डिजिटल सबस्टेशन के लिए उपकरण कैसे बनाएं। रूस में डिजिटल सबस्टेशन: प्रक्रिया शुरू हो गई है डिजिटल नियंत्रण के साथ ट्रांसफार्मर सबस्टेशन का संचालन

आधुनिक नियंत्रण प्रणालियों के उत्पादन के लिए नई प्रौद्योगिकियां वैज्ञानिक अनुसंधान और प्रयोग के चरण से व्यावहारिक उपयोग के चरण में चली गई हैं। सूचना के आदान-प्रदान के लिए आधुनिक संचार मानकों को विकसित और कार्यान्वित किया जा रहा है। डिजिटल सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर नियंत्रण प्रणालियों का महत्वपूर्ण विकास हुआ है। नए अंतरराष्ट्रीय मानकों के उद्भव और आधुनिक सूचना प्रौद्योगिकियों के विकास ने बिजली सुविधाओं के स्वचालन और नियंत्रण की समस्याओं को हल करने के लिए नवीन दृष्टिकोणों की संभावना को खोल दिया, जिससे एक नए प्रकार का सबस्टेशन - एक डिजिटल सबस्टेशन (डीएसएस) बनाना संभव हो गया। डीपीएस की विशिष्ट विशेषताएं हैं: प्राथमिक उपकरणों में निर्मित बुद्धिमान माइक्रोप्रोसेसर उपकरणों की उपस्थिति, संचार के लिए स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क का उपयोग, सूचना तक पहुंचने के लिए एक डिजिटल विधि, इसके प्रसारण और प्रसंस्करण, सबस्टेशन और इसकी प्रबंधन प्रक्रियाओं का स्वचालन। भविष्य में, डिजिटल सबस्टेशन स्मार्ट ग्रिड (स्मार्ट ग्रिड) का एक प्रमुख घटक होगा।

"डिजिटल सबस्टेशन" शब्द की व्याख्या अभी भी स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली के क्षेत्र में विभिन्न विशेषज्ञों द्वारा अलग-अलग तरीके से की जाती है। यह समझने के लिए कि डिजिटल सबस्टेशन पर कौन सी तकनीकें और मानक लागू होते हैं, आइए एपीसीएस और आरपीए सिस्टम के विकास के इतिहास का पता लगाएं। ऑटोमेशन सिस्टम की शुरुआत टेलीमैकेनिक्स सिस्टम के आगमन के साथ हुई। रिमोट कंट्रोल उपकरणों ने यूएसओ मॉड्यूल और मापने वाले ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके एनालॉग और असतत सिग्नल एकत्र करना संभव बना दिया। टेलीमैकेनिक्स सिस्टम के आधार पर, विद्युत सबस्टेशन और बिजली संयंत्रों के लिए पहली प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली विकसित की गई थी। APCS ने न केवल जानकारी एकत्र करना, बल्कि इसे संसाधित करना भी संभव बनाया, साथ ही उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफेस में जानकारी प्रस्तुत करना भी संभव बनाया। पहले माइक्रोप्रोसेसर रिले सुरक्षा के आगमन के साथ, इन उपकरणों की जानकारी को भी स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों में एकीकृत किया जाने लगा। धीरे-धीरे, डिजिटल इंटरफेस वाले उपकरणों की संख्या में वृद्धि हुई (आपातकालीन स्वचालन, बिजली उपकरणों के लिए निगरानी प्रणाली, डीसी ढाल और सहायक जरूरतों की निगरानी के लिए सिस्टम आदि)। निचले स्तर के उपकरणों से यह सारी जानकारी डिजिटल इंटरफेस के माध्यम से प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली में एकीकृत की गई थी। स्वचालन प्रणाली के निर्माण के लिए डिजिटल प्रौद्योगिकियों के व्यापक उपयोग के बावजूद, ऐसे सबस्टेशन पूरी तरह से डिजिटल नहीं हैं, क्योंकि सभी प्रारंभिक जानकारी, जिसमें सहायक संपर्कों, वोल्टेज और धाराओं की स्थिति शामिल है, स्विचगियर से परिचालन नियंत्रण में एनालॉग सिग्नल के रूप में प्रेषित होती है। बिंदु, जहां प्रत्येक निचले स्तर के उपकरण द्वारा अलग से डिजीटल किया गया। उदाहरण के लिए, सभी निचले स्तर के उपकरणों के समानांतर समान वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, जो इसे डिजिटल रूप में परिवर्तित करते हैं और इसे प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली में स्थानांतरित करते हैं। पारंपरिक सबस्टेशनों में, विभिन्न सबसिस्टम विभिन्न संचार मानकों (प्रोटोकॉल) और सूचना मॉडल का उपयोग करते हैं। सुरक्षा, माप, लेखांकन, गुणवत्ता नियंत्रण के कार्यों के लिए, माप की व्यक्तिगत प्रणाली और सूचना बातचीत का प्रदर्शन किया जाता है, जो एक सबस्टेशन और इसकी लागत पर एक स्वचालन प्रणाली को लागू करने की जटिलता दोनों को काफी बढ़ाता है।

डिजिटल सबस्टेशन के मानकों और प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके गुणात्मक रूप से नए स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली में संक्रमण संभव है, जिसमें शामिल हैं:

1. आईईसी 61850 मानक:
डिवाइस डेटा मॉडल;
सबस्टेशन का एकीकृत विवरण;
ऊर्ध्वाधर (एमएमएस) और क्षैतिज (GOOSE) विनिमय प्रोटोकॉल;
धाराओं और वोल्टेज (एसवी) के तात्कालिक मूल्यों के संचरण के लिए प्रोटोकॉल;

