Substasyon Avtomatlaşdırma Sistemlərinin Ümumi Arızaları və Onların Qarşısının Alınması

1. Substation Automation Sisteminin Struktural Klassifikasi
1.1 Daşınmış Sistem Strukturu

Daşınmış sistem strukturu çoxsaylı dekonsentrasiya cihazların və idarəetmə birimlərin işbirliyi vasitəsiylə məlumat toplusunun və idarəetmənin həyata keçirilməsini təmin edən texniki arxitekturdur. Bu sistem monitorinq və məlumat saxlama birimləri daxil olmaqla bir neçə funksional moduldan ibarətdir. Bu modullar etibarlı kommunikasiya şəbəkəsi vasitəsiylə bağlıdır və əvvəlcədən təyin edilmiş idarəetmə lojikası və strategiyalarına uyğun olaraq substation avtomatlaşdırma əməliyyatlarını yerinə yetirirlər.

Daşınmış strukturdan əldə edilən hər bir birim müstəqil emal və qərar qabiliyyətinə malikdir, bu da lokal sahada avtomat idarəetmə və səhv diaqnostikasını təmin edir.

Bununla yanaşı, bu birimlər real vaxtda məlumatları mərkəzi idarəetmə sisteminə yükləyə bilərlər və substation uzaqdan izləmə platforması vasitəsiylə mərkəzi şəkildə idarə edilə bilər. Tradisional mərkəzi idarəetmə sistemlərinə nisbətən, daşınmış sistemlərdə daha yüksək esasgallıq və zəruriyyət var, bu da tək-nöqtə səhvlərin təsirinin effektiv şəkildə qarşılanmasına və sistemin sabitliyinin və etibarlılığının artırılmasına imkan verir. Daşınmış sistem strukturu daha mürəkkəb avtomatlaşdırma funksiyalarını dəstəkləyə bilər, bu da substationlara mürəkkəb elektrik şəbəkə mühitlərinə məxsus fleksibil bir cavab verməyə və elektrik təchizatının təhlükəsizliyini və sabitliyini təmin etməyə imkan verir.

1.2 Mərkəzi Sistem Strukturu

Mərkəzi sistem strukturu mərkəzi idarəetmə birimini nüvə kimi götürür və mərkəzi məlumat emalı və idarəetmə funksiyaları vasitəsiylə substationdakı müxtəlif cihazların idarə edilməsini və koordinasiyasını təmin edir. Bu struktur mərkəzi idarəetmə sistemi və intellektual elektron cihazlardan ibarətdir. Mərkəzi idarəetmə sistemi müxtəlif cihazlardan gələn məlumatları qəbul edib, emal edir və idarəetmə strategiyalarına uyğun olaraq komandaları göndərərək substation təchizatının birləşdirilmiş idarəetməsini və idarə edilməsini təmin edir.

Mərkəzi sistemdə, bütün monitorinq və idarəetmə funksiyaları mərkəzi idarəetmə birimində koncentrasiya olunur və substationdakı müxtəlif cihazlar sürətli kommunikasiya şəbəkəsi vasitəsiylə bağlıdır. Bu struktur sistem idarə edilməsinin və inkişafın birliyi və asanlığına malik olsa da, bütün idarəetmə və qərar prosesləri tək mərkəzi idarəetmə sistemindən asılı olduğundan, əgər mərkəzi sistem səhvləyərsə, bu tam substationın idarə edilməsinin itirilməsinə və ya fasiləsinə səbəb olaraq, elektrik sisteminin təhlükəsizliyinə və etibarlılığına təsir edə bilər.

1.3 Hierarxiyalı Sistem Strukturu

Hierarxiyalı sistem strukturu sistem funksiyalarını bir neçə qataya bölünən bir arxitekturdur, hər qat münasibətən müxtəlif tapşırıqlar üçün məsuliyyət daşıyır. Bu struktur adətən dörd əsas qatadan ibarətdir: sahə qatası, idarəetmə qatası, monitorinq qatası və idarəetmə qatası. Qatlar arasında məlumat mübadiləsi və idarəetmə koordinasiyası sürətli kommunikasiya şəbəkəsi vasitəsiylə həyata keçirilir.Sahə qatası sistemin altındadır və substationdakı intellektual cihazlar və reley qoruma cihazlarından ibarətdir. Sahə qatası elektrik parametrlərinin toplanması, təchizat statusunun izlənməsi və yerli avtomat idarəetmə kimi əsas əməliyyatları həyata keçirir.

