vodenja in zaŠČite v rp balos - b&b · izjava »Študent andraž centa izjavljam, da sem...

ICES

VIŠJA STROKOVNA ŠOLA

Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

Program: Elektroenergetika

Modul: Elektroenergetska učinkovitost in električne

instalacije

REKONSTRUKCIJA DALJINSKEGA

VODENJA IN ZAŠČITE V RP BALOS

Mentor: Jože Kragelj, univ. dipl. inž. el. Kandidat: Andraž Centa

Mentor v podjetju: Silvano Maljavac, univ. dipl. inž. el.

Lektorica: Mateja Marin

Ljubljana, december 2013

ZAHVALA

Zahvaljujem se Jožetu Kraglju, univ. dipl. inž. za mentorstvo in za vso pomoč pri

izdelavi diplomske naloge.

Zahvaljujem se tudi Silvanu Maljavcu, univ. dipl. inž. za mentorstvo v podjetju, za

vso strokovno pomoč in nasvete pri študiju in izdelavi diplomske naloge ter, ker mi je

omogočil izdelavo projekta.

Zahvalil bi se tudi podjetju Iskra Sistemi, d. d., ki mi je omogočilo študij in vsem

sodelavcem, ki so mi na kakršen koli način pomagali, še posebej Tomažu Kolariču,

univ. dipl. inž. in Damijanu Udoviču, univ. dipl. inž., za vse strokovne nasvete in

pomoč pri izdelavi diplomske naloge.

Posebej bi se rad zahvalil mag. Janezu Smukavcu, univ. dipl. inž., za strokovno

pomoč pri izdelavi diplomske naloge.

Zahvala gre še moji partnerici Mojci in hčerki Lani za vso njuno spodbudo ter

podporo v času študija.

IZJAVA

»Študent Andraž Centa izjavljam, da sem avtor tega diplomskega dela, ki sem ga

napisal pod mentorstvom Jožeta Kraglja, univ. dipl. inž. in Silvana Maljavca, univ.

dipl. inž.«

»Skladno s 1. odstavkom 21. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah

dovoljujem objavo tega diplomskega dela na spletni strani šole.«

Dne: _____________ Podpis:

POVZETEK

V današnjem času je treba zagotavljati nemoteno oskrbo z električno energijo. To

lahko dosežemo le z zanesljivim sistemom in primernim vzdrževanjem sistemske

opreme. Z napredkom tehnologije so se sčasoma razvili sistemi daljinskega vodenja

in zaščite, ki so zagotavljali lažjo, varnejšo in zanesljivejšo uporabo energetskega

sistema.

Sodobni sistem za zaščito in vodenje sestavljajo naprave za zaščito in vodenje, ki

so vgrajene v neposredni bližini primarne opreme energetskega sistema. Te

naprave nato pošiljajo podatke napravam na višjem nivoju po standardiziranem

komunikacijskem protokolu IEC61850, ki potem podatke obdelujejo in pošiljajo v

centre vodenja po različnih komunikacijskih protokolih, ali pa jih uporabljajo za

lokalni prikaz energetskega sistema.

V diplomski nalogi je opisan postopek izvedbe daljinskega vodenja sistema

NEO3000 in njegovega predhodnika NEO2000. Predstavljene so tudi vse naprave,

ki nastopajo v sistemu NEO2000 in NEO3000 ter aplikacije, ki jih uporabljamo za

nadzor sistema in parametriranje naprav.

V poglavju RP Balos je predstavljena razdelilna postaja Balos, podrobno pa je

predstavljena tudi rekonstrukcija daljinskega vodenja na omenjeni postaji.

KLJUČNE BESEDE

NEO2000, NEO3000, RP Balos, elektroenergetski sistem, daljinsko vodenje,

zaščita, IEC61850

ABSTRACT

In today's world it is necessary to ensure uninterrupted supply of electricity. This can

only be achieved with a reliable system and proper maintenance of system

equipment. With the advancements of technology over time the remote control

systems and protection that provide easier, safer and more reliable operation of

energy systems have been developed.

Modern system for protection and control is built by devices for protection and

guidance, which are built in the immediate vicinity of the primary equipment of

energy system. These devices then send data to a higher level devices using a

standardized communication protocol IEC61850 which then process data and sent

them to the control center through various communication protocols or use them to

see the local energy system.

In this thesis, the procedure of the remote control system NEO3000 and its

predecessor NEO2000. The exhibition includes all devices that appear in the system

NEO2000 and NEO3000 and applications that are used for system control and

configuring devices.

In the section RP Balos is presented substation Balos, the reconstruction of remote

control in that department is also presented in detail.

KEYWORDS

NEO2000, NEO3000, RP Balos, energy system, remote control system, protection,

IEC61850

KAZALO

1 UVOD ................................................................................................................. 1

2 DELOVANJE DALJINSKEGA VODENJA SISTEMA NEO SKOZI ČAS ............. 2

2.1 NEO1000 ..................................................................................................... 2

2.2 NEO2000 ..................................................................................................... 3

2.3 NEO3000 ..................................................................................................... 3

2.3.1 Glavne prednosti sistema NEO3000, pred sistemom NEO2000 .......... 4

3 NEO2000–SPLOŠNO ......................................................................................... 4

3.1 Modul za zaščito in vodenje energetskega sistema – FPC 520 .................. 6

3.2 Modul za vodenje energetskega sistema – CAU331 ................................... 6

3.3 Lokalna prikazovalna naprava – LDU 700 ................................................... 6

3.4 Sistemska komunikacijska enota – SCU810 ............................................... 7

3.5 ECU Enota ................................................................................................... 8

3.6 Programska oprema – MCE 900 (SCADA) ................................................. 8

4 NEO3000 ............................................................................................................ 9

4.1 Delovanje sistema NEO3000 ....................................................................... 9

4.1.1 IEC61850 ............................................................................................ 11

4.2 Omrežja naprav NEO3000 ........................................................................ 12

4.2.1 Topologija omrežja Zvezda ................................................................ 12

4.2.2 Topologija omrežja Dvojna zvezda ..................................................... 13

4.2.3 Topologija omrežja RSTP (Ring) ........................................................ 14

4.3 Modul za vodenje energetskega voda – CAU 380 .................................... 15

4.4 Modul za zaščito in vodenje energetskega voda – FPC 680 ..................... 16

4.4.1 Zaščitne funkcije FPC680 ................................................................... 17

4.5 PSM – Program System Manager ............................................................. 18

4.6 Sistemska komunikacijska enota – SCU810 ............................................. 19

4.7 Komunikacijski usmerjevalnik – Ruggedcom ............................................. 21

4.8 Programski paket MCE940 – SCADA ....................................................... 22

5 PROGRAMSKA OPREMA SCADA – PODROBNO ......................................... 22

5.1 SISCO AX-S4 61850Client ........................................................................ 23

5.2 OPC vmesnik ............................................................................................. 25

5.3 EVENT2-SQD ............................................................................................ 26

5.4 Liste dogodkov – iReports ......................................................................... 27

6 RP BALOS ........................................................................................................ 28

6.1 Splošno ...................................................................................................... 28

6.2 Napajanje 20 kV stikališča ......................................................................... 29

6.2.1 Napajanje lastne porabe ..................................................................... 30

6.3 Sestava izvodne celice .............................................................................. 32

7 REALIZACIJA PROJEKTA V RP BALOS ......................................................... 34

7.1 Nastavitve zaščit v RP Balos ..................................................................... 34

7.2 Potek realizacije projekta ........................................................................... 36

7.3 Projektna dokumentacija ........................................................................... 36

7.4 Spiski informacij ......................................................................................... 37

7.5 Nastavljanje naprav FPC680 in CAU380 ................................................... 38

7.5.1 PSM – nastavljanje naprav ................................................................. 38

7.5.2 Zavihek Settings ................................................................................. 40

7.5.3 Zavihek Configuration ......................................................................... 41

7.5.4 Zavihek Communication ..................................................................... 42

7.5.5 Nastavljanje lokalnega prikazovalnika LDU ........................................ 43

7.6 Nastavljanje sistemskega komunikacijskega računalnika SCU810 ........... 43

7.7 Nastavljanje AX-S4 61850 Client ............................................................... 45

7.8 Nastavljanje komunikacijskega gonilnika OPC .......................................... 47

7.9 Izdelava procesne podatkovne baze – PDB .............................................. 49

7.10 Izdelava procesnih zaslonov – Workspace ................................................ 50

7.11 Nastavljanje iReports– LISTE .................................................................... 51

8 TESTIRANJE NAPRAV IN PROGRAMSKE OPREME SISTEMA NEO3000 ... 53

8.1 Testiranje v tovarni .................................................................................... 53

8.2 Testiranje na objektu ................................................................................. 54

8.2.1 Primer testiranja zaščite naprave ....................................................... 55

9 UPORABA DALJINSKEGA VODENJA SISTEMA NEO3000 V RP BALOS ..... 63

9.1 Zaslon NEO ............................................................................................... 63

9.2 Zaslon 20 kV .............................................................................................. 64

9.3 Zaslon POM. NAP ..................................................................................... 65

9.4 Grafi ........................................................................................................... 66

9.5 Liste ........................................................................................................... 67

9.6 Oscilografija (PSM) .................................................................................... 68

9.6.1 Primer Oscilografije ............................................................................ 69

10 ZAKLJUČEK ..................................................................................................... 70

11 LITERATURA IN VIRI ....................................................................................... 72

KAZALO SLIK ............................................................................................... 74

KAZALO TABEL ............................................................................................ 75

KRATICE IN AKRONIMI ............................................................................... 76

ICES – Višja strokovna šola Diplomsko delo višješolskega strokovnega študija

Andraž Centa: Rekonstrukcija daljinskega vodenja In zaščite v RP Balos stran 1 od 76

1 UVOD

V današnjem času si življenja brez električne energije praktično ni mogoče

predstavljati. Za kakovostno preskrbo električne energije je zato še bolj pomembna

zanesljiva sekundarna oprema, ki zagotavlja nadzor in krmiljenje posameznih

naprav ter omogoča zaščito energetskega sistema.

Z leti porabe in proizvodnje električne energije se je sistem prilagajal in posodabljal

v smeri zmanjševanja stroškov obratovanja, vendar z doseganjem večje varnosti

postrojev pred preobremenitvami in drugimi neustreznimi pogoji obratovanja, ki

lahko privedejo do okvare primarne opreme energetskega sistema. To se je doseglo

z uvedbo daljinskega vodenja nad elektroenergetskim sistemom, ki se lahko vodi iz

distribucijskih centrov vodenja. Elektroenergetski sistem, ki ga poznamo danes, je

skoraj v celoti avtomatiziran, vendar pa mora za popolni nadzor zaradi različnih

dejavnikov, kot so izpostavljenost različnim motnjam in prostorske razsežnosti, zanj

še vedno skrbeti izkušen uporabnik ali operater, ki na podlagi informacij iz

nadzornega sistema primerno ukrepa.

V Sloveniji elektroenergetski sistem delimo na primarni in sekundarni sistem.

Primarni elektroenergetski sistem sestavljajo postroji, postaje, elektrarne in

nadzemni ter podzemni vodi. Pod sekundarni sistem štejemo informacijski sistem

vodenja, meritve in zaščito ter vso pripadajočo opremo.

Daljinsko vodenje temelji na različnih sklopih sekundarne opreme. Informacije se z

različnih postaj preko podatkovnega omrežja prenašajo v centre vodenja, kjer se

posredujejo operaterju z ustreznimi informacijami za uspešno nadaljnje ukrepanje.

Slika 1: Daljinsko vodenje in zaščita elektroenergetskega sistema

(Vir: F. Gubina, A. Ogorelec. Vodenje elektroenergetskega sistema. Sloko CIGRÉ,

Ljubljana, 1997)



2 DELOVANJE DALJINSKEGA VODENJA SISTEMA NEO

SKOZI ČAS

2.1 NEO1000

Na prelomu 90-ih je podjetju uspel velik dosežek na področju daljinskega vodenja

distribuiranih razdelilnih in transformatorskih postaj, saj so razvili sistem NEO1000,

ki je predstavljal enega prvih tovrstnih sistemov daljinskega vodenja na svetu.

Glede na zahteve varnosti in nabora informacij, potrebnih za signalizacijo v center

vodenja, je sistem NEO1000 na elektroenergetskem objektu sestavljal postajni

računalnik, komunikacijski vmesnik TKH (serije 1000) in naprave za nadzor in

vodenje TMV (serije 1000).

Sam sistem je bil zasnovan na dveh ločenih nivojih, ki sta bila med seboj hierarhično

odvisna, in sicer na nivoju polja in nivoju postaje. Naprave za nadzor in krmiljenje

TMV, ki so bile vgrajene v neposredno bližino primarne opreme, so bile na nivoju

polja in so zajemale in pošiljale podatke komunikacijskemu vmesniku TKH. TKH je

nato podatke obdelal in jih posredoval naprej postajnemu računalniku. Med drugim

je skrbel tudi za sinhronizacijo sistema in bil tako rekoč jedro sistema NEO 1000.

Sistem oz. naprave so med seboj komunicirale po NEO protokolu. Prvotni sistemi

daljinskega vodenja še niso zajemali prenosa podatkov in daljinskega vodenja

odklopnikov v centre vodenja, so se pa kmalu začeli razvijati in dodajati v sistem

moduli, ki so si prek t. i. protokol konverterjev izmenjevali informacije med postajo in

centrom vodenja.