2. डिजिटल (ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक) करंट और वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर;
3. एनालॉग मल्टीप्लेक्सर्स (विलय इकाइयां);
4. रिमोट यूएसओ मॉड्यूल (माइक्रो आरटीयू);
5. बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (आईईडी)।

अन्य मानकों से आईईसी 61850 मानक की मुख्य विशेषता और अंतर यह है कि यह न केवल व्यक्तिगत उपकरणों के बीच सूचना हस्तांतरण के मुद्दों को नियंत्रित करता है, बल्कि सर्किट के विवरण को औपचारिक बनाने के मुद्दों - सबस्टेशन, सुरक्षा, स्वचालन और माप, डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन को भी नियंत्रित करता है। मानक पारंपरिक एनालॉग मीटर (वर्तमान और वोल्टेज ट्रांसफार्मर) के बजाय नए डिजिटल माप उपकरणों का उपयोग करने की संभावना प्रदान करता है। सूचना प्रौद्योगिकियां डिजिटल एकीकृत प्रणालियों द्वारा नियंत्रित डिजिटल सबस्टेशनों के स्वचालित डिजाइन पर स्विच करना संभव बनाती हैं। ऐसे सबस्टेशनों पर सभी सूचना संचार डिजिटल रूप से किए जाते हैं, जिससे सिंगल प्रोसेस बस बनती है। यह उपकरणों के बीच सूचनाओं के तेजी से प्रत्यक्ष आदान-प्रदान की संभावना को खोलता है, जो अंततः तांबे के केबल कनेक्शन की संख्या और उपकरणों की संख्या को कम करने के साथ-साथ उनकी अधिक कॉम्पैक्ट व्यवस्था को कम करना संभव बनाता है।
एक डिजिटल सबस्टेशन की संरचना

आइए आईईसी 61850 मानक (छवि) के अनुसार बनाए गए डिजिटल सबस्टेशन की संरचना पर अधिक विस्तार से विचार करें। डिजिटल सबस्टेशन तकनीक का उपयोग करके निर्मित बिजली सुविधा की स्वचालन प्रणाली को तीन स्तरों में विभाजित किया गया है:
क्षेत्र स्तर (प्रक्रिया स्तर);
कनेक्शन स्तर;
स्टेशन स्तर।

क्षेत्र स्तर में निम्न शामिल हैं:
असतत जानकारी एकत्र करने और स्विचिंग डिवाइस (माइक्रो आरटीयू) के लिए नियंत्रण आदेश प्रेषित करने के लिए प्राथमिक सेंसर;
एनालॉग जानकारी (डिजिटल करंट और वोल्टेज ट्रांसफार्मर) एकत्र करने के लिए प्राथमिक सेंसर।

कनेक्शन स्तर में बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण होते हैं:
नियंत्रण और निगरानी उपकरण (कनेक्शन नियंत्रक, बहुक्रियाशील माप उपकरण, ASKUE मीटर, ट्रांसफार्मर उपकरण के लिए निगरानी प्रणाली, आदि);
रिले सुरक्षा टर्मिनल और स्थानीय आपातकालीन स्वचालित।

स्टेशन स्तर में निम्न शामिल हैं:
शीर्ष-स्तरीय सर्वर (डेटाबेस सर्वर, SCADA सर्वर, रिमोट कंट्रोल सर्वर, प्रक्रिया सूचना संग्रह और ट्रांसमिशन सर्वर, आदि, डेटा सांद्रक);
सबस्टेशन कार्मिक कार्य केंद्र।

सिस्टम निर्माण की मुख्य विशेषताओं से, सबसे पहले, एक नए "फ़ील्ड" स्तर को बाहर करना आवश्यक है, जिसमें प्राथमिक सूचना संग्रह के लिए नवीन उपकरण शामिल हैं: रिमोट यूएसओ, डिजिटल इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर, पावर के लिए अंतर्निहित माइक्रोप्रोसेसर डायग्नोस्टिक सिस्टम उपकरण, आदि

डिजिटल इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर आईईसी 61850-9-2 प्रोटोकॉल के अनुसार तात्कालिक वोल्टेज और करंट को बे लेवल डिवाइस में ट्रांसमिट करते हैं। डिजिटल इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर दो प्रकार के होते हैं: ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक। डिजिटल सबस्टेशन के लिए नियंत्रण और ऑटोमेशन सिस्टम बनाते समय ऑप्टिकल इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर सबसे अधिक पसंद किए जाते हैं, क्योंकि वे एक अभिनव माप सिद्धांत का उपयोग करते हैं जो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रभाव को बाहर करता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरण ट्रांसफार्मर पारंपरिक ट्रांसफार्मर पर आधारित होते हैं और विशेष एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स का उपयोग करते हैं।

डिजिटल इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर, दोनों ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक से डेटा, आईईसी 61850-9 मानक द्वारा प्रदान किए गए मल्टीप्लेक्सर्स (विलय इकाइयों) का उपयोग करके प्रसारण ईथरनेट पैकेट में परिवर्तित किया जाता है। मल्टीप्लेक्सर्स द्वारा उत्पन्न पैकेट ईथरनेट नेटवर्क (प्रोसेस बस) के माध्यम से कनेक्शन स्तर के उपकरणों (एपीसीएस, आरपीए, पीए, आदि के लिए नियंत्रक) के लिए प्रेषित होते हैं। प्रेषित डेटा की नमूना दर आरपीए के लिए प्रति अवधि 80 अंक से अधिक खराब नहीं होती है। और PA डिवाइस और APCS, AIIS KUE, आदि के लिए प्रति अवधि 256 अंक।

