Transformatorstationer är elkraftsystemets hjärta och ansvarar för att omvandla och distribuera el från kraftverk till slutanvändare. För att säkerställa pålitlig drift och effektiv hantering av komplexa system, används standarder som IEC 61850 för enhetlig kommunikation och redundansprotokoll som HSR och PRP för att säkerställa hög tillgänglighet och kontinuerlig dataöverföring. I denna artikel förklarar vi mer.
Kunskap
IEC 61850 är en internationell standard för kommunikationsnätverk och system inom transformatorstationer. Standarden möjliggör samverkan mellan olika tillverkares enheter, vilket förenklar och effektiviserar design, konfiguration och underhåll av transformatorstationer. Den definierar protokoll, datamodeller och kommunikationsgränssnitt som används för att överföra data mellan olika enheter i en transformatorstation, såsom skyddsreläer, styrsystem och övervakningssystem.
IEC 61850 använder sig av tre olika kommunikationsprotokoll för att möjliggöra realtidskommunikation:
MMS - Manufacturing Message Specification: Ett protokoll för överföring av administrativ och styrande information mellan stationens kontrollsystem och enheter.
GOOSE - Generic Object Oriented Substation Event: Ett protokoll för snabb överföring av status- och kontrollmeddelanden med låg latens, ofta används för skyddsfunktioner.
SMV - Sampled Measured Values: Ett protokoll för överföring av digitaliserade mätvärden från mätinstrument till skydds- och kontrollenheter i realtid.
En transformatorstation distribuerar och omvandlar elektricitet för att säkerställa effektiv överföring och distribution till konsumenter. Huvudfunktionerna hos en transformatorstation inkluderar:
Transformatorstationer är kritiska för att säkerställa att den genererade elektriciteten från kraftverk kan överföras effektivt och distribueras säkert till slutanvändarna.
De två redundansprotokoll som används i IEC 61850-system för att säkerställa hög tillgänglighet och pålitlighet i kommunikationsnätverk inom elkraftstationer är HSR och PRP. Dessa protokoll eliminerar kommunikationsavbrott och säkerställer att kritiska data alltid når sina destinationer, även vid nätverksfel. HSR och PRP är särskilt viktiga i applikationer där kontinuerlig drift och snabb respons är avgörande för säkerhet och effektivitet.
HSR är ett redundansprotokoll som tillåter noder att kommunicera över två oberoende nätverksvägar. HSR-protokollet säkerställer sömlös redundans genom att skicka dubbletter av varje ram på två olika vägar och eliminera duplikat vid mottagningen. Detta innebär att om en väg misslyckas, kommer den andra vägen att ta över utan någon märkbar fördröjning eller dataförlust.
PRP är ett redundansprotokoll som också använder två separata nätverk för att säkerställa hög tillgänglighet. Varje nod i ett PRP-system är ansluten till två oberoende nätverk och skickar samma data över båda nätverken. Mottagarnoder tar emot båda kopiorna av data och använder den första som kommer fram, medan de ignorerar den andra kopian. På detta sätt garanteras att kommunikationen fortsätter obehindrat även om ett av nätverken skulle falla bort.
Processnivån eller process level inkluderar all utrustning som är direkt kopplad till kraftsystemet, till exempel ström- och spänningssensorer, brytare, skyddsutrustning. Data från processnivån skickas i realtid till högre nivåer för analys och kontroll.
Baynivån eller bay level fungerar som ett mellanlager mellan processnivån och stationnivån. Här finns skydds- och kontrollenheter som tar emot data från processnivån och utför kontrollfunktioner. Exempel på enheter är skyddsreläer, lokala styrenheter, logiska noder som representerar specifika funktioner. Dessa använder sig av GOOSE som kommunikationsprotokoll för snabb dataöverföring och kontroll inom stationen.
Fläktlös IEC-61850-3 kraftautomationsserver
IEC 61850-3-certifierad kraftautomationsdator
IEC 61850-3-certifierad kraftautomationsserver
Industrianpassad monitor
Linus Öberg
