Povezivanje SCADA sustava Elektre Vinkovci i Elektroslavonije ...

HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE
ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
3. (9.) savjetovanje
Sveti Martin na Muri, 13. – 16. svibnja 2012.
SO3 – 06
Ivan Krapić ,dipl.ing.
KONČAR – Inženjering za energetiku i transport d.d., Zagreb
ivan.krapic@koncar-ket.hr
Josip Jozinović, dipl.ing.
HEP – ODS d.o.o., Elektra Vinkovci
josip.jozinovic@hep.hr
Marko Perišić, dipl.ing
HEP – ODS d.o.o., Elektra Vinkovci
marko.perisic@hep.hr
Zoran Budak, dipl.ing.
HEP – ODS d.o.o., Elektroslavonija Osijek
zoran.budak@hep.hr
POVEZIVANJE SCADA SUSTAVA ELEKTRE VINKOVCI I ELEKTROSLAVONIJE
OSIJEK ICCP PROTOKOLOM
SAŽETAK
Povezivanje SCADA sustava ICCP protokolom i razmjena podataka na pristupnim mjestima
Elektre Vinkovci i Elektroslavonije Osijek. ICCP protokol je namijenjen razmjeni podataka izmeĎu
Kontrolnih Centara. Protokol se bazira na principima klijent/poslužitelj: klijent je program ili računalo koje
traži podatke od poslužitelja, dok poslužitelj prima zahtjev i šalje podatke klijentu. Razmjenjuju se
sljedeće vrste podataka: uklopna stanja rasklopnih elemenata, indikacije o proradama zaštita, ostale
indikacije kao i sva pripadna mjerenja.
Veza dvaju SCADA sustava na razini distribucije omogućuje uvid u energetske prilike na
postrojenju koje je zbog prostornog razmještaja, trajno ili privremeno (zastoj), na teretu „susjednog“
distribucijskog područja. Nadzor u stvarnom vremenu povećava sigurnost opskrbe električnom energijom
krajnjeg potrošača kao i pouzdanost elektroenergetskog sustava. Poslovi voĎenja distribucijske mreže, uz
veću dostupnost informacija, su kvalitetniji i pouzdaniji. Daljnjom primjenom ICCP-a izmeĎu nadreĎenog
mrežnog centra i dispečerskog centra smanjila bi se potreba za ugradnjom redundantne mjerne opreme.
Ključne riječi: SCADA sustav, ICCP protokol, Kontrolni centar,
CONNECTION BETWEEN SCADA SYSTEMS ELEKTRA VINKOVCI AND
ELEKTROSLAVONIJA OSIJEK WITH ICCP PROTOCOL
SUMMARY
Connecting SCADA systems with ICCP protocol and exchange of information on access points
Elektre Vinkovci and Elektroslavonije Osijek. ICCP protocol is used for exchanging information between
Electric Utility Control Centers. Protocol is based on client/server model: Client is application or computer
which request data from Server, while Server received requests and send dana to Client. Exchanging
information: double indication, single indication and all associated measurands.
Key words:
SCADA system, ICCP protocol, Control Center
1. UVOD
Od sredine 1990-tih godina od kada se našao u upotrebi ICCP (TASE.2) je postao internacionalni
standard za komunikaciju izmeĎu energetskih kontrolnih centara, kao i izmeĎu kontrolnih centara i
energana za proizvodnju električne energije. ICCP je danas najraširenije prihvaćen komunikacijski
protokol u elektro industriji. Samo u Sjevernoj Americi ima preko 200 instalacija. Velike ICCP mreže su
izgraĎene u Europi, Australiji,..
1