स्विचिंग उपकरणों की स्थिति और अन्य असतत जानकारी (नियंत्रण मोड कुंजियों की स्थिति, ड्राइव के हीटिंग सर्किट की स्थिति, आदि) पर डेटा स्विचिंग उपकरणों के करीब स्थापित दूरस्थ यूएसओ मॉड्यूल का उपयोग करके एकत्र किया जाता है। रिमोट यूएसओ मॉड्यूल में स्विचिंग उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए रिले आउटपुट होते हैं और कम से कम 1 एमएस की सटीकता के साथ सिंक्रनाइज़ होते हैं। रिमोट यूएसओ मॉड्यूल से डेटा ट्रांसमिशन फाइबर-ऑप्टिक संचार के माध्यम से किया जाता है, जो आईईसी 61850-8-1 (GOOSE) प्रोटोकॉल के अनुसार प्रक्रिया बस का हिस्सा है। IEC 61850-8-1 (GOOSE) प्रोटोकॉल का उपयोग करके रिमोट यूएसओ मॉड्यूल के माध्यम से स्विचिंग डिवाइस पर नियंत्रण कमांड का स्थानांतरण भी किया जाता है।

बिजली उपकरण डिजिटल सेंसर के एक सेट से लैस है। ट्रांसफॉर्मर और गैस-इन्सुलेटेड उपकरणों की निगरानी के लिए विशेष प्रणालियां हैं जिनमें असतत इनपुट और 4-20 एमए सेंसर के उपयोग के बिना प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों में एकीकरण के लिए एक डिजिटल इंटरफ़ेस है। आधुनिक जीआईएस बिल्ट-इन डिजिटल करंट और वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर से लैस हैं, और जीआईएस में कंट्रोल कैबिनेट आपको असतत सिग्नल एकत्र करने के लिए रिमोट यूएसओ स्थापित करने की अनुमति देते हैं। स्विचगियर में डिजिटल सेंसर की स्थापना कारखाने में की जाती है, जो डिजाइन प्रक्रिया को सरल करता है, साथ ही सुविधा में स्थापना और कमीशनिंग कार्य भी करता है।

एक और अंतर एक स्टेशन स्तर में मध्य (डेटा सांद्रता) और ऊपरी (सर्वर और वर्कस्टेशन) स्तरों का एकीकरण है। यह डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल (आईईसी 61850-8-1 मानक) की एकता के कारण है, जिसमें मध्य परत, जो पहले एक एकीकृत प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली के लिए विभिन्न प्रारूपों से सूचना को एक प्रारूप में परिवर्तित करने का काम करती थी, धीरे-धीरे है अपना उद्देश्य खो रहा है। कनेक्शन स्तर में बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं जो क्षेत्र स्तर के उपकरणों से जानकारी प्राप्त करते हैं, सूचना का तार्किक प्रसंस्करण करते हैं, फील्ड स्तर के उपकरणों के माध्यम से प्राथमिक उपकरणों पर नियंत्रण कार्रवाई करते हैं, और स्टेशन स्तर पर सूचना प्रसारित करते हैं। इन उपकरणों में कनेक्शन नियंत्रक, एमपीआरजेडए टर्मिनल और अन्य बहुआयामी माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस शामिल हैं।

संरचना में अगला अंतर इसका लचीलापन है। एक डिजिटल सबस्टेशन के लिए उपकरण एक मॉड्यूलर सिद्धांत के अनुसार बनाए जा सकते हैं और आपको कई उपकरणों के कार्यों को संयोजित करने की अनुमति देते हैं। डिजिटल सबस्टेशन के निर्माण का लचीलापन हमें बिजली सुविधा की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए विभिन्न समाधान प्रदान करने की अनुमति देता है। बिजली उपकरणों को बदले बिना मौजूदा सबस्टेशन को अपग्रेड करने के मामले में, प्राथमिक जानकारी एकत्र करने और डिजिटाइज करने के लिए रिमोट यूएसओ कैबिनेट स्थापित किए जा सकते हैं। उसी समय, दूरस्थ यूएसओ, असतत I/O बोर्डों के अलावा, प्रत्यक्ष एनालॉग इनपुट बोर्ड (1/5 A) शामिल होंगे, जो IEC 61850-9 में पारंपरिक वर्तमान और वोल्टेज ट्रांसफार्मर से डेटा एकत्र करने, डिजिटाइज़ करने और आउटपुट करने की अनुमति देते हैं। -2 प्रोटोकॉल। भविष्य में, प्राथमिक उपकरणों के पूर्ण या आंशिक प्रतिस्थापन, ऑप्टिकल वाले के साथ विद्युत चुम्बकीय ट्रांसफार्मर के प्रतिस्थापन सहित, कनेक्शन और सबस्टेशन के स्तर में बदलाव नहीं होगा। जीआईएस का उपयोग करने के मामले में, रिमोट यूएसओ, मर्जिंग यूनिट और कनेक्शन कंट्रोलर के कार्यों को जोड़ना संभव है। ऐसा उपकरण स्विचगियर नियंत्रण कैबिनेट में स्थापित किया गया है और सभी प्रारंभिक सूचनाओं (एनालॉग या असतत) को डिजिटाइज़ करना संभव बनाता है, साथ ही एक कनेक्शन नियंत्रक और बैकअप स्थानीय नियंत्रण कार्यों के कार्य भी करता है।

आईईसी 61850 मानक के आगमन के साथ, कई निर्माताओं ने डिजिटल सबस्टेशन उत्पादों को जारी किया है। वर्तमान में, आईईसी 61850 मानक के उपयोग से संबंधित काफी परियोजनाएं पूरी दुनिया में पहले ही पूरी हो चुकी हैं, जो इस तकनीक के फायदे दिखाती हैं। दुर्भाग्य से, अब भी, डिजिटल सबस्टेशन के लिए आधुनिक समाधानों का विश्लेषण करते समय, कोई मानक की आवश्यकताओं की एक ढीली व्याख्या देख सकता है, जो भविष्य में स्वचालन के क्षेत्र में पहले से ही आधुनिक समाधानों के एकीकरण में विसंगतियों और समस्याओं को जन्म दे सकता है। .

