויות התפעול של אוטומציה תחנה.

טכנולוגיות רשת מודרנית

אלה מאפיינים ייחודיים של חברת החשמל 61850 ישהשפעה ישירה וחיובית על העלות לתכנון, לבנות, להתקין, להפקיד ולהפעיל מערכות חשמל. בעוד שפרוטוקולים ישנים ב- Ethernet מאפשרים למהנדס המשנה לעשות בדיוק את אותו הדבר שנעשה לפני 10-15 שנים באמצעות Ethernet, חברת החשמל 61850 מאפשרת שיפורים יסודיים בתהליך האוטומציה של תחנות המשנה, אשר פשוט אינו אפשרי בגישה מדור קודם, עם או בלי TCP / IP-Ethernet.

כדי להבין טוב יותר את היתרונות הספציפיים שאנויהיה הראשון לבחון כמה תכונות מפתח ויכולות של חברת החשמל 61850 ולאחר מכן להסביר כיצד אלה התוצאה יתרונות משמעותיים כי לא ניתן להשיג עם גישה מורשת.

תכונות עיקריות

התכונות והמאפיינים של חברת החשמל 61850המאפשרים יתרונות ייחודיים רבים כל כך, כי הם לא יכולים להיות מפורטים כאן. חלק מן המאפיינים הללו הם לכאורה קטנים אבל עדיין יכולה להיות השפעה עצומה על מערכות אוטומציה תחנה.

לדוגמה, השימוש VLANs ודגלי עדיפותעבור GOOSE ו- SMV מאפשרים שימוש חכם בהרבה במתגי Ethernet, אשר כשלעצמם יכולים לספק יתרונות משמעותיים למשתמשים שאינם זמינים בגישות אחרות. לשם קיצור, נביא כאן כמה מהתכונות החשובות יותר המספקות יתרונות משמעותיים למשתמשים:

שימוש במודל וירטואלי
המודל הווירטואלי של התקנים לוגיים, לוגיצמתים, ACSI ו- CDCs מאפשרת הגדרה של הנתונים, השירותים וההתנהגות של התקנים שיוגדרו בנוסף לפרוטוקולים המשמשים להגדרת אופן העברת הנתונים דרך הרשת.

שימוש בשמות עבור כל הנתונים
כל רכיב של נתוני IEC 61850 נקרא בשםמחרוזות תיאוריות לתיאור הנתונים. פרוטוקולים מדור קודם, לעומת זאת, נוטים לזהות נתונים לפי מיקום אחסון ולהשתמש במספרי אינדקס, מספרי רישום וכדומה לתיאור נתונים.

כל שמות האובייקטים הם סטנדרטיים ומוגדרים בהקשר של מערכת צריכת חשמל
שמות הנתונים בהתקן IEC 61850 הםלא מוכתב על ידי ספק המכשיר או מוגדר על ידי המשתמש. כל השמות מוגדרים בתקן ומספקים בהקשר של מערכת חשמל המאפשר למהנדס לזהות מיד את משמעות הנתונים ללא צורך להגדיר מיפויים המתייחסים למספרים במדד ומספרי רישום למערכת נתוני מתח כמו מתח וזרם.

התקנים מתארים את עצמם
יישומי לקוח המתקשרים עם חברת החשמל61850 התקנים מסוגלים להוריד את התיאור של כל הנתונים הנתמכים על ידי המכשיר מהמכשיר ללא כל תצורה ידנית של אובייקטים או נתונים.

שירותים ברמה גבוהה
ACSI תומך במגוון רחב של שירותים אשר עולה בהרבה על מה זמין בפרוטוקול מורשת טיפוסי. GOOSE, GSSE, SMV, יומני הם רק כמה מן היכולות הייחודיות של IEC 61850.

שפת תצורה סטנדרטית
SCL מאפשרת תצורה של התקן ואת תפקידו במערכת החשמל להיות מוגדר במדויק באמצעות קבצי XML.

יתרונות עיקריים

התכונות המתוארות לעיל עבור חברת החשמל 61850לספק יתרונות משמעותיים למשתמשים להבין ולנצל אותם. במקום פשוט להתקרב מערכת 61850 IEC באותה דרך כמו כל מערכת אחרת, המשתמש מבין ומנצל את היכולות הייחודיות יבינו יתרונות משמעותיים שאינם זמינים באמצעות גישות מדור קודם.

ביטול העומס רכש

לא רק SCL ניתן להשתמש כדי להגדיר התקנים ומערכות חשמל, SCL יכול לשמש גם כדי להגדיר במדויק דרישת המשתמש עבור תחנות והתקנים. שימוש ב- SCL משתמש יכול לציין בדיוק ובאופן חד משמעי מה צפוי להיות מסופק בכל מכשיר שאינו כפוף לפרשנות מוטעית על ידי ספקים.