İdarəetmə qatası sahə qatası və monitorinq qatası arasındadır və adətən uzaq terminal birimləri və proqramlaşdırma olunan məntiqi idarəetmələrdən ibarətdir. İdarəetmə qatası sahə qatasından məlumatları əldə edir və idarəetmə lojikası və əməliyyat strategiyalarına uyğun olaraq sahə təchizatını idarə edir, bu da substation təchizatının avtomatlaşdırılmış planlaşdırılmasını təmin edir.Monitorinq qatası sistemin üst-ortasında yer alır və adətən SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemindən ibarətdir. Monitorinq qatası idarəetmə və sahə qatlarından gələn məlumatları mərkəzi şəkildə emal edir və saxlayır, substationın əməliyyat statusunu real vaxtda izləyir və alarm və təchizat idarəetməsi kimi funksiyalar təmin edir.

İdarəetmə qatası sistemin üstündədir və substationın ümumi idarəetməsini və qərar dəstəklərini təmin etmək üçün məsuliyyət daşıyır. İdarəetmə qatası elektrik sisteminin ümumi izlənməsi və inkişaf idarəetməsi kimi funksiyalar təmin edir ki, bu da substationın tam elektrik şəbəkəsində koordinasiyanı təmin edir.

2. Substation Avtomatlaşdırma Sisteminin Müxtəlif Səhvləri
2.1 Kommunikasiya Şəbəkəsindəki Səhvlər

Substation avtomatlaşdırma sisteminin kommunikasiya şəbəkəsi modern elektrik sistemlərdə mühüm rol oynayır, müxtəlif cihazlar arasında real vaxt məlumat nəqlini və məlumat paylaşımını təmin edir. Amma, kommunikasiya şəbəkəsindəki səhvlər substation avtomatlaşdırmasının və uzaqdan izlənməsinin ciddi şəkildə təsirlənə bilər, bu da elektrik sisteminin istilikləşməsinə səbəb olur.

Substation kommunikasiya şəbəkəsində aparaturun işləməsi zamanı yaranan elektromaqnit interferensiyası kommunikasiya məlumatlarının keyfiyyətini təsirləyə bilər, xüsusən də aşağı tezlik məlumatları və ya radiokommunikasiya üçün. Elektrik sistemindəki yüksək voltlu aparatur tərəfindən yaratılan güclü elektrik və maqnit sahaları məlumat nəqlinin etibarlılığını təsirləyə bilər. Uzun məsafələrdə transmisson xətlərində məlumatın zayıflaması da məşhur problemdir, xüsusən kabel kommunikasiya istifadə edildikdə. Məlumatın transmisson zamanı yavaş-yavaş zayıflaması, qəbulucunun məlumatı doğru şəkildə almaqda çətinliklərə səbəb olar.

2.2 Məlumat Toplamasında Səhvlər

Substation avtomatlaşdırma sisteminde məlumat toplusu uzaqdan izlənmə və idarəetmənin əsasidir. Məlumat toplusu sistemi substationdakı müxtəlif cihazlardan real vaxt məlumatlarını əldə edir və onları mərkəzi idarəetmə sistemine və ya SCADA sistemine göndərir. Əgər məlumat toplusunda səhvlər olsa, bu substationun normal işləməsini təsirləyə bilər və hətta elektrik sisteminin təhlükəsizliyini təhdid edə bilər.

Məlumat toplusu sistemi çox sayda aparatur cihazdan asılıdır. Əgər bu cihazlar səhvləyərsə, məlumat toplusu normal şəkildə icra edilə bilməz. Sensordan səhvlər və ya yaşlanma, amperaj və temperatur kimi əsas parametrlərin dəqiqlik ilə ölçülüb-ölçüləməsini təsirləyə bilər. Uzaq terminal birimlərin (RTU) və ya intellektual elektron cihazların (IED) elektrik təchizatı səhvləri, aparaturun işə başlamamasına və ya dayandığına səbəb olaraq, məlumatın nəqlinə və toplanmasına təsir edə bilər.

Məlumat toplusu, sahə cihazlarından mərkəzi idarəetmə sistemə məlumatın nəqlinə olan etibarlı bir kommunikasiya şəbəkəsinə asılıdır. Əgər kommunikasiya şəbəkəsində səhvlər olsa, məsələn, sinyalın itirilməsi və ya məlumatın nəqlinin gecikməsi, məlumat toplusuna mane olacaqdır. Kommunikasiya xətlərinin zədələnməsi, şəbəkə aparaturunun səhvləri və ya protokollərin uyğunsuzluğu, məlumat nəqlinin etibarlılığını və real vaxt xarakterini təsirləyə bilər.