आज, रूस डिजिटल सबस्टेशन प्रौद्योगिकी के विकास पर सक्रिय रूप से काम कर रहा है। कई पायलट परियोजनाएं शुरू की गई हैं, प्रमुख रूसी कंपनियों ने घरेलू उत्पादों और डिजिटल सबस्टेशन के समाधान विकसित करना शुरू कर दिया है। हमारी राय में, डिजिटल सबस्टेशन पर केंद्रित नई तकनीकों का निर्माण करते समय, न केवल डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल के संदर्भ में, बल्कि सिस्टम बनाने की विचारधारा में भी IEC 61850 मानक का सख्ती से पालन करना आवश्यक है। मानक की आवश्यकताओं के अनुपालन से भविष्य में नई तकनीकों के आधार पर सुविधाओं का उन्नयन और रखरखाव करना आसान हो जाएगा।

2011 में, प्रमुख रूसी कंपनियों (NPP EKRA LLC, EnergopromAvtomatization LLC, Profotek CJSC और NIIPT OJSC) ने रूसी में डिजिटल सबस्टेशन बनाने के लिए वैज्ञानिक, तकनीकी, इंजीनियरिंग और वाणिज्यिक प्रयासों को संयोजित करने के लिए रणनीतिक सहयोग के संगठन पर एक सामान्य समझौते पर हस्ताक्षर किए। संघ।

IEC 61850 के अनुसार, विकसित प्रणाली में तीन स्तर होते हैं। प्रोसेस बस को ऑप्टिकल ट्रांसफॉर्मर (ZAO Propotek) और एक रिमोट USO (microRTU) NPT एक्सपर्ट (LLC EnergopromAvtomatization) द्वारा दर्शाया जाता है। कनेक्शन स्तर - एनपीपी EKRA LLC की माइक्रोप्रोसेसर सुरक्षा और EnergopromAvtomatization LLC के कनेक्शन नियंत्रक NPT BAY-9-2। दोनों डिवाइस आईईसी 61850-9-2 के अनुसार एनालॉग जानकारी स्वीकार करते हैं और आईईसी 61850-8-1 (GOOSE) के अनुसार अलग-अलग जानकारी स्वीकार करते हैं। स्टेशन स्तर आईईसी 61850-8-1 (एमएमएस) समर्थन के साथ स्काडा एनपीटी विशेषज्ञ पर आधारित है।

संयुक्त परियोजना के हिस्से के रूप में, DSS - SCADA स्टूडियो के लिए एक कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन सिस्टम भी विकसित किया गया था, विभिन्न निर्माण विकल्पों के लिए ईथरनेट नेटवर्क संरचना पर काम किया गया था, एक डिजिटल सबस्टेशन लेआउट को इकट्ठा किया गया था और संयुक्त परीक्षण किए गए थे, जिसमें शामिल हैं OAO NIIPT में एक परीक्षण बेंच।

डिजिटल सबस्टेशन का ऑपरेटिंग प्रोटोटाइप रूस -2011 के इलेक्ट्रिक नेटवर्क प्रदर्शनी में प्रस्तुत किया गया था। एक पायलट परियोजना का कार्यान्वयन और डिजिटल सबस्टेशन उपकरण का पूर्ण पैमाने पर उत्पादन 2012 के लिए निर्धारित है। डिजिटल सबस्टेशन के लिए रूसी उपकरण ने पूर्ण पैमाने पर परीक्षण पारित किया है, और विभिन्न विदेशी (ओमिक्रॉन, एसईएल, जीई, सीमेंस, आदि) और घरेलू (एलएलसी प्रोसॉफ्ट-सिस्टम्स, एनपीपी) के उपकरणों के साथ आईईसी 61850 मानक के अनुसार इसकी संगतता। दिनमिका और अन्य) कंपनियां।

एक डिजिटल सबस्टेशन के लिए हमारे अपने रूसी समाधान का विकास न केवल घरेलू उत्पादन और विज्ञान को विकसित करने की अनुमति देगा, बल्कि हमारे देश की ऊर्जा सुरक्षा में भी सुधार करेगा। तकनीकी और आर्थिक संकेतकों के किए गए अध्ययन हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देते हैं कि धारावाहिक उत्पादन में संक्रमण में एक नए समाधान की लागत स्वचालन प्रणाली के निर्माण के लिए पारंपरिक समाधानों की लागत से अधिक नहीं होगी और कई तकनीकी लाभ प्रदान करेगी, जैसे:
केबल कनेक्शन में उल्लेखनीय कमी;
माप की सटीकता में सुधार;
डिजाइन, संचालन और रखरखाव में आसानी;
एकीकृत डेटा विनिमय मंच (आईईसी 61850);
उच्च शोर प्रतिरक्षा;
उच्च आग और विस्फोट सुरक्षा और पर्यावरण मित्रता;
APCS और RPA उपकरणों के लिए I/O मॉड्यूल की संख्या में कमी, जिससे उपकरणों की लागत कम हो जाती है।

