zenon może pomóc w cyfryzacji zasobów energetycznych, zapewniając lepszą kontrolę i niezawodność

Na tej stronie znajdziesz:

• Czym jest cyfrowa podstacja?
• Wdrożenie cyfrowej podstacji
• Zestaw aplikacji HMI podstacji
• Najlepsze praktyki

Potrzeba stałego i niezawodnego zasilania ma kluczowe znaczenie dla wielu przedsiębiorstw. Często są one zależne od sieci dystrybucji energii, która jest przeciążona i nie ma wystarczającej wydajności, aby nadążyć za nowoczesnymi potrzebami energetycznymi. Gdy dochodzi do przerw w dostawie prądu, firmy muszą sobie z nimi radzić, co często prowadzi do wzrostu kosztów. Aby sprostać temu wyzwaniu i zapewnić wysoką niezawodność i jakość zasilania z sieci elektrycznej, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej dążą do modernizacji i usprawnienia technologii automatyzacji podstacji  w tak zwanych cyfrowych podstacjach. Dzięki wykorzystaniu standaryzowanych cyfrowych interfejsów i danych, zenon pomaga firmom energetycznym w efektywnym zarządzaniu sieciami elektrycznymi. Dowiedz się więcej o tym, czym jest cyfrowa podstacja i co zenon może zrobić dla Twojej firmy już dziś. 

Czym jest cyfrowa podstacja?

Tradycyjnie podstacje są wykorzystywane do dystrybucji energii elektrycznej do domów i firm. Ponieważ w podstacjach konieczne jest utrzymywanie wysokiego napięcia i przepływu mocy oraz różnych funkcji ochronnych, istnieje duża zależność od analogowych i binarnych danych o stanie w celu utrzymania tych dokładnych parametrów wyjściowych. Jednak wadą tradycyjnych podstacji jest przetwarzanie i wykorzystywanie tych danych, co może wymagać dużych nakładów pracy i mocy obliczeniowej. Cyfrowa architektura podstacji ma na celu zminimalizowanie tej nieefektywności przez cyfryzację danych podstacji. Takie rozwiązanie zapewnia wiele korzyści, m.in. elastyczne funkcje oparte na oprogramowaniu, jak i usprawnia udostępnianie danych między urządzeniami. Co do zasady, cyfrowe podstacje zapewniają większą niezawodność i elastyczność w kontekście rosnącej dynamiki w sieci.

Z jakich elementów składa się cyfrowa podstacja?

Podstawowym komponentem podstacji są liczne kable miedziane do przesyłania sygnałów między różnymi sekcjami i urządzeniami. Oprócz oczywistej nieefektywności, kable te wymagają znacznej ilości miejsca w zakładzie i ręcznych prac przy instalacji. Są one używane do łączenia przekładników prądowych i napięciowych oraz wyłączników z przekaźnikami, co wymaga tysięcy metrów kabli miedzianych. Jedną z głównych zalet cyfrowej podstacji jest zastąpienie kabli komunikacją cyfrową opartą na światłowodach, które umożliwiają elastyczną interakcję całego systemu za pośrednictwem dedykowanych protokołów komunikacyjnych. 

Kluczowa rola urządzeń IED: centralne monitorowanie i kontrola w celu zwiększenia wydajności

Inteligentne urządzenia elektroniczne (IED) pomagają kontrolować i chronić działanie sprzętu w podstacji, takiego jak transformatory i wyłączniki. Zastosowanie mikroprocesorów w urządzeniach IED pomaga zautomatyzować niektóre procesy sieci energetycznej, na przykład analizę danych i ograniczenie problemów z zasobami lub jakością zasilania. Urządzenia IED do cyfrowych podstacji są zgodne ze standardem IEC 61850 dotyczącym automatyzacji podstacji, co oznacza, że obsługują ujednolicony model danych, protokoły komunikacyjne, funkcje i usługi, dzięki czemu zapewniają interoperacyjność z innymi urządzeniami i systemami. Projektanci linii zakładowych zyskują dzięki temu na prostszym zarządzaniu projektowaniem, konfiguracją i uruchamianiem instalacji za pomocą ujednoliconego zestawu narzędzi i funkcji.

Co zatem sprawia, że podstacja cyfrowa jest lepsza od konwencjonalnej?

