IEC 61850 standardı, trafo merkezi otomasyon sistemlerinin tasarım, entegrasyon ve işleyişini düzenleyen uluslararası bir standarttır. Ancak, bu standart kapsamındaki belgelerin karmaşıklığı ve teknik detayları, trafo merkezi mühendislerinin tüm bileşenlerin birlikte nasıl çalıştığını anlamasını zorlaştırabilir.
Bu nedenle, özellikle trafo merkezi otomasyonu gibi karmaşık ve yeni sistemlerin uygulanmasında, trafo merkezi mühendislerinin bu tür ekipman ve sistemlerin tedarikçileriyle yakın bir işbirliği içinde çalışması kritik önem taşımaktadır. Tedarikçiler, ürünleri ve sistemleri hakkında derinlemesine bilgiye sahiptir ve bu bilgileri mühendislerle paylaşarak, sistemlerin doğru bir şekilde entegre edilmesine ve optimize edilmesine yardımcı olabilirler.
İşbirliği sayesinde, mühendisler ve tedarikçiler, olası sorunları ve riskleri erken aşamada tespit edebilir ve çözümler geliştirebilirler. Bu da, projelerin zamanında ve bütçe dahilinde tamamlanmasına yardımcı olur. Ayrıca, işbirliği, mühendislerin yeni teknolojiler ve çözümler hakkında bilgi edinmesini ve bunları projelerine entegre etmesini kolaylaştırır.
IEC 61850 standardının karmaşıklığı ve trafo merkezi otomasyon sistemlerinin teknik detayları, mühendislerin tedarikçilerle yakın işbirliği içinde çalışmasını zorunlu kılmaktadır. Bu işbirliği, projelerin başarılı bir şekilde tamamlanması ve sistemlerin etkin bir şekilde çalışması için hayati önem taşımaktadır.
Tedarikçiler IEC 61850 nesne modelleri ve servis modellerinin ayrıntılı uygulanmasından sorumlu olsa da, trafo merkezi mühendislerinin belirli bir trafo merkezi için uygun ayarları belirlemesi hayati önem taşır.
Trafo merkezi mühendisleri, IEC 61850 standardının tüm potansiyel avantajlarından yararlanabilmek için bu standart hakkında kapsamlı bir anlayış geliştirmelidirler. Bu anlayış, standardın sunduğu özelliklerin yanı sıra, kamu hizmetleri için trafo merkezi otomasyon ekipmanlarının ve sistemlerinin uygulanması sırasında karşılaşılabilecek zorlukları da içermelidir.
IEC 61850 standardı, trafo merkezi otomasyon sistemlerinin tasarım, entegrasyon ve işleyişini düzenleyen uluslararası bir standarttır. Bu standart, trafo merkezlerindeki cihazlar arasındaki iletişimi standartlaştırarak, farklı marka ve modeldeki cihazların birlikte çalışmasını kolaylaştırır. Ayrıca, gerçek zamanlı veri alışverişi ve olay tabanlı iletişim gibi özellikler sayesinde, trafo merkezi operasyonlarının daha verimli ve güvenilir bir şekilde yürütülmesine olanak tanır.
Ancak, IEC 61850 standardının sunduğu avantajların tam olarak kullanılabilmesi için, mühendislerin bu standardın tüm özelliklerine hakim olması gerekmektedir. Bu, sadece standardın teknik detaylarını anlamakla kalmayıp, aynı zamanda trafo merkezi otomasyon sistemlerinin tasarımında, entegrasyonunda ve işletilmesinde karşılaşılabilecek potansiyel zorlukları da öngörmeyi gerektirir.
Bu zorluklar arasında, farklı marka ve modeldeki cihazların birlikte çalışabilirliğini sağlamak, gerçek zamanlı veri iletişimi ve olay tabanlı iletişimi doğru bir şekilde yapılandırmak, güvenlik açıklarını kapatmak ve sistemin güvenilirliğini sağlamak gibi konular yer alabilir. Ayrıca, trafo merkezi otomasyon sistemlerinin uygulanması sırasında, mevcut altyapı ile uyumluluk, maliyet, eğitim ve personel gibi faktörler de dikkate alınmalıdır.