कई अन्य मुद्दों के लिए अतिरिक्त जांच और समाधान की आवश्यकता है। यह डिजिटल सिस्टम की विश्वसनीयता पर लागू होता है, सबस्टेशन और पावर इंटरकनेक्शन के स्तर पर उपकरणों को कॉन्फ़िगर करने के मुद्दों पर, माइक्रोप्रोसेसर और मुख्य उपकरण के विभिन्न निर्माताओं पर लक्षित सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डिज़ाइन टूल के निर्माण के लिए। पायलट परियोजनाओं के ढांचे में आवश्यक स्तर की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित कार्यों को हल किया जाना चाहिए।

1. संपूर्ण और उसके व्यक्तिगत सिस्टम के रूप में डिजिटल सबस्टेशन की इष्टतम संरचना का निर्धारण।
2. अंतरराष्ट्रीय मानकों का सामंजस्य और घरेलू नियामक दस्तावेज का विकास।
3. आईईसी 61850-9-2 के समर्थन से AISKUE सिस्टम सहित ऑटोमेशन सिस्टम का मेट्रोलॉजिकल सर्टिफिकेशन।
4. डिजिटल सबस्टेशन उपकरण की विश्वसनीयता पर आँकड़ों का संचय।
5. कार्यान्वयन और संचालन अनुभव का संचय, कार्मिक प्रशिक्षण, सक्षमता केंद्रों का निर्माण।

वर्तमान में, आईईसी 61850 श्रृंखला मानकों के आधार पर डिजिटल सबस्टेशन वर्ग समाधानों का व्यापक परिचय दुनिया में शुरू हो गया है, स्मार्ट ग्रिड नियंत्रण प्रौद्योगिकियों को लागू किया जा रहा है, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के अनुप्रयोगों को संचालन में लाया जा रहा है। "डिजिटल सबस्टेशन" तकनीक के उपयोग से भविष्य में ऊर्जा सुविधाओं के डिजाइन, कमीशनिंग, संचालन और रखरखाव की लागत को काफी कम करने की अनुमति मिलनी चाहिए।

एलेक्सी डैनिलिन, SO UES JSC के स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के निदेशक, तात्याना गोरेलिक, APCS विभाग के प्रमुख, पीएचडी, ओलेग किरियेंको, इंजीनियर, JSC NIIPT निकोले डोनी, उन्नत विकास विभाग के प्रमुख, EKRA अनुसंधान और उत्पादन उद्यम

आज डिजिटल सबस्टेशन तकनीक के बारे में बहुत चर्चा है। एक बार यह विषय रूस में अल्ट्रा-हाई वोल्टेज वर्गों (220 केवी और ऊपर) के लिए बड़े सबस्टेशनों के लिए एफजीसी यूईएस के तत्वावधान में विकसित किया गया था, लेकिन अब यह अधिक मामूली सुविधाओं पर भी पाया जा सकता है। इसके अलावा, डिजिटल प्रौद्योगिकियों के उपयोग के मामले में सबसे उन्नत, कई प्रयोगात्मक 110 kV सबस्टेशन हैं, जैसे कि Tyumenenergo में Olimpiyskaya सबस्टेशन। यह आंशिक रूप से प्रायोगिक साइटों की लागत को कम करने के प्रयास के कारण है, आंशिक रूप से वास्तविक बिजली प्रणाली में नए उपकरणों के संभावित गलत संचालन से होने वाले नुकसान को कम करने का प्रयास है।

साथ ही, यह हमेशा स्पष्ट नहीं होता है कि किस सबस्टेशन को पूरी तरह से डिजिटल माना जा सकता है? ऊर्जा क्षेत्र में डिजिटल प्रौद्योगिकियों की शुरूआत 20 साल पहले पहली माइक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले सुरक्षा इकाइयों के आगमन के साथ शुरू हुई, जो डिजिटल संचार चैनलों के माध्यम से स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में एकीकृत होने में सक्षम थीं।

लेकिन आज एक डिजिटल सबस्टेशन को आमतौर पर कुछ अलग वस्तु के रूप में समझा जाता है।

संशोधित एफएसके 35-750 केवी सबस्टेशन प्रक्रिया डिजाइन मानकों (दिनांक 25 अगस्त, 2017) के इस वर्ष जारी होने के साथ, इस मुद्दे से और अधिक विस्तार से निपटा जा सकता है। मुझे लगता है कि लेख न केवल संचार प्रौद्योगिकियों में रुचि रखने वालों के लिए, बल्कि साधारण रिलेर्स के लिए भी उपयोगी होगा, जिनमें से कई को भविष्य में इसी तरह की वस्तुओं से निपटना होगा।

आइए एनटीपी एफएसके 2017 की परिभाषाओं के साथ शुरू करें (इसके बाद, स्पष्टीकरण के साथ दस्तावेज़ के अंश)

जैसा कि हम देख सकते हैं, FGC की स्थिति के अनुसार, केवल वे सबस्टेशन डिजिटल हैं, जहाँ IEC-61850 मानकों का समर्थन करने वाले उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आईईसी -61850 मानकों को मूल रूप से एक सबस्टेशन के अंदर संचालन के लिए विकसित किया गया था, इसलिए, अन्य प्रोटोकॉल (आमतौर पर आईईसी -60870-5-104) का उपयोग करके नियंत्रण कक्ष को सूचना भेजी जाती है, जो स्पष्ट रूप से इस शब्द का खंडन नहीं करती है "डिजिटल सबस्टेशन"

