Như đã biết, phiên bản thứ nhất của tiêu chuẩn IEC 61850 quy định các định dạng file SSD, ICD. Phiên bản thứ hai bổ sung thêm định dạng file IID và SED, và hiện đang thảo luận về việc bổ sung file ISD. Trong khi những ký hiệu viết tắt này được diễn giải dễ dàng, tuy vậy không thể có một cách hiểu chung về ý nghĩa của các file này, và chúng bao gồm những gì.
Sau nhiều năm cố gắng diễn giải các kiểu file này dùng để làm gì nhưng chưa hoàn thành, Brunner nhận ra rằng không quan trọng khi gọi tên file là gì. Có quá nhiều các biến (variation) trong quá trình cấu hình cần được hỗ trợ. Điều quan trọng là bạn đang làm gì trong quy trình, thông tin nào bạn muốn trong file tại thời điểm đó và công cụ nào có thể dùng để cấu hình thông tin đó.
Khi chúng ta xem xét nội dung của một file SCL, có ba thành phần chính được mô tả:
- Mô tả chức năng của dự án: trong một trạm biến áp đó là sơ đồ một sợi và các chức năng theo các nút logic (logical node);
- Mạng truyền thông trạm;
- Các thiết bị trong trạm.
Với các thiết bị, chúng ta mô tả các khả năng của nó với nhận biết duy nhất, mô hình dữ liệu (data model) được hỗ trợ các thông số cấu hình cho các chức năng, liên kết gửi/ nhận các tín hiệu để bổ sung các chức năng, và cấu hình truyền thông. Gần đây (bên ngoài phạm vi tiêu chuẩn IEC 61850) còn đề cập đến cấu hình nội bộ trong IED: logic, liên hệ với các đầu vào ra (I/O) và giao diện HMI của IED.
Bây giờ chúng ta quan tâm đến công cụ nào sẽ dùng để cấu hình thông tin nào? Về cơ bản, có thể tóm lại là mọi thứ thuộc trách nhiệm của nhà sản xuất IED sẽ được cấu hình bởi các công cụ cấu hình IED.
Mọi thứ liên quan đến việc thiết kế hệ thống sẽ được cấu hình bởi một công cụ cấu hình hệ thống.
Khi nhìn vào quy trình thiết kế một trạm, chúng ta thường phân biệt hai cách tiếp cận: tiếp cận từ dưới lên trên khi chúng ta bắt đầu từ công cụ cấu hình IED để định nghĩa, khai báo các IED cho dự án; và cách tiếp cận từ trên xuống, trong đó các IED được tạo ra trong công cụ cấu hình hệ thống sử dụng một file mẫu (template).
Dưới đây sẽ tập trung vào các thảo luận về các file liên quan đến IED.
Khi tiếp cận từ trên xuống, chúng ta bắt đầu với một file mẫu mô tả tối thiểu về khả năng của IED và mô hình dữ liệu hỗ trợ bởi IED. Các file này thường được gọi là ICD và IED trong file này có tên là TEMPLATE. Ở bước đầu tiên, nên tiến hành hiệu chỉnh file template của dự án cho phù hợp bằng cách sửa đổi mô hình dữ liệu cho các chức năng yêu cầu của dự án (ví dụ số lượng thiết bị đóng cắt hỗ trợ) để tránh việc một mô hình dữ liệu không cần thiết nằm trong các nút lô gic (LN). Việc hiệu chỉnh này phải được thực hiện bằng công cụ cấu hình IED; file kết quả sau hiệu chỉnh vẫn là một file ICD.
Với cách tiếp cận từ dưới lên, chúng ta bắt đầu quy trình với công cụ cấu hình IED. Trong công cụ cấu hình IED ta tạo ra tất cả các IED yêu cầu trong dự án. File kết quả có được có cùng nội dung như mẫu template bên trên – điểm khác biệt duy nhật là IED có tên khác với TEMPLATE. Mỗi file này, theo phiên bản thứ 2 được gọi là IID và được nhập (import) bằng công cụ cấu hình hệ thống. Để đơn giản hóa việc trao đổi, thay vì chuyển từng file cho từng IED giữa công cụ cấu hình IED và công cụ cấu hình hệ thống, một file có thể được sử dụng chứa đựng thông số của mọi IED. Tên của file này không được định nghĩa trong tiêu chuẩn; nó có thể được xem là một file SCD không hoàn chỉnh; nhưng tên không quan trọng mà điều quan trọng là công cụ cấu hình hệ thống có thể rút được đúng các thông tin yêu cầu.
Tất cả các file đề cập trên đây có thể bao gồm các thành phần gói dữ liệu (dataset) và khối điều khiển (control block). Nếu IED có các giới hạn liên quan đến khả năng cấu hình, công cụ cấu hình hệ thống có thể sử dụng các thành phần này; nếu không có thể bỏ đi.
Trong quá trình thiết kế, có khả năng cần phải thực hiện chu trình cấu hình giữa công cụ cấu hình IED và công cụ cấu hình hệ thống. Việc lặp lại có thể cần thiết để sửa đổi các mô hình dữ liệu dựa theo các yêu cầu. Tiêu chuẩn cho thấy rằng, các file SCD được chuyển từ công cụ cấu hình hệ thống sang công cụ cấu hình IED và file IID chuyển ngược lại công cụ cấu hình hệ thống. Mấu chốt là công cụ cấu hình IED trả lại một file với mô hình dữ liệu được cập nhật, giữ tất cả các thành phần đã chứa đựng trong các gói dữ liệu cấu hình bởi client và không thay đổi bất kỳ cấu hình nào được thực hiện cho các khối điều khiển hoặc cho các thông số giá trị.
Chu trình cấu hình bổ sung có thể cần thiết liên quan đến cấu hình liên kết gửi/ nhận các tín hiệu (ExtRef) liên quan đến các địa chỉ nội bộ IED và các hỗ trợ chẩn đoán (LGOS). Thông thường, trong các bước thiết kế, các cấu hình liên quan đến IED trong file SCL thường tăng dần đến tận lúc kết thúc. Trong quá trình đó, quan trọng là các công cụ cấu hình tuân thủ đúng các trách nhiệm của công cụ đó.
Khi việc cấu hình kết thúc, công cụ cấu hình IED thường nhập file SCD và rút các thông tin liên quan hoặc một IED riêng rẽ để cấu hình nó. Thông tin đó chứa tất cả các mô tả của IED cần cấu hình, và bao gồm các thông số truyền thông và thông tin từ các IED khác gửi (publish) bản tin, được nhận bởi IED đó.
Nguồn: Another note on the use of SCL
Tác giả: Christoph Brunner, it4power, Switzerland – Tạp chí PAC World số tháng 6 năm 2017
Biên dịch: Trần Quang Minh – Công ty Cổ phần ENTEC A&T
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 H. Ông là cố vấn quốc tế của hội đồng Hiệp hội người sử dụng quốc tế UCA.
Chương trình Đào tạo và Hội nghị quốc tế về Bảo vệ và thí nghiệm AP.PTC 2018 tại Việt Nam
Kinh nghiệm khi thí nghiệm và cấu hình các sơ đồ bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC 61850
