3.2.3.1 Ứng dụng
Quá trình kết nối cung cấp thông tin trao đổi giữa hệ thống tự động hóa trạm biến áp và các thiết bị điện áp cao:
- Vị trí và trạng thái khác
- Các điều khiển mở, đóng khác
Trao đổi thông tin có thể được thực hiện bằng cách sử dụng dây đồng (ví dụ như giá trị danh định phía sơ cấp của dạng sóng điện áp và dòng điện là 100V/5A) hoặc sử dụng truyền thông nối tiếp như Hình .
Hình 3.7 Qúa trình kết nối cùng với truyền thông nối tiếp
Để trao đổi dạng sóng điện áp và dòng điện bằng cách tiêu chuẩn hóa truyền thông nối tiếp thì IEC 61850 định nghĩa các dịch vụ cho việc truyền giá trị trích mẫu. Tất cả các trao đổi thông tin khác được thực hiện bằng cách sử dụng khái niệm client- server như mô tả trong mục 2.2.1 cho ứng dụng SCADA và các tin nhắn GOOSE như mô tả tại phần 2.2.2 cho việc giới hạn thời gian truyền thông (ví dụ như việc truyền một tín hiệu ngắt từ các rơle bảo vệ tới mạch máy cắt).
3.2.3.2 Mô hình
Các khái niệm về nút logic cũng như chức năng nhóm thông tin đã được giới thiệu trong điều 2.2.1. Có một nhóm các nút logic đại diện cho mô hình dữ liệu của thiết bị điện áp cao như
- XCBR đại diện cho máy cắt
- XSWI đại diện cho các thiết bị chuyển mạch khác nhau - TCTR đại diện cho một biến dòng một pha
- TVTR đại diện cho một biến áp một pha
Các nút logic XCBR và XSWI bao gồm các dữ liệu Pos với một thuộc tính stVal được sử dụng để lấy thông tin vị trí và một một ctVal để thực hiện các lệnh mở và đóng (Hình 3.7). Dữ liệu bổ sung được sử dụng trong chế độ thông tin trạng thái
tương lai. Đối với ứng dụng của SCADA, các nút logic và dữ liệu của nó được truy cập bằng cách sử dụng truyền thông cơ bản client / server.
Các nút logic TVTR và TCTR bao gồm dữ liệu Vol và Amp.Những dữ liệu này đại diện cho giá trị lấy mẫu của dạng sóng điện áp và dòng điện.Để trao đổi dạng sóng điện áp và dòng điện trên một truyền thông nối tiếp thì một dòng của các giá trị lấy mẫu cần phải được truyền.
Một khía cạnh quan trọng trong khi lấy mẫu bằng cách sử dụng giá trị của một hệ thống điện là mối quan hệ pha giữa các tín hiệu đo khác nhau, đặc biệt giữa dòng điện và điện áp. IEC 61850 được sử dụng khái niệm về đồng bộ lấy mẫu. Tất cả các đơn vị thực hiện lấy mẫu là trên đồng bộ toàn bộ với độ chính xác cần thiết. Các mẫu được lấy tất cả cùng một lúc.Mỗi mẫu được định nghĩa với một cùng một mốc thời gian.Phương pháp tiếp cận có thể đối phó được với sự chậm trễ truyền thông biến, vì chúng là không thể tránh khỏi khi sử dụng một cấu trúc liên kết mạng lưới truyền thông.
Các tin nhắn với giá trị lấy mẫu thường được truyền dưới dạng tin nhắn đa phương tiện - Có nghĩa là các bức điện giống nhau có thể được nhận bởi nhiều thiết bị tiếp nhận. Giống như các tin nhắn Goose, nội dung của tin nhắn được định nghĩa với một bộ dữ liệu.
3.2.3.3 Áp dụng
Một ứng dụng điển hình cho quá trình kết nối là việc truyền thông tin giữa các bộ chuyển đổi đo, thiết bị bảo vệ và mạch máy cắt. Việc truyền thông tin này là thời gian quan trọng.Nó có một tác động trực tiếp trên các phản ứng thời gian của các chức năng bảo vệ.Trễ truyền chấp nhận được là trong khoảng 3µs.
Các dạng sóng tương tự của dòng điện và điện áp được truyền đi như một dòng mẫu như mô tả trong mục 2.2.2. Để thực hiện đầy đủ các yêu cầu đối với các chức năng bảo vệ thì độ chính xác đồng bộ cho lấy mẫu cần phải được ở trong khoảng 1 ... 4 µs (ví dụ mối quan hệ pha của các dòng để bảo vệ sai khác, mối quan hệ pha giữa dòng điện và điện áp cho lỗi định vị và bảo vệ khoảng cách). Để đạt được độ chính xác đồng bộ hóa thì một mạng lưới đồng bộ hóa chuyên dụng hiện đang được đòi hỏi.
Đơn giản hóa việc đồng bộ hóa các mẫu từ tất cả các khâu có liên quan đến TCTRs và TVTRs có thể được thực hiện trong một thiết bị logic chung gọi là đơn vị sáp nhập (MU). Một hoặc nhiều thiết bị logic được thực hiện trong một thiết bị vật lý phổ biến đôi khi gây nhầm lẫn cũng gọi là MU.
Các mẫu được sử dụng như đầu vào (dòng điện và điện áp) ví dụ để bảo vệ.Ngắt từ thiết bị bảo vệ đến mạch máy cắt IED (XCBR.pos.ctl) có thể được truyền trên cùng
một mạng truyền thông bằng cách sử dụng khái niệm GOOSE giới thiệu tại phần 2.2.1.
Một ví dụ thú vị khác là chức năng kiểm tra đồng bộ. Trong trường hợp tự động đóng lại (tự động đóng lại thao tác bằng tay) một chức năng kiểm tra đồng bộ rất hữu ích để kiểm tra, nếu cả hai điện áp (một ở phía lưới và một ở trên bus) là gần như giống hệt nhau (biên độ, tần số, pha) thì nó cho phép khóa không căng quá mức. Điện áp xe bus thường không có sẵn cho mỗi ngăn lộ nhưng chỉ một phần bus khu vực trên lưới sẽ được kết nối. Điện áp bus khu vực naỳ có thể được lấy từ biến áp tương ứng tại bus và được dẫn đến thiết bị có chức năng kiểm tra đồng bộ. Sử dụng IEC 61850 các mẫu tương ứng của điện áp bù có thể được gửi trên liên kết nối tiếp đến chức năng kiểm tra đồng bộ được cài đặt trong ngăn lộ có diễn ra việc tự đóng