{"id":18752,"date":"2016-08-23T01:08:40","date_gmt":"2016-08-22T23:08:40","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=18752"},"modified":"2016-08-23T01:55:42","modified_gmt":"2016-08-22T23:55:42","slug":"system-axioline-f-io-dla-sektora-energetycznego","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=18752","title":{"rendered":"System Axioline F I\/O dla sektora energetycznego"},"content":{"rendered":"

\"ES_08_2016_okl_mniejsza\"<\/a>Axioline F I\/O firmy Phoenix Contact to rozwi\u0105zanie zgodne z IEC 61850 przeznaczone dla system\u00f3w zaopatrzenia w energi\u0119. Produkt zosta\u0142 przygotowany w konstrukcji modu\u0142owej do wbudowania w szafy sterownicze, oferuje szybki czas reakcji oraz instalacji. Axioline F cechuje si\u0119 niezawodn\u0105 mechanik\u0105, dobrymi w\u0142a\u015bciwo\u015bciami EMC oraz \u0142atwo\u015bci\u0105 u\u017cytkowania. Zastosowanie technologii szybkiego pod\u0142\u0105czania push-in oraz wyjmowanych z\u0142\u0105czy wtykowych umo\u017cliwia szybkie i bezb\u0142\u0119dne pod\u0142\u0105czenie.\u00a0<\/strong><\/p>\n

System Axioline F bardzo dobrze nadaje si\u0119 do wykonywania wymagaj\u0105cych zada\u0144 w zakresie automatyki w trudnych warunkach \u015brodowiskowych, gdzie wymagane s\u0105 niezawodne komponenty z intuicyjn\u0105 obs\u0142ug\u0105. Szeroki asortyment produktu obejmuje funkcje cyfrowe i analogowe w r\u00f3\u017cnych uk\u0142adach oraz funkcje specjalne, takie jak modu\u0142y temperaturowe.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Dywersyfikacja \u017ar\u00f3de\u0142 energii (OZE) oraz wzrost ilo\u015bci niewielkich, zdecentralizowanych elektrowni sprawia, \u017ce dla system\u00f3w elektroenergetycznych konieczne jest m.in. zapewnienie jednolitego, sprawnego systemu komunikacji<\/p><\/div>\n

Sieci elektroenergetyczne Smart Grid<\/strong><\/p>\n

Czynniki takie jak rosn\u0105ce koszty energii, niedob\u00f3r wa\u017cnych zasob\u00f3w oraz zwi\u0119\u00adkszaj\u0105ca si\u0119 emisja CO2<\/sub> s\u0105 coraz bardziej odczuwalne w skali globalnej. Aby zapewni\u0107 ludziom oraz przedsi\u0119biorstwom dost\u0119p do zr\u00f3wnowa\u017conej i bezpiecznej energii, powstaj\u0105 nowe koncepcje i podej\u015bcia systemowe. Jednym z wdra\u017canych rozwi\u0105\u00adza\u0144 jest inteligentna sie\u0107 elektroenergetyczna, tzw. Smart Grid. Ten rodzaj sieci umo\u017cliwia optymalne zsynchronizowanie produkcji energii, jej zu\u017cycia i magazynowania, ale wymaga jednocze\u015bnie zastosowania najnowszych technologii \u2013 dla zapewnienia elastycznych i niezawodnych dostaw energii zgodnie z bie\u017c\u0105cym zapotrzebowaniem. Dywersyfikacja \u017ar\u00f3de\u0142 energii, w tym rosn\u0105cy udzia\u0142 \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych, oraz sta\u0142y wzrost ilo\u015bci niewielkich, zdecentralizowanych elektrowni sprawia, \u017ce dla elektroenergetycznych system\u00f3w Smart konieczne jest m.in. zapewnienie jednolitego, sprawnego systemu komunikacji.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2.\u00a0System Axioline F I\/O\u00a0bardzo dobrze nadaje si\u0119\u00a0dla technologii energetycznych<\/p><\/div>\n

Regulacja IEC 61850\u00a0\u2013 niezale\u017cno\u015bci producenta\u00a0i interoperacyjno\u015b\u0107<\/strong><\/p>\n