2.2 NEO2000

S časom in napredkom mikroračunalniške opreme ter po uspešnih izkušnjah s

sistemom NEO1000, je prišlo do ideje in razvoja sistema NEO2000, ki je še danes

prisoten na večini distribucijskih razdelilnih transformatorskih postaj po Sloveniji.

Glavna prednost pred njegovim predhodnikom je, da sistem poleg vodenja in

nadzora nudi še zaščito, je pa tudi popolnoma neodvisen od drugih naprav, kar se

tiče izmenjave podatkov s centrom vodenja.

Sistem sestavlja vrsta mikroračunalniških naprav, ki so med seboj povezane tako,

da omogočajo gradnjo različnih sistemov za nadzor, vodenje in zaščito. Same

naprave (FPC) so podobno kot v sistemu NEO1000 vgrajene v bližino primarne

opreme, podatke pa naprava nato posreduje naprej preko serijskih komunikacijskih

kanalov, hierarhično višjim nivojem.

Jedro sistema NEO2000 tvori komunikacijski računalnik SCU810, ki je z napravami

povezan preko optičnih vlaken, podatke pa naprej posreduje postajnemu

računalniku, ali pa kar neposredno v center vodenja.

2.3 NEO3000

Navkljub zelo uspešnem sistemu NEO 2000, ki je še danes najpogostejši sistem

daljinskega vodenja in zaščite pri nas v distribuiranih energetskih objektih, se je z

leti nivo standardov in prilagodljivosti sistema za zaščito in vodenje zvišal do te

mere, da je nastal NEO 3000.

Sama ideja je nastala že pred desetletjem, z leti razvoja povsem novih modulov, ki

tvorijo sistem, so na podlagi razvitih modulov v letu 2009 dokončali razvoj glavnega

produkta zaščitnega modula FPC620.

Prvi objekt, ki vsebuje sistem NEO3000, je RP Balos, ki je bil zgrajen v

laboratorijskih pogojih, tako da je bilo razvijalcem omogočeno razvijanje in testiranje

opreme. Prav ti pogoji so omogočali izboljšanje in posodobitev sistema do te mere,

da se je sistem lahko prilagodil in patentiral. Sam sistem se je v primerjavi s prvotno

zasnovanim sistemom NEO3000, kar precej spremenil, saj prvotno zasnovan sistem

ni imel podpore za IEC61850, imel je drugačno strojno opremo (počasnejšo), po

obliki pa so bile naprave večje in imele slabše hlajenje strojne opreme.

Gradniki sistema so naprave za zaščito in vodenje, ali pa samo naprave za vodenje,

komunikacijski računalnik ter postajni računalnik.



2.3.1 Glavne prednosti sistema NEO3000, pred sistemom NEO2000

- uporaba ethernet omrežja za komunikacijo in upravljanje sistema;

- izboljšana diagnostika;

- večja procesna moč;

- uvedba protokola IEC61850;

- izboljšana skalabilnost ter fleksibilnost;

- zmogljivejša orodja za nadzor;

- doseganje večje redundance;

- nizki vzdrževalni in investicijski stroški;

- aplikacija PSM;

- zmanjšanje števila procesnih naprav.

3 NEO2000–SPLOŠNO

Sistem za daljinsko vodenje in zaščito NEO2000 v Sloveniji zajema več kot 100

distribucijskih postaj po Sloveniji.

Sistem deluje v osnovi tako, da naprave FPC5xx, CAU33x, TMV, ki so vgrajene v

neposredno bližino primarne opreme, pošiljajo podatke o stanju posameznega voda

preko optičnih vlaken do komunikacijskega računalnika SCU810. Za izmenjavo

podatkov med napravami (FPC, CAU …), se uporablja protokol NEO, ki je bil razvit

v podjetju Iskra Sistemi. Vse zbrane podatke nato SCU810 pretvarja v druge

protokole (IEC 870-5-101, IEC 870-5-104) ter jih pošilja naprej na postajni

računalnik (SCADA), ali pa v center vodenja (DCV).



Slika 2: Sistem NEO2000

(Vir: Iskra Sistemi)

Sistem NEO2000 sestavljajo naslednji gradniki:

- FPC 5xx – družina naprav namenjena nadzoru, krmiljenju in zaščiti SN

vodov;

- CAU 3xx – družina naprav namenjena nadzoru in krmiljenju elementov

elektroenergetskega sistema;

- TMV 1xxx – družina naprav namenjena nadzoru in krmiljenju elementov

elektroenergetskega sistema;

- SCU 8xx – sistemski komunikacijski računalnik;

- ECU – optični razdelilnik komunikacijskega računalnika (novejša strojna

oprema);

- FOC – optični razdelilnik komunikacijskega (starejša strojna oprema);

- LDU – zaslon, občutljiv na dotik;

- SCADA – programska oprema.

Za gradnike sistema lahko dodamo ali uporabimo tudi naprave drugih proizvajalcev,

saj sistem omogoča komunikacijo z nekaterimi standardnimi protokoli, kot so IEC

870-5-101, IEC 870-5-104, IEC 870-5-103, MODBUS, SINDAS …



3.1 Modul za zaščito in vodenje energetskega sistema – FPC 520

Naprava FPC520 pripada sistemu NEO2000 in je namenjena vodenju in zaščiti

elektroenergetskih omrežij. Zaradi različnih tipov elektroenergetskih omrežij, ki

zahtevajo uporabo različnih vrst zaščitnih funkcij, je naprava FPC 520 izdelana tako,

da zadostuje večini od zahtevanih pogojev. Naprava je namenjena predvsem

ščitenju srednje napetostnih vodov, lahko pa jo uporabimo tudi kot rezervno zaščito

na visokonapetostnih vodih ali transformatorjih.

Naprave so na čelni plošči opremljene z dvovrstičnim LCD prikazovalnikom in s

funkcijskimi tipkami, s katerimi lahko napravi poljubno spreminjamo parametre in

pregledamo nastavitve, lahko pa tudi preverimo vrednosti meritev in moči izvodne

celice, v katero je naprava vgrajena. Za lažje, hitrejše in preglednejše nastavljanje

imamo na voljo tudi dodaten RS232 vhod, preko katerega se lahko povežemo na

prenosni računalnik in s posebnim programom komuniciramo z napravo.

Največkrat naprava skrbi za celotno vodenje in zaščito energetskega voda. Vsebuje

obsežen nabor zaščitnih in krmilnih funkcij ter lahko beleži dogodke s časovno

resolucijo 1 ms. Vključitev v sistem NEO2000 je možna preko serijskega

komunikacijskega vmesnika, ki je zaradi motenj in oddaljenosti ostalih modulov

sistema realiziran z optično zanko.

3.2 Modul za vodenje energetskega sistema – CAU331

Naprava CAU331 je prav tako kot FPC del sistema NEO2000. Glavna razlika med

napravama FPC in CAU je ta, da CAU nima zaščitnih funkcij, vse druge funkcije pa

so enake. Uporaben je lahko predvsem kot računalnik polja, ker ga za razliko od

FPC naprave lahko poljubno sestavimo. Število posameznih izhodov in vhodov

lahko namreč prilagodimo glede na potrebe projekta oziroma naročnika. Napravo

lahko nastavimo tako, da vsebuje do 60 relejskih izhodov, 240 digitalnih vhodov in

do 32 analognih vhodov. Po zunanjem videzu sta si napravi precej podobni, vendar

ima CAU, zaradi prilagodljivih vhodov in izhodov, dva tipa velikosti ohišja.

3.3 Lokalna prikazovalna naprava – LDU 700

LDU 700 je naprava, ki prav tako sodi v sistem NEO 2000. LCD zaslon na napravi

ima vgrajeno na dotik občutljivo matriko z osvetljenim ozadjem, kar omogoča

uporabniku preprostejšo uporabo. Naprava deluje v odvisnosti od nadrejene

naprave. To sta lahko napravi FPC ali pa CAU. Naprava je namenjena

enostavnejšemu dostopu uporabnika do spremljanja delovanja energetskega

sistema in tudi do izvajanja funkcij vodenja. V sistemu NEO 2000 jo uporabljamo za

nadzor in krmiljenje posameznih odvodnih polj.



Za dostopanje do naprave uporabljamo prenosni računalnik in namenski razvojni

program Designer. Grafični prikazi so sestavljeni iz večjega števila strani, ki jih

sestavljajo posamezni objekti.

3.4 Sistemska komunikacijska enota – SCU810

Naprava SCU810 je jedro sistema NEO 2000. Opravlja delo komunikacijskega

vozlišča in pretvornika protokolov. Naprava je sestavljena iz industrijskega

računalnika, operacijskega sistema Windows (NT 4.0, 2000, XP, 7), WD32 (ISA) ali

EWD32 (USB) oz. t. i. Watch Dog strežnika in aplikacije scu810.exe. Aplikacija je

zasnovana tako, da se avtomatsko zažene ob zagonu operacijskega sistema,

vzporedno z Watch Dog Serverjem, ki skrbi za pravilno delovanje aplikacije. Če

pride do napake v delovanju programa ali napake samega operacijskega sistema,

Watch Dog ponovno zažene samo aplikacijo scu810.exe ali pa kar celoten

računalnik z operacijskim sistemom.

Aplikacija scu810.exe izgleda v običajnem Windows okolju kot tekstovno okno, ki

med normalnim delovanjem običajnemu uporabniku ne posreduje veliko koristnih

informacij o samem stanju posamezne postaje (RTP, RP). Za postavljen sistem

NEO2000 predstavlja aplikacija brezhibno delovanje sistema, če v tekstovnem oknu

aplikacije ni izpisanih nobenih obvestil tipa WARNING, ERROR, CRITICAL ali

FATAL. V primeru, da se izpiše v oknu eno od prej omenjenih obvestil, je program

narejen tako, da napake izpiše v scu810.log, ali pa wd32.log datoteki, preko katerih

lahko potem izkušen uporabnik diagnosticira problem, ki se je pojavil na sistemu.

Slika 3: Aplikacija scu810.exe in ewd32.exe

(Vir: Lasten)



3.5 ECU Enota

Naprava ECU je izdelana posebej za uporabo s sistemsko komunikacijsko enoto

SCU810. Sestavljajo jo serijski kanali z optičnimi pretvorniki za komunikacijo naprav

sistema za zaščito in vodenje distribucijske postaje s SCU810 enoto. Enoto ECU

povezuje z napravo SCU810 podatkovni kabel DB-37 preko vhodno-izhodnega

adapterja, ki je dodatno vgrajen v SCU810. Modularna izvedba enote ECU sestavlja

32 komunikacijskih kanalov, lahko pa se jo nadgradi s še eno ECU enoto in tako

lahko enota zagotovi 64 komunikacijskih kanalov. Naprava je na prednji strani

opremljena s po dvema LED lučkama na posamezen kanal, ki sporočata sprejem

oziroma oddajo signala na kanalu.

3.6 Programska oprema – MCE 900 (SCADA)

Programska oprema SCADA na distribucijskih objektih opravlja naslednje funkcije:

- Prikaz energetskega sistema v grafični podobi (enočrtne sheme), ki se

spreminjajo dinamično;

- Izdajanje komand z zapahovanjem;

- Alarmiranje;

- Shranjevanje procesnih podatkov;

- Izdelava poročil;

Na objektih elektro distribucij in v centrih vodenja so se z razvojem sistema uveljavili

namenski programski paketi, ki so prilagojeni glede na zahtevo naročnika oz. za

uporabo v elektroenergetskem sistemu. V podjetju Iskra Sistemi se v ta namen

uporablja programski paket iFix ameriškega proizvajalca Intellution.

Programska oprema se je z leti nadgrajevala in posodabljala, tako da se je na

začetku uporabljal program Fix 7.0, ki je za komunikacijo z drugimi napravami

sistema NEO2000 uporabljal komunikacijski gonilnik NEO preko serijske povezave,

ki je bil razvit v podjetju Iskra SYSEN.

Kmalu zatem se je najbolj uveljavila programska oprema, ki je uporabljala aplikacijo

iFIX 2.6 in OPC odjemalec IE4 za komunikacijo s sistemsko komunikacijsko enoto

SCU810. Ta programski paket je še danes najbolj razširjena različica SCADA-e v

sistemu NEO 2000.



4 NEO3000

Gradniki sistema:

- FPC 680 – naprava za zaščito in vodenje energetskega sistema;

- CAU 380 – naprava za vodenje energetskega sistema;

- SCU810 – sistemska komunikacijska naprava;

- Komunikacijski usmerjevalniki;

- GPS ura – naprava za sinhronizacijo točnega časa;

- SCADA – programska oprema;

- OPC – komunikacijski vmesnik;

- AX-S4 61850 – komunikacijski vmesnik za prejem podatkov iz naprav po

protokolu IEC61850.

4.1 Delovanje sistema NEO3000

Naprave sistema NEO3000, FPC680 in CAU380 uporabljajo sočasno

večuporabniški in večopravilni operacijski sistem Linux. Opravila, ki se izvajajo v

napravi, so standardnega in RT (Real Time) tipa. Med opravila standardnega tipa

sodijo opravila, ki podpirajo upravljanje naprave in komunikacijske protokole. V RT

tip pa spodijo opravila, kjer je potrebna časovna značka in kjer so opravila časovno

kritična, predvsem zaščitni algoritmi.

