İntellektual alt stansiya avtomatlaşdırılmasının praktik rüyası elektrik enerjisinin paylanmasında

Podstancı avtomatlaşdırma sistemi (SAS), adından da anlaşılacağı üzere, manuel operatör görevlerini otomatik işlevlere dönüştürme kapasitesiyle ayrılır. Otomatik işlemler, elektrik enerjisi iletim ve dağıtımının güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamakta kritik bir rol oynar. Fonksiyonları, izleme, veri toplama, koruma, kontrol ve uzaktan iletişim dahil olmak üzere ancak bunlarla sınırlı değildir.

Daha önce, Uzak Terminal Birimleri (RTU) sadece podstancılardaki proses seviyesindeki elektrik güç anahtarlama ekipmanları ile tesislerin ağ yönetim sistemi arasında uzun menzilli gözetim amacıyla orta kişi olarak kullanılıyordu (aşağıdaki Şekil 1'e bakınız).

Bu birimler, çoklu giriş ve çıkışlı olarak tasarlanmıştır ve uzak ağ kontrol merkezlerine iletişim arayüzü olarak hizmet eder. Uzak Terminal Birimleri (RTU) ve Ağ Kontrol Merkezi (NCC) birlikte Gözetim Kontrol ve Veri Toplama Sistemi (SCADA) oluşturur, bu Şekil 1'de gösterilmiştir.

Podstancı avtomatlaşdırma sisteminin birkaç belirgin özelleştirilmiş fonksiyonu vardır:

• Gerilim dönüşüm kontrolü (Yük Tap Changer Control)

• Otobüsler, hatlar, besleyiciler, transformatorlar, jeneratörler ve diğer ekipmanlar için ekipman koruması.

• Otomatik kilitlemelerin ve anahtarlık mekanizmalarının uygulanması.

• İzleme verilerinin kontrol merkezine iletilmesi.

• Elektrik sistem arızalarını yerel veya uzaktan çözümlemesi.

• Diğer podstanslar (podstancı içi) ve bölgesel kontrol merkezleri ile iletişim kurma.

Örneğin, Podstancı Avtomatlaşdırma Sistemi (SAS) içindeki birçok fonksiyon, ekipman arızalarından veya kısa devre başarısızlıklarından otomatik olarak kurtulmak üzere koordineli hale getirilir. Bu fonksiyonlar, birden fazla cihazı içerir ve sorumlulukları birincil ekipman (örneğin, devre kesiciler, transformatorlar, ölçüm transformatorları vb.) ve ikincil ekipman (örneğin, koruma rölesi, birleştirme birimleri, akıllı elektronik cihazlar) arasında dağıtılır.

Şekil 1 - Podstancı Avtomatlaşdırma Sistemi: Klasik SCADA Sistemlerinin Mimarisi

Sonuç olarak, bu cihazlar ve ekipmanlar arasındaki kablolama ve tel bağlantıları karmaşık hale gelir, bu nedenle bakım, onarım, genişletme veya değiştirme işlemleri için önemli çaba ve süre gerektirir. Kablolama ve tel bağlantısının miktarını azaltmak için podstancı hiyerarşisinin farklı seviyelerinde seri iletişim ağları uygulanmıştır. Bu girişimler, podstancı ekipman sağlayıcıları tarafından geliştirilen özel çözümlere yol açmıştır.

Podstancı ekipman sağlayıcılarından ve tesis kullanıcılarından oluşan kar amacı gütmeyen gruplar da dahil olmak üzere büyük şirketler, podstancı iletişimlerini geliştirmek için aktif olarak çalışıyor. Bunlar, uluslararası standartların geliştirilmesine katılarak işlevsel uyumluluğu artırmayı ve daha yüksek ağ bant genişliği sunan mimariler önererek, podstancılar arasında ve farklı podstancılar arasında iletişim güvenilirliğini artırmayı amaçlamaktadır.

SAS'deki podstancı avtomatlaşdırma hiyerarşik mimarisi, teknolojik uygulamalara dayanarak kategorize edilir. Podstancı avtomatlaşdırma sistemi, istasyon seviyesi, bölme seviyesi ve proses seviyesi olmak üzere üç seviyeden oluşur (bu, Şekil 2'de gösterilmiştir). Bu seviyeler, çeşitli işlevsellikleri gerçekleştirmek için kullanılabilir. Teknik özellikler açısından, extra yüksek gerilim iletim podstancılarındaki podstancı avtomatlaşdırma sisteminin (SAS) boyutları, yüksek gerilim dağıtım podstancılarındakilere göre daha büyüktür.

Modern podstanslarda, bölme seviyesi yaygın bir özelliktir, ancak SAS'in ilk günlerinde, bölme seviyesi kavramı tanınmıyordu.

Genellikle, sensörler çok büyük akım ve voltaj değerlerini ölçer. Akım ve voltaj transformatorları (CTs/VTs), büyük miktardaki akımı ve voltajı standart değerlere dönüştürmek için kullanılır ve bu değerler röle girişlerine beslenir. Ölçeklenmiş değerler genellikle akım için 5A (Avrupa'da 1A) ve voltaj için 120 Volt'a karşılık gelir. Esasında, koruma mantığı, koruma röleleri veya modern akıllı elektronik cihazlar tarafından uygulanır.

Şekil 2 - İstasyon, bölme ve proses seviyelerini gösteren Podstancı Avtomatlaşdırma Sisteminin yapısı

Bu cihazlar, elektrik akım ve voltaj seviyelerini algılar ve ölçer, böylece ekstra yüksek gerilim (EHV)/yüksek gerilim (HV) transformatorunun iki farklı tarafındaki elektrik akımı gibi, koruma mantığı tarafından izlenen belirli değerleri hesaplar. Bir parametre belirlenen değeri aşarsa (pickup setting), koruma mantığı, önceden tanımlanmış bir adım sırasına veya programlanmış bir kontrol algoritmasına göre hareket edecektir. Genellikle, bir sorun olduğunda, ilgili devre kesiciye bir trip sinyali gönderilir ve bir hat veya otobüsü izole etmek için kullanılır.