Praktiese gids tot slimme onderstasie-automatisering in elektriese energieverdeling
Die substasie outomatiseringstelsel (SAS), soos sy naam impliseer, onderskei hom deur sy vermoë om outomatiese funksies in te stel as vervanging vir handmatige operateurstake. Outomatiese operasies speel 'n kritiese rol in die versekering van veilige en betroubare operasie van elektriese krag oordrag en verspreiding. Sy funksies sluit in, maar is nie beperk tot, monitering, data-insameling, beskerming, beheer, en afstandskommunikasie.
Vroeger is Afstands Terminal Eenheid (ATE) slegs gebruik as bemiddelaars tussen die elektriese krag skakelstoel by die prosesvlak in substasies en die netwerkbeheersisteem van dienste vir langafstandsoverwakingdoeleindes (kyk na Figuur 1 hieronder).
Hierdie eenhede is toegerus met verskeie insette en uitsette, wat as kommunikasiekoppelvlakke dien na afgeleë netwerkbeheercentra. Die Afstands Terminal Eenheid (ATE) en die Netwerk Beheer Sentrum (NBS) saam maak die Toezicht Beheer en Data Verwerwing Stelsel (TBDVS), soos getoon in Figuur 1.
Daar is 'n aantal noemenswaardige spesifieke funksies van die substasie outomatiseringstelsel:
Byvoorbeeld, baie funksies in die Substasie Outomatiseringstelsel (SAS) is gekoordineer om outomaties herstel te bewerkstellig na toerusting foutleistings of kortsluitfoutleistings. Hierdie funksies behels meerdere toestelle, met hul verantwoordelikhede verdeel tussen primêre toerusting (soos skakelstoel, transformateurs, instrument transformateurs, ens.) en sekondêre toerusting (soos beskermende relais, samenvoegingseenhede, intelligente elektroniese toestelle).
Figuur 1 - Die Substasie Outomatiseringstelsel: Argitektuur van Klassieke TBDVS-stelsels
Gevolglik word die kabeling en draadverbindings tussen hierdie toestelle en toerusting kompleks, wat aansienlike inspanning en verlengde tyd vereis vir instandhouding, herstel, uitbreiding, of modifikasieoperasies. Inspannings is aangewend om die hoeveelheid kabeling en drade te verminder deur reeks kommunikasienetwerke te implementeer op verskillende vlakke van die substasie hiërargie. Hierdie initiatiewe het gelei tot eie oplossings ontwikkel deur substasietoerustingverskaffers.
Groot korporasies, insluitend non-winsorganisasies soos die Utility Communication Architecture (UCA) wat bestaan uit substasietoerustingverskaffers en nutsbrukers, werk aktief aan die verbetering van substasiekommunikasie. Hulle doen dit deur deel te neem aan die ontwikkeling van internasionale standaarde om funksionele verenigbaarheid te verbeter en argitekture voor te stel wat hoër netwerkbandwydte bied. Die doel is om die betroubaarheid van kommunikasie sowel binne substasies as tussen verskillende substasies te verbeter.
Die substasie outomatisering hiërargiese argitektuur in SAS word gekategoriseer op grond van tegnologiese implementasies. Die substasie outomatiseringstelsel bestaan uit drie vlakke: die stasievlak, die baivlak, en die prosesvlak (soos getoon in Figuur 2). Hierdie vlakke kan aangewend word om uiteenlopende funksionaliteit te bereik. Op grond van tegniese spesifikasies, sal die grootte van 'n substasie outomatiseringstelsel (SAS) in ekstra hoëspannings oordrag substasies groter wees in vergelyking met dié in hoëspannings verspreidingsubstasies.
In moderne substasies is die baivlak 'n algemene kenmerk, alhoewel tydens die vroeë dae van SAS, die konsep van die baivlak nie erken is nie.
Tipies meet sensore uitermate groot stroom- en spanningmagtighede. Stroom- en spanningtransformateurs (CTs/VTs) word gebruik om aansienlike hoeveelhede stroom en spanning om te skakel na gestandaardiseerde waardes, wat dan in relais-insette gevoer word. Die geskaalde waardes kom gewoonlik ooreen met 5A (1A in Europa) vir stroom en 120 Volt vir spanning. In essensie, implementeer beskermende relais of moderne intelligente elektroniese toestelle die beskermende logika.
Figuur 2 - Die struktuur van 'n Substasie Outomatiseringstelsel wat stasie, bai, en prosesvlakke illustreer
Hierdie toestelle detecteer en meet elektriese stroom- en spanningvlakke om sekere waardes te bereken wat deur die beskermende logika gemonitor word, soos die elektriese stroom aan die twee verskillende kante van 'n Ekstra Hoëspannings (EHS)/Hoëspannings (HS) transformator. Wanneer 'n parameter 'n spesifieke waarde oorskry (opname-instelling), sal die beskermende logika volgens 'n voorafgedefinieerde reeks stappe of 'n geprogrammeerde beheeralgoritme handel. Tipies, wanneer 'n probleem ontstaan, word 'n trip-signal na die ooreenkomstige skakelstoel gestuur om 'n lyn of bus te isoleer.