Sonuç olarak, trafo merkezi mühendislerinin IEC 61850 standardı hakkında kapsamlı bir anlayış geliştirmesi, bu standardın sunduğu avantajlardan en iyi şekilde yararlanmak ve trafo merkezi otomasyon sistemlerinin başarılı bir şekilde uygulanmasını sağlamak için kritik önem taşımaktadır.
IEC 61850'yi Belirleme Prosedürü
Alt istasyon otomasyonunu belirlemeye yönelik genel prosedürler aşağıdaki gibi özetlenmiştir. Sonraki paragraflar, aşağıdaki adımları kapsayan IEC 61850'yi belirleme sürecini ayrıntılı olarak açıklayacaktır:
İçindekiler:
Adım 1 – Fonksiyonel Gereksinimleri Belirleyin
Kamu hizmeti trafo merkezi mühendislerinin, trafo merkezi otomasyon sisteminin yerine getirmesi gereken fonksiyonel gereksinimleri belirlemesi, projenin en önemli adımıdır. Bu aşama, sistemin amaçlarını, kapsamını ve performans kriterlerini netleştirmeyi içerir.
Fonksiyonel gereksinimlerin belirlenmesinin ardından, elde edilen sonuçlar, IEC 61850 teknolojilerinin uygulanması gibi daha detaylı çalışmalar için tedarikçilere veya entegratörlere devredilebilir. Tedarikçiler ve entegratörler, belirlenen gereksinimlere uygun çözümler sunarak, sistemin tasarımını, kurulumunu ve entegrasyonunu gerçekleştirirler.
Fonksiyonel gereksinimler, tedarikçiden bağımsız ve pratik olmalı, belirli bir tedarikçinin ürününe göre uyarlanmamalı, hatta tedarikçinin ürününün seçimi kaçınılmaz görünse bile bu böyle olmalıdır.
IEC 61850 gerekliliklerini tanımlamadan önce fonksiyonel gerekliliklerin belirlenmesi önemli bir ilk adımdır.
Gereksinimler şunları içerir:
Alt istasyonun elektriksel açıdan düzeni.
Ekipman türlerinin tanımlanması - CT'ler, VT'ler, devre kesiciler, kapasitör bankaları, transformatörler ve kademe değiştiriciler.
Hangi verilerin mevcut veya gerekli olduğunun tanımlanması.
Koruma şemalarının dikkate alınması - Hangi olayların hangi ekipman tarafından hangi eylemlere neden olacağının belirlenmesi.
SCADA gereksinimlerinin belirlenmesi - Alt istasyon ana bilgisayarı ve/veya kontrol merkezi SCADA sistemi tarafından gerçek zamanlı olarak hangi bilgilere ihtiyaç duyulacağını ve hangi kontrol/ayar noktası/parametre yeteneklerinin gerekli olacağının belirlenmesi.
Bilgi akışı gereksinimlerinin belirlenmesi - Her alt istasyon cihazından hangi bilgilerin gerekli olduğunu ve her alt istasyon cihazına hangi bilgilerin gönderilmesi gerektiğinin belirlenmesi. Bu, alt istasyon içinde ve alt istasyon ile diğer kamu hizmetleri arasında bilgi alışverişini içerir.
Bilgi güvenliği gereksinimlerinin belirlenmesi - Veri varlıklarını ve hangi düzeyde güvenliğin gerekli olduğunun belirlenmesi.
Sistem ve ağ yönetimi gereksinimlerini göz önünde bulundurun – Bilgi altyapısının izlenmesi, alarm verilmesi, kontrol edilmesi, otomatikleştirilmesi, teşhis edilmesi, bakımı, onarımı ve denetimi için hangi yeteneklerin gerekli olduğunu belirleyin.
Trafo merkezi otomasyonu için fonksiyonel gerekliliklerin belirlenmesi, trafo merkezi mühendislerinin yeni trafo merkezleri inşa ederken kullandıkları geleneksel yöntemlerden farklı bir yaklaşımı gerekli kılmaktadır.
