GRIDRA

8 dersten 3.

SCADA & Şebeke Otomasyonu

"Akıllı şebeke" bir moda sözcük olmadan çok önce, dağıtım şirketleri trafo merkezlerini merkezi bir kontrol odasından zaten uzaktan izliyor ve kontrol ediyordu — bu SCADA'dır, ve çoğu daha yeni akıllı şebeke teknolojisinin üzerine inşa edildiği omurgadır. SCADA'yı anlamak, şebeke otomasyonunun geri kalanını yerine oturtan şeydir.

SCADA aslında nedir

SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition (Gözetimsel Kontrol ve Veri Toplama) anlamına gelir. Bir kontrol odasındaki az sayıda operatörün, her bir sahada fiziksel olarak bulunmaya gerek kalmadan, tüm bir trafo merkezleri ağına yayılmış ekipmanın durumunu görmesini ve onlara komut vermesini sağlayan sistemdir.

Mimari, parça parça

Saha cihazları
Kesiciler, ayırıcılar, transformatör kademe değiştiricileri ve kondansatör bataryaları — izlenen ve kontrol edilen fiziksel ekipman.
RTU / IED
Uzak Terminal Ünitesi veya Akıllı Elektronik Cihaz — bir trafo merkezindeki, sensör değerlerini okuyan, iletim için paketleyen ve kontrol merkezinden geri gönderilen komutları yürüten yerel kutu.
İletişim ağı
Her RTU/IED'yi kontrol merkezine geri bağlar — tarihsel olarak özel hatlar veya radyo, giderek fiber ve standartlaştırılmış protokoller.
Ana istasyon / EMS-DMS
Operatörlerin tüm şebekeyi tek bir hat şeması üzerinde görüp gözetimsel komutlar verdiği kontrol merkezi yazılımı (Enerji veya Dağıtım Yönetim Sistemi).

"İzle ve tıkla"dan otomasyona

Klasik SCADA, temelde bir insan operatöre görünürlük ve uzaktan kontrol vermekle ilgilidir. Şebeke otomasyonu bir adım daha ileri gider: bir kişinin karar verip tıklaması yerine, RTU'lara, trafo merkezi kontrolörlerine veya merkezi yazılıma yerleştirilmiş mantık bazı kararları otomatik olarak verir, çünkü gereken tepki süresi bir insanın hareket edebileceğinden daha hızlıdır. Geçici bir arızadan sonra otomatik yeniden kapama, otomatik gerilim regülasyonu, ve bir arızayı izole edip gücü otomatik olarak etrafından yeniden yönlendiren kendi kendini iyileştiren dağıtım fiderleri, bu gözetimden otonom harekete geçişin örnekleridir.

Kendi kendini iyileştiren fiderler

İyi bilinen bir örnek: bir dağıtım fiderinin bir bölümünde arıza oluşursa, kendi kendini iyileştiren bir şema, sadece arızalı bölümü izole eden kesicileri otomatik olarak açabilir, sonra komşu bir fiderden sağlıklı bölümlere gücü geri getirmek için normalde açık olan bağ şalterlerini kapatabilir — tüm bunlar saniyeler içinde, genellikle bir müşteri kesinti bildirmek için aramaya vakit bulamadan.

Bunun bu rotadaki her şey için neden önemli olduğu

AMI sana sayaca kadar görünürlük verir; SCADA ve otomasyon ise görünürlüğü eyleme dönüştüren şeylerdir. Bu rotadaki neredeyse her diğer konu — talep yanıtı, DER entegrasyonu, geniş alan izleme — fiziksel şebekenin yaptığı şeyi gerçekten değiştirmek için sonunda aynı kontrol ve otomasyon omurgasına bağlanmak zorundadır.

Önemli çıkarımlar

  • SCADA, operatörlerin trafo merkezlerini merkezi bir kontrol odasından izlemesini ve uzaktan kontrol etmesini sağlar.
  • Temel parçaları saha cihazları, RTU'lar/IED'ler, bir iletişim ağı ve ana istasyon yazılımıdır.
  • Şebeke otomasyonu, tepki süresi kritik olduğunda bir insan operatörü beklemeden otomatik olarak hareket eden mantık ekler.
  • Kendi kendini iyileştiren fiderler somut bir örnektir: bir arızayı saniyeler içinde otomatik olarak izole etmek ve gücü yeniden yönlendirmek.

Daha fazla okuma

  • S. A. Boyer, SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition, 4th ed. Research Triangle Park, NC: ISA, 2010. — SCADA mimarisi üzerine standart, uygulayıcı seviyesinde bir referans
  • J. Northcote-Green and R. Wilson, Control and Automation of Electrical Power Distribution Systems. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. — dağıtım otomasyonu, FLISR ve kendi kendini iyileştiren şebekeler ayrıntılı olarak
  • IEC 61850 (series), Communication networks and systems for power utility automation. Geneva: IEC. — modern koruma ve kontrolün arkasındaki trafo merkezi otomasyon standardı