Podstacje przyszłości będą musiały sprostać bardziej dynamicznym wymaganiom w zakresie jakości i przepływu mocy. Ponadto, aby przedsiębiorstwa mogły w ekonomiczny sposób zarządzać rosnącą liczbą aktywów, należy przyjąć nowe praktyki w zakresie opracowywania, uruchamiania i monitorowania aktywów energetycznych za pomocą ujednoliconych i precyzyjnych narzędzi. Norma IEC 61850 dla cyfrowych podstacji spełnia te wymagania i pomaga przedsiębiorstwom przygotować się na sieć energetyczną nowej generacji.

Wdrożenie cyfrowej podstacji

Pierwszym krokiem w kierunku wdrożenia cyfrowej podstacji jest właściwe zrozumienie architektury IEC 61850. Standard automatyzacji wprowadzony przez IEC 61850 uświadomił firmom, że konieczne jest przeprowadzenie cyfryzacji podstacji, aby nadążyć za nowoczesnymi potrzebami energetycznymi. Jednak najważniejszą cechą cyfrowej podstacji jest magistrala procesowa. Umożliwia ona realizację połączeń między urządzeniami IED za pomocą elastycznych protokołów komunikacyjnych i eliminuje potrzebę stosowania okablowania. Podsumowując, magistrala procesowa pozwala usprawnić i uelastycznić połączenia w całej podstacji. 

Standaryzacja

Norma IEC 61850 doprowadziła do standaryzacji podstacji cyfrowych. Takie rozwiązanie było niezbędne, aby w podstacjach na całym świecie nie pojawiały się rozbieżności, a dystrybucja energii mogła być regulowana i kontrolowana na większą skalę. Oprogramowanie do automatyzacji podstacji, takie jak zenon, uwzględnia w swoim działaniu międzynarodowe protokoły, co ułatwia osobom zarządzającym podstacjami zachowanie zgodności z zatwierdzonymi praktykami.

Sieci komunikacyjne

Jedną z podstawowych funkcji cyfrowej podstacji jest konwersja informacji procesowych, takich jak pomiary i stany, na telegramy odpowiedniego protokołu komunikacyjnego IEC 61850. Informacje te mogą być następnie elastycznie przekazywane do innych urządzeń w całej podstacji, co zapewnia optymalną wszechstronność. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu urządzeń IED zgodnych z IEC 61850, a także wykorzystaniu oprogramowania do cyfrowej podstacji. Skuteczne monitorowanie tych danych pozwala zapewnić prawidłowe działanie wszystkich sekcji podstacji, co znacznie zmniejsza liczbę usterek i błędów.

Najlepsze praktyki

Numerem jeden w zestawie najlepszych praktyk mających zastosowanie przy wdrażaniu i obsłudze cyfrowej podstacji jest przestrzeganie licznych międzynarodowych standardów sieci komunikacyjnych, takich jak IEC 61850. Normy te stanowią pomocną podstawę dla wydajnego udostępniania danych i interoperacyjności. Ponadto korzystanie z odpowiedniego narzędzia do zarządzania danymi, takiego jak zenon, pomaga zapewnić wydajność w zarządzaniu podstacjami cyfrowymi, w tym w zakresie zarządzania zdalnego. Dzięki identyfikacji wskazującej, które sekcje podstacji muszą być sterowane ręcznie, a które można zautomatyzować, można optymalnie obsługiwać podstację cyfrową.

Rola IEC 61850

Kilkakrotnie wskazano normę IEC 61850 , ale na czym ona polega i w jaki sposób może pomóc w zwiększeniu wydajności cyfrowej komunikacji w podstacjach? Normę IEC 61850 stworzono w celu standaryzacji projektowania podstacji i komunikacji urządzeń IED na poziomie międzynarodowym. Ponieważ coraz więcej sieci energetycznych na świecie planuje cyfryzację swoich podstacji, standardy protokołu IEC 61850 stały się powszechną praktyką, której trzeba przestrzegać. Może on również zapewniać bezpieczeństwo przez wykorzystanie kabli światłowodowych i funkcji bezpieczeństwa zgodnie z normą IEC 62351.

zenon spełnia wszystkie potrzeby w zakresie cyfrowych podstacji

Zarządzanie rynkiem cyfrowych podstacji lub wejście na ten rynek może wydawać się przytłaczające. Na szczęście zenon może uprościć ten proces. Oprogramowanie zenon zaprojektowano z myślą o elastyczności, co oznacza, że zoptymalizowano je pod kątem konserwacji lokalnej i zdalnej, niezależnie od tego, czy chcesz zastosować podejście ręczne, czy skupić się na automatyzacji. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z COPA-DATA już dziś !

Przeczytaj na blogu aktualne wpisy naszych ekspertów od energetyki