IEC 61850の利点

変電所エンジニアが直面する大きな課題の1つは、正当化することです 変電所オートメーション 投資 自動化が運用コスト、電力品質の向上、および停止時の応答の低下に与えるプラスの影響はよく知られています。しかし、通信規格の使用が変電所の建設と運用にかかるコストにどのような影響を与えるかについては、ほとんど注意が払われていません。

従来の通信プロトコルは通常10〜15年前に使用されていたシリアルリンクテクノロジの典型的な厳格な帯域幅制限により、プロトコルで使用されるバイト数を最小限に抑えながら、電力システムに必要な機能を提供するという二重の目的プロトコルは当初開発されました。

後で、 イーサネットおよびTCP / IPのような最新のネットワークプロトコル 普及するにつれて、これらのレガシープロトコルはTCP / IPイーサネット上で動作するようになっています。

このアプローチは同じ基本的な電気を提供しました現代のネットワーキング技術の利点を変電所にもたらしながら、シリアルリンクバージョンとしての電力システムの機能。しかし、このアプローチには根本的な欠陥があります。使用されているプロトコルは依然としてワイヤ上のバイトを最小限に抑えるように設計されており変電所自動化の実施と運用コスト

現代のネットワーキング技術

IEC 61850のこれらのユニークな特性は、電力システムの設計、構築、設置、試運転、および運用にかかるコストに対する直接的かつ積極的な影響。イーサネット上のレガシープロトコルは変電所エンジニアがイーサネットを使用して10〜15年前に行われたのとまったく同じことを可能にしますが、IEC 61850はTCPの有無にかかわらずレガシーアプローチでは不可能な基本的な改善/ IPイーサネット。

具体的なメリットを理解するために最初にIEC 61850の主な特徴と能力のいくつかを調べ、次にこれらがレガシーアプローチでは達成できない大きな利益をもたらす方法を説明します。

主な機能

IEC 61850の機能と特徴独自の利点を可能にするものは非常に多数あるので、それらを実際にここに挙げることはできません。これらの特性のいくつかは一見小さいですが、それでも変電所自動化システムに多大な影響を与える可能性があります。

たとえば、VLANと優先度フラグの使用GOOSEとSMVは、イーサネットスイッチをはるかにインテリジェントに使用することを可能にし、それ自体が他の方法では利用できない大きな利益をユーザーにもたらすことができます。簡潔にするために、ここではユーザーに大きなメリットをもたらす、より重要な機能のいくつかをリストします。

仮想化モデルの使用
論理デバイスの仮想化モデルノード、ACSI、およびCDCを使用すると、データのネットワーク上での転送方法を定義するために使用されるプロトコルに加えて、データ、サービス、およびデバイスの動作の定義を定義できます。

すべてのデータに対する名前の使用
IEC 61850データのすべての要素は、データを説明するための説明的な文字列。一方、レガシープロトコルは、格納場所によってデータを識別し、データを記述するためにインデックス番号、レジスタ番号などを使用する傾向があります。

すべてのオブジェクト名はPower Systemのコンテキストで標準化および定義されています
IEC 61850デバイスのデータの名前は、デバイスベンダによって指示されていないか、ユーザによって設定されていません。すべての名前は標準で定義されており、インデックス番号とレジスタ番号を電圧や電流などの電力システムのデータに関連付けるマッピングを定義する必要なく、エンジニアがデータの意味をすぐに識別できるように電力システムのコンテキストで提供されます。

デバイスは自己記述的です
IECと通信するクライアントアプリケーション61850デバイスは、データオブジェクトまたは名前を手動で設定せずに、デバイスからサポートされるすべてのデータの説明をダウンロードすることができます。

高水準サービス
ACSIは、一般的なレガシープロトコルで利用可能なものをはるかに超える幅広いサービスをサポートしています。 GOOSE、GSSE、SMV、およびログは、IEC 61850のユニークな機能のほんの一部です。

標準化された設定言語
SCLにより、XMLファイルを使用してデバイスの構成と電源システム内での役割を正確に定義できます。

主な利点

IEC 61850についての上記の機能理解し、利用しているユーザーに大きな利益をもたらします。他のシステムと同じ方法でIEC 61850ベースのシステムに単純にアプローチするのではなく、独自の機能を理解して利用するユーザーは、従来のアプローチでは得られない大きなメリットを実感できます。