W tym kontek\u015bcie znaczn\u0105 rol\u0119 odgrywa mi\u0119dzynarodowa norma IEC 61850 Systemy i sieci komunikacyjne w stacjach elektroenergetycznych. Standard IEC 61850 pozwala na jednolite projektowanie sieci i system\u00f3w komunikacyjnych, w tym tak\u017ce systemu Axioline F I\/O firmy Phoenix Contact. Norma, jak i okre\u015blone przez ni\u0105 obiektowe transmisje danych, po raz pier\u00adwszy umo\u017cliwia opisanie z\u0142o\u017conych proces\u00f3w i urz\u0105dze\u0144 w spos\u00f3b jednolity dla wszystkich uczestnik\u00f3w sieci komunikacyjnej. Dwie g\u0142\u00f3wne zasady IEC 61850 to niezale\u017cno\u015b\u0107 producenta oraz interoperacyjno\u015b\u0107 urz\u0105dze\u0144. Znacz\u0105co zmniejsza to r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 istniej\u0105cych do tej pory przy\u0142\u0105czy. Ponadto, u\u017cytkownicy nie musz\u0105 ju\u017c zale\u017ce\u0107 od tylko jednego producenta i zastrze\u017conych rozwi\u0105za\u0144 automatyki sieci.
\nInteroperacyjno\u015b\u0107 nie ogranicza si\u0119 tylko do wymiany danych w oparciu o standardow\u0105 technologi\u0119 Ethernetu. Tak\u017ce proces technologiczny zosta\u0142 jasno okre\u015blony. U\u017cytkownik ma dost\u0119p do wst\u0119pnie okre\u015blonych jednostek funkcyjnych, kt\u00f3re w hierarchicznym modelu danych s\u0105 opisane jako czytelny plik tekstowy SCL (Substation Configuration Language \u2013 J\u0119zyk Opisu Konfiguracji Stacji). Pliki te tworz\u0105 podstaw\u0119 dla wydajnej in\u017cynierii system\u00f3w. IEC 61850 okre\u015bla te\u017c wymagania dla urz\u0105dze\u0144. Komponenty u\u017cywane w systemach energetycznych musz\u0105 by\u0107 w stanie spe\u0142nia\u0107 warunki \u015brodowiskowe panuj\u0105ce na danych obszarach oraz by\u0107 stale dost\u0119pne, poniewa\u017c tylko w ten spos\u00f3b b\u0119dzie mo\u017cliwe zapewnienie stabilnego zasilania. Opr\u00f3cz zwi\u0119kszonej odporno\u015bci na zak\u0142\u00f3cenia, urz\u0105dzenia musz\u0105 charakteryzowa\u0107 si\u0119 r\u00f3wnie\u017c wysok\u0105 wytrzyma\u0142o\u015bci\u0105 przepi\u0119ciow\u0105, sprawdzan\u0105 w badaniach ESD (wy\u0142adowanie elektrostatyczne), badaniach na rozerwanie i przepi\u0119cie.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3.\u00a0Parametryzacja stacji I\/O\u00a0jest bardzo prosta\u00a0przy zastosowaniu interfejsu sieciowego<\/p><\/div>\n

Rola system\u00f3w I\/O<\/strong><\/p>\n

Je\u017celi zapewnienie komunikacji odbywa si\u0119 zgodnie z IEC 61850, to systemy I\/O maj\u0105 do odegrania wa\u017cn\u0105 rol\u0119. Jeszcze przed planowaniem systemu nale\u017cy rozwa\u017cy\u0107 to, w jaki spos\u00f3b sygna\u0142y b\u0119d\u0105 rejestrowane oraz w prosty i wydajny spos\u00f3b przesy\u0142ane. Ponadto, musi by\u0107 jasne, jak korzy\u015bci wynikaj\u0105ce z obiektowego charakteru standardu mog\u0105 zosta\u0107 zintegrowane w in\u017cynieryjny projekt ca\u0142ej stacji. Phoenix Contact rozwi\u0105zuje ten problem poprzez system Axioline F I\/O zaprojektowany do komunikacji zgodnej z IEC 61850. Modu\u0142 I\/O zosta\u0142 opracowany specjalnie dla tego rodzaju zastosowa\u0144 (rys. 2). System I\/O Phoenix Contact charakteryzuje si\u0119 szybk\u0105 transmisj\u0105 danych, niezawodno\u015bci\u0105 dzia\u0142ania oraz \u0142atwo\u015bci\u0105 obs\u0142ugi podczas budowy i uruchomienia.<\/p>\n