Fonksiyonel gereksinimler, yalnızca ekipman ediniminin ötesine geçmeli; IEC 61850'nin gelişmiş teknolojilerini kullanarak Trafo Merkezi Otomasyonu (SA) yeteneklerinden yararlanmak isteyen tüm paydaşların ihtiyaçlarını dile getirmelidir. Paydaşlar, operasyonlar, koruma, planlama, mühendislik, bakım, veri yönetimi, güvenlik, piyasa operasyonları ve kurumsal yönetim dahil olmak üzere çeşitli alanlara yayılmıştır.
Fonksiyonel gereksinimler, tanım gereği, 'nasıl' yerine 'ne' üzerine yoğunlaşmalıdır. Modelleme tekniklerinin kullanımı, bu gereksinimleri geliştirmek için en etkili yöntemdir.
Modelleme teknikleri, işlevlerin tanımlanmasını ve etkileşimlerinin standartlaştırılmış diyagramlar aracılığıyla gösterilmesini sağlar (Şekil 1'e bakın).
Modellerin kullanılması, paydaş incelemesi için işlevlerin kağıt veya bilgisayar ekranlarında gösterilmesini ve yeniden gösterilmesini sağlar. Bu işlevler, gereksinimler daha net hale geldikçe geliştirilmeli ve gerçek tasarım çalışmasının başlatılmasından ve herhangi bir donanım veya yazılımın tedarik edilmesinden çok önce resmi işlevsel özelliklere dönüştürülmelidir.
Trafo merkezi otomasyonu yalnızca ekipmandan fazlasını kapsar; ayrıca, özellikle IEC 61850 standardının tüm yeteneklerinden yararlanıldığında, söz konusu ekipmanı izlemek ve kontrol etmek için gereken iletişim altyapısını da içerir.
Dolayısıyla, trafo merkezi otomasyonu, fiziksel ve elektriksel gereksinimlerin tasarımının yanı sıra, bilgi gereksinimlerinin analizini ve ekipman ile sistemler arasındaki bilgi akışının belirlenmesini de gerektirir.
Modelleme teknikleri ayrıca bu iletişim ve bilgi gereksinimleri için en uygun altyapıyı geliştirmek için de kullanılabilir.
IEC 61850 Veri Modelleme | Bölüm 1
Bu eğitim veri modeli etrafında merkezlenmiştir ve beş bölüme ayrılmıştır. İlk bölüm IEC 61850'ye bir giriş sağlar ve bir cihaz üreticisi olarak üstlendiğiniz çeşitli sorumlulukları ana hatlarıyla belirtir.
IEC 61850 Veri Modelleme | Bölüm 2
Bölüm 2, veri modelinin bileşenlerini sunar.
Adım 2 – IEC 61850 Mantıksal Düğümlerini ve Mantıksal Düğümler içinde Mevcut Verileri Belirleyin
Trafo merkezi otomasyon projelerinde, fonksiyonel gereksinimlerin belirlenmesi ve uygulanması kritik bir öneme sahiptir. Bu süreçte, kamu hizmeti trafo merkezi mühendisleri ve tedarikçiler/sistem entegratörleri arasında işbirliği ve koordinasyon sağlanması gerekmektedir.
Kamu hizmeti trafo merkezi mühendisleri, trafo merkezi otomasyon sisteminin yerine getirmesi gereken fonksiyonel gereksinimleri, sağlanan yönergeler doğrultusunda belirleyebilirler. Bu, sistemin amaçlarını, kapsamını ve performans kriterlerini netleştirmeyi içerir. Belirlenen fonksiyonel gereksinimler, ölçme, kontrol, koruma, izleme, raporlama gibi farklı alanlara yönelik olabilir.
Tedarikçiler veya sistem entegratörleri de, kamu hizmeti trafo merkezi mühendislerinin sonuçların fonksiyonel gereksinimleri karşıladığını teyit etmesi koşuluyla bu adımı gerçekleştirebilirler. Bu, tedarikçilerin ve entegratörlerin, müşteri ihtiyaçlarını ve beklentilerini daha iyi anlamalarına ve buna uygun çözümler sunmalarına yardımcı olur.