Največja prednost pred sistemom NEO2000 je uvedba novega protokola IEC 61850,

preko katerega naprave sistema NEO3000 komunicirajo med seboj, kar pomeni, da

lahko naprave sistema vključujemo v sisteme daljinskega vodenja drugih

proizvajalcev. Sistem je prilagodljiv svojemu predhodniku (Slika 4), tako da lahko v

sistem NEO2000 dogradimo naprave sistema NEO3000. To se splača predvsem v

primerih, kot je primer v RTP Bohinj, ko je bilo 20 kV stikališče realizirano z

daljinskim vodenjem preko sistema NEO2000 leta 2006, v letu 2012 pa so dogradili

še 110 kV GIS, ki je na novem sistemu NEO3000. Zaradi različnih komunikacijskih

protokolov (IEC101, IEC104, NEO, IEC103…), ki jih sistema zahtevata,

potrebujemo komunikacijski vmesnik scu810, ki v takem primeru tvori jedro sistema.



Slika 4: Sistem NEO3000 v kombinaciji s sistemom NEO2000

(Vir: Iskra Sistemi)

Sam sistem NEO3000 ne potrebuje več komunikacijske naprave za prenos

informacij na lokalno SCADA-o in obratno, saj naprave sistema omogočajo

neposredno pošiljanje podatkov preko IEC 61850 strežnika na postajni računalnik.

Ker v današnjih časih centri vodenja še niso posodobljeni do te mere, da bi

omogočali ta protokol za komunikacijo med distribucijskim objektom in centrom

vodenja, še vedno uporabljamo komunikacijsko napravo SCU810, ki nam

uporabljene protokole pretvarja v IEC 60870-5-101 ali 60870-5-104, ki ju centri

vodenja poznajo.

Naprave sistema NEO3000 (CAU380, FPC680) se lahko upravlja in nastavlja s

posebnim programom, ki je bil razvit v Iskra Sistemih. Imenuje se PSM – Power

System Manager. Aplikacija podpira operacijske sisteme Windows 2000, XP, 7, 8, z

napravo FPC680 ali CAU380 pa lahko komuniciramo preko mrežnega priključka na

prednji oziroma zadnji strani naprave, ali pa prek računalniškega omrežja, če je

naprava priključena v omrežje.



4.1.1 IEC61850

V današnjem času obstaja veliko protokolov za prenos podatkov oz. komunikacijo

med napravami za zaščito in vodenje, glavni razlog pa je, da ima večina

proizvajalcev daljinskega vodenja razvit lasten protokol (računalniški jezik, ki je

strukturiran v obliki različnih pravil, ki vodi in opravlja prenos informacij). V primeru,

da hočemo v en sistem vključiti naprave različnih proizvajalcev, je zato potreben

dodatni modul za pretvarjanje komunikacijskih protokolov, kar pa zmanjša

zanesljivost sistema, saj imamo s povečevanjem modulov v verigi sistema

daljinskega vodenja še dodaten modul, ki se lahko pokvari in je tudi razmeroma

drag. Vse to je pripeljalo do razmišljanja o standardizaciji sistemov daljinskega

vodenja elektroenergetskih omrežij, ki bi omogočala povezljivost sistemov

daljinskega vodenja različnih proizvajalcev. Uspešni in že ustaljeni standardi, ki so

se z leti uveljavili po svetu, kot so IEC60870-5-104, IEC60870-5-103 in IEC60870-5-

101, so kmalu pokazali, da je nemogoče uporabiti vse prednosti, ki jih prinaša

digitalna tehnologija.

V ta namen so strokovnjaki iz različnih držav skušali najti rešitev in zato so ustvarili

nov standard, ki so ga poimenovali IEC61850. Glavna merila za razvoj novega

standarda so bila:

- Standard mora pokrivati vse informacije v sistemu, obenem pa upoštevati,

da je sistem vodenja ene postaje le del celotnega elektroenergetskega

sistema;

- Standard mora vključevati obstoječe komunikacijske standarde (IEC, ISO,

OSI …);

- Struktura standarda mora zadostiti potrebam uporabnikov tovrstnih sistemov;

- Standard se mora biti sposoben privajati na spremembe v komunikacijski

tehnologiji;

- Standard mora omogočati, da uporabnik zgradi in oblikuje sistem enostavno;

- Standard mora omogočati ločitev uporabnih funkcij od komunikacijskih

metod.

Razvoj novih tehnologij in standardov je na ta način omogočil tudi to, da je podjetje

Iskra Sistemi razvilo boljši sistem za zaščito in vodenja NEO3000, ki je avtonomen

in omogoča optimizacijo. V postopku razvoja je v Iskra Sistemi sicer še OPC klient

za protokol IEC61850, saj imajo trenutne naprave, ki sestavljajo sistem NEO3000,

implementiran samo OPC odjemalec. Za trenutno rešitev tako skrbi aplikacija AX-S4

61850 Client proizvajalca SISCO, ki je nameščena na napravi SCU810, ali pa na

SCADA računalniku in opravlja delo OPC strežnika.



Slika 5: Prednosti standarda IEC61850

(Vir: Lasten)

4.2 Omrežja naprav NEO3000

Naprave sistema NEO3000 lahko komunicirajo na različnih mrežnih vmesnikih.

Glede na izdelavo projekta se nastavijo projektna omrežja, ki jih naprava uporablja

za komunikacijo.

Na napravah FPC680 in CAU380 izberemo želeno omrežje, izbiramo pa lahko med

topologijami omrežja tipa Zvezda, Dvojna zvezda ali RSTP zanka (Ring).

4.2.1 Topologija omrežja Zvezda

V tem omrežju delujejo naprave tako, da je vsaka naprava povezana neposredno na

mrežno stikalo. Vsaka naprava ima po dva mrežna vmesnika z istimi nastavitvami,

kar pa pomeni, da sočasno ne smeta delovati oba, ampak je eden v rezervi in deluje

le pri odpovedi drugega. Slaba stran te vezave je, da pri odpovedi mrežnega stikala

izgubimo vso komunikacijo z napravami, za povezavo pa je potrebno veliko optike in

mrežna stikala z veliko optičnimi vhodi, kar je cenovno neugodno.



Slika 6: Zvezda

(Vir: Iskra Sistemi. Tehnična navodila FPC 680. 2011)

4.2.2 Topologija omrežja Dvojna zvezda

To omrežje izberemo v primeru, da želimo omogočiti komuniciranje naprave z

različnimi nadzornimi sistemi. Omogoča tudi redundantno komunikacijo z ostalimi

napravami.

Slika 7: Dvojna zvezda

(Vir: Iskra Sistemi, Tehnična navodila FPC 680. 2011)



4.2.3 Topologija omrežja RSTP (Ring)

To omrežje omogoča horizontalno redundantno komunikacijo z ostalimi napravami v

zanki. Za to nastavitev potrebujemo ustrezno mrežno opremo oz. primerne

usmerjevalnike. Ta vezava omogoča komunikacijo tudi v primeru okvare katerekoli

naprave v zanki. Je tudi cenovno zelo ugodna, ker je potrebno manj optike in

mrežna stikala z manj optičnimi vrati.

Slika 8: RSTP zanka (Ring)




4.3 Modul za vodenje energetskega voda – CAU 380

Naprava CAU380 je del sistema NEO3000. Zasnovana je tako kot njegova

predhodnica CAU340 za zajem, obdelavo in prenos podatkov, glavna razlika med

napravama FPC680 in CAU380 je, da CAU380 nima zaščitnih funkcij. Uporabna je

lahko predvsem kot računalnik polja, glede projekta pa jo, za razliko od FPC

naprave, lahko poljubno sestavimo. Le-to lahko namreč nastavimo oz. sestavimo

tako, da vsebuje do 110 digitalnih vhodov in do 24 digitalnih relejskih izhodov.

Razlika med CAU340 in CAU380 je, da nova naprava podpira komunikacijski

protokol IEC61850 in horizontalno komunikacijo GOOSE, kar omogoča napravi tudi

vključitev v druge sisteme (SIEMENS, ABB …), podpira pa še IEC60870-5-101, -

104, DNP3 in MODBUS. Naprava ima na čelni plošči poleg signalnih lučk in

funkcijskih tipk tudi že vgrajen LDU zaslon, ki nam grafično z enopolno shemo

predstavlja posamezen energetski vod, v katerega je naprava vključena. Omogoča

nam tudi izdajanje komand, preklop vodenja ter spremljanje meritev. Čelna plošča je

opremljena še z enim ethernet vhodom, preko katerega lahko dostopamo do

naprave.

Slika 9: Modul za vodenje energetskega voda – CAU380

(Vir: Iskra Sistemi. Tehnična navodila CAU 380. 2011)



4.4 Modul za zaščito in vodenje energetskega voda – FPC 680

FPC 680 je tako kot njegov predhodnik FPC 520, naprava za zaščito in vodenje

elektroenergetskega voda. Naprava ima podobne lastnosti kot CAU380, ponuja pa

tudi možnost zaščitnih funkcij.

V osnovi se naprava lahko uporablja pri:

- Izoliranih omrežjih;

- Preko upora ozemljenih omrežij;

- Preko Petersenove tuljave ozemljenih omrežij;

- Neposredno ozemljenih omrežjih;

- Ščitenju nadzemnih vodov v radialnih omrežjih, ki so ozemljena preko upora;

- Ščitenju energetskih vodov v radialnih omrežjih, ki so ozemljena

neposredno;

- Ščitenju dvostransko napajanih vodov v omrežjih ali izoliranih omrežjih, ki so

ozemljena neposredno preko Petersenove dušilke ali preko upora;

Slika 10: Modul za zaščito in vodenje energetskega voda – FPC680


Naprava lahko komunicira tako kot CAU 380 preko IEC61850 ter podpira

horizontalno komunikacijo GOOSE, kar omogoča napravi tudi vključitev v druge

sisteme, podpira pa še IEC 60870-5-101, -104, DNP3 in MODBUS.

Strojna oprema naprave je sestavljena iz kartic, ki so med seboj povezane z vodilom

(BUS), ohišja naprave. Naprava ima lahko vgrajen lokalni prikazovalnik (LDU) na



čelni plošči, lahko pa je lokalni prikazovalnik ločen od naprave, ali pa je naprava kar

brez lokalnega prikazovalnika, odvisno od zahteve kupca. Podatke o alarmih lahko

prikazujemo preko svetlečih diod, ki so vgrajene na čelni plošči naprave.

Naprava je sestavljena iz štirih kartic oz. modulov, in sicer:

- AI-CPU kartica: Vsebuje DSP procesor, zajema analogne izmenične tokove

in napetosti ter enega enosmernega. Je obvezen modul naprave;

- DI kartica: Vsebuje 22 digitalnih vhodov in 22 LED diod, za prikaz stanja

posameznih digitalnih vhodov;

- DC-DO kartica: Modul sestavljata dve kartici, in sicer DC kartica je

namenjena napajanju vseh internih modulov v napravi FPC680, medtem ko

DO kartica vsebuje 8 relejskih izhodov z LED diodami za prikaz stanja

izhodov;

- TRA kartica: Kartico sestavljajo napetostni in tokovni transformatorji, ki jih

določa kupec (1 A ali 5 A). Iz te kartice AI-CPU modul zajema izmenične

veličine;

Slika 11: Notranjost naprave FPC680


4.4.1 Zaščitne funkcije FPC680

Funkcije naprave FPC680 omogočajo tudi zaščito elektroenergetskega voda za

primere, kot so kratkostični pojavi ali visoko-impedančne napake, izpad napetosti,

padec frekvence itd. V napravi delujejo zaščitne funkcije neodvisno ena od druge,

kar pomeni, da lahko delujejo hkrati. Kadar pride do ene ali celo več takih okvar

mora zaščita delovati hitro in selektivno izločiti okvarjeni del omrežja iz obratovanja.



V napravi lahko uporabljamo naslednje zaščitne funkcije:

- Nadtokovna zaščita (kratkostična, smerna);

- Zemljostična zaščita (zemljostična, občutljiva, usmerjena občutljiva);

- Prenapetostna zaščita (2. stopenjska);

- Podnapetostna zaščita (2. stopenjska);

- Zemljostična prenapetostna zaščita;

- Zaščita z negativnim zaporedjem;

- Termična zaščita;

- Tripolni APV z možnostjo nastavitve petih ponovnih vklopov;

- Frekvenčna zaščita;

- Zaščitne funkcije nadzorovanja obrabe polov odklopnika (nastavitev števila

vklopov ali izklopov odklopnika);

- Zaščita pri odpovedi odklopnika.

4.5 PSM – Program System Manager

Aplikacija PSM je programski paket in je osnovno orodje za nastavljanje naprav

sistema NEO3000. Programsko orodje je izdelano po principu kontekstnega

uporabniškega vmesnika in uporablja sodobne gradnike programa, kot so drevesni

prikaz gradnikov sistema, grafični prikaz povezovanja gradnikov, razni zavihki,

namigi, dialogi itd. Aplikacija PSM deluje v okolju Java RE, v operacijskih sistemih

Microsoft Windows 2000, XP, 7,8.