2. ICCP KOMUNIKACIJSKI PROTOKOL
2.1. Arhitektura i funkcionalnost
Objektni model
a) Association – komunikacijska veza izmeĎu centara
b) Data value – reprezentira procesni podatak
c) Data set – grupa procesnih podataka definirana po nekom kriteriju
d) Transfer set – definira kriterije razmjene podataka
e) Information message – ASCII podaci koje izmjenjuju udaljeni centri
f) Device – reprezentira upravljački objekt iz stvarnog svijeta
Server:
a) Proces koji održava bazu podatkovnih objekata
b) Mrežni enitet koji odgovara na zahtjeve klijenata
Klient:
a) Zahtjeva podatke ili akcije od servera
b) Mrežni entitet koji izdaje zahtjeve serveru
Slika 1 Klient Server arhitektura
ICCP je podijeljen u podskupove zvane Blokovi. Pomoću njih se grupiraju informacije u svrhu
ostvarenja osnovnog servisa. Za razmjenu podataka u stvarnom vremenu dovoljno je podržat Blok1.
Blokovi:
a) Blok 1 – Osnovne funkcije:
o Uspostavljanje asocijacija
o
o
Data Value i Data Set objekti
Data Set Transfer Set objekti (osnovne funkcije)
2

) Blok 2 – Proširene funkcije Data Set objekata:
o
Prijenos podataka po promjeni + provjera inegriteta
c) Blok 3 – Prijenos blokova podataka
d) Blok 4 – Informacijske poruke
e) Blok 5 – Upravljanje ureĎajima
f) Blok 6 – Upravljanje udaljenim programima
g) Blok 7 – Izvještaji o dogaĎajima
h) Blok 8 – Planirane/ostvarene vrijednosti
i) Blok 9 – Vremenske serije
2.2. Principi razmjene informacije izmeĎu dva distribucijska središta
Za potrebe konekcije definiraju se dva ICCP partnera. Partneri su meĎusobno spojeni preko
TCP/IP-a, te rade u oba načina rada: kao klijent i kao server, a spojeni su prema shemi na slici 1.Prema
slici 2. oba sustava su računala u redundantnoj konfiguraciji i koriste protokol TASE.2 2000-08. Sustav u
Elektri Vinkovci je „master“ za uspostavljanje komunikacije i ima definirane dvije asocijacije za oba
servera u Elektroslavoniji Osijek. Sustav u Elektri Vinkovci ima definirano takoĎer dvije asocijacije kojom
se uspostavlja veza sa SCADA poslužiteljima u Elektroslavoniji Osijek.
Slika 2 Blok shema povezivanja
3

3. PRIMJENA
3.1. Opis
Energetska postrojenja zbog svog prostornog razmještaja su trajno ili privremeno (uslijed zastoja)
na teretu susjednog distribucijskog područja. Da s jedne strane udovoljimo energetskim prilikama u mreži,
odnosno s druge strane da omogućimo neprekidnu isporuku električne energije. MeĎutim, postojeći
sustav daljinskog voĎenja (SDV) je realiziran na distribucijskom području Elektre i odatle se nadzire
cjelokupan elektroenergetski sustava na svim SN razinama, izuzev susjednog dijela distribucijskog
područja koje je u doticaju. Vezom dvaju SCADA sustava ICCP protokolom je omogućen uvid u
energetske prilike navedenog područja. Nadzor u stvarnom vremenu poboljšava sigurnost opskrbe
električnom energijom krajnjeg potrošača kao i pouzdanost elektroenergetskog sustava. Poslovi voĎenja
distribucijske mreže, uz veću dostupnost informacija, su kvalitetniji i pouzdaniji.
3.2. Opis objekata i informacija koje se razmjenjuju
Distribucijsko područje Elektre Vinkovci sa distribucijskim područjem Elektroslavonije Osijek ima
mogućnost povezivanja na 35kV i 10kV naponskim razinama. Uslijed povezivanja, energetsko postrojenje
ostaje odcjepljeno od distribucijskog područja i time se gubi povratna informacija o prilikama sa druge
strane. MeĎutim, veza dvaju SCADA sustava omogućava prosljeĎivanje informacija (signalizacija,
uklopno stanja, mjerenja,…) izuzev komandi, koje i dalje ostaje pod nadležnošću Elektri. Primjer
povezivanja TS 35/10kV Mikanovci (Elektra Vinkovci) na TS 35/10kV Đakovo 1 (Elektroslavonija Osijek)
na 35kV naponskoj razini. Na slici 3. je prikazana TS 35/10kV Mikanovci sa pripadnim vodnim poljem VP
35kV Đakovo.
Slika 3 TS 35/10kV Mikanovci
Na slici 4. je prikaz u Network Manager-u gdje se kreirana vodna polja 35kV i 10kV razine, koja
prezentiraju vezu sa Elektroslavnijom Osijek.
4

