Energia elektrikoaren banaketan intelligentzia duen gaitzarrontzi automatizazioari buruzko praktika gida

Subestazioaren automatizazio sistema (SAS), izenak adierazten duen bezala, lanerako eragile ospetsuen funtzioak automatizatzea dute. Automatizazioak elektrizitate transmitizio eta banatzearen erabateko eta fiableko erabilera garatzeko rol garrantzitsu bat jolasten du. Bere funtzioek, baina ez dira mugatuta, monitorizazioa, datu bildura, babesa, kontrola eta komunikazio urruna barne dituzte.

Aurrekoan, Unitateak Terminal Arruntak (RTU) bakarrik erabiltzen ziren subestazioetako prozesu mailako elektrizitate iturri aldaketarako eta lurraldeko kudeaketa sisteman arteko intermediario gisa (ikusi irudia 1 behean).

Unitate horiek sarrerak eta irteerak asko dituzte, harrapatzaileekin lotzeko interfase bezala egiten duten. RTU eta Sarea Kontrolatzeko eta Datu Eskuratze Sistemak (SCADA) bat osatzen dute, irudian ikusten den moduan.

Hona hemen subestazio automatizazio sistemaren zenbait funtzio espesifikoa:

• Tentsio aldatzeko kontrola (Karga Tap Aldatzailearen kontrola)

• Buses, lerroak, alimentazioak, transformadoreak, generatzaileak eta beste tresnak babestea.

• Automatizazio itsasaldi eta kontsultoritza mekanismoak aplikatzea.

• Monitorizazio datuak bidaltzea kontrol-zentruari.

• Energia sistemaren akatsak lokalki edo urrunetik konpondu.

• Beste subestazioekin (subestazioen artean) eta eskualdeko kontrol-zentroekin komunikazioa hasieratzea.

Adibidez, Subestazioaren Automatizazio Sistemaren (SAS) funtzio gehienak tresnen akats edo korto-kortoak gertatzen direnean automatikoki leheneratzeko koordinatzen dira. Funtzio horiek tresn ugari hartzen dituzte, zerbitzu nagusietako (adibidez, kontaktuak, transformadoreak, instrumentuentzako transformadoreak, etab.) eta zerbitzu sekundarrietako (adibidez, babesteko relekuak, unitateak batzeko, tresn elektroniko adimentsuak, etab.) artean banatuta dauden erresposabilitateekin.

Irudia 1 - Subestazioaren Automatizazio Sistema: SCADA Sistem Klasikoaren Estructura

Horrela, tresnek eta tresn guztiek arteko kablu eta harremanak konplexuak bihurtzen dira, mantentzea, konpondua, hedapena edo aldaketa egiteko egin beharreko lan asko eta denbora luzea eskatzen dituzte. Kablu eta harreman kopuru handia murrizteko saiatu da, subestazio hierarkiaren maila desberdinetan serieko komunikazio sarbideak erabiliz. Ikerketa horiek subestazio tresn-osagarrien parte hartzaileek sortutako soluzio propietarioei eraman zituzten.

Erakunde handiak, ez-gobermentalek, UCA bezalako Utilitate Komunikazio Arkitektura (UCA) barne, subestazio tresn-osagarrien eta utilitate erabiltzaileen partekatzen dituzten, aktiboki subestazioen komunikazioa hobetzen ari dira. Horretarako, kompatibilitate funtzionala hobetzeko eta zabaler handiagoa eskaintzen duten arkitekturak proposatzen dituzten estandar internazionalen garapenean parte hartzen dute. Helburua, komunikazioaren fiabletasuna subestazioen barruan eta subestazio desberdinen artean hobetu da.

Subestazio automatizazioaren hierarkia SAS-n teknologia aplikatuaren arabera sailkatzen da. Subestazio automatizazio sistema hiru maila ditu: estazioaren maila, bahiarra maila eta prozesu maila (ikusi Irudia 2). Maila horiek funtzionalitate desberdinak lor dezakegu. Tekniko espezifikoen arabera, tensio altu osoaren transmitizio-subestazioetan (EHV) subestazio automatizazio sistemaren (SAS) tamaina handiagoa izango da tensio altuko banatze-subestazioetatik (HV) salbu.

Subestazio modernoetan, bahiarra maila oso arrunta da, baina SAS-en hasieran, bahiarra maila ez zen ezagutzen.

Ondoren, sensorrek tentsio eta intensitate handiak neurtzen dituzte. Tentsio eta intensitate transformadoreak (CTs/VTs) erabiltzen dira, tentsio eta intensitate handiak balio estandarratzat bihurtzeko, ondoren, relaien sarrerekin. Balio eskalatuetan, normalean, 5A (Europatan 1A) intensitateetarako eta 120 Volts tentsiorako daude. Esaterako, babesteko relaiak edo modernoak diren tresn elektroniko adimentsuak babesteko logika betetzen dute.

Irudia 2 - Subestazioaren Automatizazio Sistemaren estructura, estazio, bahiarra eta prozesu mailak erakusten ditu

Tresn horiek tentsio eta intensitate elektrikoak detektatzen eta neurtzen dituzte, hala nola, tentsio eta intensitate elektrikoak babesteko logikan monitorizatzeko balioak kalkulatzeko, adibidez, tentsio altu oso (EHV)/tentsio altu (HV) transformadorearen bi aldetan. Parametro batek balio zehaz bat gainditzen badu (pickup setting), babesteko logika aurretik definitutako pauso sekuentzia edo kontrol algoritmo programatua jarraitzen du. Adibidez, arazo bat gertatzen denean, tripuaren seniala bidaltzen da kontaktu berdinei, linia edo bus bat isolatzeko.