Automatizazio sistema elektrikoetako oinarrizko akatsak eta tratamenduak

1. Substation Automation Systemsaren Estructurak
1.1 Banatua den Sistemaren Estructura

Banatua den sistemaren estructura teknikoa da, datuen bildumarako eta kontrolerako zenbait zentralizatu gabeko gailu eta kontrol unitateen kolaborazioa erabiliz. Sistema hau monitorizatzeko eta datu gordeko dituzten unitateekin osatutako anitz funtzional moduluan datza. Modulu hauek elkarrizketarazi egiten dira fidagarri komunikazio sare baten bidez, eta presetatutako kontrol logika eta estrategiengatik subestazio automatizazio ekintzak lortzen dituzte.

Banatutako egitura hauetan, unitate bakoitzak prozesamendu independente eta erabakitze-funtzioak ditu, horrela lokaleko eskualdeko kontrol automatikoa eta akats-diagnostikoak egin ahal izango dira.

Gainera, unitate hauek datuak errealitatean birgertu ditzakete kontrol zentralizatuan, eta subestazioa urruneko monitorizazio plataforma baten bidez zentralizatuta kudeatu daiteke. Tradizionalen kontrol zentralizatu sistemak berdindu badira, banatutako sistemen oso flexibileragoak eta redundantzi handiagoak dira, puntu bakarreko akatsen eragina saihesteko eta sistemaren estabilitasuna eta fiabletasuna hobetzeko. Banatutako sistemaren egitura kompleksamena automatizazio funtzioak sustatzen ditu, subestazioei aukera emanez erantzun flexible bat eman dezaten tresna elektriko konplexuaren aurrean eta elektrizitatearen jatorrizko eta estabilitatea babesteko.

1.2 Zentralizatua den Sistemaren Estructura

Zentralizatua den sistemaren egitura kontrol-zentro nagusia hartzen du nukleu gisa, eta subestazioaren gailu desberdinen funtzionamendua zentralizatua datuen prozesamendu eta kontrol funtzioen bidez kudeatzen du. Egitura hau kontrol sistema zentralizatu bat eta gailu elektroniko adimentsuak ditu. Kontrol sistema zentralizatuak bertolako gailuetatik datuak jasotzea eta prozesatzea dutela, eta kontrol-estrategiekin ordenak eman ditu, subestazio gailu guztien kontrola eta kudeaketa bat egitea helburu du.

Zentralizatua den sistemaren egituratan, monitorizazio eta kontrol funtzio guztiak kontrol-zentro nagusian kontzentratuta daude, eta subestazioaren gailu desberdinek sare komunikaziora espresgabe konektatuta daude. Egitura honek sistema kudeapena eta mantentzea gainontzeko unitate eta erraza du, kontrol eta erabakitze-prozesu guztiak kontrol-zentro bakarrari mendekotasunean dagoenez, kontrol-zentro orokorra hutsegitean, subestazio osoaren kontrola galdu edo operazioen heldua egingo litzateke, horrela elektrizitate-sistemaren segurtasuna eta fiabletasuna eragiten ditu.

1.3 Geruza Sistemaren Estructura

Geruza sistemaren egitura sistemaren funtzioak geruzetan banatzen ditu, geruza bakoitza zeregin zehatz bat egiten duelako. Egitura honetan gehienetan lau geruza nagusi daude: gelaxka geruza, kontrol geruza, monitorizazio geruza eta kudeaketa geruza. Datuen trukaketa eta kontrol koordinazioa geruzen artean espresgabe sare komunikaziora egiten dira.Gelaxka geruza sistema-ren oinetan dago, eta subestazioaren gailu adimentsu eta protekzio-relay gailuetan oinarrituta dago. Gelaxka geruza elektrikoko parametroak bildu, gailu egoerak monitorizatu eta leku automatikoki kontrolatzeko zereginak ditu.