मेरी राय में सबसे महत्वपूर्ण परिभाषा, क्योंकि इसमें आईईसी-61850 (एसवी) सेट से सबसे उन्नत प्रौद्योगिकियों के रूप में ऑप्टिकल सीटी और इलेक्ट्रॉनिक वीटी का उपयोग करने की आवश्यकता है। यह पता चला है कि यदि किसी सबस्टेशन में ये तत्व नहीं हैं, तो इसे डिजिटल नहीं माना जा सकता है। इस प्रकार, रूस में अभी तक एक भी डिजिटल सबस्टेशन नहीं है, क्योंकि रिले सुरक्षा जो केवल एक सिग्नल के लिए काम करती है, सभी मौजूदा ओटीटी और ईटीएन (उदाहरण के लिए, निज़नी नोवगोरोड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन पर RusHydro डिजिटल टेस्ट साइट) से जुड़ी है।

इस प्रकार, डिजिटल सबस्टेशन भविष्य की तकनीक है।

उसी तरह। सभी उपकरणों को IEC-61850-8-1 (MMS, GOOSE) संचार का समर्थन करना चाहिए। MMS तकनीक ऊपरी-स्तर के उपकरणों (एक विशिष्ट सबस्टेशन के ACS सर्वर तक) के आदान-प्रदान के लिए है, और GOOSE तकनीक रिले सुरक्षा और स्वचालन टर्मिनलों और बे नियंत्रकों के बीच क्षैतिज आदान-प्रदान के लिए है। इस प्रकार, माइक्रोप्रोसेसर उपकरणों के असतत इनपुट और रिले अतीत में बने रहने चाहिए। टर्मिनलों को खींचकर थक चुके लोगों के लिए खुशखबरी

लेकिन डिजाइनरों के लिए यह बहुत दिलचस्प खबर है - अब न केवल निर्माण करना आवश्यक है, बल्कि आईईसी -61850 मानकों के अनुसार डिजिटल सबस्टेशन भी डिजाइन करना है।

संक्षेप में, इसका मतलब है कि आपको कागज पर या ऑटोकैड में डिजाइन नहीं करना चाहिए, बाद में कागज पर स्थानांतरण के साथ, लेकिन तुरंत डिजिटल रूप में। वे। आउटपुट पर, डिजाइनर को डिजिटल रूप में रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरण स्थापित करने के लिए एक तैयार कार्य प्राप्त करना चाहिए (एससीएल विवरण भाषा प्रारूप में एक फ़ाइल)। यह सेटअप समय को काफी कम कर देगा, लेकिन डिज़ाइन समय को बढ़ा सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि परियोजना के विकास का समय न बढ़े, प्रत्येक सबस्टेशन कनेक्शन के लिए मानक परियोजनाएं बनाना आवश्यक है। FGC UES वर्तमान में IEC-61850 राष्ट्रीय प्रोफ़ाइल के विकास के हिस्से के रूप में यही कर रहा है।

एक और बिंदु - अब, रिले सुरक्षा और स्वचालन प्रणाली की संचालन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए, स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) के मापदंडों की गणना करना आवश्यक है। वे। आरपीए को असतत सर्किट से छुटकारा मिल जाएगा, लेकिन यह सबस्टेशन के संचार नेटवर्क पर निर्भर करेगा।

सबस्टेशन पर रिले सुरक्षा और स्वचालन प्रणाली के सभी कार्यों को कड़ाई से मानकीकृत और तार्किक नोड्स (लॉजिकल नोड) के एक सेट पर लागू किया जाएगा। ऊपर दिए गए पैराग्राफ को फिर से पढ़ें - मुझे लगता है कि ऊर्जा क्षेत्र में प्रोग्रामर और आईटी विशेषज्ञों की मांग जल्द ही बढ़ने लगेगी) आप अंग्रेजी भाषा और अमूर्त सोच के साथ कैसा कर रहे हैं?

अब सबस्टेशन की सूचना सुरक्षा पर कड़ी निगरानी रखना जरूरी होगा। मानकीकरण का एक नकारात्मक पहलू है क्योंकि वायरस और अन्य मैलवेयर सबसे लोकप्रिय ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए लिखे गए हैं।

"आउटडेटेड" डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन केवल एक गंभीर औचित्य के साथ।

इस दस्तावेज़ से क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है?

शायद, इस बार मैं कोई निष्कर्ष नहीं निकालूंगा क्योंकि मैं इन तकनीकों का विशेषज्ञ नहीं हूं।

तुम क्या सोचते हो? क्या डिजिटल सबस्टेशन "जनता तक" जाएगा?

डिजिटल

सबस्टेशन

डिजिटल

सबस्टेशन

औद्योगिक नियंत्रक के स्पर्श पैनल के माध्यम से सबस्टेशन सेवा प्रणालियों का पारस्परिक नियंत्रण

सुरक्षा और स्वचालन के लिए माइक्रोप्रोसेसर टर्मिनल, आईईसी 61850 प्रोटोकॉल का समर्थन करने वाले विद्युत मीटर

पारंपरिक करंट ट्रांसफॉर्मर और वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर एक साथ बस इंटरफेस के साथ

एचएमआई टच पैनल के साथ औद्योगिक कंप्यूटर के माध्यम से नियंत्रित स्काडा सिस्टम में माप, नियंत्रण और सिग्नलिंग लागू की जाती है

डिजिटल सबस्टेशन क्या है?

