Како остварити интелигентну трансформацију традиционалних подстанција?

Како остварити интелигентну трансформацију традиционалних подстанција?

Хиљаде подстаница широм света још увек раде са електромагнетним релејима, бакарним каблима за управљање који се крећу од тачке до тачке између залива и папиром изписаним дневним листама које оператери пополњавају са часовима. Ове подстанице су поуздане, али су такође слепе - не могу да пријаве своје здравље, не могу да предвиде неуспјехе и не могу да се управљају удаљено. Интелигентна трансформација то мења без потребе за потпуном реконструкцијом.

Истачка интелигенције: Шта се надограђује

Интелигентна трансформација подстанције обрађује четири функционална слоја. Процесни слој дигитализује аналогне сигнале на њиховом изворузамена конвенционалних трансформатора струје и трансформатора напона неконвенционалним инструменталним трансформаторима (NCIT) који излазе дигиталне узорке вредности преко влакана. Заменити дискретне заштитне релеје интелигентним електронским уређајима (ИЕД) који комуницирају путем ИЕЦ 61850 ГОСЕ поруке, а не хард-варирани бинарни сигнали. Степ станице замењује хард-кабелиран контролни панел СЦАДА системом и радном станицом оператера са екранима интерфејса човека и машине (ХМИ). Подручни слој повезује подстанцију са платформа за управљање средствима, управљање енергијом и одржавање на основу стања.

Постепене трансформације могу да унапреде ове слојеве независно. Подравна станица може да усвоји комуникацију стационарског аутобуса ИЕЦ 61850 између ИЕД-а, задржавајући конвенционалне инструменте трансформатора, добијајући брзину комуникације између залива и смањење жица без додирвања примарне опреме. Слично томе, станица може да инсталира НЦИТ-е и јединице за спајање на нивоу процеса, задржавајући постојеће релееве за заштиту са аналогним улазимапобољшавајући тачност мерења без промене шема заштите.

ИЕЦ 61850: Протокол који омогућава интелигенцију

Традиционална жица подстанци пролази посвећеном бакарном пару од сваког трансформатора инструмента до сваког релеја који треба да се мери - звездана топологија која конзумира километре кабла и ствара појединачне тачке неуспјеха на сваком терминалном блоку. ИЕЦ 61850 је заменио мрежом оптног влакана у којој су узорке и GOOSE сигнали заједнички у истој физичкој инфраструктури кроз време синхронизовани Етернет.

Кључне инженерске користи су мерење. Количина кабела у контролној згради опада за око 6070%. Време пуштања у рад по заливу смањује се са недеља на дана јер се ветрице верификују диодима за стање везе, а не ручним тестирањем континуитета од тачке до тачке. Једина највећа предност, међутим, је интероперабилностпротекциони ИЕД од једног произвођача комуницира са контролером за залив од другог произвођача користећи стандардизовани модел података, елиминишући протоколске капи и прилагођене мапирање које доминирају традиционалном интеграцијом подстаница.

Кратког пута трансформације

Прва фаза распоређује слој станице: инсталирање Етернет прекидача у контролној соби, надоградња релеја на ИЕЦ 61850-компатибилне ИЕД-е и имплементација СЦАДА ХМИ-а. Станица сада има локално и удаљено праћење, снимање догађаја и снимање поремећаја. Ова фаза се може завршити током планираних прекида током 46 недеља за типичну подстанцију за дистрибуцију са 6 залива.

Друга фаза распоређује слој процесне аутобусе: инсталира једињења за спајање у прекидачу да дигитализују аналогне сигнале на извору, покрећу влакна до контролне зграде и конфигуришу пробиване струје вредности. Медни вишејадрени каблови између центра и контролне собе су искључени. Ова фаза је инвазивнија и обично је у складу са циклусима замене примарне опреместарије ЦТ и ВТ се замењују НЦИТ-ом током истог прекида.

Трећа фаза користи напредне апликације: праћење парцијалног испуштања на прекидачима, анализу растворених гасова на трансформаторима, праћење стања прекидача путем анализе потписа струје на катули и динамичко рејтинг линије на ваздушним хранилиштима. Ови алати за одржавање засновани на стању мењају филозофију одржавања од времена на основу стања, продужујући живот опреме и смањујући непланиране прекиде.

Случај: Подражница за дистрибуцију добија удаљено управљање

Регионална комунална компанија у Африци је управљала 14 беспилотних 33/11 кВ подстанција у којима је дијагностика грешке захтевала да се испрати техничар са просечним временом одговора од 2 сата. Употребница је спроводила поэтапну интелигентну трансформацију на шест приоритетних подстаница, почевши са заменом ИЕД-а ИЕЦ 61850 и интеграцијом СЦАДА. Нови систем, који је испоручио интегрисани добављач електричне опреме из Кине, омогућио је да се удаљено идентификују грешке у року од 30 секунди од заштитног путовања и да се удаљено поново затвори прекидач за прелазне грешке. Просечно трајање прекида је опало са 4,2 на 1,1 сата. Капитални трошкови су повраћени кроз смањене казне SAIDI-а у року од 18 месеци.

Често постављана питања

Да ли се традиционална АИС подстаница може трансформисати без замене основне опреме?

Да, ја сам. Прва фаза трансформације надограђује само секундарне системе - релеје, контролне панеле и комуникациону мрежу - задржавајући постојеће прекидаче кола, ЦТ-е, ВТ-е и аутобуске баре. Основна опрема остаје недодирнута, што минимизира трајање прекида и трошкове капитала.

Која је разлика у трошковима између нове дигиталне подстанице и модернизације?

Интелигентна модернизација у браунфиелду обично кошта 4060% од дигиталне подстанције у зеленим областима са еквивалентном функционалношћу, јер се реупотребљавају основна опрема, грађевински радови на прекидачу и инфраструктура зграде.

Како ИЕЦ 61850 побољшава поузданост подстанције?

Оптичка комуникација елиминише потенцијалне ризике од подизања на земљи током грешка, елиминише електромагнетне интерференције на аналогним сигналним кабловима и омогућава континуирано самонадзорно управљање комуникационом мрежом. Неиспуњене везе се откривају у милисекундама, а не током следећег планираног одржавања.

Које се мере сајбер безбедности примењују на интелигентне подстанције?

ИЕЦ 62351 дефинише аутентификацију, шифровање и управљање кључевима за мреже ИЕЦ 61850. Физичка одвојеност стационарске аутобусе од спољних мрежа, контрола приступа на основу улоге на ИЕД-овима и ревизија дневника су минимални захтеви. Критичне подстанице додају системе за детекцију интрузија који надгледају локалну локацију станице.

Могу ли ИЕД-ови различитих произвођача да сарађују у истој подстаници ИЕЦ 61850?

Даако су оба произвођача потврдила у складу са испитивањем у складу са ИЕЦ 61850 издање 2. Файл језика конфигурације подстанице (SCL) стандардизује размену модела података. Добавитељи као што је Синотек група пружају тестирање интерoperaбилности више продаваца као део њихове услуге интеграције подстанција.

Које обуке оператерима требају за интелигентну подстанцију?

Оператори захтевају обуку у навигацији ХМИ, процедурама потврде аларма и протоколима удаљеног прекидањаобично 23 дана за искусно особље подстанице. Инжењери за заштиту захтевају дубље обуку о конфигурацији ИЕЦ 61850 и анализи поремећаја, обично 12 недеље.