Slika 4 Elektroslavonija Osijek
Za potrebe voĎenja pogona Elektre Vinkovci, za primjer povezivanja TS 35/10kV Mikanovci
(Elektra Vinkovci) na TS 35/10kV Đakovo 1 (Elektroslavonija Osijek), u tablici I. su navedene informacije
koje se preuzimaju od strane Elektroslavonije Osijek.
Tablica I. Skup podataka na promjenu - preuzimaju se od strane Elektroslavonije Osijek
Naziv Tip podatka Kvaliteta
Prekidač Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Sabirnički rastavljač Dvostruka signalizacija Ručni unos
Vodni rastavljač Dvostruka signalizacija Ručni unos
Uzemljivač Dvostruka signalizacija Ručni unos
Nadstrujna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Kratkospojna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Zemljospojna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
APU-DEF isklop Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Tablica II.
Skup podataka periodički-- preuzimaju se od strane Elektroslavonije Osijek
Naziv Tip podatka Kvaliteta
Napon (MP 35 kV) Analogno mjerenje Osvježen iz procesa
Svaka promjena uklopnog stanja, promjena tereta, prorada zaštite od strane Elektroslavnije
Osijek se prosljeĎuje u SCADA sustav Elektre Vinkovci, zapiše u listama dogaĎaja i pohrani u povijesnu
bazu.Primjer povezivanja 10kV raspleta distribucijskog područja Elektre Vinkovci na TS 35/10kV Laslovo
(Elektroslavnija Osijek) na 10kV naponskoj razini.
5

Slika 5 SN rasplet distribucijskog područja Elektre Vinkovci
Četiri naselja zbog svog prostornog razmještaja, da bi udovoljili energetskim prilikama, prinuĎene
su biti na teretu distribucijskog područja Elektroslavonije Osijek. Na slici 5. je prikaz sa simuliranog
uklopnog stanja SN mreže na SCADA sustava gdje je jasno DNC bojanjem naznačen dio raspleta koji se
napaja sa VP 10kV Podrinje sa trafostanice TS 35/10kV Laslovo (slika 4). Informacije koje se prosljeĎuju
sa navedenog vodnog polja su navedene u tablici III.
Tablica III. Informacije koje se prosljeĎuju iz TS 35/10 kV Laslovo
Naziv Tip podatka Kvaliteta
Prekidač Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Sabirnički rastavljač Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Vodni rastavljač Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Uzemljivač Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Upravljanje poljem Dvostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Nadstrujna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Kratkospojna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Zemljospojna zaštita Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
APU-DEF isklop Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Prekid kruga isk.prek Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Prekidač opći kvar Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
REF kvar Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Zemsp. Napona na sabirnicama 10kV Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Ispad aut. mjernog napona Jednostruka signalizacija Osvježen iz procesa
Potpuna kontrola nad voĎenjem tog dijela pogona, veća dostupnost informacija, sigurna isporuka
električnom energijom.
6

4. ZAKLJUČAK
UvoĎenjem novih SCADA sustava za nadzor i voĎenje Distribucijskih područja kao i uvoĎenjem
integralnog SCADA sustava za Prijenosne Mrežne Centre moguća je daljnja primjena ovog načina
razmjena informacija. Ovakvo razmišljanje može dovest do značajnih ušteda u nepotrebno ulaganje u
sekundarnu opremu na nivou TS-a, naime već dovedene informacije u pojedini Centar jednostavno se
razmjene na nivou Centara.
LITERATURA
[1] IEC 61850-3 Communication networks and systems in substations – part 3 General requirements,
siječanj 2002
7