Az IEC61850-es szabvány gyakorlatiSzaniszló Gábor, SA rendszermérnök, ABB Kft, MEE szakmai nap előadás, 2010.11.16.

Az IEC61850 es szabvány gyakorlati alkalmazása

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 1

BevezetésA ABB láll á i t ti álá i t ék iAz ABB alállomási automatizálási termékei

Védelem-automatika berendezések az átviteli,- és az elosztóhálózat részére

digitális berendezések kommunikációs képességgel

Alállomási kommunikációs eszközök

adatgyűjtés és továbbítás a hálózat-kezelő központ irányába

Alállomási megjelenítő rendszer

kezelői felület a primer berendezésekhez (működtetés, d átt ki té ló á tb )rendszeráttekintés, naplózás, stb.)

Szoftverek

paraméterezés és diagnosztika

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 2

Régi és új összehasonlításR d t éRendszertervezés

Hagyományos rendszer IEC61850 rendszerHagyományos rendszer IEC61850 rendszer

Szabványos protokollok (IEC103, IEC101 DNP Modbus) vagy gyártó-

Egyszerű fizikai rendszerfelépítés: Ethernet hálózatIEC101, DNP, Modbus) vagy gyártó-

specifikusak (LON, SPA, stb) használhatók, adott protokollra jellemző elrendezésben

Ethernet hálózat

Kommunikációs szempontból nincs különbség különböző gyártók jellemző elrendezésben

Protokoll-konverterek szükségesek lehetnek különböző gyártótól

g gytermékei között

Könnyen értelmezhető logikai lehetnek különböző gyártótól származó berendezések esetén

Jelzéslisták elkészítése „valamilyen”

felépítés: adatmodell

Adatszolgáltatás szabványos SCL fájlok használatával (ICD/CID)y

forrás alapján (nem szabványosított)

Különböző adatformátumok, hé k d bá i ké í é

fájlok használatával (ICD/CID)

Egy készülék több kliens egyidejű kiszolgálására képesnehézkes adatbázis készítés kiszolgálására képes

Hosszú távú használhatóság: „cserélhető” adatátviteli és fizikai

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 3

réteg

Régi és új összehasonlításK fi álá ü b h l éKonfigurálás, üzembehelyezés

Hagyományos rendszer IEC61850 rendszerHagyományos rendszer IEC61850 rendszer

A rendszer elemeit saját szoftver-eszközeikkel kell kezelni ezekben

A konfiguráció-kezelő szofverek továbbra is gyártó specifikusak deeszközeikkel kell kezelni, ezekben

nem, vagy csak nehezen kezelhetők az összefüggések

továbbra is gyártó specifikusak, de képesek az állomásra vonatkozó információs fájl (SCD) beolvasására, értelme ésére a adott kés ülékreértelmezésére, az adott készülékre vonatkozó információk feldolgozására

Egyetlen rendszerintegrátor”Egyetlen „rendszerintegrátor szoftverre van szükség

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 4

Régi és új összehasonlításHib k éHibakeresés

Hagyományos rendszer IEC61850 rendszerHagyományos rendszer IEC61850 rendszer

Adott protokollra speciális belehallgató szoftverek szükségesek

IEC61850 kiértékelő szoftver szükségesbelehallgató szoftverek szükségesek

A fizikai szintű hozzáférés nehézkes

szükséges

Az Ethernet technológiának köszönhetően egyszerű a táviratok gy„elfogása”

Az adatmodell hibái könnyen felfedezhetők

Az egyszerűbb felépítésű rendszerben egyszerűbb arendszerben egyszerűbb a hibakeresés

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 5

Rendszer konfigurálás IEC61850 eszközökkel

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 6

Alállomás adatmodell minta (AIRSA CCT projekt)

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 7

Alállomás adatmodell minta (AIRSA CCT projekt)

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 8

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaS k K t ldá kSzerverek - Konverteres megoldások

Készülékek IEC61850 nélkül: minden SPA kommunikációra képes készülék esetén a SPAZC402 protokoll konverter alkalmazható GOOSE csakprotokoll konverter alkalmazható. GOOSE csak REF54x esetén, egyéb esetben csak MMS

Pl: SPACOM készülékekPl: SPACOM készülékek

REx54x sorozat: a SPA protokoll specializálásával a GOOSE használatára is képes protokoll konverter a SPAZC400. A GOOSE nem alkalmas védelmi működések továbbítására.

