(Cập nhật thông tin về IEC 61850 – Được viết bởi Mr. Christoph Brunner, Thụy Sỹ)
Điều gì là đặc trưng quan trọng nhất của IEC 61850?Tạicác hội nghị hoặc trong các thảo luận trên mạng xã hội LinkedIn, các chủ đề ưa thích là tương tác (interoperability), phương diện truyền thông, bản tin GOOSE và tiến triển kỹ thuật.
Những tuyên bố như “Ngoài GOOSE và SCL, DNP3 có tất cả các đặc trưng của IEC 61850, tại sao chúng ta phải chuyển đổi” thường được đặt ra. Chúng ta thực hiện tất cả các nỗ lực chỉ để cung cấp một giải pháp khác cho một vấn đề đã được giải quyết. Tất nhiên tôi không muốn bắt đầu so sánh các giao thức tương đương như DNP3 hoặc IEC 60870-5-101/-104 với IEC 61850. Chúng ta biết các khả năng đưa lại bởi gửi bản tin GOOSE và truyền tín hiệu Sampled value. Chúng ta tiếp tục thảo luận về quá trình cấu hình và tại sao nó không đem lại các lợi ích kỳ vọng.
Một trong các đặc trưng quan trọng của IEC 61850, thường được đánh giá thấp hơn giá trị của nó, là mô hình dữ liệu ngữ nghĩa chi tiết được định nghĩa trong phần 7-4 với các nút logic (logical node) và hàng trăm các dữ liệu đối tượng (data object) cho phép mô hình vô số thông tin ứng dụng từ tự động hóa, bảo vệ, điều khiển, và đo lường trạm biến áp bao gồm cả các thiết bị xử lý. Trong khi với các hệ thống SCADA truyền thống, một kỹ sư cần biết số điểm dữ liệu nào được liên kết với vị trí của máy cắt 921, với IEC 61850, thông tin này luôn được tìm thấy như dữ liệu đối tượng “Pos” của nút logic LN XCBR. Và trong số nhiều đối tượng nút logic LN của XCBR trong trạm biến áp, qua ngôn ngữ cấu hình trạm có thể xác định đối tượng nào được liên kết với máy cắt 921. Nó không chỉ khiến việc cấu hình dễ dàng hơn rất nhiều mà còn làm đơn giản hóa quá trình bảo trì.
Không may ở thế giới thực, cấp bổ sung của các mô hình dữ liệu này không luôn luôn như vốn dĩ thế, có thể do vậy nên nhiều khi chưa nhận ra giá trị của nó.
Trước hết với nút logic LN GGIO. Mục đích ban đầu là nơi các thông tin chung như tiếp điểm cửa hoặc báo cháy có thể được hiển thị, nó phổ biến đã được sử dụng nhầm và được lý giải để có hiểu biết rõ hơn bởi các nhà phát triển IED.
Thứ hai, tiêu chuẩn có sự linh hoạt với các nút logic đôi khi cho phép có nhiều cách để mô hình cùng một đối tượng.
Một ví dụ về sự linh hoạt là việc mô hình hóa một chức năng bảo vệ khoảng cách với 3 vùng bảo vệ. Nó có thể được mô hình với 3 đối tượng PDIS – cho từng vùng. Hoặc với 6 – mỗi đối tượng cho sự cố pha và đất của một vùng, hoặc với 12 – mỗi đối tượng theo từng pha và đất. Với các biến đổi này, do đó là thách thức để xác định, đối tượng nào cho cái gì; các tiền tố có thể được sử dụng để phân biệt các đối tượng không được tiêu chuẩn hóa, do đó nếu bạn may mắn, bạn có thể đoán nhà sản xuất muốn thể hiện gì với nút logic PhsPDIS1 hoặc GndPDIS6; nếu không bạn sẽ chỉ thấy dưới dạng PDIS1 tới PDIS6. Tình trạng này nên được cải thiện trong tương lai. Với SCL, chúng ta đã đưa ra các khả năng mới để xác định chức năng và chức năng phụ như đã được đề cập trong bài báo ở số PACW 22.
Vấn đề với GGIO đã được thảo luận trong nhiều chủ đề trên mạng xã hội LinkedIn cũng như trong TISSUE. Có 2 kiểu sử dụng GGIO chính:
Kiểu đầu tiên do sự thiếu hiểu biết rõ ràng hoặc bởi một số người muốn có sự phản ánh phi tiêu chuẩn hóa một số thông tin, ví dụ vị trí máy cắt như 2 tín hiệu nhị phân (52a/52b) thay vì sử dụng thông tin kép (double point).