Slika 12: Aplikacija Power System Manager

(Vir: Lasten)



Ob zagonu aplikacije PSM se nam na zaslonu prikaže osnovni zaslon, ki je

sestavljen iz petih podoken in jih prikazuje Slika 13;

1. Projektno drevo;

2. Lastnosti naprave (izbrane v projektnem drevesu);

3. Zavihki z napravami, ki so odprte za nastavljanje;

4. Zavihki posameznih sklopov naprave, ki je izbrana za nastavljanje;

5. Okno, v katerem je prikazan posamezen sklop naprave, ki ga izberemo.

Slika 13: Osnovni zaslon izbrane naprave v aplikaciji PSM

(Vir: Iskra Sistemi. NEO3000, PSM, Uporabniška navodila. 2013)

4.6 Sistemska komunikacijska enota – SCU810

Funkcija naprave SCU810 je v osnovi še vedno enaka, razlika med sistemom

NEO2000 in NEO3000 pa je, da v sistemu NEO3000, SCU810 ni več nujno

potreben za posredovanje informacij naprej na lokalni računalnik. V primeru, da

pride do okvare naprave SCU810, imamo v sistemu NEO3000 še vedno na voljo

daljinsko vodenje in spremljanje celotnega energetskega sistema postaje, v kateri je

sistem vgrajen preko postajnega računalnika SCADA. V sistemu se uporablja

predvsem zaradi lažje izmenjave podatkov med postajami in centri vodenja, tako da

naprava SCU810 opravlja nalogo komunikacijskega pretvornika, ki pretvarja



protokole iz IEC61850 v npr., IEC 60870-5-101 in -104 ter jih pošilja naprej v center

vodenja.

Slika 14: Sistemska komunikacijska enota – SCU810 (NEO3000)

(Vir: Iskra Sistemi. NEO 3000 System, System Description. julij 2012)

Naprava ima še eno prednost v primerjavi z napravo SCU810 iz sistema NEO2000,

in sicer strojna oprema naprave je zasnovana tako, da ne vsebuje gibljivih delov, kot

so ventilatorji na procesorju, sistemski ventilatorji in trdi diski. V primerjavi s svojim

predhodnikom, ki je sestavljen v obliki industrijskega računalnika, je nova naprava

kompaktnejša, v obliki dimenzij 195x238x177, kar je še ena prednost naprave pred

svojim predhodnikom, saj je kompaktnejša in primerna za vgradnjo, tudi v omare

vodenja manjših dimenzij.

Poleg že omenjenega komunikacijskega pretvornika omogoča naprava SCU810

dostop do naprav FPC680 in njihovih parametrov ter snemanje oscilografije.

Naprava oziroma komunikacijski računalnik SCU810 v sistemu NEO3000 uporablja

operacijski sistem Microsoft Windows XP ali 7. Na računalniku mora biti za pravilno

delovanje sistema naložena aplikacija EWD32 in scu810.exe ter v računalnik

vgrajena strojna oprema Watch Dog, ki skrbi za pravilno delovanje aplikacije

oziroma same naprave SCU810. Z vidika programske opreme sta si napravi

SCU810 sistema NEO2000 in NEO3000 torej zelo podobni. Glavna razlika v

programski opremi je, da SCU810 v sistemu NEO3000 omogoča pretvorbo

protokola IEC61850 v druge protokole. V ta namen je na računalnik nameščen

komunikacijski vmesnik AX-S4 61850 Client (IEC61850 odjemalec ->OPC strežnik),



proizvajalca SISCO, ki zbira podatke iz ostalih naprav v sistemu, od koder jih nato

aplikacija scu810.exe združuje in posreduje centrom vodenja ali tretjim napravam po

drugih komunikacijskih protokolih.

4.7 Komunikacijski usmerjevalnik – Ruggedcom

Naprave sistema NEO3000 povezujemo s komunikacijskimi usmerjevalniki, ki

podatke iz naprav usmerjajo na SCU810 ali SCADA računalnik. V podjetju Iskra

Sistemi v ta namen uporabljamo usmerjevalnike proizvajalca Ruggedcom.

Usmerjevalnik Ruggedcom uporablja spletni brskalnik za dostop do nastavitev

naprave. Spletna aplikacija se imenuje ROS (Rugged Operating System).

Slika 15: Ruggedcom usmerjevalnik RS900

(Vir: Lasten)

Slika 16: ROS aplikacija za dostop do nastavitev naprave

(Vir: Lasten)



4.8 Programski paket MCE940 – SCADA

SCADA je del sistema NEO3000. Večina razdelilnih transformatorskih postaj ima

lokalni računalnik (SCADA), na katerem je v obliki enopolnih shem prikaz stikališča,

ki ga zajema postaja. SCADA aplikacija se zažene avtomatsko ob zagonu

računalnika, ob tem pa se avtomatsko zaženejo še vsi drugi programi, ki so potrebni

za pravilno delovanje aplikacije.

Programski paket, ki je vključen v sistemu NEO3000, deluje na operacijskih sistemih

Windows XP in Windows 7 ter vsebuje naslednje funkcije in značilnosti:

- Prikaz stikališča, ki je vključen na postaji v obliki enopolnih shem;

- Alarmiranje dogodkov s časom ali brez;

- Shranjevanje podatkov v listah alarmov;

- Izdajanje komand z vgrajenimi blokadami;

- Grafični prikaz meritev moči in tokov;

- Števčne meritve energije;

- Statistike delovanja odklopnikov in zaščit.

5 PROGRAMSKA OPREMA SCADA – PODROBNO

Programsko opremo SCADA sestavlja programski paket Proficy iFix 5.1,

ameriškega proizvajalca GE Fanuc, ki ga je podjetje Iskra Sistemi dopolnilo za

delovanje v elektroenergetskem sistemu. Programska oprema iFix uporablja tudi

OPC gonilnik s podporo za komunikacijo z aplikacijo AX-S4 Client (IEC61850),

omogoča pa tudi povezavo po komunikacijskem protokolu IEC 60870-5-104.

Na računalnik SCADA podatki prihajajo na naslednji način: v primeru uporabe

komunikacijskega vmesnika OPC s podporo za IEC61850 potrebujemo še en

komunikacijski vmesnik AX-S4 61850, ki zbira podatke iz ostalih naprav v sistemu.

V tem primeru imamo dva komunikacijska vmesnika SISCO, saj enega že

uporabljamo v napravi SCU810, ki nam potem podatke pretvarja v druge protokole,

primerne za centre vodenja. Ker ta komunikacijski vmesnik ni last podjetja Iskra

Sistemi, je treba vsakega kupiti oziroma dobiti licenco za delovanje, kar predstavlja

dodaten strošek na izvedenem projektu. V prihodnosti se predvideva razvoj lastnega

odjemalca za IEC61850.

Glavni razlog za uporabo dveh komunikacijskih vmesnikov SISCO je v tem, da lahko

stanje energetskega sistema spremljamo naprej recimo na SCADA računalniku (ker

SISCO vmesnik in naprave komunicirajo po protokolu IEC61850), tudi če odpove

naprava SCU810, kar pa v primeru, da uporabljamo komunikacijski vmesnik OPC, ki



uporablja protokol IEC60870-5-104, ne bi bilo možno, saj v tem primeru SCADA

računalnik dobiva vse informacije preko naprave SCU810.

Informacije oziroma podatki se na SCADA računalnik prenašajo glede na

spremembo in se zapisujejo v komunikacijsko tabelo. Ko so podatki zbrani v

komunikacijski tabeli, jih prevzame naslednje opravilo (SAC – Scan alarm and

control) oziroma podprogram iFix-a in jih preverja, če so znotraj alarmnih meja ter jih

vpisuje v procesno podatkovno bazo. Ta je sestavljena iz t. i. blokov, ki so osnovne

funkcionalne enote v procesni podatkovni bazi. Bloki obdelujejo številne informacije,

kot so stanja, trenutne vrednosti meritev, alarmne meje itd. Vsak blok mora imeti

svoje ime, ki je unikatno in se uporablja v obliki grafičnega prikaza tega podatka.

Običajno je vsak posamezni blok namenjen obdelavi enega podatka, tako da

moramo za vsak alarm oziroma signal dodati svoj blok. V ta namen so v podjetju

Iskra Sistemi razvili še en podprogram, ki sestavlja aplikacijo SCADA, in sicer

MCE940-PSS. Ta podprogram predstavlja zbirko posebnih blokov, ki so značilni v

elektro-distribuciji. Program MCE 940-PSS je v programski opremi SCADA izveden

tako, da lahko uporabnik nastavlja programske komponente na enak način kot

komponente glavnega programa iFix.

5.1 SISCO AX-S4 61850Client

Program AX-S4 61850, proizvajalca SISCO Inc. je komunikacijski vmesnik, ki

omogoča dostop do podatkov v realnem času preko komunikacijskega protokola

IEC 61850, uporablja pa se preko TCP/IP omrežij. Deluje v okolju Microsoftovih

Windowsov s podporo za OPC in DDE odjemalce. Program je zasnovan tako, da

omogoča običajnim OPC odjemalcem komunikacijo z ostalimi napravami, ki

komunicirajo po protokolu IEC 61850.

AX-S4 61850 Client se avtomatsko zažene ob vklopu računalnika. Uporabniški

vmesnik pri pravilnem zagonu prikazuje Slika 17. V Zgornjem oknu (AX-S4 61850

Client Status) lahko vidimo informacije o trenutnem statusu odjemalca, aktivnih

povezavah itd., v spodnjem (AX-S4 61850 Client Log) pa preteklo dogajanje

oziroma zapise v log datoteko programa.



Slika 17: Okno AX-S4 61850 Client

(Vir: Lasten)

V primeru nepravilnega zagona se napake izpišejo v Axs461850Client.log in

Axs461850Client.err datoteki.

Stanje povezav lahko pogledamo v podoknu AX-S4 61850 Connection State (Slika

18Slika 18), ki ga odpremo z izbiro View->Connection State oziroma s klikom na

ikono.

Slika 18: Okno AX-S4 61850 Connection State



(Vir: Lasten)

5.2 OPC vmesnik

OPC (OLE for Process Control) specifikacija je namenjena spajanju programov

višjega in nižjega nivoja. Programska oprema OPC omogoča značilno obliko

strukturiranja, saj je transparentna glede izvora in tipa podatkov. OPC strežnik je

zasnovan tako, da črpa podatke iz naprav (FPC, CAU …) in jih pošilja naprej

programski opremi (SCADA, SCU810 …).

Program OPC je v sistemu NEO3000 vmesnik med strežnikom AX-S4 61850

(SISCO) in procesno podatkovno bazo programske opreme Proficy HMI/SCADA

(iFix). Njegova naloga je osveževanje podatkov v procesni podatkovni bazi.

Parametriranje gonilnika poteka preko vmesnika (Slika 19), ki je standardni del

paketa Proficy HMI/SCADA (iFix).

Slika 19: Gonilnik OPC

(Vir: Lasten)



5.3 EVENT2-SQD

Ta aplikacija je namenjena obdelavi procesnih dogodkov, ki jih pobira iz procesne

baze (iFix). Program nato podatke zapisuje v podatkovno bazo, ki jo lahko

uporabljamo za pregled in analizo dogodkov, ki so nastali v preteklosti (zgodovina).

Program je namenjen tudi zapisovanju dogodkov v TXT blok, na dnu zaslona

delovnega okolja Workspace pa lahko zadnjih pet dogodkov tudi vidimo. Program

služi še za zapisovanje dogodkov na tiskalnik.

Slika 20: Program EVENT2-SQD

(Vir: Lasten)



5.4 Liste dogodkov – iReports

Programski paket za poročila iReports je namenjen prikazovanju in analizi podatkov,

ki so nastali v preteklosti. Programski paket omogoča uporabo poljubnih komponent

poročil glede na izbran projekt. Hkrati uporablja internetno ASP tehnologijo, kar

omogoča prikaz poročil v poljubnem Internetnem brskalniku.

Aplikacija ponuja naslednje menije:

- Lista alarmov;

- Lista dogodkov;

- Lista dogodkov visoke resolucije;

- Tabele analognih meritev;

- Dnevnik odklopnikov;

- Dnevno poročilo;

- Arhiviranje podatkov.

Slika 21: Aplikacija iReports

(Vir: Iskra Sistemi. NEO 3000 System, System Description. julij 2012)



6 RP BALOS

6.1 Splošno

RP Balos je postaja, ki obratuje brez posadke z možnostjo daljinskega vodenja 20

kV stikališča. Objekt sestavlja 20 kV stikališče, akumulatorski prostor, skladišče,

komandni prostor in kabelski prostor, ki je v kletni etaži objekta.

Slika 22: Elektro distribucijska postaja RP Balos

(Vir: Lasten)



6.2 Napajanje 20 kV stikališča

Novo stikališče sestavljajo trije sektorji iz plinsko izoliranih celic z enosistemskim

sistemom zbiralk, ki napajajo vse 20 kV odvode, nazivni tok zbiralk pa je 1250 A.

Ko sistem obratuje v normalnem stanju, se sektor 1 napaja iz 20 kV DV TRŽIČ 1,

medtem ko sektorja 2 in 3 napaja 20 kV DV TRŽIČ 2. Vzdolžne ločitve zbiralnic so

izvedene preko celic SPOJNO POLJE. Pri normalnem obratovanju sistema je

spojno polje =J05 v izklopljenem stanju, spojno polje v =J10 pa v vklopljenem

stanju.