Kontrol geruza gelaxka geruza eta monitorizazio geruza artean kokatuta dago, eta gehienetan terminal-unitate urrunekoak eta programatze logika kontrolagailuekin osatuta dago. Kontrol geruza gelaxka geruzatik datuak lortu eta kontrol logika eta eragile-strategiekin gelaxka gailuak kontrolatzen ditu, horrela subestazioaren gailuen automatizazio ordaintza bete dadin.Monitorizazio geruza sistema-ren goiko erdian kokatuta dago, eta gehienetan supervisory control and data acquisition (SCADA) sistema batekin osatuta dago. Monitorizazio geruza kontrol geruza eta gelaxka geruzatik datuak zentratu prozesatzen ditu eta gorde, subestazioaren funtzionamendua errealitatean monitorizatzen du, eta alarma eta gailu kudeaketa bezalako funtzioak ematen ditu.

Kudeaketa geruza sistema-ren goialdean kokatuta dago, eta subestazioaren kudeaketa osoa eta erabaki laguntza ematea ditu. Kudeaketa geruza elektrizitate-sistema osoaren monitorizazio eta mantentze kudeaketarako funtzioak ematen ditu, subestazioaren koordinazio funtzionamendua elektrizitate-sare osoan asigartzen duela segurtatzeko.

2. Subestazio Automatizazio Sistemetan Oinarrizko Akatsak
2.1 Komunikazio Sarearen Akatsak

Subestazio automatizazio sistemaren komunikazio sareak funtsezkoa dute elektrizitate-sistema modernoetan, gailu desberdinen artean datu transmitaketa errealitatean eta informazio partekatzea egiteko. Hala ere, komunikazio sarearen akatsak serioak izan ditzakete subestazioen kontrol automatikoa eta urruneko monitorizazioa, elektrizitate-sistema funtzionamendu instabilean eragin dezakete.

Komunikazio gailuak zaharkitze edo kalitate-problemen ondorioz hutsegite egin ditzakete. Aldakuntza edo routerren hardware hutsegiteak datuak normalki birgertzea ezin izatea eragin dezake, eta transmisio lineen deskonexioak komunikazio hutsegitea eragin dezake. Energiaren erantzun problemak ere garrantzitsuak dira hardware hutsegiteen arrazoia. Energiaren erantzun instabileak komunikazio gailuak normalki lan egin ezin izatea eragin dezake.

Subestazioen komunikazio sareetan, gailuak lan egitean sortzen diren indarr magnetiko interferentziak komunikazio senaloren kalitatea eragin dezakete, batez ere frekuentzia baxuko senalorentzat edo komunikazio irekian. Elektrizitate-sistemako tensio altuko gailuak sortzen dituzten indarr elektriko eta magnetiko indartsuak ere senalaren atenuazio edo deformazioa eragin dezakete, datu transmitaketa fiabletasuna eragin dezake. Transmisio distantzi luzean senalaren atenuazioa oso arrunta da, bereziki kabelerako komunikazioa erabiltzen denean. Senal transmitaketa prozesuan ahuldatzen doa, horrela jaso beharreko puntuan ezin izan daiteke datuak zehazki jaso.

2.2 Datu Bilduma Akatsak

Subestazio automatizazio sistemaren datu bilduma urruneko monitorizazioa eta ordainketa kudeaketa egiteko oinarria da. Datu bilduma sistema gailu desberdinetatik datu errealitatekoak lortu eta bidali behar ditu kontrol sistema zentralizatu edo SCADA sistema. Datu bilduma hutsegitean, subestazioaren funtzionamendu normala eragin dezake, elektrizitate-sistema segurtasuna ere arriskutsu egin dezake.

Datu bilduma sistema hardware gailu askoren menpe dago. Gailu hauek hutsegitean, datu bilduma normala egin ezin da. Sensor hutsegite edo zaharkitzeak korriente edo tenperatura bezalako parametro garrantzitsuen neurrizko ez zehatzak eragin dezakete. Terminal-unitate urruneko (RTU) edo gailu elektroniko adimentsu (IED) energia hutsegiteak gailuak hasieratzea edo lan egin ahal izatea ezin izatea eragin dezake, horrela datu transmitaketa eta bilduma eragin dezake.

