Kierunki rozwoju automatyki stacji elektroenergetycznych

• Autorzy: Jędrychowski Robert

Warianty tytułu

EN

Development directions of power station automation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat można obserwować stały rozwój automatyki stacyjnej. Rozwój ten spowodował zastąpienie urządzeń analogowych urządzeniami cyfrowymi oraz wprowadził szereg nowych rozwiązań technicznych zarówno w elektroenergetycznej automatyce zabezpieczeniowej (EAZ) jak i w telemechanice. Rozwiązania te opierają się na cyfrowym przetwarzaniu sygnału oraz szybkiej wymianie danych pomiędzy współpracującymi urządzeniami. Często wykorzystywane są rozwiązania stosowane w systemach informatycznych oraz telekomunikacyjnych. Wraz z rozwojem urządzeń technicznych postępuje również proces normalizacji opisujący poszczególne obszary działania układów automatyki. Pojawienie się w 2004 roku nowego standardu opisanego jako IEC 61850 przyniosło prawdziwą rewolucję w podejściu do automatyki stacji oraz całej sieci elektroenergetycznej, narzuciło również kierunki rozwoju nowych rozwiązań technicznych. Ze względu na długotrwały proces inwestycyjny oraz dużą trwałość i niezawodność stosowanych urządzeń automatyki mamy obecnie do czynienia z sytuacją, w której współpracują ze sobą systemy oparte o różne standardy, a zastępowanie starszych rozwiązań nowymi następuje stopniowo. W artykule przedstawiono aktualną charakterystykę systemów automatyki stacji będących w eksploatacji. Ukazano również nowe rozwiązania, które powinny pojawiać się w nowobudowanych lub modernizowanych stacjach elektroenergetycznych w najbliższej przyszłości.

EN

Over the last few decades, we can observe the constant development of station automation. This development resulted in the replacement of analog devices with digital ones and introduced a number of new technical solutions both in power protection automation (EAZ) and in telemechanic. These solutions are based on digital signal processing and fast data exchange between cooperating devices. Solutions used in IT and telecommunications systems are often used. With the development of technical devices, the process of standardization describing individual areas of operation of automation systems is also progressing. The introduction in 2004 of a new standard described as IEC 61850 brought a real revolution in the approach to substation automation and the automation of the entire power grid, and also imposed directions for the development of new technical solutions.Due to the long-term investment process and the long life and reliability of currently used automation devices, we are currently : dealing with a situation in which systems based on different standards cooperate with eachother, and the replacement of older solutions with new ones takes place gradually. The article presents the current charactenstrcs Of Station automation systems in operation. It also shows new solutions that should appear in newly built or modernized power Stations in the near future.

Słowa kluczowe

PL

IEC 61850; stacja cyfrowa; szyna procesowa; synchrofazor

EN

IEC 61850; digital substation; process bus; phasor measurements

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 3
• Strony: 31--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jędrychowski Robert

• Politechnika Lubelska

• https://orcid.org/0000-0003-4317-9453

Bibliografia

• [1] Araujo J.A., Lazaro J., Astarloa A., Zuloaga A., Garcia A.: PRP and HSR Version 1 (IEC 62439-3 EdZ), Improvements and a Prototype Implementation. IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. IEEE Xplore. 2013.
• [2] Chawlaa A., Aftabb M., Hussainc S., Panigrahia B., Ustund T.: Cyber—physical testbed for Wide Area Measurement System employing IEC 61850 and IEEE C37.1 18 based communication. 2022 The 4th International Conference on Clean Energy and Electrical Systems (CEES 2022), 2—4 April, 2022, Tokyo, Japan. Energy Reports 8 (2022) 570—578
• [3] Daboul M., .rsagova J.: Evaluation IEC 61850 Protocols based Protection Schemes of Digital Substation. 23rd International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE). 2023.
• [4] Falk H.: IEC 61850-90-5 an Overview. SISCO PACWorld, December 2012.
• [5] Floryn J.: Stacja 110/20 kV Oborniki Śląskie wykonana W technologii szyny procesowej i szyny stacyjnej – pierwsze doświadczenia. Wiadomości Elektrotechniczne 20208
• [6] IEC 6087 0—5z2017 SER Series - Telecontrol equipment and systems.
• [7] IEC 60870-6 - Telecontrol equipment and systems - Part 6: Telecontrol protocols compatible with ISO standards and ITU-T recommendations.
• [8] IEC 6185012017 SER Series - Communication networks and systems for power utility automation.
• [9] IEC 61970 SER Series - Energy management system application program interface (EMS-API).
• [10] IEC 61968 SER Series - Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management.
• [11] IEC 62351 :2017 SER Series - Power systems management and associated information exchange - Data and communications security.
• [12] IEC/T R 61850-90—5 Communication networks and systems for power utility automation —— Part 90-5: Use of IEC 61850 to transmit synchrophasor information according to IEEE C37.118
• [13] IEEE Std 1815-2012 - IEEE Standard for Electric Power Systems Communications-Distributed Network Protocol (DNP3).
• [14] IEEE Power and Energy Society, IEEE Recommended Practice for Implementing an IEC 61850—Based Substation Communications, Protection, Monitoring and Control System. IEEE Std 203 0. 100TM-2017
• [15] J edrychowski R.: Zalety standaryzacji systemów nadzoru i zabezpieczeń dla generacji rozproszonej, Rynek Energii, 2(81), 2009 r., s. 46-51.
• [16] J edrychowski R.: Ewolucja systemów sterowania i nadzoru do rozwiązań opartych na strukturze otwartej, Rynek Energii, (1), 2008 r., 5. 23-26.
• [17] Kurek K., Nogal Ł, Kowalik R., Januszewski M.: IEC 61850 interface for real time power system simulation. Bulletin of The Polish Academy Of Sciences Technical Sciences, Vol. 69(3), 2021, Article number: e137057
• [18] Lis R., Wilczyński A.: Bezpieczeństwo systemów akwizycji danych warunkiem rozwoju rozwiązań Smart Metering, Rynek Energii, 2(105), 2013 r., s. 85-90.
• [19] PSE: Inwestycje sieciowe PSE. 2024.
• [20] PSE: Standard budowy systemu sterowania i nadzoru (SSiN) w stacjach elektroenergetycznych. Standardowa Specyfi kacja Techniczna. PSE-ST.SSIN.PL/2022v1
• [21] Schlegel R., Obermeier S., Schneider J.: A security evaluation of IEC 62351, Journal of Information Security and Applications, Nr 34 (2017), s. 197—204.
• [22] Praveen.A.N., K. Swarup S., Srivastava S.: Communication Latency Calculation in Complex IEC 61850 Based Substation, 9th IEEE International Conference on Power Systems (ICPS), 2021.
• [23] Ree J., Centeno V, Thorp J., Phadke A. G.: Synchronized Phaser Measurement Applications in Power Systems. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID, VOL. 1, NO. 1, JUNE 2010