Celice J01 BPT HE 2 CEGELŠE, JO2 BPT HE 4, J03 HE LOMŠČICA IN J15 BPT

HE 3, so vodne celice in so namenjene samostojnim proizvodnim enotam

hidrogeneratorjev. Vsebujejo zaščitne naprave v skladu z navodili za priklop malih

elektrarn do10 MVA, imajo pa tudi dograjene tokovne in merilne transformatorje za

potrebe obračunskih meritev in zaščite.

Slika 23: Prenovljeno 20 kV stikališče v RP Balos

(Vir: Lasten)



6.2.1 Napajanje lastne porabe

Lastna raba se napaja preko transformatorja lastne rabe moči 250 kVA, ki je

priklopljen na 20 kV stikališče. Transformator lastne rabe služi kot glavno napajanje

lastne rabe in jo napaja preko nizkonapetostnega stikala. Transformator je v

normalnem obratovanju priklopljen v celici =J08. Rezervno napajanje je izvedeno iz

TP BALOS preko stikala.

Skupna omara razdelilca lastne rabe (=NE/NJ/NK+LR) se nahaja v komandnem

prostoru. Omara vsebuje razdelilec razsmerjene napetosti (=NJ+LR), ki se napaja iz

razsmernika in razdelilec izmeničnega razvoda (=NE+LR), ki se napaja preko stikala

iz usmernika in stikala iz baterij.

V primeru okvare oz. izpada osnovnega napajanja lastne rabe se izvede avtomatski

preklop napajanja razdelilca ND na rezervni dovod iz razdelilca TP BALOS. V

primeru izpada usmernika, se porabniki lahko napajajo preko akumulatorske baterije

A50Ah, 110 VDC.



Slika 24: Enopolna shema 20 kV stikališča

(Vir: Elektro Gorenjska. Navodila za obratovanje in vzdrževanje RP Balos 20 kV.

Kranj, oktober 2011)



6.3 Sestava izvodne celice

Celice proizvajalca Siemens imajo vgrajene zaščitne naprave FPC680, na katere so

ožičeni položaji odklopnika in ločilk ter signalizacija za prisotnost napetosti. Prav

tako se v vsaki celici na FPC680 zajema tok, medtem ko se merilne napetosti

prenašajo iz merilne celice. Naprava FPC680 je povezana v sistem za zaščito in

vodenje preko optičnih vlaken, prav tako pa je v t. i. verigo povezana s sosednjo

celico oz. napravo FPC680, ki je v njej. To je izvedeno zaradi signaliziranja okvare

naprave oz. izpada avtomata zaščite.

Slika 25: Povezava celice v sistem za zaščito in vodenje

(Vir: Iskra Sistemi. Projekt za izvedbo, Sistem vodenja in zaščite, rekonstrukcija RP

20kV Balos. Ljubljana 2013)



Notranji del celic sestavlja na dnu kabelski del s kabelskimi končniki ter tokovni

transformatorji in odvodniki prenapetosti. Na sredini celice je stikalni blok, v katerem

se nahaja vakuumski odklopnik tipa 3AH SIEMENS, 800 A, z motornim pogonom. V

celici se prav tako nahaja tri-položajno ločilno ozemljilno stikalo. Ob manipulacijah

za morebitne napačne manevre skrbijo mehanski in elektromagnetni zapahi, tako da

se manipulacije lahko izvajajo le ob pravilnih pogojih.

Navadno izvodno celico v stikališču upravljamo ročno, razen odklopnika, s

posebnimi ročicam za ozemljitveno ločilko in zbiralnično ločilko. Dovodne in spojne

celice imajo poleg daljinsko vodenega odklopnika tudi možnost daljinskega

upravljanja z ločilkami.

Slika 26: Zunanji videz izvodne celice

(Vir: Lasten)



7 REALIZACIJA PROJEKTA V RP BALOS

Realizacija rekonstrukcije daljinskega vodenja na objektu je bila izvedena v sklopu

dogovora med podjetjem Iskra Sistemi in Elektro Gorenjska iz leta 2005, ko sta

podpisali dogovor o izvedbi pilotskega projekta daljinskega vodenja in instalacije

sistema zaščite v RP Balos.

Rekonstrukcija daljinskega vodenja v RP Balos se je izvedla v drugi polovici leta

2013 zaradi obstoječega stanja, ki je služil kot testni poligon, na katerem je bil

izveden pilotski projekt daljinskega vodenja sistema NEO3000. Pilotski projekt, ki je

bil predhodno implementiran v objektu RP Balos, je močno pripomogel k izboljšanju

sistema in je kmalu začel delovati v različnih distribucijskih razdelilnih

transformatorskih postajah v Sloveniji, in sicer v posodobljeni izvedbi. Bistvena

razlika med prvotno zasnovanim sistemom NEO3000 in današnjim je, da sistem

NEO3000 vsebuje protokol IEC61850, končno pa sistem vodenja ni več odvisen

samo od vseh naprav, ampak lahko deluje naprej tudi pri odpovedi posameznega

modula. Realizirano podobo je sistem vodenja dobil na objektih, kot so RP Škofljica,

RP Visoko ter kombinaciji sistemov NEO2000 in NEO3000 v RTP Bohinj. Z uspešno

izpeljanimi projekti je bil sistem, ki se je precej preoblikoval, potrebno prenesti še na

RP Balos.

7.1 Nastavitve zaščit v RP Balos

Nastavitve zaščit so na objektu izvedene in določene s strani Elektro Gorenjska. Ob

nastavitvi in preizkusu relejne zaščite (FPC680), se vodijo zapisniki, v katerih morajo

biti navedene izmerjene vrednosti parametrov. Vse zaščitne naprave FPC680 so

bile preizkušene že pred vključitvijo v obratovanje.

V RP Balos se uporablja naslednje zaščite, ki so določene s posebej razvitimi

programi (Gredos, Siemens, Sincal …):

- Nadtokovna zaščita je izvedena glede na termično zmožnost kabla,

daljnovoda in je nastavljena na vrednost trajno dopustnega toka glede na

najnižji prerez vodnikov na izvodu. Zaščita deluje na izklop odklopnika, ki je

časovno zakasnjena in signalizirana v DCV in postajni računalnik;

- Kratkostična zaščita je prav tako izvedena glede na termično zmožnost

kabla oz. daljnovoda, nastavlja pa se glede na večkratnik nazivne vrednosti

toka tokovnih merilnih transformatorjev. Zaščita deluje na izklop odklopnika,

je brez časovne zakasnitve in se signalizira v DCV in postajni računalnik;

- Pretokovna zemeljskostična zaščita je nastavljena na dve stopnji, ker je

nevtralna točka transformatorja ozemljena preko 80 Ω upora. Zaščita deluje

pri tokovih večjih od 50 A, na izklop odklopnika in s časovno zakasnitvijo 0,1

s ter se signalizira tako v DCV kot na postajni računalnik;



- Smerna zemeljskostična zaščita deluje pri toku večjem od 2,5 A na izklop

odklopnika s časovno zakasnitvijo 0,1 s in signalizacijo na DCV in postajni

računalnik;

- Podfrekvenčna zaščita je aktivirana na nekaterih izvodih, in sicer zaradi

razbremenjevanja omrežja ob večjih havarijah. Stopnje in zmanjšanja

predpiše ELES, trenutno pa so naprave nastavljene na eno od treh

vrednosti: 48,8 Hz, 48,4 Hz in 48,0 Hz. Delujejo s časovno zakasnitvijo in na

izklop odklopnikov, signalizirajo pa se v DCV in postajni računalnik tisti

izvodi, ki so predvideni za izklop po zaščiti. To je izvedeno zaradi preprečitve

razpada elektroenergetskega sistema;

- APV je izveden tako, da lahko vse zaščite, razen podfrekvenčne, prožijo

avtomatski ponovni vklop, če je ta aktiviran. V primeru, da se APV ne izvede

oz., da je ponovni priklop neuspešen zaradi trajne napake na izvodu,

naprava odda signalizacijo za ''definitivni izklop''. APV prav tako ne deluje pri

ročnem vklopu okvarjenega voda ali če okvara nastane v času blokade

naprave v prvih 5 s po ročnem vklopu. Počasen APV je izveden na kablu, in

sicer na 30 s, hitri in počasni pa povsod, kjer je daljnovod, deluje pa na

0,3/30 s;

Dodatno se na objektu uporablja še zaščita ločilnega mesta, in sicer za vodne

celice oz. elektrarne. Te nastavitve so določene glede na navodila za

priključevanje in obratovanje elektrarn do 10 MVA, poleg ostalih zaščit pa se

uporabljajo še Prenapetostna in Podnapetostna ter Nadfrekvenčna zaščita.



7.2 Potek realizacije projekta

Ker se je sistem spremenil skoraj v celoti, je bilo treba objekt obravnavati kot

novogradnjo, kar pa vključuje tudi prevezavo in predelavo omar, zbiranje informacij,

dodatne zahteve kupca ter izdelava nove projektne dokumentacije.

7.3 Projektna dokumentacija

Projektna dokumentacija nam služi kot osnovno sredstvo za nadaljnje delo, saj

vsebuje vse ključne podatke za vsako napravo sistema NEO3000, ki je na objektu,

izdela pa jo projektant.

Slika 27: Projektna dokumentacija

(Vir: Iskra Sistemi. Projekt za izvedbo, Sistem vodenja in zaščite, rekonstrukcija RP

20kV Balos. Ljubljana 2013)



7.4 Spiski informacij

Vse informacije, ki jih ponuja projektna dokumentacija, zberemo v t. i. spiske

informacij, ki jih nato uporabljamo za izdelavo projekta. Spiski signalov zajemajo vse

informacije za vsako napravo posebej, od oznak priključnih sponk, do naslavljanja

signalov, ki jih ponuja naprava. V spiskih informacij navedemo tudi ime naprave, ki

je unikatno in ga uporabimo kasneje pri nastavljanju samih naprav, SCU810 in

SCADA aplikacije, saj bi v primeru podvojenih imen naprav v sistemu prišlo do

napake, saj sistem ne bi vedel, za katero napravo gre. Za lažjo izdelavo samih

spiskov informacij in kasnejšo uporabo pri izdelavi SCADA ter nastavljanju naprav in

SCU810 aplikacije so v Iskra Sistemih sprejeli nekatera določila, ki jih je treba

upoštevati pri izdelavi spiskov informacij.

Slika 28: Primer spiskov signalov

(Vir: Lasten)

Izdelani spiski signalov se v končani izvedbi pošljejo v pregled kupcu, ki jih pregleda

in naroči morebitne popravke.



7.5 Nastavljanje naprav FPC680 in CAU380

Vse naprave sistema NEO3000 je potrebno povezati po projektu v sistem, pred tem

pa jih je treba nastaviti. To storimo s programskim paketom PSM.

7.5.1 PSM – nastavljanje naprav

Za nastavljanje naprav s PSM vmesnikom moramo najprej v projektnem drevesu

ustvariti novo postajo, v kateri so potem vse naprave, ki so vključene v sistem

NEO3000 oz. so nastavljene s programskim vmesnikom PSM.

Postajo gradimo tako, da najprej kreiramo napetostne nivoje, potem posamezne

izvodne celice in nazadnje izdelamo naprave.

Slika 29: Drevesni prikaz naprav v RP Balos

(Vir: Lasten)



Napravo kreiramo tako, da z desnim gumbom kliknemo na izvodno celico, v kateri

želimo ustvariti napravo in izberemo meni ''Create device''. V oknu, ki ga prikazuje

Slika 30, izberemo tip naprave, ki jo želimo nastavljati in njeno ime.

Slika 30: Okno za dodajanje naprave CAU380 ali FPC680

(Vir: Lasten)

Ko dodamo napravo v projektno drevo, jo lahko začnemo nastavljati. Z dvoklikom na

napravo se nam izrišejo na zaslon vsi zavihki sklopov naprave, ki jih lahko

nastavljamo.

Z izborom posameznega zavihka aktiviramo nastavitve posameznega sklopa.

Naprave sistema NEO 3000 vsebujejo naslednje sklope:

- Settings – nastavljanje zaščit in drugih parametrov v obliki tabel;

- Confguration – grafično povezovanje med posameznimi moduli;

- Communication – nastavljanje komunikacije;

- Monitoring – pregledovanje oscilografij, dogodkov, števcev zaščit;

- Diagnostics – diagnostika o delovanju naprave.



7.5.2 Zavihek Settings

Ta sklop naprave je namenjen predvsem nastavljanju zaščit, če uporabljamo

napravo FPC680, drugače pa meni ponuja tudi nastavitve merilnega območja tokov

in napetosti. Običajno ta meni nastavljamo na koncu, saj se le-ta spreminja vsakič,

ko v zavihku Configuration dodamo nov modul, ki ga vsebuje naprava. Še ena

pomembna stvar zavihka Settings je, da je razdeljen na dva dela, in sicer na levi

lahko spreminjamo nastavitve trenutno izbrane naprave, na desni pa lahko gledamo

nastavitve katerekoli naprave, ki je vključena v postaji. To je še posebej primerno,

kadar želimo primerjati nastavitve dveh naprav. V primeru, da smo priključeni v

omrežje postaji oz. da je naprava, ki jo želimo nastavljati dosegljiva, lahko na

desnem spodnjem delu zaslona izberemo napravo, ki nam v primeru, da

spreminjamo nastavitve na levi, označuje spremembe posameznih lastnosti

podmenijev.