Datu bilduma sare komunikazio estandarra du datuak gelaxkan gailutik kontrol sistema zentralizaturaino transmitatzeko. Komunikazio sare hutsegitean, adibidez, senal galera edo datu transmitaketa delaera, datu bilduma hutsegitea eragin dezake. Komunikazio lineen hutsegite, sareko aldakuntza gailu hutsegitea edo protokolo inkompatibilitateak direkta eragin dezakete datu transmitaketa fiabletasuna eta errealitatean.

Datu bilduma sistema gailuak ez badira konfiguratuta edo kalibratuta, bildutako datuak ez zehatzak edo galduak izan daitezke. Gailuak instalatzean ez badira parametroz konfiguratuta edo ondoren ez badira kalibratuta, datu bilduma erroreak eragin dezakete. Datu bilduma sistema normala software platforma edo programa laguntza behar du. Software-an zulo bat edo bertsio inkompatibilitateak datu bilduma normala egin ezin izatea eragin dezake.

2.3 Alarma Falsa Akatsak

Subestazio automatizazio sistemaren eguneroko funtzionamenduan, elektrizitate gailuen egoera errealitatean monitorizatu eta alarma senalak eman ditzake, horrela neurri oportuneak hartu ditzake. Hala ere, alarma faltsuak oinarrizko mota bat dira automatizazio sistemetan. Alarma faltsuak langileen funtzionamendu normala eragin dezakete, bai eta baliabideen galera eta interferentzia inutila ere. Kasu serioetan, erantzunemergentzia inoportuna eragin dezake.

Subestazio automatizazio sistemaren alarma funtzioa arrazoizko muga batzuei mendekotasunean dago. Muga hauek oso sentibles edo ez dira egokitzen funtzionamendu errealei, alarma faltsuak erregularrak izan daitezke. Tentsio handia aldaketak edo gailu baten egoera jakin baten ondorioz, akats gisa interpretatu eta alarma eman daitezke. Beraz, muga egokiak ezarrita alarma faltsuak saihesteko garrantzitsuak dira.

Erabiltzaileen erroreak ere alarma faltsuak oinarrizko arrazoia dira. Sistema konfiguratzean edo gailu probak egitean, erabiltzaileen erroreak alarma baldintza ez logikoak edo alarma faltsuak eragin dezakete. Erabiltzaileak ez badira sistema estandarraren araberan konfiguratuta edo gailu aldatzean alarma parametroak ez badira kalibratuta, gailu egoera alarma baldintzetara ez dagokiko, alarma faltsuak eragin dezake.

3. Subestazio Automatizazio Sistemetan Oinarrizko Akatsak Kudeatzeko Neurriak
3.1 Hardware Gailu Kudeaketa Sistema Hobetzea

Hardware hutsegiteak saihesteko, gailu kudeaketa sistema ona sortzea beharrezkoa da. Subestazioetan gailu guztien bizitza zikloa zuzendeko detaldun kudeaketa espezifikazioak formulatu behar dira, erosketa eta mantentze barne, gailu bakoitzak instalatze aurretik kalitate kontrol zorrotza eta onarpena igaro duela ziurtatzeko, eta erabilera teknikoen eskumenak betetzen dituela. Gainera, gailu mota desberdinetarako, mantentze ziklo eta egokitu egokienak ezartu behar dira, inspektionak eta eguneratzeak erregularrak eginez, gailu enpresarioa luzatzeko eta zaharkitze edo hutsegiteagatik eragindako hutsegiteak murrizteko. 

