Język SCL oraz magistrale

Spis treści

SYSTEM STEROWANIA I NADZORU - PODSTAWOWE FUNKCJE

System rejestruje i prezentuje dyspozytorom wszystkie zmiany i zdarzenia na stacji. Dzięki temu za jego pośrednictwem operatorzy mają dostęp do aktualnej informacji o stanie jej całego wyposażenia.

Sygnalizuje im na przykład zmiany położenia łączników elektrycznych, przedstawia ostrzeżenia o sytuacjach odbiegających od normy i informuje o awariach. Są także powiadamiani o zadziałaniu automatyki, na przykład zabezpieczeń. W sytuacjach awaryjnych system powinien zapewniać operatorom niezbędne wsparcie.

Za jego pośrednictwem mogą sterować obiektem. System nie dopuszcza przy tym do wykonywania niepożądanych lub błędnych operacji dzięki odpowiednim blokadom. Zwykle jest w nim także zaimplementowana kontrola dostępu.

Potwierdza ona dane osoby, która ubiega się o dostęp do systemu oraz jej uprawnienia w tym zakresie. Dzięki temu w bazie danych można zapisać kto, kiedy, skąd (lokalnie, zdalnie) i jaką operację wykonał.

Automatyka stacyjna - przykłady

Automatyka SZR z przekaźnikiem Sepam B3
Automatyczne dopasowanie algorytmu do układu pracy (rezerwy jawnej, ukrytej), cykl szybki z przerwą w zasilaniu (niesynchroniczny) z czasem przełączania 50 ms, konfigurowalny czas zwłoki dla pobudzenia SZR, blokady trwałe oraz przejściowe, sygnalizacja optyczna zaników napięć, blokad, cykli udanych, nieudanych, wizualizacja pomiarów, opcja cyklu powrotnego, liczniki cykli udanych i nieudanych, automatyka planowego przełączenia zasilania (PPZ), Modbus, DNP3, IEC 60870-5-103 oraz IEC 61850 (opcja).
Cyfrowe sterowniki CZIP-PRO, automatyka SZR CZIP-2R PRO
Obsługa pól rozdzielni SN, m.in. liniowych bez i z elektrownią lokalną, strony SN transformatora 110 kV/ SN, baterii kondensatorów, potrzeb własnych w sieci kompensowanej, pomiaru napięcia i łącznika szyn, predefiniowane nastawy pól, dotykowy wyświetlacz TFT 7", prezentacja schematu synoptycznego pola ze stanem łączników, 8 wejść pomiarowych, 28 dwustanowych wejść optoizolowanych, 20 wyjść przekaźnikowych, 14 programowalnych diod, sterowanie wyłącznikiem i odłącznikami, RS-485, USB, Ethernet 10/100 BASE-TX, światłowód, DNP 3.0, Modbus ASCII / RTU, IEC 60870-5-103, IEC 60870-5-104, zabezpieczenia: trójstopniowe nadprądowe od skutków zwarć międzyfazowych, nadprądowe od skutków zwarć wewnętrznych, nadprądowe od skutków przeciążeń, nadnapięciowe, podnapięciowe, nadczęstotliwościowe, podczęstotliwościowe i inne.
Automatyka Ex-BEL_SZR
Obsługa rozdzielni SN i WN z 2 zasilaczami i 2 sekcjami szyn zbiorczych połączonych łącznikiem (rezerwa jawna i ukryta), kontrola napięcia na szynach zbiorczych oraz rezerwowego na liniach zasilających (opcja), kontrola blokad od zabezpieczeń, odłączników pól pomiarowych, bezpieczników, przekładników napięciowych, algorytmy dla innych układów zasilania, automatyka planowego przełączenia zasilania (PPZ).
Na działanie systemów sterowania i nadzoru stacji elektroenergetycznych w ogromnym stopniu ma wpływ interoperacyjność ich wyposażenia. Nie jest łatwo ją zapewnić, bowiem urządzenia są przeważnie dostarczane przez wielu różnych producentów i korzystają z różnych protokołów komunikacyjnych.

Aby umożliwić ich współpracę, trzeba zainwestować w dodatkowy sprzęt (sterowniki komunikacyjne), pełniący funkcję pośrednika udostępniającego systemowi nadrzędnemu albo innym urządzeniom dane we właściwym dla nich formacie. Zwiększa to koszty. Alternatywą jest wyposażenie obiektu od razu w urządzenia zgodne z normą IEC 61850 (PN-EN 61850).

Opracowano ją, żeby ułatwić automatyzację stacji elektroenergetycznych. Uzyskano to dzięki zestandaryzowaniu modeli urządzeń automatyki i komunikacji między nimi, tak aby stosowały się one do sprzętów różnych producentów.

CZYM JEST MODEL DANYCH WEDŁUG IEC 61850?

Jedną z ważniejszych koncepcji, jakie wprowadzono w normie IEC 61850, jest zestandaryzowany model danych. Jest to struktura, która reprezentuje funkcjonalność urządzenia zgodnego z tym standardem. Jej poszczególne komponenty powinny odpowiadać określonym w normie abstrakcyjnym obiektom i klasom danych.

Urządzenie musi się składać co najmniej z jednego urządzenia logicznego (Logical Device, LD). To natomiast jest zbudowane z węzłów logicznych (Logical Nodes, LN), które reprezentują konkretne funkcje urządzenia (patrz ramka). Węzły logiczne składają się z obiektów danych (Data Objects, DO), te zaś z atrybutów danych (Data Attributes, DA).

Drugą nowością wprowadzoną w normie IEC 61850 jest abstrakcyjny interfejs usług komunikacyjnych (Abstract Communication Service Interface, ACSI). Opisano w nim mechanizmy wymiany informacji między urządzeniami niezależnie od zastosowanego protokołu. W ACSI zaproponowano dwa modele wymiany informacji: model klient/serwer i model wydawca/subskrybent (patrz ramka).

JĘZYK SCL ORAZ MAGISTRALE

Tematy numerów do końca roku

W normie zdefiniowano także język komunikacji stacji SCL (Substation Communication Language). Ujednolica on sposób konfiguracji urządzeń zgodnych z IEC 61850. Każdy taki sprzęt musi generować plik z opisem swoich funkcji i ich konfiguracji oraz drugi, który opisuje schemat stacji. Na podstawie tych plików dla poszczególnych urządzeń opracowywany jest plik konfiguracyjny całej stacji.

Oprócz tego w dokumencie tym zaproponowano hierarchiczną strukturę wymiany danych. W tym celu wprowadzono podział na magistralę stacji oraz magistralę procesową. Za pośrednictwem pierwszej komunikują się zabezpieczenia i sterowniki polowe z systemem sterowania i nadzoru stacji elektroenergetycznej.

Do tej drugiej natomiast podłącza się zabezpieczenia i sterowniki polowe oraz urządzenia na poziomie procesu. W IEC 61850 dopuszczono zarówno wymianę danych między urządzeniami na tym samym poziomie, jak i tymi na różnych poziomach.

Monika Jaworowska

Spis treści