Mô hình IEC61850 cho GIS với biến áp đo lường không truyền thống (NCIT)

Tiêu chuẩn IEC 61850 và Giao tiếp liên quan đến NCIT trong GIS

Tiêu chuẩn IEC 61850 8 - 1 đặc biệt áp dụng cho giao tiếp bus trạm, cung cấp khung sườn cho việc trao đổi dữ liệu và khả năng tương tác trong hệ thống tự động hóa trạm biến áp. Trong khi đó, tiêu chuẩn IEC 61850 9 - 2 LE trực tiếp liên quan đến giao tiếp của cảm biến Đo không tiếp xúc (NCIT).

Các trình điều khiển giao tiếp quang Ethernet đóng vai trò quan trọng trong cấu hình này. Sự quan trọng của chúng xuất phát từ việc sử dụng sợi quang lõi thủy tinh làm phương tiện truyền vật lý. Sợi quang mang lại các ưu điểm như tốc độ truyền dữ liệu cao, miễn nhiễm với nhiễu điện từ và khả năng giao tiếp xa, khiến các trình điều khiển này trở nên cần thiết cho giao tiếp đáng tin cậy và hiệu quả.

Do tín hiệu đầu ra từ phần tử đo NCIT có mức thấp, sự hiện diện của "Bộ chuyển đổi chính" (PC) gần đó là không thể thiếu. PC là thiết bị điện tử được trang bị nhiều chức năng quan trọng. Nó bao gồm bộ lọc tín hiệu thông qua bộ lọc thông thấp để loại bỏ nhiễu tần số cao không mong muốn, số hóa tín hiệu bằng giao diện Mạng khu vực điều khiển (CAN) và thực hiện xử lý tín hiệu cần thiết. Các hoạt động này đảm bảo rằng tín hiệu gốc từ NCIT ở dạng phù hợp để truyền tải và phân tích thêm.

Khả năng tính toán của PC được tận dụng để giao tiếp với thiết bị gọi là Đơn vị Hợp nhất (MU) thông qua giao thức độc quyền. MU đóng vai trò là trung tâm tập trung, tổng hợp các đầu vào từ nhiều PC. Nó được trang bị nhiều cổng đầu ra, được thiết kế để cho phép giao tiếp với nhiều thiết bị khác nhau, bao gồm rơle bảo vệ, bộ điều khiển ngăn và thiết bị đo. Bằng cách phân phối các phép đo đã xử lý đến các hệ thống khác nhau, MU giúp tích hợp liền mạch và hoạt động phối hợp trong cơ sở hạ tầng điện tổng thể.

Để đạt được độ chính xác đo lường tối ưu, cần phải khớp mức độ nhạy của phần tử đo với mức độ nhiễu nền của bảng mạch in. Giảm thiểu nhiễu nền xuống mức thấp nhất có thể đảm bảo rằng phần tử đo có thể phát hiện và đo lường các đại lượng điện mà không bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu giả.

Hình [1] minh họa giao thức giao tiếp IEC 61850 kết hợp với các cảm biến NCIT cho Trạm biến áp cách điện khí (GIS). Hình minh họa này cung cấp cái nhìn tổng quan về cách các thành phần tương tác và giao tiếp, nhấn mạnh sự tích hợp của giao thức giao tiếp dựa trên tiêu chuẩn và công nghệ cảm biến chuyên dụng để nâng cao hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả của hệ thống điện dựa trên GIS.