Bigarren, subestazioetan gailuen monitorizazioa eta erregistraketa antolatu behar dira. Gailuen monitorizazio errealitatean, arrazoizko hutsegite arriskuak azkar detektatu ditzake. Line-on monitorizazio sistema erabili, subestazio automatizazio gailuen funtzionamendua eta korriente bezalako balio garrantzitsuak jarraitu, eta datuak bidali kontrol sistema zentralizaturaino. Horren gain, hutsegite diagnosia erregularrak egitea, gailu funtzionamenduaren datu xehedunak erregistratu, historia dokumentuak sortu, horrela hutsegite aurretsetzea eta analisi egitea, gailu aldaketen abnormalak identifikatzeko eta hutsegiteak saihesteko neurri aurretsekoak hartzea.

3.2 Mantentze eta Servizio Lan Erregularrak
Mantentze lan erregularrak automatizazio sistemaren software sistema mantentzea barne hartu behar du. Automatizazio sistemaren zati garrantzitsuenak ordenagailu monitorizazio sistema eta kontrol software-a dira. Bere funtzionamendu estabilitateak subestazioaren automatizazio maila eta hutsegite-diagnostikoa direkta eragin dezake. Software sistema mantentze erregularrak, sistema operatiboa eta kontrol algoritmoak eguneratu eta optimizatu, softwareak "hutsegite" edo "jautsi" egin ez dezaten eragiketa konplexuetan.Sistema kopiatu lan erregularrak ere garrantzitsuak dira, programa hutsegite edo datu galera eragin dezakete sistema itxi. Beraz, sistema kopiatu eta datu berreskuratzeko praktika erregularrak mantentze lanen zati dira.

3.3 Eliminazio Metodologia Aplikatzea

Eliminazio metodologia aplikatzeko, hutsegitearen sintomak argi defini behar dira eta xehetasun bereizketak egin. Operadoreek sistemaren alarmen eta gailu funtzionamenduen arabera, hutsegitearen adierazpena azkar ezagutu, eta hutsegitearen egoera osoa ulertzeko. Sistemak datu galera edo transmitaketa delaera badu, operadoreek sistemaren zati guztiak sakondu, datu transmitaketa kanala ez dutela hutsegitea egiaztatzeko. Sakon ikuskeraren bidez, hutsegite arrazoizko batzuk ezabatu daitezke, hutsegite diagnostikoa zehatzago egitea segurtatzeko.

Eliminazio metodoaren aplikazioa pausu zehatz batzuei jarraiki egin behar da. Adibidez, subestazio automatizazio sistemaren datu bilduma hutsegitean, lehenengo, bilduma gailuak, sensor eta transformator, sakondu, gailu horien funtzionamendua egiaztatzeko. Bilduma gailuak ondo badira, gero gailuen arteko komunikazio elkarketak eta datu transmitaketa protokoloak sakondu. Komunikazio gailu eta sare elkarketa normalak badira, orduan automatizazio sistemaren software ezarpenak egokia direla, konfigurazio edo programa erroreak gabe, egiaztatzeko. Azkenik, pauso hauekin, hutsegitearen iturburua zehaztu. Metodo hau efektiboki hutsegite diagnostikoko barrutia murriztu, sakon sakon ikusketa eta baliabideen galera saihesteko.

4. Iraultza

Beraz, subestazio automatizazio sistema gailu eta teknologi asko ditu, sistema hutsegite anitz ditu, eta hutsegite lokatzeko eta kudeatzeko konplexutasuna handia da. Gainera, subestazio automatizazio sistema funtzionamenduan, gailu batzuk zaharkitze eta kanpo ingurumen aldaketaren ondorioz hutsegite egin ditzakete. Hutsegite hauek orduan egin ez bada, gailu hutsegite eta sistema funtzionamenduaren arrazoizko gutxitzea eragin dezake, horrela mantentze eta konponketa kostuak handituko dira. Beraz, hardware gailu kudeaketa sistema hobetzea, mantentze lan erregularrak egin, eta eliminazio metodoa aplikatzeko neurriak egitea beharrezkoa da hutsegite detektatzeko eta saihesteko gaitasuna hobetzeko.