Mantıksal düğüm belirlemesi şunları içerir:
Fonksiyonel gereksinimlere dayanarak, hangi mantıksal düğümlerin hangi cihazlar için gerekli olduğunu belirleyin. Satıcılar ve/veya entegratörler farklı denetleyicilerde veya IED'lerde farklı mantıksal düğümleri örneklemeyi (gerçek verilere dönüştürmeyi) seçebilseler de, aynı işlevsel gereksinimleri karşılamak için mantıksal düğümlerin listesi aynı olmalıdır.
Yine fonksiyonel gereksinimlere dayanarak mantıksal düğümlerde hangi isteğe bağlı veri öğelerinin örneklenmesi gerektiğini seçin.
Adım 3 – Trafo Merkezinde IEC 61850 Veri Alışverişlerini Geliştirin
Trafo merkezindeki cihazlar arasındaki veri alışverişi gereksinimleri, özellikle koruma cihazları ve devre kesiciler arasında ve trafo merkezindeki diğer kapalı devre otomasyon işlevleri için belirtilmelidir. Bu, trafo merkezinin ana cihazına bilgi izleme, uyarı, raporlama ve kaydetmeyi içerir.
Bu adım, en iyi şekilde, yardımcı trafo merkezi mühendisleri ile trafo merkezi ekipmanının satıcıları veya uygulayıcıları arasında iş birliği içinde gerçekleştirilir.
İlk işlevsel gereksinimler, veri alışverişi kategorilerini ana hatlarıyla belirtir. Bu aşama, iletilecek belirli IEC 61850 veri öğelerini, bunların hedeflerini ve trafo merkezindeki alışverişlerinin koşullarını kesin bir şekilde belirler.
IEC 61850 terminolojisinde, veri alışverişi tanımlarına PICOM'lar denir ve bunlar iletişim için bilgi parçaları anlamına gelir. PICOM mantıksal düğümlerinin en yaygın kaynakları ve giderleri, IEC 61850-5 belgesinin Ek A'sında listelenmiştir. Ayrıca, aynı belgenin Ek B'si, bu PICOM'ları en yaygın performans gereksinimlerine göre kategorilere ayırır.
PICOM açıklamaları normatif değildir, yani kolaylık sağlamak ve örnek olarak oradadırlar.
Bu nedenle, ortalama ve maksimum transfer süreleri, ortalama ve maksimum yanıt süreleri, ortalama ve maksimum mesaj boyutları ve güvenlik, kullanılabilirlik, yedekleme, yedeklilik ve diğer performans kriterleri açısından gerçek veri değişimlerini açıkça tanımlamak çok önemlidir.
Adım 4 – Harici Sistemlerle IEC 61850 Veri Alışverişlerini Geliştirin
Modelleme tekniklerinin kullanımı, farklı sistemler arasındaki karmaşık etkileşimleri belirlemede muazzam bir şekilde yardımcı olabilir. Bu teknikler özellikle IEC 61850 nesnelerini içeren veri alışverişlerinde kullanılabilir.
Özellikle, aşağıdaki sorunlar ve sorular ele alınmalıdır:
İzlenen veriler:
Hangi kullanıcılar (insanlar, sistemler veya uygulamalar) hangi verilere ihtiyaç duyar?
Bu verilerin kaynakları nelerdir? Birincil kaynak mevcut değilse yedek veriler sağlanabilir mi?
Bu veriler ne zaman gereklidir (sürekli olarak, değişiklik üzerine veya kullanıcı isteği üzerine)?
Veriler ne kadar kritiktir? Yetkisiz değişikliklere karşı titizlikle korunmalı mıdır? Tüm değişiklikler denetim amaçları için günlüğe kaydedilmeli midir?
Veriler ne kadar güvenli olmalıdır? Herkes tarafından kullanılabilir mi? Belirli gruplarla sınırlı mıdır?
Veriler mevcut değilse veya geçersizse ne olmalıdır (bir alarma neden olur, bir günlüğe kaydedilir, yok sayılır, bir uygulamanın yürütülmesine neden olur, ekipmanın yerel moda geri dönmesine neden olur, bir sistemin kapanmasına, devralınmasına veya yeniden başlatılmasına neden olur)?
