Praktika gvidlibro por inteligenta substaciigo en elektra energodistribuo

Substaciaj aŭtomatigo-sistemo (SAS), kiel la nomo implicas, distingiĝas pro sia kapablo anstataŭigi manuajn operaciantajn taskojn per aŭtomataj funkcioj. Aŭtomataj operacioj ludas gravan rolon en garantio de sekura kaj fidinda operacio de elektra energiotransmetado kaj distribuo. Ĝiaj funkcioj inkluzivas, sed ne limigas al, monitorado, datumakumulado, protektado, regado, kaj forirkomunikado.

Antaŭe, Foraj Terminalaj Unuoj (FTU) estis sole uzitaj kiel intermediuloj inter la elektroenergia kommutiloj en substacioj kaj la reteja administrado-sistemo de utiligo por longdistancaj superrigardaj celoj (vidu Figuron 1 sube).

Ĉi tiuj unuoj estas provizitaj kun multaj enigoj kaj eligoj, servante kiel kommunikadinterfacoj al foraj retejaj kontrolo-centroj. La Foraj Terminalaj Unuoj (FTU) kaj la Reťa Kontrolo-Centro (RKC) kune konstituas la Supervizia Kontrolado kaj Datumakumulado Sistemon (SCADA), kiel montrite en Figuro 1.

Ekzistas kelkaj rimarkindaj specifaj funkcioj de la substacia aŭtomatigo-sistemo:

• Kontrolo de tensio-transformado (Load Tap Changer Control)

• Protektado de busoj, linioj, nutraj linioj, transformiloj, generiloj, kaj alia equipamento.

• Realigo de aŭtomataj blokiloj kaj komutilo-mekanismoj.

• Transsendado de monitorad-datumoj al la kontrol-centro.

• Solvo de elektra sistemo-defektoj lokale aŭ forir.

• Establado de komunikado kun aliaj substacioj (intra-substacia) kaj regionaj kontrol-centroj.

Ekzemple, multaj funkcioj en la Substacia Aŭtomatigo-Sistemo (SAS) estas koordinataj por aŭtomate restabli post equipamentaj defektoj aŭ mallongcirkvitaj falproblemoj. Ĉi tiuj funkcioj implikas plurajn aparatojn, kun iliaj respondecoj disponeblaj inter primara equipamento (kiel komutiloj, transformiloj, instrumenttransformiloj, ktp.) kaj sekondara equipamento (kiel protektaj relukoj, kunigaj unuoj, inteligentaj elektronaj aparatoj).

Figuro 1 - La Substacia Aŭtomatigo-Sistemo: Arĥitekturo de Klasikaj SCADA Sistemoj

Konsekvence, la kablandado kaj dratejo inter ĉi tiuj aparatoj kaj equipamentoj iĝas kompleksa, necesigante grandan penon kaj longan tempon por matenado, riparo, vastigo, aŭ modifo-operacioj. Provoj estas faritaj por redukti la kvanton de kablando kaj dratejo per realigo de serĉa komunikado-retoj je diversaj niveloj de la substacia hierarkio. Ĉi tiuj iniciatoj kondukis al propraj solvoj disvolvigitaj de substacia equipamento-fornantoj.

Grandaj korporacioj, inkluzive de non-profit-grupoj kiel Utility Communication Architecture (UCA), kiuj estas komponitaj de substacia equipamento-fornantoj kaj utiligo-usantoj, aktive laboras pri plibonigo de substaciaj komunikadoj. Ili faras tion partoprenante en la disvolvigo de internaciaj normoj por plibonigi funkcia kompatibilecon kaj proponante arĥitekturojn, kiuj ofertas pli altan reton da transdonkapablo. La celo estas plibonigi la fidindecon de komunikado ene de substacioj kaj inter malsamaj substacioj.

La substacia aŭtomatigo-hierarkia arĥitekturo en SAS estas kategorizita laŭ teknologiaj realigoj. La substacia aŭtomatigo-sistemo konsistas el tri niveloj: la staciona nivelo, la baje-nivelo, kaj la proceza nivelo (kiel montrite en Figuro 2). Ĉi tiuj niveloj povas esti uzitaj por atingi diversajn funkciojn. Teknike, la dimensioj de substacia aŭtomatigo-sistemo (SAS) en eksterordinare alta tensio-transmetantaj substacioj estos pli grandaj ol tiuj en alta tensio-distribuantaj substacioj.

En modernaj substacioj, la baje-nivelo estas komuna traĵo, kvankam dum la fruaj tagoj de SAS, la koncepto de la baje-nivelo ne estis rekognita.

Typicala, sensoroj mezuras tre grandajn kuranta kaj tensiomagnitudojn. Kurantaj kaj tensiotransformiloj (CTs/VTs) estas uzitaj por konverti grandajn kvantojn de kuranto kaj tensio en standardigitajn valorojn, kiuj tiam estas enkondukitaj en reluk-inputoj. La skaligitaj valoroj kutime korespondas al 5A (1A en Eŭropo) por kuranto kaj 120 Voltoj por tensio. Esence, protektaj relukoj aŭ modernaj inteligentaj elektronaj aparatoj realigas la protektan logikon.

Figuro 2 - La strukturo de Substacia Aŭtomatigo-Sistemo montranta stacion, baje, kaj procezan nivelojn

Ĉi tiuj aparatoj detektas kaj mezuras elektran kuranton kaj tensiomagnitudojn por kalkuli certajn valorojn, kiuj estas monitoritaj per la protekta logiko, kiel la elektra kuranto sur la du malsamaj flankoj de Extra Alta Tensio (EAT)/Alta Tensio (AT) transformilo. Kiam parametro superas specifan valoron (pickup setting), la protekta logiko agos laŭ antaŭdifinita sekvenco de paŝoj aŭ programita kontrol-algoritmo. Typicala, kiam problemo aperas, sendas trip-signalo al la respondanta komutilo por izoli linion aŭ buson.