Pl REF545 K iótólPl: REF545 K verziótól

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 9

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaN tí kNatív szerverek

Relion® sorozat: tervezési alapelv volt az IEC61850 kompatibilitás. Alállomási irányítástechnikai és védelmi feladatokra széles körben alkalmazhatók Teljesíti a védelmi működések (pl kioldások) GOOSEalkalmazhatók. Teljesíti a védelmi működések (pl. kioldások) GOOSE üzenetekkel történő továbbítására vonatkozó kritériumokat is.REx 605,610,615,630,650,670

www.abb.com/substationautomation

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 10

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaA ké ülék k k fi áláA készülékek konfigurálása

„Régi” SPA készülékek

REx54x sorozatEgyedi konfiguráló szoftverek: CAP505, CET for SPAZCREx54x sorozat

Relion® sorozat

PCM600 + C ti it P kPCM600 + Connectivity Packages

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 11

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaKli k ( d t űjtők t k ll át l kítók)Kliensek (adatgyűjtők, protokoll átalakítók)

RTU560: telemechanikai adatgyűjtő. A moduláris készülék felhasználható jelzések és mérések gyűjtésére vezérlésre kommunikációra stbgyűjtésére, vezérlésre, kommunikációra stb.

COM581: csak kommunikációs feladatokra alkalmazható. Nagy megbízhatóságú hardver. Proxy-ként is alkalmazható.

MicroSCADA Pro: az ABB PC alapú alállomási megjelenítő szoftvere.

SYS600: alállomási rendszerek

DMS600: elosztóhálózatok felügyelete

SYS600C: hardver + MicroSCADA

COM600: kommunikációs gateway

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 12

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaMé öki kö ök IETMérnöki eszközök - IET

IET – Integrated Engineering Toolbox. Egy alállomás mérnöki munkáit integráló szoftverrendszer.

SLD – egyvonalas ábra. Minden primer eszközt tartalmaz nevekkel, hivatkozásokkal.

Grafikus formában, MS SCD – a kommunikációs architektúra felépítése

FBD – az előbbi kettő alapján az IED-k, LN-k, és láll á i f k iók kö ött t t k l t t

,Visio segítségével

az alállomási funkciók között teremt kapcsolatot

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 13

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaMé öki kö ök IETMérnöki eszközök - IET

Célja a költségcsökkentés a mérnöki munka egyszerűsítésével

Standard adatformátumot használ az adatcseréhez (SCL)

Grafikus specifikáció előregyártott elemek segítségével

Új f lh álh tó áÚjrafelhasználhatóság

Automatikus jelzésfeldolgozás lehetősége

Az IET projekt az alállomási funkciók és a k iká ió b t k iój L i l N d kkommunikáció absztrakciója a Logical Node-ok szintjéig

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 14

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaMé öki kö ök CCTMérnöki eszközök - CCT

CCT – Communication Configuration Tool. A kommunikációt teljes részletességgel kezelő

d i t át körendszerintegrátor eszköz.

A rendszer szereplőit (klienseket-szervereket) összekapcsoljaösszekapcsolja

Kifinomult „SCD fájl” szerkesztő: a szabályok és függőségek kényszerei mentén hozható létre a teljesfüggőségek kényszerei mentén hozható létre a teljes alállomásra vonatkozó leíró fájl

A program bemenetei az egyes készülékek leírói, kimenete a teljes állomás leírója

A GOOSE mérnöki munka is itt hajtható végre

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 15

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaMé öki kö ök ITTMérnöki eszközök - ITT

ITT Explorer: szabványos IEC61850-es rendszerek vizsgálatára alkalmas szoftver. Fontosabb funkciók:

IED felolvasás: az Ethernet hálózaton található IEC61850 kompatibilis IED-k adatmodelljét olvassa fel ellenőrzés/hibakeresés céljából. Kapcsolódhat „report control block”-hoz, vezérlés adható ki, stb.

