IEC61850-model voor GIS met Niet-gebruikelijke Meettransformatoren (NCIT)

IEC 61850-standaarden en NCIT-gerelateerde communicatie in GIS

De IEC 61850-8-1 standaard is specifiek van toepassing op stationbuscommunicatie en biedt een kader voor gegevensuitwisseling en interoperabiliteit binnen substationautomatiseringssystemen. Aan de andere kant is de IEC 61850-9-2 LE standaard direct relevant voor de communicatie van Non-Contact Inductive Transducer (NCIT) sensoren.

Ethernet optische communicatiedrivers spelen een cruciale rol in deze opstelling. Hun belangrijkheid komt voort uit het gebruik van glasvezeloptica als fysieke transmissiemedium. Optische vezels bieden voordelen zoals hoge snelheden van gegevensoverdracht, immuniteit tegen elektromagnetische storingen en mogelijkheden voor langeafstandscommunicatie, waardoor deze drivers essentieel zijn voor betrouwbare en efficiënte communicatie.

Vanwege de inherente laag-niveau uitgangssignalen van een NCIT-meetelement, is de aanwezigheid van een "Primary Converter" (PC) in de buurt onmisbaar. De PC is een elektronisch apparaat dat voorzien is van verschillende belangrijke functies. Het integreert signaalfiltering via een laagdoorlaatfilter om ongewenste hoogfrequente ruis te elimineren, digitaliseert het signaal met behulp van een Controller Area Network (CAN) interface en voert noodzakelijke signaalbewerkingen uit. Deze operaties zorgen ervoor dat de brute signalen van de NCIT in een geschikte vorm zijn voor verdere overdracht en analyse.

De berekeningscapaciteiten van de PC worden gebruikt om te communiceren met een apparaat bekend als de Merging Unit (MU) via een propriëtaire protocol. De MU fungeert als een centrale hub, die invoer van meerdere PCs aggregeert. Het is uitgerust met meerdere uitgangsporten, die ontworpen zijn om communicatie mogelijk te maken met verschillende apparatuur, inclusief beschermingsrelais, baycontrollers en meetapparatuur. Door de verwerkte metingen te distribueren naar deze verschillende systemen, faciliteert de MU een naadloze integratie en gecoördineerde werking binnen de algemene elektrische infrastructuur.

Om optimale meetnauwkeurigheid te bereiken, is het essentieel om het sensitiviteitsniveau van het meetelement af te stemmen op het achtergrondruisniveau van het gedrukte circuitbord. Het minimaliseren van de achtergrondruis tot het laagst mogelijke niveau zorgt ervoor dat het meetelement elektrische grootheden nauwkeurig kan detecteren en meten zonder beïnvloed te worden door storende signalen.

Figuur [1] illustreert het IEC 61850-communicatieprotocol in combinatie met NCIT-sensoren voor gasgeïsoleerde schakelstations (GIS). Deze visuele weergave geeft een grondig overzicht van hoe de verschillende componenten interactie en communicatie hebben, waarbij de integratie van op standaarden gebaseerde communicatie en gespecialiseerde sensortechnologie wordt benadrukt om de prestaties, betrouwbaarheid en efficiëntie van GIS-gebaseerde elektrische systemen te verbeteren.