Uongozi wa kufanya kwa ajili ya uhibiri maalum wa substation automation katika uzinduzi wa nishati ya umeme

Mfumo wa usimamizi wa substation (SAS), kama jina lake linavyoonyesha, unategemea uwezo wake wa kuhamisha kazi za msimamizi ya kibinafsi kwa kazi za kiotomatiki. Kazi za kiotomatiki zinajaribu kasi katika kuaminika na kuhakikisha kuwa umsikioni wa nguvu za umeme unafanyika kwa amani na uhakika. Funguo zake zinajumuisha, lakini hazitoshi, upatikanaji, kukusanya data, ulinzi, ukendeleza, na mawasiliano mbali.

Kabla, Vifaa vya Kitambulisho mbali (RTUs) vilikuwa tu vinachukua nafasi kama wakati wa kati kati ya viashiria vya umeme katika substation na mfumo wa usimamizi wa mitandao kwa maeneo ya utaratibu wa mikono (angalia Chumba 1 chenye pamoja).

Vifaa hivi vilikuwa vimejengwa na vingineko kadhaa na magereza, kama maneno ya mawasiliano kwa kitambulisho cha mitandao mbali. Vifaa vya Kitambulisho mbali (RTUs) na Kitambulisho cha Usimamizi wa Mitandao (NCC) pamoja zinazungumzia Mfumo wa Usimamizi na Ukusanya Data (SCADA), kama inavyoelezwa katika Chumba 1.

Kuna funguo zenye maana tofauti za mfumo wa usimamizi wa substation:

• Ukendeleza mabadiliko ya voliti (Load Tap Changer Control)

• Ulinzi wa vifaa kwa basi, misuli, feeders, transformers, generators, na vifaa mengine.

• Kutekeleza interlocks na mekanizmo za kutumia switchgear kwa njia ya kiotomatiki.

• Kutuma data ya ukaguzi kwenye kitambulisho cha usimamizi.

• Kuridhisha matatizo ya mfumo wa umeme kwenye eneo la kubwa au mbali.

• Kuunda mawasiliano na substations mengine (kuwa ndani ya substation) na vitambulisho vya usimamizi vya eneo.

Kwa mfano, funguo mengi katika Mfumo wa Uswahilini wa Substation (SAS) zinajumuisha ili kurejesha kiotomatiki kutoka kwa tarehe za vifaa au matatizo ya short-circuit. Funguo hizi zinajumuisha vifaa kadhaa, na majukumu yao yamegawanyika kati ya vifaa vya muhimu (kama vile circuit breakers, transformers, instrument transformers, na vyenye) na vifaa vya pili (kama vile protective relays, merging units, intelligent electronic devices).

Chumba 1 - Mfumo wa Uswahilini wa Substation: Umbo la Mfumo wa SCADA Za Kienyeji

Kwa hiyo, miamala na mtandao wa wire kati ya vifaa hivi na vifaa vilivyotegemea kuwa vigumu, kwa hiyo kunahitaji juhudi nyingi na muda mrefu kwa shughuli za huduma, urekebisha, uzalishaji, au mabadiliko. Maoni yamefanyika ili kupunguza miaka ya miamala na wire kwa kutumia mitandao ya mawasiliano ya siri katika kiwango tofauti la ufungaji wa substation. Maoni haya yameleta suluhisho lenye ubora ambalo limeundwa na wahudumu wa vifaa vya substation.

Kampuni kubwa, ikiwa ni chama cha sio lisilo faida kama Architecture ya Mawasiliano ya Utility (UCA) ambayo imeundwa na wahudumu wa vifaa vya substation na watumiaji wa utility, wanajihusisha kwa kuboresha mawasiliano ya substation. Wanafanya hivyo kwa kushiriki katika ufumbuzi wa masharti duniani ili kuboresha ushirikiano wa funguo na kuwasilisha umbo linalopatia bandwidth ya mitandao yenye kiasi kubwa. Lengo ni kuboresha uhakika wa mawasiliano ndani ya substations na kati ya substations tofauti.

Umbo wa kiotomatiki la substation katika SAS linajumuisha taarifa kulingana na teknolojia. Mfumo wa uswahilini wa substation una viwango vitatu: kiwango cha stesheni, kiwango cha bay, na kiwango cha mchakato (kama inavyoelezwa katika Chumba 2). Viwango hivi vinaweza kutumiwa kufanya kazi tofauti. Kulingana na taarifa za teknolojia, ukubwa wa mfumo wa uswahilini wa substation (SAS) katika substations za umeme wa kiwango cha juu utakuwa mkubwa kuliko kwenye substations za umeme wa kiwango cha juu wa kutosha.

Katika substations za kisasa, kiwango cha bay ni kipengele kinachokujulikana, ingawa wakati wa mwanzo wa SAS, maelezo ya kiwango cha bay haikuwa yanayojulikana.

Marajan, sensors hupeleka kiasi kubwa sana cha current na voltage. Transformers wa current na voltage (CTs/VTs) huchukua kiasi kubwa sana cha current na voltage kwenye thamani za kistandardi, ambazo zinapewa kwenye inputs za relay. Thamani za kugawanyika mara nyingi zinatafsiriwa kwa 5A (1A nchini Europe) kwa current na 120 Volts kwa voltage. Ni muhimu, relays za ulinzi au vifaa vya electronics vya kisasa vya kiotamatiki huyasaidia kufanya kazi ya ulinzi.

Chumba 2 - Umbo la Mfumo wa Uswahilini wa Substation unayoelezea kiwango cha stesheni, bay, na mchakato

Vifaa hivi hupata na kugawanya kiwango cha current na voltage ili kuhesabu thamani fulani ambazo zinazungumzwa na logic ya ulinzi, kama vile current ya umeme kwenye pande mbili za transformer wa Extra High Voltage (EHV)/High Voltage (HV). Wakati parameter anapopanda kwenye thamani fulani (pickup setting), logic ya ulinzi itaenda kwa msimulizi wa hatua au algorithm wa kiotomatiki uliyoundwa. Mara nyingi, wakati tatizo linapatikana, ishara ya trip inatuma kwenye circuit breaker rasmi ili kuzuia line au bus.