עלות התקנה נמוכה יותר

IEC 61850 מאפשר להתקנים להחליף במהירותנתונים ומעמד באמצעות GOOSE ו- GSSE על תחנת LAN ללא צורך חוט נפרד קישורים עבור כל ממסר. זה מקטין באופן משמעותי את עלויות החיווט על ידי ניצול מלא של רוחב פס LAN התחנה עבור אלה אותות עלויות הבנייה על ידי צמצום הצורך תעלות, תעלות, צינור, וכו '

עלויות מתמר נמוכות יותר

במקום לדרוש מתמרים נפרדים עבורכל התקן הזקוק לאות מסוים, יחידת מיזוג יחידה התומכת ב - SMV יכולה לספק אותות אלה למכשירים רבים באמצעות מתמר יחיד שמפחית מתמר, חיווט, כיול ועלויות תחזוקה.

עלויות הוזלת עלויות

עלות להגדיר התקנות הוועדה היאמופחת באופן דרסטי כי התקנים 61850 IEC אינם דורשים תצורה ידנית כמו התקנים מדור קודם. יישומי לקוח כבר לא צריך להגדיר ידנית עבור כל נקודה שהם צריכים לגשת כי הם יכולים לאחזר את רשימת הנקודות ישירות מהמכשיר או לייבא אותו באמצעות קובץ SCL.

יישומים רבים דורשים לא יותר מאשר הגדרת כתובת רשת כדי ליצור תקשורת. רוב התצורה הידנית מסולקת בצורה קיצונית של שגיאות צמצום ועבודה חוזרת.

עלות נמוכה יותר של עלויות הגירה

בגלל חברת החשמל 61850 מגדיר יותר של חיצוניהיבטים גלויים של המכשירים מלבד רק קידוד נתונים על חוט, העלות של נדידות הציוד ממוזער. ההבדלים ההתנהגותיים בין מותג אחד של המכשיר לאחרים ממוזער, ובמקרים מסוימים, בוטלו לחלוטין.

כל המכשירים חולקים את אותם מוסכמות למתן שמות למזעור שינוי תצורה של יישומי לקוח כאשר מכשירים אלה משתנים.

עלויות הרחבה נמוכות יותר

כי התקנים 61850 חברת החשמל לא צריך להיותשהוגדרו לחשיפת נתונים, תוספים חדשים מתווספים בקלות אל התחנה מבלי שיהיה צורך להגדיר מחדש את התצורה של התקנים כדי לחשוף נתונים שלא היו זמינים בעבר. הוספת התקנים ויישומים למערכת IEC 61850 קיימת יכולה להתבצע רק עם השפעה מזערית, אם בכלל, על כל הציוד הקיים.

עלויות אינטגרציה נמוכה יותר

על ידי ניצול אותה טכנולוגיית הרשת כיהוא בשימוש נרחב ברחבי הארגון השירות עלות לשלב נתונים תחנה לתוך הארגון מופחת באופן משמעותי. במקום להתקין מערכות RTU יקרות שיש להגדיר אותן באופן ידני ולתחזק אותן עבור כל נקודת נתונים הדרושה במרכז הבקרה ובהנדסת משרד ההנדסה, רשתות IEC 61850 מסוגלות לספק נתונים ללא התקני קצה נפרדים או התקנים מחדש.

ליישם יכולות חדשות

השירותים המתקדמים ותכונותיה הייחודיות של חברת החשמל61850 מאפשר יכולות חדשות שאינן פשוטות עם רוב הפרוטוקולים מדור קודם. תוכניות רחבות להגנה על שטח, שבדרך כלל יהיו בעלות מחיר אוסרני יותר.

מאחר שהתקנים כבר מחוברים ל-המשנה, LAN, העלות הנוספת לגישה או שיתוף נתונים נוספים של המכשיר הופכת חסרת משמעות המאפשרת ליישומים חדשים וחדשניים שיהיו יקרים מכדי לייצר אחרת.

מסקנות

חברת החשמל 61850 משוחררת כעת לתעשייה. עשרה חלקים מהתקן הם כיום תקנים בינלאומיים (חלק 10 הוא טיוטת תקן בינלאומי). תקן זה מטפל ברוב הבעיות שהגירוש לעולם הדיגיטלי כרוך, במיוחד, תקינה בשמות נתונים, יצירת מערך שירותים מקיף, יישום על פרוטוקולים וחומרה סטנדרטיים והגדרת אוטובוס תהליך.

יכולת הפעולה ההדדית של ספקים רבים היתההוכח ותהליכי הסמכה תאימות נקבעים. דיונים נמצאים בשימוש כדי לנצל את IEC 61850 כתחנת לשלוט פרוטוקול תקשורת במרכז. IEC 61850 יהפוך לפרוטוקול של בחירה כמו כלי עזר להעביר פתרונות רשת עבור תחנות ומעבר.