Əgər məlumat toplusu sisteminin aparaturu düzgün quraşdırılmamış və ya kalibre edilməmişdirsə, toplanan məlumat dəqiqlik ilə ifadə olunmayacaq və ya itiriləcək. Əgər aparatur quraşdırılma zamanı qaydalarına uyğun olaraq parametrlər təyin edilməyib və ya sonra daimi olaraq kalibre edilmirsə, məlumat toplusu səhvlərinə səbəb olacaq. Məlumat toplusu sisteminin normal işləməsi, uyğun proqram təminatı və ya proqramın dəstəyi ilə mümkün olur. Proqramda açıqlar və ya versiya uyğunsuzluğu varsa, məlumat toplusu normal şəkildə icra edilə bilməz.

2.3 Yanlış Alarm Səhvləri

Substation avtomatlaşdırma sisteminin gündəlik işləməsində, elektrik təchizatının statusunu real vaxt izləyə bilir və uyğun tədbirlər alınması üçün alarm sinyalleri göndərə bilir. Amma, yanlış alarm səhvləri avtomatlaşdırma sistemlərində məşhur səhvlərdir. Yanlış alarm səhvləri, işçilərin normal işləməsini təsirləyə bilər, resursların israfına və lazımsız axmağa səbəb olur. Ciddi hallarda, bu, uygunsuz acil tədbirlərə səbəb olaraq, təhlükəyə sala bilər.

Substation avtomatlaşdırma sisteminin alarm funksiyası adətən təyin edilmiş limitlərə asılıdır. Əgər bu limitlər çox hassas təyin edilmiş və ya faktiki işləmə şəraitinə uyğun deyilsə, tez-tez yanlış alarmlar baş verə bilər. Bəzi işləmə şəraitində, böyük gerilim dalgalanmaları və ya aparaturun müntəzəm dəyişiklikləri, səhvlərə səbəb olaraq, alarmları aktivləşdirmək olar. Bu səbəbdən, yanlış alarmlardan qorunmaq üçün rəsmi limit təyin etmək çox vacibdir.

İşçilərin səhvləri də yanlış alarmların məşhur səbəblərindən biridir. Sistem quraşdırma və ya aparatur testləmə zamanı, işçilərin səhvləri, münasibətsiz alarm şərtləri yaratmağa və yanlış alarmları aktivləşdirməyə səbəb olabilir. Əgər işçilər standart işləmə qaydalarına uyğun olaraq sistem quraşdırmırlarsa və ya aparaturu dəyişdikdə alarm parametrlərini yenidən kalibre etmirlərsə, aparaturun statusu alarm şərtlərinə uyğun olmayacaq, bu da yanlış alarmlara səbəb olacaq.

3. Substation Avtomatlaşdırma Sisteminin Müxtəlif Səhvlərinə Dair Tədbirlər
3.1 Aparatur İdarəetmə Sisteminin Yenidən İyileştirilməsi

Aparatur səhvlərini önləmək üçün sağlam bir idarəetmə sisteminin qurulması əsas şərtlərdən biridir. Substationlar aparaturun tam ömürlü idarəetməsi üçün detallı idarəetmə qaydaları tərtib etməlidir, bu da aparaturun quraşdırılması öncəsində diqqətlə nəzarət edilərsə və texniki tələblərə uyğun olaraq istifadə edilərsə aparaturun keyfiyyətini təmin edir. Eyni zamanda, fərqli aparatur tipləri üçün xüsusi inkişaf dövrü və nəzarət standartları təyin edilməlidir, daimi nəzarət və yeniləmələr aparaturun ömrünü uzadır və aparaturun yaşlanması və zədələnməsi səbəbindən yaranan səhvləri azaldır.

İkinci olaraq, substationlar aparaturun işləməsi zamanı onun nəzarət və qeydlərini dəyishməlidir. Aparaturun real vaxt nəzarəti vasitəsiylə potensial səhv riskləri dəyishdirilə bilər. Onlayn nəzarət sistemi vasitəsiylə, substation avtomatlaşdırma aparaturunun işləmə statusu və amperaj kimi əsas parametrləri daimi şəkildə izlənilə bilər və bu məlumatlar mərkəzi nəzarət sistemində toplanır. Bu əsasda, daimi səhv diaqnostikası aparılır, aparaturun işləməsi haqqında detallı məlumatlar qeyd olunur, tarixi arxiv yaradılır, bu da səhvlərin öncədən aşkar edilməsinə və profilaktika tədbirlərinin qəbul edilməsinə imkan verir.