Komunikacja MMS i Goose<\/strong>
\nKr\u00f3tkie czasy reakcji s\u0105 jednym z podstawowych warunk\u00f3w stabilnego zaopatrzenia w energi\u0119. Z tego powodu Axioline F obs\u0142uguje zar\u00f3wno komunikacj\u0119 z systemem sterowania MMS (Manu\u00adfac\u00adtu\u00adring Message Specification), jak i szybki, inicjowany przez zdarzenia protok\u00f3\u0142 Goose (szybka mi\u0119dzypolowa wymiana danych \u2013 Generic Object Oriented System Event) dla bezpo\u015bredniej wymiany danych pomi\u0119dzy urz\u0105dzeniami ko\u0144cowymi (serwerami). Oznacza to, \u017ce sygna\u0142y o wysokim priorytecie s\u0105 przesy\u0142ane bezpo\u015brednio przez system sterowania do wszystkich uczestnik\u00f3w, tak szybko jak to mo\u017cliwe.<\/p>\n

Elastyczno\u015b\u0107 rozwi\u0105zania<\/strong><\/p>\n

Najwa\u017cniejsz\u0105 cech\u0105 Axioline F jest jednak \u0142atwa obs\u0142uga, kt\u00f3ra jednocze\u015bnie nie wp\u0142ywa na wymagan\u0105 niezawodno\u015b\u0107 systemu. Modu\u0142y I\/O dla cyfrowego wej\u015bcia oraz wyj\u015b\u0107 przeka\u017anikowych przy znamionowym napi\u0119ciu do 220 V DC, zaprojektowane specjalnie dla \u015brodowiska przemys\u0142owego, posiadaj\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 przepi\u0119\u00adciow\u0105 5 kV. Co istotne, modu\u0142y te mog\u0105 by\u0107 organizowane zgodnie z potrzebami w ramach stacji I\/O bez konieczno\u015bci budowy specjalnych segment\u00f3w, takich jak p\u0142yty rozdzielaj\u0105ce. Cechy te zapewniaj\u0105 elastyczno\u015b\u0107 budowy stacji i mo\u017cliwo\u015b\u0107 dowolnego ustawienie modu\u0142\u00f3w sterowania, sygnalizacji i analogowych.
\nRozmieszczenie terminali w IEC 61850 tak\u017ce jest elastyczne \u2013 czy to przez interfejs sieciowy, czy te\u017c, jak w przypadku innych plik\u00f3w konfiguracyjnych, za pomoc\u0105 prostego pliku tekstowego. Dla stworzenia kompletnej stacji I\/O (rys. 3) nie s\u0105 wymagane \u017cadne specjalne narz\u0119dzia. Ca\u0142a parametryzacja odbywa si\u0119 poprzez wymian\u0119 plik\u00f3w konfiguracyjnych IEC 61850. W tym celu mo\u017cna te\u017c stosowa\u0107 interfejs sieciowy. Oznacza to, \u017ce u\u017cytkownik nie musi kupowa\u0107, ani te\u017c dokonywa\u0107 \u017cadnego dodatkowego programowania.
\nCertyfikat zgodno\u015bci z norm\u0105 komunikacyjn\u0105 zapewnia bezpiecze\u0144stwo korzystania z poszczeg\u00f3lnych urz\u0105dze\u0144 lub system\u00f3w. Dla Axioline F zgodno\u015b\u0107 t\u0119 udokumentowa\u0142o centrum certyfikacji bada\u0144 KEMA. Dzi\u0119ki temu u\u017cytkownik uzyskuje potwierdzenie, \u017ce system Axioline F posiada 100-procentow\u0105 interoperacyjno\u015b\u0107 zgodnie z norm\u0105 IEC 61850.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. Systemy I\/O pomagaj\u0105 m.in. przy monitorowaniu i sterowaniu transformatorami<\/p><\/div>\n