यह डिजिटल उपकरणों के एक परिसर से लैस एक सबस्टेशन है जो आईईसी 61850 प्रोटोकॉल के अनुसार रिले सुरक्षा और स्वचालन प्रणाली, बिजली मीटरिंग, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली और आपातकालीन घटना पंजीकरण के कामकाज को सुनिश्चित करता है।

IEC 61850 का कार्यान्वयन सबस्टेशन के सभी तकनीकी उपकरणों को एक सूचना नेटवर्क से जोड़ना संभव बनाता है, जिसके माध्यम से न केवल मापने वाले उपकरणों से डेटा को RPA टर्मिनलों तक, बल्कि नियंत्रण संकेतों को भी प्रेषित किया जाता है।

एक विशेष समाधान उपलब्ध हो गया है

IEC 61850 मानक आपूर्ति वोल्टेज वर्ग 110kV और उससे अधिक के सबस्टेशनों में बहुत अच्छी तरह से जाना जाता है, हम इस मानक को 35kV, 10kV और 6kV कक्षाओं में लागू करने के लिए एक समाधान प्रदान करते हैं।

डिजिटल सबस्टेशन क्यों जरूरी है?

डिजाइन समय में 25% की कमी करें

सर्किट और कार्यात्मक समाधान का प्रकार। कोशिकाओं के रिले डिब्बों में कार्यात्मक सर्किट, टर्मिनल पंक्तियों की संख्या को कम करना।

स्थापना और समायोजन कार्य की मात्रा को 50% तक कम करना

एक उच्च प्रीफैब्रिकेशन समाधान का उपयोग किया जाता है। संयंत्र मुख्य और सहायक सर्किट के लिए स्विचगियर उपकरण की स्थापना करता है। ऑपरेटिंग करंट सिस्टम के इंटरकैबिनेट संचार रखे गए हैं, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली, ASKUE माउंट किए गए हैं। आरपीए सिस्टम का पैरामीटरीकरण, विन्यास और परीक्षण किया जाता है।

रखरखाव लागत में 15% की कमी करें

उपकरण की स्थिति के ऑन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के कारण उपकरण की स्थिति के अनुसार समय-समय पर रखरखाव के लिए अनुसूचित रखरखाव से संक्रमण। इससे नियमित रखरखाव के लिए श्रमिकों की यात्राओं की संख्या कम हो जाती है।

संचालन की वीडियो निगरानी के साथ दूर से 100% परिचालन स्विचिंग किया जाता है

एकल डिजिटल स्थान में सभी प्रणालियों का सरल एकीकरण आपको सबस्टेशन को सुरक्षित और कुशलता से प्रबंधित करने की अनुमति देता है, साथ ही सिस्टम में प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के अन्य स्तरों को एकीकृत करता है।

यह काम किस प्रकार करता है?

डिजिटल सबस्टेशन आईईसी 61850

ग्राहक को सभी प्रमुख सबस्टेशन सिस्टम: APCS, ASKUE और SN सहित 100% फ़ैक्टरी-रेडी डिजिटल पैकेज्ड ट्रांसफ़ॉर्मर सबस्टेशन के साथ आपूर्ति की जाती है।

KRU "क्लासिक" में एक आधुनिक वास्तुकला है और उनके डिजाइन और परिचालन मापदंडों के मामले में सभी आधुनिक आवश्यकताओं को उच्चतम डिग्री तक पूरा करते हैं। मुख्य सर्किट आरेखों की एक विस्तृत ग्रिड के लिए धन्यवाद, स्विचगियर के डिजाइन और अनुप्रयोग में उच्च स्तर की लचीलापन हासिल की जाती है।

सबस्टेशन में स्थापित सभी 10 केवी स्विचगियर सेल ग्राउंडिंग स्विच के इलेक्ट्रिक ड्राइव और स्विच के साथ एक वापस लेने योग्य कैसेट तत्व से लैस हैं।

SKP मॉड्यूल एक विशेष विद्युत कंटेनर है जिसमें इन्सुलेशन होता है, जो प्रकाश, हीटिंग और वेंटिलेशन सिस्टम और इसमें निर्मित विद्युत उपकरणों से सुसज्जित होता है।

इन मॉड्यूल में कम स्थापना और कमीशनिंग समय के साथ एक उच्च कारखाना तत्परता है, जो उच्च संक्षारण प्रतिरोध और कठोर जलवायु परिस्थितियों में काम करने की क्षमता के साथ, उन्हें पूर्ण ट्रांसफार्मर सबस्टेशन के निर्माण में अपरिहार्य बनाता है।

■ मॉड्यूलर बिल्डिंग को अपने पूरे सेवा जीवन के दौरान रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।

■ उत्पादकपूरे सेवा जीवन के लिए जंग-रोधी सुरक्षा और पेंटिंग की गारंटी देता है।

■ मॉड्यूलर बिल्डिंग में सामान्य ऑपरेशन (बाहर के तापमान) में 4 किलोवाट से अधिक की गर्मी हानि क्षमता नहीं होती है-40 डिग्री सेल्सियस, तापमान के अंदर + 18 डिग्री सेल्सियस) और ऊर्जा बचत मोड में 3 किलोवाट (तापमान -40 डिग्री सेल्सियस के अंदर, तापमान + 5 डिग्री सेल्सियस के अंदर)।

SKP मॉड्यूल एल्यूमीनियम-जस्ता कोटिंग (Al-55%-Zn-45%) के साथ धातु से बने होते हैं, जो मॉड्यूल के पूरे सेवा जीवन के लिए जंग के खिलाफ गारंटीकृत सुरक्षा प्रदान करता है।

यह काम किस प्रकार करता है?

यह काम किस प्रकार करता है?