Slika 31: Zavihek Settings

(Vir: Lasten)



7.5.3 Zavihek Configuration

V zavihku Configuration lahko s pomočjo grafičnih modulov nastavljamo napravo.

Izbiramo lahko med različnimi moduli (posamezni moduli se nahajajo na zgornjem

delu zavihka), kot so zaščite, časovniki, logična vrata itd. ter jih povezujemo med

seboj.

Slika 32: Zavihek configuration

(Vir: Lasten)

V spodnjem delu zavihka Configuration lahko izbiramo posamezne liste tega

zavihka. Listi so urejeni glede na smiselnost sklopov (meritve, digitalni vhodi,

tokovne zaščite, napetostne zaščite …). Na desni strani okna so parametri trenutno

izbranega modula. Prikazane so na enak način kot v zavihku Settings.



7.5.4 Zavihek Communication

Zavihek Communication je namenjen nastavljanju komunikacije naprave z drugimi

napravami v sistemu. Preden začnemo nastavljati komunikacijo, moramo izbrati

komunikacijski protokol, ki ga bo naprava uporabljala in ga izberemo na dnu menija.

Eden od možnosti je tudi lokalni grafični prikazovalnik LDU.

Slika 33: Zavihek communication

(Vir: Lasten)

Če kliknemo na izbrani protokol, se nam na desni strani prikažejo osnovne lastnosti

naprave, kot so ime, tip naprave in IP naslov, preko katerega naprava komunicira z

drugimi napravami oz. preko katerega lahko tudi dostopamo do nje.



7.5.5 Nastavljanje lokalnega prikazovalnika LDU

Če z napravo uporabljamo še lokalni prikazovalnik, moramo posebej nastaviti še

nastavitve v tem meniju.

Slika 34: Zavihek LDU

(Vir: Lasten)

7.6 Nastavljanje sistemskega komunikacijskega računalnika

SCU810

V RP Balos nam naprava SCU810 služi za komunikacijo med napravami in centrom

vodenja. Naprave podatke pošiljajo na napravo SCU810 po protokolu IEC61850,

kjer jih AX-S4 61850 Client, ki je naš OPC strežnik, posreduje naprej aplikaciji

scu810.exe, v kateri je nameščen OPC odjemalec. Da lahko aplikacija scu810.exe

pravilno deluje, jo je treba še pravilno konfigurirati, kar naredimo v tekstovni datoteki

scu810.rep.

To datoteko sestavljajo posamezne tabele, ki so definirane v drugi tekstovni datoteki

scu810.dic. Zaradi programskih zahtev se vsaka tabela začne z oglatim oklepajem

''['' in zaklepajem '']'', med katerima je ime tabele. Tabelo zaključimo z oglatima

oklepajema ''[]''.



Slika 35: Konfiguracijska datoteka scu810.rep

(Vir: Lasten)

Vsako izbrano tabelo moramo nastavljati po programskih pravilih, ki so določena na

vrhu vsake tabele. Za primer vzemimo komunikacijo s centrom vodenja iz RP Balos,

ki uporablja protokol IEC60870-5-104. Tabele, ki jih uporabljamo za ta protokol, so:

- [RCMAN SETTINGS:LOGICAL/PHYSICAL];

- [RCMAN SETTINGS:TCPIP];

- [LINK:CHANNEL LIST];

- [LINK:IEC8705_104];

- [I104A MAIN:REDUND_TAB];

- [I104A MAIN:SYS_RES];

- [I104A MAIN:OPTIONS];

- [I104A MAIN:TRANSL_TAB].

V vsaki od naštetih tabel moramo nato vnesti parametre, ki se nanašajo na

določeno tabelo.



Slika 36: Primer konfiguracijske tabele v scu810.rep

(Vir: Lasten)

7.7 Nastavljanje AX-S4 61850 Client

Aplikacija AX-S4 61850 Explorer (Slika 37) je namenjena konfiguriranju AX-S4

61850 Client-a. S pomočjo te aplikacije spreminjamo in dodajamo naprave, s

katerimi želimo komunicirati.

Slika 37: AX-S4 61850 Explorer

(Vir: Lasten)



Naprave dodajamo v sistem na dva načina. Prvi način je, da konfiguracijo

preberemo neposredno iz vsake naprave posebej, drugi način pa je, da

konfiguracije naprav pridobimo iz SCD datoteke, ki jo kreiramo s PSM aplikacijo.

Če dodajamo naprave z branjem konfiguracije iz naprave, potem določimo AR name

(Application Reference Name) in IP naslov naprave. Ko smo to naredili, moramo

napravo dodati med ''Phisycal Devices''.

Slika 38: Ročno dodajanje naprave

(Vir: Lasten)

Ko s klikom na gumb ''Save'' zaključimo z dodajanjem naprave, se nam avtomatsko

prebere vsa konfiguracija iz naprave, ki traja maksimalno 30 sekund.

V primeru, da naprave nimamo priključene na sistem, lahko konfiguracijo naprave

dobimo z uvozom SCD datoteke. V tem primeru nam ni treba dodajati AR name in

IP naslova naprave, saj so te nastavitve že v SCD datoteki. V meniju, ki se nam

odpre s klikom na ''Add Devices'', izberemo pot, kjer se nahaja ta SCD datoteka in

napravo, ki jo želimo dodati.



Slika 39: Dodajanje naprave iz SCD datoteke

(Vir: Lasten)

7.8 Nastavljanje komunikacijskega gonilnika OPC

Gonilnik predstavlja vmesnik med aplikacijo AX-S4 61850 Client in procesno

podatkovno bazo aplikacije iFix. Parametriranje se začne z dodajanjem OPC

strežnika. Tega dodamo tako, da v meniju iz seznama izberemo

SISCO.AXS4MMS.5. Izbrano ime se na ta način uporablja v procesni podatkovni

bazi, ko določamo naslov signala.

Slika 40: Izbira OPC strežnika

(Vir: Lasten)



Strežniku nato dodamo več skupin signalov. Na desni strani okna izberemo strežnik

in nato v spodnjem delu okna izberemo drugo ikono. Odpre se nam okno z

lastnostmi skupine (Slika 41). V polje ''Group Name'' vpišemo unikatno ime skupine.

Slika 41: Okno z lastnostmi določene skupine signalov

(Vir: Lasten)

Vsaki skupini nato dodelimo posamezne signale. Na desni strani izberemo želeno

skupino in nato izberemo tretjo ikono v spodnjem delu okna. Vpisati je treba vsak

signal, ki nastopa v sistemu. Ime signala vpišemo v polje ''Item Name''. Ime mora biti

unikatno.

Slika 42: Okno z lastnostmi signala

(Vir: Lasten)



V polje ''Item ID'' vpišemo IEC61850 naslov signala. Ena možnost je, da naslov

natipkamo, druga možnost pa je, da naslov izberemo iz OPC strežnika. To naredimo

tako, da kliknemo na gumb ''Browse Server'' ter v seznamu, ki se nam odpre,

najdemo pripadajoči naslov. Gonilnik običajno nastavljamo na podlagi spiskov

informacij, ki že vsebujejo vse potrebne naslove. Naslovi se morajo ujemati z imeni

v procesni podatkovni bazi.

7.9 Izdelava procesne podatkovne baze – PDB

Procesno podatkovno bazo nastavljamo preko iFix-ovega programa Database

Manager. Vsebuje različne tipe blokov, kot so SAI, CMA, SMD, SDI … V bazi en

blok predstavlja en podatek oz. signal, razen v primeru skupinskih blokov.

Slika 43: Procesna podatkovna baza PDB

(Vir: Lasten)

Posamezni bloki prejemajo podatke iz t. i. DIT (Driver Image Table) in so povezani z

OPC vmesnikom za IEC61850. Bloki so izdelani tako, da se osvežujejo periodično

oz. javljajo vsako spremembo. Spodnja slika prikazuje blok tipa SAI, ki zajema

meritev faznega toka IL1 za izvodno celico J01 v RP Balos. V tem tipu bloka poleg

unikatnega imena in naslova za vmesnik OPC nastavljamo še merilni doseg

meritve.



Slika 44: Blok tipa SAI

(Vir: Lasten)

7.10 Izdelava procesnih zaslonov – Workspace

Procesne zaslone izdelujemo z iFix programsko opremo Workspace. Program

sestavlja sistemsko drevo, delovno območje, vrstica z zavihki oz. meniji in t. i.

orodjarne. V programu ločimo dva načina delovanja: Razvojnega (Configure mode),

ki je namenjen razvoju aplikacije in izvajalskega (Run mode), v katerem se aplikacija

izvaja.

Slika 45: Workspace – razvojni način delovanja

(Vir: Lasten)



Grafični prikaz položajev odklopnikov, ločilk in prikaz meritev sestavljajo objekti, ki

jih je mogoče animirati na notranje spremenljivke, poljubno spremenljivko v bazi ali

pa na drugi objekt.

Sam videz zaslonov ne predstavlja nobenih omejitev glede risanja, saj se za

izdelavo objektov uporabljajo standardna orodja.

7.11 Nastavljanje iReports– LISTE

V RP Balos, so LISTE predvidene za analizo časovnih dogajanj. Za zagon aplikacije

potrebujemo programski paket iReports, ki pa ga je treba še nastaviti preko

konfiguracijske datoteke config.mdb.

Slika 46: Konfiguracijska datoteka config.mdb

(Vir: Lasten)

To je Microsoftova Accessova datoteka, v kateri nastavljamo, določamo in filtriramo

celice, ki jih želimo prikazovati v Listah dogodkov, dogodke visoke resolucije,

meritve … Te opcije spreminjamo ali določamo v posameznih tabelah, ki sestavljajo

to datoteko.



Vsi dogodki, ki se zgodijo na sistemu in se prikazujejo v Listah dogodkov, se

shranjujejo v arhivsko datoteko db2.mdb (Slika 47). Tudi to je Microsoftova

Accessova datoteka in je prav tako sestavljena iz tabel. Tabele so ločene glede na

tip podatka in razvrščene po mesecih.

Slika 47: Konfiguracijska datoteka db2.mdb

(Vir: Lasten)



8 TESTIRANJE NAPRAV IN PROGRAMSKE OPREME

SISTEMA NEO3000

Preden lahko naprave in programsko opremo vgradimo na objekt, jo je treba še

testirati. Testiranje poteka v tovarni Iskra Sistemi in na objektu (RP Balos).

8.1 Testiranje v tovarni

Testiranje v tovarni zajema pregled in preizkus naprav ter SCADA programske

opreme, ki bo potem vgrajena na objektu. Naprave se preizkušajo tako, da se

vzpostavi modemska povezava med tovarno Iskra Sistemi in centrom vodenja. V

tovarni Iskra Sistemi potem z opremo za simuliranje (TEDAM, OMICRON …)

simuliramo alarme, meritve, zaščite ter položaje odklopnikov in ločilk, ki se zajemajo

preko posameznih naprav. Ko se testiranja v tovarni zaključijo, sledi tovarniški

prevzem (FAT), kjer kupec opremo še vizualno in funkcionalno pregleda ter preda

dokumentacijo PZI in protokole o tovarniškem preizkušanju.

Slika 48: Testiranje naprave v tovarni Iskra Sistemi

(Vir: Lasten)



8.2 Testiranje na objektu

Testiranje na objektu se začne, ko se uspešno zaključi FAT in opremo ustrezno

vgradi na objektu. Testiranje se izvede na vseh napravah, ki so vključene v sistem

za zaščito in vodenje. Testirajo se na način, da se z orodjem za simuliranje tokov in

napetosti (Omicron) vriva napetosti in tokove preko sponk v posameznih omarah z

vgrajenimi napravami FPC ali CAU. Testira se tudi signalizacija v vsaki omari

posebej. Posebej se testirajo tudi položaji odklopnikov, ločilk ter ozemljitvenih

nožev, velik poudarek med testiranjem pa je tudi na pregledu ozemljitve vsake

naprave posebej zaradi delovanja elektromagnetnega sevanja (EMC), ki lahko

močno vpliva na delovanje naprave. Med izvajanjem testiranja se signalizacija

pregleduje na sami omari, LDU prikazovalniku, lokalnem računalniku SCADA,

centru vodenja in prikazu izpisov na tiskalnik in v Listah dogodkov.

Po končanem testiranju preide postaja v začasno poskusno obratovanje, med

katerim se odpravijo še zadnje pomanjkljivosti, izvede pa se tudi tehnični pregled

postaje in opreme. Ob zaključku realizacije projekta se izvede še šolanje kadra, ki

bo upravljal sistem.

Slika 49: Testiranje na objektu v RP Balos

(Vir: Lasten)



8.2.1 Primer testiranja zaščite naprave

V primeru bom prikazal, kako smo testirali nadtokovno zaščito naprave FPC680,

izvodne celice J14 Bistrica 20 kV. Za simulacijo tokov in napetosti sem uporabil

generator izmeničnih tokov in napetosti Omicron ter programsko opremo Omicron

Test Universe v2.40.

