Modèle IEC61850 pour GIS avec transformateurs de mesure non conventionnels (NCIT)

Normes IEC 61850 et communication liée aux NCIT dans les GIS

La norme IEC 61850-8-1 est spécifiquement applicable à la communication du bus de station, fournissant un cadre pour l'échange de données et l'interopérabilité au sein des systèmes d'automatisation de postes. D'autre part, la norme IEC 61850-9-2 LE est directement pertinente pour la communication des capteurs de transducteurs inductifs non-contact (NCIT).

Les pilotes de communication optique Ethernet jouent un rôle crucial dans cette configuration. Leur importance découle de l'utilisation de fibres optiques à cœur de verre comme support physique de transmission. Les fibres optiques offrent des avantages tels que la transmission rapide des données, l'immunité aux interférences électromagnétiques et les capacités de communication sur longue distance, rendant ces pilotes essentiels pour une communication fiable et efficace.

En raison des signaux de sortie de faible niveau intrinsèque d'un élément de mesure NCIT, la présence d'un "Convertisseur primaire" (CP) à proximité est indispensable. Le CP est un dispositif électronique doté de plusieurs fonctions clés. Il intègre un filtrage de signal par un filtre passe-bas pour éliminer le bruit indésirable de haute fréquence, numérise le signal via une interface CAN (Controller Area Network) et effectue le traitement de signal nécessaire. Ces opérations garantissent que les signaux bruts provenant du NCIT soient sous une forme appropriée pour une transmission et une analyse ultérieures.

Les capacités de calcul du CP sont utilisées pour communiquer avec un dispositif appelé Unité de fusion (UF) via un protocole propriétaire. L'UF sert de nœud central, agrégant les entrées de plusieurs CP. Elle est équipée de plusieurs ports de sortie, conçus pour permettre la communication avec divers équipements, y compris les relais de protection, les contrôleurs de baie et les dispositifs de comptage. En distribuant les mesures traitées à ces différents systèmes, l'UF facilite l'intégration transparente et le fonctionnement coordonné au sein de l'infrastructure électrique globale.

Pour atteindre une précision optimale de comptage, il est impératif de faire correspondre le niveau de sensibilité de l'élément de mesure avec le niveau de bruit de fond de la carte de circuit imprimé. Minimiser le bruit de fond au plus bas niveau possible assure que l'élément de mesure puisse détecter et mesurer les grandeurs électriques de manière précise, sans être affecté par des signaux parasites.

La figure [1] illustre le protocole de communication IEC 61850 en conjonction avec les capteurs NCIT pour les postes de distribution à isolation gazeuse (GIS). Cette représentation visuelle fournit un aperçu complet de la façon dont les différents composants interagissent et communiquent, mettant en évidence l'intégration de la communication basée sur des normes et de la technologie de capteurs spécialisés pour améliorer les performances, la fiabilité et l'efficacité des systèmes électriques basés sur les GIS.