डिजिटल सबस्टेशन आईईसी 61850

स्विचगियर कैबिनेट सुरक्षा और स्वचालन के लिए माइक्रोप्रोसेसर टर्मिनलों के साथ-साथ एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स से लैस हैं। एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदलना एक स्विचगियर कैबिनेट से आगे नहीं जाता है।

सुरक्षा के संचालन के लिए UROV, ZMN, AVR, LZSH, चाप सुरक्षा, DZT, OBR, एक इंटर-टर्मिनल कनेक्शन की आवश्यकता है। IEC 61850 प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, टर्मिनलों के बीच सभी सिग्नल एक ऑप्टिकल केबल या एक ईथरनेट केबल पर प्रसारित होते हैं। इस प्रकार, कैबिनेट के बीच आदान-प्रदान केवल एक डिजिटल चैनल पर किया जाता है, जो कैबिनेट को जोड़ने वाले पारंपरिक सर्किट की आवश्यकता को समाप्त करता है।

पारंपरिक सिग्नल केबल्स के बजाय एक ऑप्टिकल केबल या ईथरनेट केबल का उपयोग माध्यमिक उपकरणों के पुनर्निर्माण के दौरान सबस्टेशन डाउनटाइम की अवधि और लागत को कम करता है और सुरक्षा और स्वचालन प्रणाली के आसान और त्वरित पुन: संयोजन का अवसर बनाता है।

रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों के बीच प्रेषित अधिकांश असतत संकेत सीधे आपातकालीन मोड के उन्मूलन की दर को प्रभावित करते हैं, इसलिए संकेत IEC 61850-8.2 पंचर का उपयोग करके प्रेषित किया जाता है। (GOOSE), जो उच्च प्रदर्शन की विशेषता है।

एक GOOSE डेटा पैकेट का प्रसारण समय

संदेश 0.001 सेकंड से अधिक नहीं है।

बन गया था

RPA उपकरणों से APCS सिस्टम में माप और असतत संकेतों का प्रसारण MMS प्रोटोकॉल (बफ़र्ड और अनबफ़र रिपोर्ट सेवाओं का उपयोग करके) का उपयोग करके किया जाता है। टेलीसिग्नलिंग और टेलीमेट्री सिस्टम के संचालन के दौरान, बड़ी मात्रा में डेटा प्रसारित होता है। सूचना नेटवर्क पर लोड को कम करने के लिए, एमएमएस प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है, जो प्रेषित जानकारी की कॉम्पैक्टनेस की विशेषता है।

यह काम किस प्रकार करता है?

आईईसी 61850 संचार प्रोटोकॉल सबस्टेशन में स्थापित उपकरणों और सभी प्रणालियों के वास्तविक समय के आत्म-निदान को सक्षम बनाता है। ऑपरेशन के सामान्य मोड से विचलन का पता लगाने के मामले में, सिस्टम स्वचालित रूप से बैकअप सर्किट को सक्रिय करता है, और ऑपरेटिंग कर्मियों को संबंधित संदेश जारी किया जाता है।

सिस्टम प्राप्त डेटा का विश्लेषण करता है और उपकरण रखरखाव के लिए सिफारिशें उत्पन्न करता है, जो आपको खराबी की घटना पर काम करने के लिए नियमित अनुसूचित निवारक रखरखाव से काम के सिद्धांत को बदलने की अनुमति देता है। संचालन का यह सिद्धांत उपकरणों के रखरखाव के लिए कर्मियों की लागत को कम करना संभव बनाता है।

एक मानकीकृत इंटरफ़ेस के साथ आईईसी 61850 प्रोटोकॉल के लिए धन्यवाद, सबस्टेशन डिजाइन करते समय, इस प्रोटोकॉल का समर्थन करने वाले किसी भी निर्माता से उपकरण का उपयोग करना संभव है। डीएसपी में ऊपरी स्तर की प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली में आसानी से एकीकृत होने की क्षमता है।

यह काम किस प्रकार करता है?

डिजिटल सबस्टेशन आईईसी 61850

डिजिटल सबस्टेशन ETZ वेक्टर में, कनेक्शन के सभी स्विचिंग उपकरणों का पूर्ण रिमोट कंट्रोल लागू किया जाता है: एक सर्किट ब्रेकर, वापस लेने योग्य तत्व, ग्राउंडिंग स्विच। इस प्रकार, सबस्टेशन का पूर्ण नियंत्रण दूर से किया जाता है, जिससे कर्मियों की सुरक्षा में काफी वृद्धि होती है।

पूरे सबस्टेशन से सूचना का संग्रह और स्विचिंग उपकरणों का वास्तविक समय नियंत्रण स्कैडा-सिस्टम का उपयोग करके किया जाता है, जो सभी ईटीजेड वेक्टर डिजिटल सबस्टेशन के मूल पैकेज में शामिल है।

सबस्टेशन और/या नियंत्रण कक्ष में परिचालन कर्मियों के लिए एक स्वचालित कार्यस्थल बनाने की योजना है। स्काडा प्रणाली आपको सबस्टेशन में होने वाले संकेतों और घटनाओं की कल्पना करने की अनुमति देती है और ग्राफिकल डिस्प्ले में अलार्म या घटना के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करती है।

इसके अतिरिक्त, स्कैडा-सिस्टम के कार्यों में से एक कोशिकाओं के डिब्बों में स्थापित कैमरों से वीडियो छवियों का प्रसारण है, जो आपको स्विचिंग उपकरणों की स्थिति की निगरानी करने की अनुमति देता है।

स्काडा - सिस्टम आसानी से किसी भी शीर्ष-स्तरीय सॉफ़्टवेयर सिस्टम के साथ एकीकृत होता है, इसलिए ऊर्जा जिले के एकल डिजिटल स्थान में सबस्टेशन को शामिल करना मुश्किल नहीं होगा।