Za sam test zaščite naprave ter signalizacije ne potrebujemo podatkov o kablu, ki je

uporabljen na izvodu, vendar pa mora biti izbran v skladu s standardom in pred

uporabo ustrezno preizkušen.

Kabel je sestavljen iz več odsekov, odseki povezujejo TP. Uporabljen je kabel

XHP48A, 3x1x150. Tokovni merilni transformatorji so prestave 150/1 A.

Slika 50: Kabel uporabljen na izvodu J14 Bistrica

(Vir: Elektro Gorenjska)

Podatki kabla:

- Nazivna napetost: U0/U = 12/20 kV;

- Najvišja omrežna napetost: Um = 24 kV;

- Preizkusna napetost: Ui = 15 kV;

- Tokovna obremenitev 12/20 kV = 220 A (temp. zraka 30 °C, temp. kabla 90

°C);

- Dopustni kratkostični tok pri trajanju 0,1 s = 24,3 kA.

Zasnova kabla:

1. Vodnik;

2. Oklop vodnika;

3. Izolacija;



4. Oklop izolacije;

5. Električna zaščita/oklop;

6. Toplotna izolacija, poliestrski trak;

7. Zunanji plašč;

8. Nosilna vrv.

Slika 51: Prerez uporabljenega kabla na izvodu J14 Bistrica

(Vir: Spletna stran:http://www.eltima.si/Katalogi/Elka/Elka_kabli%20do%2036kV.pdf.

dostopnost preverjena novembra 2013)

Izračun kratkostičnega toka:

Izračun predstavlja kratkostične razmere ob nastanku kovinskega trifaznega

kratkega stika. Izračun je napravljen pri napajanju preko 1X20 MVA TR v RTP

110/20 kV Tržič ter ločenem obratovanju dvosistemskega DV med RTP 110/20 kV

Tržič in RP Balos. Vpliv razpršenih virov na kratkostične razmere je zanemarjen.

Pri tem je:

Zo – kratkostična impedanca omrežja na začetku izvoda [Ω];

Zko – kratkostična impedanca omrežja na koncu izvoda [Ω];

Sks – kratkostična moč omrežja na začetku izvoda [MVA];

Sk – kratkostična moč omrežja na koncu izvoda [MVA];

c – konstanta;

Ro – delovna komponenta impedance na začetku izvoda [Ω];

Rko – delovna komponenta impedance na koncu izvoda [Ω];

Xo – induktivna komponenta impedance na začetku izvoda [Ω];

Xko – induktivna komponenta impedance na koncu izvoda [Ω].

Kratkostične razmere na začetku izvoda:

][52,3 ][125

][201,1

22

MVA

kV

S

UcZ

kso



oX0,1 oR

X1,005 XR o2

o2

o oZ

][502,3 005,1

o

o

ZX

])[502,3(0,3502 jZo

][60,3 ][52,33

][201,1

3 kA

kV

Z

UcI

ks

ks

Kratkostične razmere na koncu izvoda:

][31,4 ][102

][201,1

22

MVA

kV

S

UcZ

kko

koX0,1 koR

X1,005 XR ko2

ko2

ko koZ

][288,4 005,1

ko

ko

ZX

])[288,4(0,4288 jZo

][2,95 ][31,43

][201,1

3 kA

kV

Z

UcI

k

k



Slika 52: Grafični prikaz izračunov s programom Gredos (izvod J14 je označen z

rdečo barvo)


Slika 53: Protokol Elektro Gorenjske s podatki o izvodu in izračunih




Testiranje naprave FPC680:

Pri testiranju zaščite sem najprej z aplikacijo PSM pogledal nastavitve releja, ki jih

prikazuje spodnja Slika 54.

Slika 54: Nastavitve nadtokovne zaščite naprave FPC680

(Vir: Lasten)

Ker so uporabljeni tokovniki na izvodu 150/1 A, pomeni, da je In=1 A. V našem

primeru to pomeni, če z generatorjem tokov v napravo vrivamo tok 1 A v vseh treh

fazah, nam bo naprava kazala meritev 150 A.

Iz podatkov o nastavitvah razberemo, da je nadtokovna zaščita nastavljena na 1,4 x

In.

A 4,14,11

AIp 2104,1150

Ko imamo želene vrednosti, jih lahko simuliramo z napravo Omicron in aplikacijo

Quick CMC. Za začetno vrednost izberemo nekoliko nižjo vrednost od ''pritegnilne'',

saj želimo dokazati, da naprava dejansko proži zaščito pri želenih parametrih.



Slika 55: Aplikacija Omicron Quick CMC

(Vir: Lasten)

FAZA Nast. releja

Priteg.

tok

Popust.

tok Nast. čas.

Kontr.

časa Čas delovanja

xIn oz. (A) (A) (A)

Člena

(sek.) pri. I (A) (sek.)

Nadtokovni R 1,4 1,4 1,39 0,7 2 0,71

člen S 1,4 1,4 1,39 0,7 2 0,71

T 1,4 1,4 1,39 0,7 2 0,71

Tabela 1: Rezultati testiranja nadtokovne zaščite

(Vir: Lasten)

V trenutku, ko se aktivira zaščita v napravi, se mora na SCADA-računalniku, Listah

dogodkov in DCV pojaviti ustrezen signal, ki signalizira sproženo zaščito.



Slika 56: Prikaz signalizacije na SCADA računalniku

(Vir: Lasten)



Slika 57: Prikaz kronološkega zapisa delovanja zaščite

(Vir: Lasten)



9 UPORABA DALJINSKEGA VODENJA SISTEMA

NEO3000 V RP BALOS

Ko je projekt zaključen, objekt deluje brez posadke, nadzor pa se vodi iz DCV

Elektro Gorenjska. V primeru okvare enega ali več modulov na sistemu vodenja, kot

tudi daljinskem vodenju, pa mora dežurni operater v najkrajšem možnem času

ugotoviti vzrok napake. V veliko pomoč mu je lokalni postajni računalnik SCADA, ki

v obliki enopolnih shem, alarmnih zapisov ali utripajočih se lučk na zaslonskih

slikah, javlja morebitno napako in kaže dejansko stanje sistema. Operater za

upravljanje z aplikacijo uporablja miško, na voljo pa ima tri procesne zaslone (NEO,

POM.NAP, 20 kV). Na vrhu vsake zaslonske slike oz. glavi je prikazan status

vodenja postaje (daljinsko(lokalno), datum, ura in tipke za prikaz alarmov, list

dogodkov, grafov in preklop na druge procesne zaslone. V spodnjem delu zaslona

so prikazani zadnji alarmi in tipke za potrditev alarmov in orodja

9.1 Zaslon NEO

Vse naprave, ki so vključene v sistem vodenja NEO3000, prikazuje zaslon NEO. V

primeru okvare katerekoli naprave, ki so prikazane na zaslonu, se pojavi alarmni

signal, kvadratek nad napravo pa se obarva z rdečo barvo.

Slika 58: Zaslon NEO3000 sistema

(Vir: Lasten)



9.2 Zaslon 20 kV

Na tem zaslonu so prikazane vsi izvodi razdelilne postaje v obliki enopolnih shem. V

RP Balos prikazujemo 20 kV celice od J01 do J15. Postaja je razdeljena na tri

sektorje, ki jih povezujeta dve spojni celici. Na posameznih celicah zaslon prikazuje

stanja odklopnikov in ločilnikov. Operater lahko na tem zaslonu tudi izdaja komande,

seveda ob izpolnjenih pogojih (preklop vodenja daljinsko/lokalno …). Zaslon

prikazuje tudi meritve napetosti in tokov na posameznih izvodih, prikazuje pa tudi

skupinske alarme prikazanih celic. S klikom na posamezna imena izvodnih celic se

operaterju odpre alarmno okno za izbrano celico. Le-ta prikazuje alarme, ki se

zajemajo v celici. V primeru prisotnega alarma se kvadratek ob opisu alarma obarva

oz. utripa z rdečo barvo.

Slika 59: Zaslon 20 kV stikališča

(Vir: Lasten)



9.3 Zaslon POM. NAP

Ta zaslon predstavlja razvod lastne rabe v RP Balos v obliki enopolne sheme

pomožnih naprav, s prikazom stanja odklopnikov, meritev napetosti in tokov ter

skupne alarme za prikazan zaslon. Zaslon je prikazan tako, da prikazuje

enosmerno, razsmerjeno in izmenično napetost. Prikazuje tudi alarme, ki se ob

prisotnosti obarvajo oz. utripajo z rdečo ali rumeno barvo.

Slika 60: Zaslon razvoda lastne rabe

(Vir: Lasten)



9.4 Grafi

S pritiskom na ikono Grafi, se nam odpre zaslon, kjer lahko izberemo posamezno

celico za prikaz v grafični obliki meritev tokov in napetosti. Na voljo imamo različne

možnosti prikaza časovnih intervalov, ki jih spreminjamo s klikom na želeno ikono.

Grafe lahko tudi poljubno povečujemo in zmanjšujemo. Na zaslonu prikazujemo

datum in čas za izbrani graf ter možnost izbire za brisanje ali dodajanje meritve, ki

se prikazujejo na izbranem grafu s tipkama Dodaj graf ali Odstrani graf.

Slika 61: Zaslon grafov

(Vir: Lasten)



9.5 Liste

S klikom na ikono Liste se nam odpre aplikacija, ki prikazuje vse dogodke, ki so se

zgodili na postaji oz. so jih alarmirale naprave sistema NEO3000. V osnovnem

meniju lahko izbiramo med posameznimi ikonami, ki predstavljajo različne možnosti

aplikacije. Za primer vzemimo meni Dogodki visoke resolucije, ki ga odpremo s

klikom na ustrezno ikono v glavnem meniju. Ko se nam odpre zaslon Dogodki

visoke resolucije, se nam na zaslonu izpišejo vsi pretekli dogodki na celotni postaji,

ki so opremljeni s časom. Na vrhu zaslona imamo na voljo izbiro izpisa, kjer

izberemo leto, mesec, dan, uro in želeno celico, za katero želimo pregledati

dogodke visoke resolucije. S klikom na poljubno ikono, na vrhu zaslona, se lahko

vrnemo v osnovni meni, ali pa izberemo, katero od drugih možnosti prikaza

dogodkov, kot v glavnem meniju.

Slika 62: Zaslon kronoloških zapisov

(Vir: Lasten)



9.6 Oscilografija (PSM)

V primeru delovanja zaščite lahko s klikom na gumb PSM odpremo aplikacijo PSM,

kjer imamo shranjene oscilografije izbrane izvodne celice.

Naprave NEO3000 sistema imajo možnost pošiljanja oscilografij na oddaljene

računalnike. V RP Balos tako naprave vsako oscilografijo pošljejo na lokalni

računalnik SCADA.

Slika 63: PSM – zaslon Oscilografije

(Vir: Lasten)



9.6.1 Primer Oscilografije

Slika 64: Delovanje zemljostične zaščite v celici J09

(Vir: Lasten)



10 ZAKLJUČEK

Sistem daljinskega vodenja in zaščite NEO se bo tudi v prihodnje nadgrajeval in še

naprej zagotavljal enega najbolj zanesljivih tovrstnih sistemov na svetu. V letih, ko je

na objektu RP Balos začel obratovati pilotski sistem daljinskega vodenja in zaščite

NEO3000, se je vzporedno v podjetju Iskra Sistemi nadaljevalo razvojno delo na

področju celotnega sistema daljinskega vodenja. Z uporabo standarda IEC61850

smo uspeli izpolniti najpomembnejši pogoj k univerzalni povezljivosti, saj je bil

standard sprejet po celem svetu, kar pomeni, da lahko tako sistem kot naprave

vključimo tudi v druge sisteme daljinskega vodenja in zaščite. To je bil tudi eden

izmed poglavitnih razlogov, da se je sistem v RP Balosu moral rekonstruirati.

Standard IEC61850 je bil v sistemu NEO3000 poglaviten dejavnik za uspešen

razvoj sistema in prodajo, kar potrjujejo že uspešno izvedeni projekti, ki uporabljajo

sistem NEO3000. Zaradi razvoja in uveljavljanja novih tehnologij so tudi elektro

distribucije prisiljene k spremembi razmišljanja glede obratovanja

telekomunikacijskega omrežja, ki zagotavlja povezavo med postajami in centri

vodenja. Prehodi na mrežno tehnologijo so se tako tudi v elektro gospodarstvu v

Sloveniji že začeli in bodo kmalu postali nujnost. Zaradi zgradbe sistema NEO3000

in uvedbe IEC61850, smo tako postali konkurenčni pri posodobitvi sistemov

daljinskega vodenja in zaščite tako v Sloveniji, kot tudi drugje po svetu. V pripravi so

projekti, ki vključujejo sistem NEO3000 v Iranu in Indiji, uspešno pa se sistem že

izvaja na Tajskem.

Trenutni sistem NEO3000 v RP Balos deluje na nivoju uporabe komunikacijskega

protokola IEC61850. Naprave FPC 680 in CAU 380 imajo vgrajen v Iskra Sistemi

razvit protokol, v SCADA in komunikacijskem računalniku SCU 810 pa se uporablja

kupljeni OPC strežnik za IEC 61850 proizvajalca Sisco.