Kiểu thứ hai do các IED cấu hình được và các ràng buộc cấu hình IED. Một IED được cung cấp bởi một nhà sản xuất bổ sung thêm một số thông tin như điều khiển đóng cắt hoặc tự đóng lại như một khối SW tiêu chuẩn. Trong trường hợp này, các đối tượng dữ liệu IEC 61850 được sử dụng với thiết kế tốt (lưu ý là không phải tất cả các sản phẩm được thiết kế tốt).
Tuy nhiên, các IED cũng cung cấp cho người dùng các I/O cấu hình được và các khối logic. Khi IED rời khỏi nhà máy, các I/O và logic cấu hình bởi người dùng chưa có ý nghĩa ngữ nghĩa.
Do đó chỉ có cách gộp chúng như một dữ liệu đối tượng IEC 61850 trong một ICD file bằng việc sử dụng GGIO, vốn chính xác do tại thời điểm đó chúng là các tín hiệu chung.
Tuy nhiên sau đó các kỹ sư thiết kế chịu trách nhiệm cấu hình IED cần có khả năng thay đổi tên của một dữ liệu đối tượng dựa trên ngữ nghĩa sử dụng.
Như một ví dụ, nếu kỹ sư thiết kế nối các tiếp điểm báo động của một cảm biến cách điện khí tới một trong các tiếp điểm đầu vào chung này, anh ta nên có khả năng truyền thông tin kết quả trong IEC 61850 như SIMG.InsAlm hơn là GGIO.Alm.
Điều này có thể được thực hiện như một phần của quá trình chuẩn bị cấu hình IED, sau đó phối hợp với các file ICD được cấu hình hoặc muộn hơn trong khi thiết kế IED và sau đó được cung cấp tới công cụ hệ thống như một file IID cập nhật. Các cơ chế trong IEC 61850 là như thế – chúng ta chỉ thiếu sự hỗ trợ trong các công cụ cấu hình hiện tại.
Hiện tại các nhà sản xuất bắt đầu hợp nhất các sản phẩm thế hệ IEC 61850 thứ nhất của họ với thế hệ thứ 2, chúng ta sẽ thấy các sản phẩm IEC 61850 tốt hơn trên thị trường.
Do vậy tôi tin tưởng rằng chúng ta sẽ sớm có khả năng tận hưởng nhiều hơn các tính năng của IEC 61850.
Thông tin về Christoph Brunner: là chủ tịch của công ty tư vấn độc lập it4power LLC, Thụy Sỹ. Ông có trên 25 năm kinh nghiệm với kiến thức xuyên suốt nhiều lĩnh vực trong công nghiệp điện và công nghệ tự động hóa. Trước đó, ông làm quản lý dự án tại Công ty TNHH ABB Thụy Sỹ trong lĩnh vực sản phẩm công nghệ điện tại Zurich, chịu trách nhiệm về cấu trúc truyền thông của hệ thống tự động hóa trạm. Ông là người tổ chức của WG 10 và là thành viên của WG 17, 18, 19 của IEC TC57. Ông là thành viên cao cấp của IEEE-PES và IEEE-SA. Ông cũng là ủy viên của IEEE, hoạt động trường trực trong nhiều nhóm làm việc của IEEE-PSRC và là một thành viên của ủy ban PSRC chính và ủy ban trực thuộc. Ông là cố vấn quốc tế của hội đồng Hiệp hội người sử dụng quốc tế UCA.
Biên dịch từ tạp chí PACWorld, số tháng 6 năm 2013
Ứng dụng liên quan
Tác giả: Herbert Falk, Thiết kế giải pháp, SISCO, USA Herbert Falk đã tham gia nhiều dự án liên quan đến ứng dụng các hệ thống […]
E3 là hệ thống HMI/SCADA hệ thứ ba của hãng Elipse Software-Brazil. Đây lào một bước tiến trong việc phát triển các hệ thống truyền thống, […]
Để cấp nguồn cho các thiết bị mạng trong môi trường khắc nghiệt là một vấn đề khá nan giải. Các doanh nghiệp cần cân nhắc […]