調達のあいまいさを排除

SCLを使用してデバイスを設定できるだけでなく、電力システム、SCLはまた、変電所や機器のユーザー要件を正確に定義するためにも使用できます。 SCLを使用することで、ユーザは、サプライヤによる誤解の対象とならない、各デバイスで提供されることが期待されるものを正確かつ明確に指定できます。

より低い設置費用

IEC 61850により、デバイスは迅速に交換できますリレーごとに別々のリンクを配線する必要なしに、ステーションLAN上でGOOSEおよびGSSEを使用してデータと状況を確認できます。これにより、これらの信号用にステーションのLAN帯域幅をより完全に活用することで配線コストを大幅に削減し、トレンチ、ダクト、コンジットなどの必要性を減らすことで建設コストを削減します。

より低いトランスデューサー費用

別のトランスデューサーを必要とするよりもむしろ各デバイスが特定の信号を必要とする場合、SMVをサポートする単一のマージングユニットは、トランスデューサを下げる単一のトランスデューサ、配線、キャリブレーション、およびメンテナンスコストを使用してこれらの信号を多くのデバイスに配信できます。

試運転コストの削減

デバイスの設定と試運転にかかるコストはIEC 61850デバイスは、従来のデバイスほど多くの手動設定を必要としないため、大幅に削減されました。クライアントアプリケーションは、アクセスする必要があるポイントごとに手動で設定する必要がなくなりました。デバイスからポイントリストを直接取得したり、SCLファイルを介してインポートしたりできるためです。

多くのアプリケーションでは、通信を確立するためにネットワークアドレスを設定するだけで済みます。ほとんどの手動設定は排除され、エラーと手直しが大幅に削減されます。

設備移行コストの削減

なぜなら、IEC 61850はもっと多くの外部規格を定義しているからです。ネットワーク上のデータのエンコーディングだけでなく、デバイスの目に見える側面、機器の移行にかかるコストが最小限に抑えられます。あるブランドのデバイスから別のブランドのデバイスへの動作の違いは最小限に抑えられ、場合によっては完全に排除されます。

すべてのデバイスは同じ命名規則を共有しており、それらのデバイスが変更されたときにクライアントアプリケーションの再構成を最小限に抑えます。

より低い延長費用

IEC 61850デバイスは必ずしも必要ではないためデータを公開するように設定されているため、以前はアクセスされていなかったデータを公開するようにデバイスを再設定する必要なく、新しい拡張機能を変電所に簡単に追加できます。既存のIEC 61850システムへのデバイスとアプリケーションの追加は、既存の機器への影響があったとしても、最小限の影響で実行できます。

統合コストの削減

その同じネットワーキング技術を利用することによって電力会社全体で広く使用されているため、変電所データを企業に統合するためのコストが大幅に削減されます。 IEC 61850ネットワークは、コントロールセンターやエンジニアリングオフィスのアプリケーションで必要とされるデータの各ポイントに対して手動で設定および維持する必要がある高価なRTUをインストールするのではなく、個別の通信フロントエンドやデバイスの再設定なしでデータを配信できます。

新しい機能を実装する

IECの高度なサービスと独自の機能61850は、ほとんどのレガシープロトコルでは不可能な新しい機能を可能にします。通常は法外な費用がかかるであろう広域保護スキームは、はるかに実行可能になる。

デバイスはすでに変電所のLANでは、より多くのデバイスデータにアクセスしたり共有したりするためのコストの増加はわずかなものになり、そうでなければ生産するには高すぎる新しい革新的なアプリケーションが可能になります。

結論

IEC 61850が業界にリリースされました。 規格の10部が国際規格になりました（パート10はドラフト国際規格です）。この規格は、デジタル世界への移行が伴う問題の大部分、特にデータ名の標準化、包括的なサービスセットの作成、標準プロトコルとハードウェア上での実装、およびプロセスバスの定義に対処します。

マルチベンダーの相互運用性実証済みおよびコンプライアンス認証プロセスが確立されています。 IEC 61850を制御センターの通信プロトコルの変電所として利用するための議論が進行中です。電気事業者が変電所以降のネットワークソリューションに移行するにつれて、IEC 61850が最適なプロトコルになります。