V postopku razvoja je lasten proizvod strežnika OPC za IEC61850. S tem bi iz

sistema lahko izključili (SISCO) OPC strežnik, kar bi v prvi vrsti cenovno ugodno

vplivalo na sistem, med drugim pa bi se znebili enega vmesnega člena v verigi, ki

sestavljajo sistem NEO3000. Nadgradnja sistema je vključevala tudi spremembe na

strojni opremi naprav FPC in CAU, tako da imajo nove naprave FPC680 in CAU380

vgrajene nove, zmogljivejše CPU module, prav tako pa komunikacija med

napravami sistema poteka po novem po optični povezavi z možnostjo povezave

naprav v omrežje Zvezda, Dvojna zvezda, Ring. Zaradi vseh naštetih sprememb in

nekompatibilnosti strojne opreme s predhodno vgrajenimi napravami, je bilo

potrebno vgraditi, nastaviti in žično povezati vse naprave, kar pa zajema tudi novo

projektno dokumentacijo.



Z rekonstrukcijo daljinskega vodenja v RP Balos, ki smo ga uspešno zaključili, smo

dosegli naslednje:

- Zgradili smo odprt, človeku prijazen sistem, ki ga je možno enostavno

nadgrajevati in vzdrževati;

- Možnost vodenja celotnega sistema iz enega centra vodenja;

- Povečanje zanesljivosti in varnosti obratovanja;

- Zmanjšanje motenj v prometu;

- Zmanjšanje stroškov obratovanja in vzdrževanja;

- Uvedba protokola IEC 61850 (univerzalna povezljivost, združljivost).



11 LITERATURA IN VIRI

1. AX-S4 61850: IEC 61850 Client and Server Interface for OPC and Windows.

Pridobljeno 19.11.2013 z naslova http://www.sisconet.com/ax-s4_61850.htm.

2. Gubina F., Ogorelec A. (1997). Vodenje elektroenergetskega sistema. Ljubljana:

Sloko CIGRÉ.

3. Energetika – Iskra Sistemi, d.d. Pridobljeno 5.12.2013 z naslova

http://www.iskrasistemi.si/podrocja_dela/energetika/.

4. Energetski srednjenapetostni kabli za napetosti do 36 kV. Pridobljeno 19.11.2013 z

naslova http://www.eltima.si/Katalogi/Elka/Elka_kabli%20do%2036kV.pdf.

5. Elektro Gorenjska. (2011). Navodila za obratovanje in vzdrževanje RP Balos 20 kV.

Kranj: Elektro Gorenjska.

6. Hrovatin J. (2009). Vodenje elektroenergetskih sistemov. Ljubljana: Zavod IRC.

7. IEC 61850. Pridobljeno 10.11.2013 z naslova

http://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61850.

8. IEC 61850 Protocol API User Manual. Pridobljeno 23.11.2013 z naslova

http://nettedautomation.com/iec61850li/beck/dk61/IEC%2061850%20Protocol%20A

PI%20User%20Manual.pdf.

9. IEC 61850 – SISCO's IEC 61850 Products. Pridobljeno 5.12.2013 z naslova

http://www.sisconet.com/iec61850_products.htm.

10. Iskra Sistemi. (2013). Projekt za izvedbo, Sistem vodenja in zaščite, rekonstrukcija

RP 20kV Balos. Ljubljana.

11. Iskra Sistemi. (2002). Uporabniški priročnik za CAU 340. Ljubljana: Iskra Sistemi.

12. Iskra Sistemi. (2002). Uporabniški priročnik za FPC 520. Ljubljana: Iskra Sistemi.

13. Iskra Sistemi. (2002). Uporabniški priročnik za MCE 920. Ljubljana: Iskra Sistemi.

14. Iskra Sistemi. (2013). NEO3000, PSM, Uporabniška navodila. Ljubljana: Iskra

Sistemi.

15. Iskra Sistemi. (2012). NEO 3000 System, System Description. Ljubljana: Iskra

Sistemi.

16. Iskra Sistemi. (2011). SCU 810 with IEC 61850. Ljubljana: Iskra Sistemi.

17. Iskra Sistemi. (2011). Tehnična navodila CAU 380. Ljubljana: Iskra Sistemi.

18. Iskra Sistemi. (2011). Tehnična navodila FPC 680. Ljubljana: Iskra Sistemi.

19. Iskra Sistemi. (2006). Uporabniški priročnik za SCU 810. Ljubljana: Iskra Sistemi.

20. Kockott M. (2000). The development of ESKOM's future generation of protection

and substation control. Pariz: CIGRÉ 2000.

21. Kolarič T. (2011). SCADA-RP Balos, Navodila za operaterja. Ljubljana: Iskra

Sistemi.

22. Kolarič T. (2011). Sistem NEO 3000, naprava FPC 620 in pilotski projekt RP Balos.

Diplomsko delo, Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko.

23. Kostić T. Frei C., Preiss O. (2002). Mogući načini razmjene podataka korišćenjem

standarda IEC 61970 i IEC 61850. ABB.

24. Kovačič S. (2000). Komunikacije v avtomatiki. Ljubljana: Univerza v Ljubljani,

Fakulteta za elektrotehniko.

http://www.sisconet.com/ax-s4_61850.htm

http://www.iskrasistemi.si/podrocja_dela/energetika/

http://www.eltima.si/Katalogi/Elka/Elka_kabli%20do%2036kV.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61850

http://nettedautomation.com/iec61850li/beck/dk61/IEC%2061850%20Protocol%20API%20User%20Manual.pdf

http://nettedautomation.com/iec61850li/beck/dk61/IEC%2061850%20Protocol%20API%20User%20Manual.pdf

http://www.sisconet.com/iec61850_products.htm



25. Laakso P., Hyvärinen M. (1999). Experinces in the allocation of substation control

and monitoring functions. Firence: CIGRÉ Coloquium SC 34.

26. Metronik. (2000). Priročnik za šolanje Intellution iFIX. Metronik.

27. Newton C.W. (2000). Substation automation and integration programs: World

Outlook for 2000-2004. Dunaj: Distribution TECH Europe 2000.

28. OLE for Process Control. Pridobljeno 19.11.2013 z naslova

http://en.wikipedia.org/wiki/OLE_for_Process_Control.

29. Udovič D. (2011). Izvedba daljinskega vodenja stabilnih naprav električne vleke.

Diplomsko delo, Ljubljana: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko.

http://en.wikipedia.org/wiki/OLE_for_Process_Control



KAZALO SLIK

Slika 1: Daljinsko vodenje in zaščita elektroenergetskega sistema ........................... 1

Slika 2: Sistem NEO2000........................................................................................... 5

Slika 3: Aplikacija scu810.exe in ewd32.exe .............................................................. 7

Slika 4: Sistem NEO3000 v kombinaciji s sistemom NEO2000 ............................... 10

Slika 5: Prednosti standarda IEC61850 ................................................................... 12

Slika 6: Zvezda ........................................................................................................ 13

Slika 7: Dvojna zvezda ............................................................................................. 13

Slika 8: RSTP zanka (Ring) ..................................................................................... 14

Slika 9: Modul za vodenje energetskega voda – CAU380 ....................................... 15

Slika 10: Modul za zaščito in vodenje energetskega voda – FPC680 ..................... 16

Slika 11: Notranjost naprave FPC680 ...................................................................... 17

Slika 12: Aplikacija Power System Manager ............................................................ 18

Slika 13: Osnovni zaslon izbrane naprave v aplikaciji PSM ..................................... 19

Slika 14: Sistemska komunikacijska enota – SCU810 (NEO3000) .......................... 20

Slika 15: Ruggedcom usmerjevalnik RS900 ............................................................ 21

Slika 16: ROS aplikacija za dostop do nastavitev naprave ...................................... 21

Slika 17: Okno AX-S4 61850 Client ......................................................................... 24

Slika 18: Okno AX-S4 61850 Connection State ....................................................... 24

Slika 19: Gonilnik OPC............................................................................................. 25

Slika 20: Program EVENT2-SQD ............................................................................. 26

Slika 21: Aplikacija iReports ..................................................................................... 27

Slika 22: Elektro distribucijska postaja RP Balos ..................................................... 28

Slika 23: Prenovljeno 20 kV stikališče v RP Balos ................................................... 29

Slika 24: Enopolna shema 20 kV stikališča .............................................................. 31

Slika 25: Povezava celice v sistem za zaščito in vodenje ........................................ 32

Slika 26: Zunanji videz izvodne celice ...................................................................... 33

Slika 27: Projektna dokumentacija ........................................................................... 36

Slika 28: Primer spiskov signalov ............................................................................. 37

Slika 29: Drevesni prikaz naprav v RP Balos ........................................................... 38

Slika 30: Okno za dodajanje naprave CAU380 ali FPC680 ..................................... 39

Slika 31: Zavihek Settings ........................................................................................ 40

Slika 32: Zavihek configuration ................................................................................ 41

Slika 33: Zavihek communication ............................................................................. 42

Slika 34: Zavihek LDU.............................................................................................. 43

Slika 35: Konfiguracijska datoteka scu810.rep ........................................................ 44

Slika 36: Primer konfiguracijske tabele v scu810.rep ............................................... 45

Slika 37: AX-S4 61850 Explorer ............................................................................... 45

Slika 38: Ročno dodajanje naprave ......................................................................... 46

Slika 39: Dodajanje naprave iz SCD datoteke ......................................................... 47

Slika 40: Izbira OPC strežnika ................................................................................. 47

Slika 41: Okno z lastnostmi določene skupine signalov ........................................... 48



Slika 42: Okno z lastnostmi signala ......................................................................... 48

Slika 43: Procesna podatkovna baza PDB .............................................................. 49

Slika 44: Blok tipa SAI .............................................................................................. 50

Slika 45: Workspace – razvojni način delovanja ...................................................... 50

Slika 46: Konfiguracijska datoteka config.mdb ......................................................... 51

Slika 47: Konfiguracijska datoteka db2.mdb ............................................................ 52

Slika 48: Testiranje naprave v tovarni Iskra Sistemi ................................................ 53

Slika 49: Testiranje na objektu v RP Balos .............................................................. 54

Slika 50: Kabel uporabljen na izvodu J14 Bistrica ................................................... 55

Slika 51: Prerez uporabljenega kabla na izvodu J14 Bistrica .................................. 56

Slika 52: Grafični prikaz izračunov s programom Gredos (izvod J14 je označen z

rdečo barvo) ............................................................................................................. 58

Slika 53: Protokol Elektro Gorenjske s podatki o izvodu in izračunih ....................... 58

Slika 54: Nastavitve nadtokovne zaščite naprave FPC680 ...................................... 59

Slika 55: Aplikacija Omicron Quick CMC ................................................................. 60

Slika 56: Prikaz signalizacije na SCADA računalniku .............................................. 61

Slika 57: Prikaz kronološkega zapisa delovanja zaščite .......................................... 62

Slika 58: Zaslon NEO3000 sistema ......................................................................... 63

Slika 59: Zaslon 20 kV stikališča .............................................................................. 64

Slika 60: Zaslon razvoda lastne rabe ....................................................................... 65

Slika 61: Zaslon grafov............................................................................................. 66

Slika 62: Zaslon kronoloških zapisov ....................................................................... 67

Slika 63: PSM – zaslon Oscilografije ....................................................................... 68

Slika 64: Delovanje zemljostične zaščite v celici J09 ............................................... 69

KAZALO TABEL

Tabela 1: Rezultati testiranja nadtokovne zaščite .................................................... 60



KRATICE IN AKRONIMI

DCV daljinski center vodenja

EES elektroenergetski sistem

FPC naprava za zaščito in vodenje vodov (Feeder Protection Control)

CAU računalnik polja (Controland Acquisition Unit)

IEC mednarodne elektrotehniške komisije (International Electrotechnical

Commission)

IP omrežni protokol (Internet Protocol)

LDU lokalna prikazovalna enota (Local Display Unit)

MCE programski paket proizvajalca Iskra Sistemi

NEO nadzor energetskih omrežij

NTP omrežni časovni protokol (Network Time Protocol)

PDB procesna baza (Process Database)

SAC obdelava podatkov (Scan Alarm and Control)

RTP razdelilna transformatorska postaja

RTDB podatkovna baza realnega časa (Real Time Database)

SCADA programska oprema za vodenje in nadzor (Supervisory Controland

Data Aquisition)

SCU sistemsko komunikacijsko vozlišče (System Communication Unit)

TMV temeljni modul vodenja

WD zaščitni modul (Watch Dog)

MMI uporabniški vmesnik med napravo in človekom (Man Machine

Interface)

PSM uporabniški vmesnik (Power System Manager)

FAT tovarniški prevzem (Factory Acception Test)

GOOSE generični objektno orientirani dogodki podpostaj (Generic Object

Oriented Substation Events)

GPS sistem globalnega določanja položaja (Global Positioning System)

APV avtomatski ponovni vklop

EMC elektromagnetno sevanje

IED inteligentna elektronska naprava (Intelligent Electronic Device)

NTP mrežni časovni protokol (Network Time Protocol)

SWITCH mrežno stikalo

CLIENT odjemalec

SERVER strežnik

vodenja in zaŠČite v rp balos - b&b · izjava »Študent andraž centa izjavljam, da sem...

Documents