Ethernet belehallgatás: egy előzőleg betöltött állomás leíró fájlja alapján értelmezi a táviratok tartalmát azleíró fájlja alapján értelmezi a táviratok tartalmát, az esetleges hibákat jelzi

SCL leírók összehasonlítása

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 16

Az ABB IEC61850 kompatibilis készülék palettájaMé öki kö ök ITTMérnöki eszközök - ITT

ITT Synthesizer: szimulációs szoftver:

Az SCL fájl alapján egy vagy több IED szimulációjáraAz SCL fájl alapján egy vagy több IED szimulációjára képes: csak az adatmodellnek felel meg, a funkciók természetesen nem részei a szimulációnak

MMS és GOOSE kommunikációra képes

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 17

Megvalósult alállomások I.Göd (2007)Göd (2007)

„Csak” védelmi készülékek kerültek beépítésre az ABB részéről, illetve a MicroSCADA, mint védelmes munkahely

RTU560-at alkalmaztunk kommunikációs eszköznek – nem IEC61850!

Hagyományos rendszernek tekinthető, csak a védelmes munkahely irány IEC61850 alapú, ezért a készülékek két irányban kommunikálnak

SPA protokollal az RTU560 innen pedig a Prolan fejgép felé IEC101-en

IEC61850 a MicroSCADA felé (VMH)

Tapasztalat: az IEC61850 stabil és használható

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 18

Megvalósult alállomások II.Alb ti (2008)Albertirsa (2008)

Mezővezérlő és védelmi készülékek: REx670

Kommunikációs készülék: RTU560Kommunikációs készülék: RTU560

A Protecta Kft DTVA készülékének IEC61850-es integrálása

A készülékek száma miatt a több kliens: 2 uScada 2 RTU560A készülékek száma miatt a több kliens: 2 uScada, 2 RTU560

Több alhálózat: a GOOSE nem jut át a másik LAN-ba

F l ő i á k IEC104 t lj Eth t ldáFelső irányok: IEC104 - teljes Ethernet megoldás

Tapasztalat:

Az IEC61850 kliensek tervezésénél figyelembe kell venni a javasolt készülékszámot

A é öki ft k k l á ítá i t lj ít é tAz egyes mérnöki szoftverek komoly számítási teljesítményt igényelhetnek (pl: PCM600 GOOSE import)

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 19

Megvalósult alállomások III.P k (2008 tól f l t )Paks (2008-tól folyamatosan)

Alkalmazott készülékek:

Kommunikáció: COM581Kommunikáció: COM581

Védelem, mezővezérlés: REx670 (segédüzem: REF545)

A COM581 régi (LON busz IEC103) és új (IEC61850) rendszereket kezelA COM581 régi (LON busz, IEC103) és új (IEC61850) rendszereket kezel egymás mellett, a felső irány számára IEC104 protokollon továbbítja a jeleket

Két teljesen független IEC61850 gyűrű: egy a 400kV-os alállomás számára, egy pedig a blokki rendszer számára. Ez utóbbi kommunikációs architektúrája átalakítás előtt áll ez adatbázis szinten nem jár jelentősarchitektúrája átalakítás előtt áll, ez adatbázis szinten nem jár jelentős mérnökmunkával, köszönhetően az IEC61850 sajátosságainak.

Sok készülék, viszonylag nagy adatmennyiségy g gy y g

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 20

Megvalósult alállomások IV.B dCh GA2 120kV SF6 áll á (2009)BorsodChem GA2 120kV SF6 állomás (2009)

Alkalmazott készülékek:

Kommunikáció és megjelenítés: MicroSCADAKommunikáció és megjelenítés: MicroSCADA

Védelem, mezővezérlés: REx670-ek, REF545, REB500

Csak ABB készülékek kerültek a rendszerbeCsak ABB készülékek kerültek a rendszerbe

Gyors mérnöki munka és üzembe helyezés (újrafelhasználhatóság!)

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 21

Folyamatban lévő IEC61850 munkák

Budaközép 120/10kV alállomás

ABB REF545 SPAZC400-zal

RTU560 mint adatgyűjtő/protokoll konverter

MMS az RTU560 felé és GOOSE a mezőn belüli reteszhez

Rendszerintegrátor: ABB

Csarnoktér 120/10kV alállomás

Protecta EP+ DTIVA készülékek natív IEC61850-nel leág. k.

REC650 a Tr. betáplálásoknál

RTU560 mint adatgyűjtő/protokoll konverter

MMS az RTU560-nal

GOOSE á ú űjtő í éd l t lá éGOOSE: egyenáramú gyűjtősínvédelem reteszlánc és a megszakító beragadásvédelmi funkció teszt jelleggel

Rendszerintegrátor: ABB

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 22

g

© ABB Group November 17, 2010 | Slide 23