3.2 Düzenli inkişaf və servis işləri
Düzenli inkişaf işləri avtomatlaşdırma sisteminin proqram təminatının inkişafını da daxil etməlidir. Avtomatlaşdırma sisteminin əsas hissəsi kompüter nəzarət sistemi və idarəetmə proqramıdır. Onların stabil işləməsi, substationun avtomatlaşdırma səviyyəsini və səhv diaqnostikasını doğrudan təsirləyir. Proqram təminatının daimi inkişafı, operasiya sisteminin və idarəetmə alqoritmlərinin yenilənməsi və optimallaşdırılması, proqramın kompleks əməliyyatlara davam edərkən "səhvlə" və ya "crash"-ə uğramamasını təmin edir.Düzenli rezerv nəticələrinin təmin edilməsi də çox vacibdir, bu, proqramın zədələnməsi və ya məlumatların itirilməsi səbəbindən sistem inaktivliyinin önünə gəlmək üçün lazımdır. Bu səbəbdən, daimi sistem rezervləri və məlumat bərpa təcrübələri inkişaf işlərinin bir hissəsidir.

3.3 Eliminasiya Metodunun Tətbiqi

Eliminasiya metodunun tətbiqi, səhv simptomlarının dəqiq təyin edilməsini və detallı qeydlər tələb edir. Operatorlar, sistem alarmlarına və aparaturun performansına əsasən, səhvin simptomlarını tez-tez aşkar edə bilər və səhvin əsas situasiyasını anlaya bilərlər. Əgər sistem məlumatların itirilməsi və ya nəqlinin gecikməsi ilə səhvlərə səbəb olarsa, operatorlar, məlumatların nəql kanallarının kəsilmədiyinə əmin olmaq üçün sistemin bütün hissələrinin kommunikasiya birləşmələrini yoxlamağa başlamalıdır. Diqqətlə gözələmə vasitəsiylə, bəzi açıq-aydın səhv səbəlləri çıxarılabilir, bu da sonraki səhv təhlili daha məqsədə uyğun olmasına imkan verir.

Eliminasiya metodunun tətbiqi belə bir addımlarla aparılmalıdır. Substation avtomatlaşdırma sisteminin məlumat toplusu səhvləri misalı kimi, əvvəlcə, sensorlar və transformatorlar kimi toplus aparaturunun özü yoxlanılmalıdır, bu aparaturun işləmə statusunu təsdiqləmək üçündür. Əgər toplus aparaturu normaldırsa, daha sonra aparaturlar arasında kommunikasiya birləşmələri və məlumat nəql protokolları yoxlanılmalıdır. Əgər kommunikasiya aparaturu və şəbəkə birləşmələri normaldirsə, daha sonra avtomatlaşdırma sisteminin proqram təyinatlarının doğru olub olmadığını, abnormallar və ya proqram səhvləri olub olmadığını yoxlamaq lazımdır. Son olaraq, addımlarla çıxarılaraq, səhv mənbəsi nihayətən müəyyən edilir. Bu metod, səhv təhlilini qısaltır, qörələ yoxlama və resursların israfını önəməz.

4. Nəticə

Ümumiyyətlə, substation avtomatlaşdırma sistemi çox sayda aparatur və texnologiyadan ibarətdir, sistem səhvləri çox fərqli və səhvlərin aşkar edilməsi və həll edilməsi çətinliyə malikdir. Eyni zamanda, substation avtomatlaşdırma sisteminin işləməsi zamanı, aparaturlar yaşlanma və xarici mühit dəyişiklikləri səbəbindən səhvlərə səbəb olabilir. Əgər bu səhvlər tez-tez həll edilməzsə, aparaturun zədələnməsinə və sistem işləmə effektivliyinin azalmasına səbəb olaraq, inkişaf və təmir maliyyətini artıracaqdır. Bu səbəbdən, aparatur idarəetmə sisteminin yenidən iyileştirilməsi, daimi inkişaf və servis işlərinin aparılması, və eliminasiya metodunun tətbiqi kimi tədbirlər, səhv aşkar edilmə və önləmə qabiliyyətini artırmaq üçün lazımdır.