Akıllı Trafo İstasyonu Otomasyonuna Elektrik Enerji Dağıtımında Pratik Rehber
Alt subasy otomasyon sistemi (SAS), adından da anlaşılacağı gibi, manuel operatör görevlerini otomatik işlevlerle değiştirme yeteneği ile ayrılır. Otomatik işlemler, elektrik enerjisi iletim ve dağıtımının güvenli ve güvenilir işlemesini sağlamakta kritik rol oynar. Fonksiyonları izleme, veri toplama, koruma, kontrol ve uzaktan iletişim dahil olmak üzere ancak bunlarla sınırlı değildir.
Önceden, Uzak Terminal Birimleri (UTB) sadece alt subasılardaki proses seviyesindeki elektrik güç anahtarlama ekipmanları ile tesislerin ağ yönetim sistemi arasında uzun menzilli gözetim amacıyla ara katman olarak kullanılıyordu (aşağıdaki Şekil 1'e bakınız).
Bu birimler, uzak ağ kontrol merkezlerine iletişim arayüzü olarak hizmet eden birçok giriş ve çıkış ile donatılmıştır. Uzak Terminal Birimleri (UTB) ve Ağ Kontrol Merkezi (AKM) birlikte Gözetleyici Kontrol ve Veri Toplama Sistemi (GKVTS) oluşturur, Şekil 1'de gösterildiği gibi.
Alt subasy otomasyon sisteminin birkaç belirgin spesifik fonksiyonu vardır:
Örneğin, Alt Subasy Otomasyon Sistemi (SAS) içindeki birçok fonksiyon, ekipman arızalarından veya kısa devre başarısızlıklarından otomatik olarak kurtulmak için koordineli çalışır. Bu fonksiyonlar, birincil ekipman (devre kesiciler, transformatorlar, ölçüm transformatorları vb.) ve ikincil ekipman (koruma röleleri, birleştirme birimleri, akıllı elektronik cihazlar) arasında sorumlulukları dağıtılan birden fazla cihazı içerir.
Şekil 1 - Alt Subasy Otomasyon Sistemi: Klasik GKVTS Sistemlerinin Mimarisi
Sonuç olarak, bu cihazlar ve ekipmanlar arasındaki kablolama ve tel bağlantıları karmaşık hale gelir, bu da bakım, onarım, genişletme veya değiştirme işlemlerinde önemli çaba ve süre gerektirir. Alt subas hiyerarşisinde farklı seviyelerde seri iletişim ağları uygulanarak kablo ve tel miktarını azaltma çabaları yapılmıştır. Bu girişimler, alt subas ekipman sağlayıcıları tarafından geliştirilen özel çözümlere yol açmıştır.
Alt subas ekipman sağlayıcıları ve tesis kullanıcılarından oluşan kâr amacı gütmeyen gruplar, örneğin Utility Communication Architecture (UCA), alt subas iletişimlerini geliştirmek için aktif olarak çalışıyor. Bunlar, uluslararası standartların geliştirilmesine katkıda bulunarak işlevsel uyumluluğu artırmayı ve daha yüksek ağ bant genişliği sunan mimariler önererek, alt subaslar içinde ve farklı alt subaslar arasındaki iletişimin güvenilirliğini artırmayı amaçlıyor.
SAS'teki alt subasy otomasyon hiyerarşik mimarisi, teknolojik uygulamalara göre kategorilere ayrılmıştır. Alt subasy otomasyon sistemi, istasyon seviyesi, bay seviyesi ve süreç seviyesi olmak üzere üç seviyeden oluşur (Şekil 2'de gösterildiği gibi). Bu seviyeler, çeşitli işlevsellik elde etmek için kullanılabilir. Teknik özellikler açısından, çok yüksek gerilim iletim alt subaslarında bulunan alt subasy otomasyon sisteminin (SAS) boyutları, yüksek gerilim dağıtım alt subaslarındakilere kıyasla daha büyüktür.
Modern alt subaslar, genellikle bay seviyesi özelliğini taşırken, SAS'in erken dönemlerinde bay seviyesi kavramı tanınmıyordu.
Genellikle, sensörler çok büyük akım ve voltaj miktarlarını ölçer. Akım ve voltaj transformatorları (ÇT/VT), büyük miktarlarda akımı ve voltajı standart değerlerine dönüştürmek için kullanılır ve bu değerler daha sonra röle girdilerine beslenir. Ölçeklenmiş değerler genellikle akım için 5A (Avrupa'da 1A) ve voltaj için 120 Volt'a karşılık gelir. Esasında, koruma röleleri veya modern akıllı elektronik cihazlar, koruma mantığını uygular.
Şekil 2 - İstasyon, bay ve süreç seviyelerini gösteren Alt Subasy Otomasyon Sistemi'nin yapısı
Bu cihazlar, koruma mantığı tarafından izlenen belirli değerleri hesaplamak için elektrik akım ve voltaj seviyelerini algılar ve ölçer, örneğin, Çok Yüksek Gerilim (ÇYG)/Yüksek Gerilim (YG) transformatorunun iki farklı tarafındaki elektrik akımı. Bir parametre belirlenen değeri aşarsa (pickup ayarı), koruma mantığı önceden belirlenmiş bir adım sırasına veya programlanmış bir kontrol algoritmasına göre hareket eder. Genellikle, bir sorun olduğunda, ilgili devre kesicilere bir trip sinyali gönderilir ve bir hat veya otobüsü yalıtmak için kullanılır.