Veriler bir güç sistemi sorununa işaret ediyorsa ne olmalıdır?
Kontroller ve parametre ayarları:
Kimin hangi cihazların kontrollerini yapmasına veya ayarlarını değiştirmesine izin verilmelidir?
Bu kontrollere veya ayar değişikliklerine ne zaman izin verilmelidir (herhangi bir zamanda, yalnızca trafo merkezi bakımı sırasında, yalnızca belirli ekipman etiketlendiğinde, yalnızca uzaktan kumanda modu gibi diğer veriler izin verildiğini gösteriyorsa)?
Bu kontroller veya ayar değişiklikleri ne kadar kritiktir? Tam bireysel kimlik doğrulaması kullanılmalı mıdır? Ortak bir parola aracılığıyla rol tabanlı erişim yeterli midir? Parolalar gerekli değil midir?
Kontrol eylemi başarısız olursa ne olmalıdır (bir alarma neden olur, bir günlüğe kaydedilir, yok sayılır, bir uygulamanın yürütülmesine neden olur, ekipmanın yerel moda geri dönmesine neden olur, bir sistemin kapanmasına, devralınmasına veya yeniden başlatılmasına neden olur)?
Adım 5 – Uygunluk Testini Belirleyin
Bir satıcının IEC 61850 uyumluluk testini başarıyla geçmesi, farklı cihazların ve sistemlerin birlikte çalışabilirliğini (interoperability) garanti altına almak açısından hayati öneme sahiptir. Bu testler, cihazların ve sistemlerin IEC 61850 standardına uygun olarak iletişim kurabildiğini ve veri alışverişi yapabildiğini doğrular.
IEC 61850 uyumluluk testi prosedürleri, 2004 yılında IEC 61850 standardının 10. bölümü kapsamında standartlaştırılmıştır. Bu standart, test süreçlerini, yöntemlerini ve kriterlerini detaylı bir şekilde tanımlayarak, testlerin tutarlı ve güvenilir bir şekilde yapılmasını sağlar.
Uyumluluk testleri genellikle aşağıdaki adımları içerir:
Test Planının Hazırlanması: Test edilecek cihazın veya sistemin özelliklerine ve fonksiyonlarına göre bir test planı hazırlanır. Bu plan, test senaryolarını, test ortamını ve test kriterlerini içerir.
Test Ortamının Oluşturulması: Test edilecek cihazın veya sistemin simüle edildiği bir test ortamı oluşturulur. Bu ortam, gerekli test ekipmanlarını ve yazılımlarını içerir.
Test Senaryolarının Uygulanması: Test planında belirtilen test senaryoları, test ortamında uygulanır. Bu senaryolar, cihazın veya sistemin farklı fonksiyonlarını ve iletişim yeteneklerini test eder.
Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi: Test sonuçları analiz edilerek, cihazın veya sistemin IEC 61850 standardına uygun olup olmadığı değerlendirilir.
Test Raporunun Hazırlanması: Test sonuçlarını ve değerlendirmeleri içeren bir test raporu hazırlanır. Bu rapor, uyumluluk belgesi olarak da kullanılabilir.
IEC 61850 uyumluluk testini başarıyla geçen cihazlar ve sistemler, farklı üreticilere ait ekipmanlarla sorunsuz bir şekilde birlikte çalışabilir. Bu da, trafo merkezi otomasyon sistemlerinin tasarımını, entegrasyonunu ve işletilmesini kolaylaştırır. Ayrıca, uyumluluk testleri, sistemlerin güvenilirliğini ve performansını artırarak, enerji sektöründe verimliliğin ve güvenliğin sağlanmasına katkıda bulunur.
Adım 6 – IEC 61850 Yapılandırma Araçlarını Belirleyin
Satıcının, ağ yönetimi ve güvenliği de dahil olmak üzere nesne modellerini, iletişim hizmetlerini, protokolleri ve bilgi hizmetlerini yöneten araçlar sağlaması hayati önem taşır.
PCM600'de ABB rölesi için Goose nasıl yapılır?
Goose aşırı akım koruma bloğu için yapılır.