Zastosowanie w obszarach\u00a0produkcji energii<\/strong><\/p>\n

IEC 61850 znajduje zastosowanie na wszystkich poziomach dostarczania energii elektrycznej. Obejmuje to r\u00f3wnie\u017c wytwarzanie energii \u2013 bez wzgl\u0119du na to czy energia elektryczna pochodzi z du\u017cych konwencjonalnych elektrowni czy te\u017c ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych, takich jak systemy wiatrowe czy fotowoltaiczne. Wykorzystanie cyfrowej technologii ochrony zapewnia mo\u017cliwo\u015b\u0107 przesy\u0142ania informacji o zdarzeniu oraz czasie jego powstania za pomoc\u0105 komunikacji w ramach IEC 61850 do g\u0142\u00f3wnego systemu I&C oraz zastosowania analizy b\u0142\u0119d\u00f3w daj\u0105cej dok\u0142adne wyniki w ci\u0105gu milisekund. Jest to bardzo wa\u017cne, poniewa\u017c w ten spos\u00f3b \u017ar\u00f3d\u0142o zak\u0142\u00f3ce\u0144 mo\u017ce by\u0107 szybko i dok\u0142adnie okre\u015blone. W przypadku niskonapi\u0119ciowych urz\u0105dze\u0144 rozdzielczych rozwi\u0105zanie oferuje szeroki zakres sygna\u0142\u00f3w do sterowania szynami. Ponadto, jest tak\u017ce wiele mo\u017cliwo\u015bci zastosowa\u0144 Axioline F w sieciach przesy\u0142owych i dystrybucyjnych. Mo\u017cliwy jest monitoring transformator\u00f3w w celu planowania konserwacji, ostrze\u017ce\u0144 procesowych lub raport\u00f3w o b\u0142\u0119dach (rys. 4). Lokalne stacje zasilaj\u0105ce maj\u0105 m.in. za zadanie dostarcza\u0107 do sieci energi\u0119 elektryczn\u0105 produkowan\u0105 przez zdecentralizowane elektrownie korzystaj\u0105ce ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawianych. Transformator lokalnej sieci zasilania z mo\u017cliwo\u015bci\u0105 jego sterowania zapewnia, \u017ce napi\u0119cie utrzymywane jest w zakresie \u00b110%. Urz\u0105dzenie tak\u017ce mo\u017ce by\u0107 sterowane poprzez system I\/O certyfikowany zgodnie z IEC 61850.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 5.\u00a0System Axioline F I\/O,\u00a0opracowany dla komunikacji\u00a0zgodnej z norm\u0105 IEC 61850,
jest wyposa\u017cony\u00a0w odpowiednie komponenty\u00a0infrastrukturalne<\/p><\/div>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

IEC 61850 stworzy\u0142o mi\u0119dzynarodow\u0105 norm\u0119 dla wszystkich poziom\u00f3w dostarczania energii elektrycznej. Szybki i \u0142atwy w obs\u0142udze system Axioline F firmy Phoenix Contact oferuje zgodne z norm\u0105 rejestrowanie i przesy\u0142anie odpowiednich danych do centrum sterowania. Stanowi to wa\u017cny element tworzenia stabilnej sieci elektrycznej o wysokiej dost\u0119pno\u015bci (rys. 5).<\/p>\n

in\u017c. dypl. (FH) Harald Grewe<\/strong>
\n Autor pracuje jako menad\u017cer system\u00f3w I\/O<\/strong>
\n w firmie Phoenix Contact Electronics w Bad Pyrmont (Niemcy)<\/strong>
\n mgr in\u017c. Kamil Wachowicz<\/strong>
\n Autor pracuje jako menad\u017cer produktu \u2013 Automatyka<\/strong>
\n w firmie Phoenix Contact<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Axioline F I\/O firmy Phoenix Contact to rozwi\u0105zanie zgodne z IEC 61850 przeznaczone dla system\u00f3w zaopatrzenia w energi\u0119. Produkt zosta\u0142 przygotowany w konstrukcji modu\u0142owej do wbudowania w szafy sterownicze, oferuje szybki czas reakcji oraz instalacji. Axioline F cechuje si\u0119 niezawodn\u0105 mechanik\u0105, dobrymi w\u0142a\u015bciwo\u015bciami EMC oraz \u0142atwo\u015bci\u0105 u\u017cytkowania. Zastosowanie technologii szybkiego pod\u0142\u0105czania push-in oraz wyjmowanych z\u0142\u0105czy…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":18753,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[331],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18752"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=18752"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18752\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18786,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/18752\/revisions\/18786"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/18753"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=18752"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=18752"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=18752"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}