Koşul: Baranın kapalı konumda olduğu durumlarda, aşırı akım koruma rölesinin (örneğin, PHHPTOC1 veya PHHPTOC2) devreye girmesi, kesicinin (giriş) anında açılmasına neden olmamalıdır. Bunun yerine, baranın açılmasının beklenmesi gerekmektedir. Eğer bara açılmazsa, bu durumda kesicinin açılması sağlanmalıdır.
Bu senaryoyu gerçekleştirmek için iki adet yüksek aşamalı aşırı akım koruma rölesi (PHHPTOC1 ve PHHPTOC2) kullanılmaktadır. Her iki röle de aynı akım ayarına sahiptir. Ancak, rölelerin zamanlama ayarları farklıdır. PHHPTOC2 rölesinin zamanlama ayarı, PHHPTOC1 rölesine göre daha yüksek bir değere ayarlanmıştır. Bu sayede, aşırı akım durumunda önce PHHPTOC1 rölesi devreye girer ve baranın açılmasını tetikler. Eğer bara açılmazsa, daha yüksek zamanlama ayarına sahip olan PHHPTOC2 rölesi devreye girerek kesicinin açılmasını sağlar.
Bu röle koordinasyonu, sistemin güvenliğini ve sürekliliğini artırmaya yardımcı olur. Aşırı akım durumunda gereksiz yere kesicinin açılmasını engelleyerek, enerji kesintilerinin önüne geçilir. Aynı zamanda, bara arızası gibi durumlarda da hızlı bir şekilde müdahale edilerek, sistemin daha büyük zararlar görmesi engellenir.
Normal arıza koşullarında, Giriş kesicisi üzerinde bulunan aşırı akım koruma rölesi PHHPTOC1 devreye girerek koruma fonksiyonunu yerine getirecektir. Ancak, Bara bağlantısının Giriş kesicisine bağlı olduğu ve her iki kesicinin de bir arıza akımı algıladığı durumlarda, arızanın Giriş kesicisinin kendi barasına değil, diğer baralara atfedilmesi gerekmektedir.
Bu nedenle, Giriş kesicisinin aşırı akım koruma rölesi PHHPTOC1'in bu durumda engellenmesi gerekmektedir. Eğer Bara bağlantısı açılmazsa, bu durumda PHHPTOC1'den biraz daha yüksek bir zamanlamaya ayarlanmış olan PHHPTOC2 rölesi devreye girecektir.
Bu koordinasyon sayesinde, arıza durumunda doğru kesicinin açılması sağlanarak sistemin gereksiz yere enerjisiz kalması önlenir. Aynı zamanda, arızanın diğer baralara yayılması da engellenerek sistemin güvenliği ve kararlılığı artırılır.
Blokaj sinyali, Bara Transferi Aşırı Akım (Bus tie over current) kaynağından alınarak, Giriş Aşırı Akımına Blokaj (Block to Incoming over current) girişine uygulanır.
Bu ifade, bir kontrol veya koruma sisteminde kullanılan bir sinyal yönlendirme mekanizmasını açıklamaktadır. Bara Transferi Aşırı Akım, iki bara arasındaki bağlantıyı sağlayan bir kesicinin aşırı akım durumunda tetiklenen bir sinyaldir. Bu sinyal, Giriş Aşırı Akımına Blokaj girişine gönderilerek, giriş kesicisinin aşırı akım korumasının devreye girmesini engeller.
Bu tür bir blokaj mekanizması, genellikle enerji sistemlerinde veya endüstriyel tesislerde, seçici koruma ve koordinasyon sağlamak amacıyla kullanılır. Amaç, arıza durumunda sadece arızaya en yakın kesicinin açılmasını sağlamak ve diğer kesicilerin gereksiz yere açılmasını önlemektir.
Bu sayede, sistemin güvenilirliği ve sürekliliği artırılırken, gereksiz enerji kesintilerinin de önüne geçilmiş olur.
Referans: | Guidelines for Implementing Substation Automation Using IEC 61850, the International Power System Information Modeling Standard by Electric Power Research Institute (EPRI), Inc. |
Format: | |
Boyut: | 6.63 MB |
Sayfa: | 258 |
İndirme: |
Comments