Kinh nghiệm khi thí nghiệm và cấu hình các sơ đồ bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC 61850

05/10/2018
Cover image_Control room

Bài viết được biên dịch từ tạp chí chuyên ngành PAC World sẽ cung cấp cho bạn đọc những kinh nghiệm khi thí nghiệm và cấu hình các sơ đồ bảo vệ sử dụng thiết bị của nhiều hãng sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 61850. 

Tiêu chuẩn IEC 61850 được giới thiệu vào năm 2005. Nó được phát triển với ứng dụng điều khiển và bảo vệ hệ thống điện bằng cách tiêu chuẩn hóa sự trao đổi thông tin giữa tất cả các thiết bị điện tử thông minh (IED) trong 1 trạm biến áp được tự động hóa và một liên kết điều khiển từ xa.

Việc loại bỏ dây cáp đồng truyền tín hiệu điện để thay thế bằng cáp truyền thông trong mạng Ethernet có nghĩa là không còn cần các đầu vào và đầu ra nhị phân cho các chức năng điều khiển và bảo vệ. Phương pháp truyền thống khi cắt một máy cắt thông qua một tiếp điểm đầu ra sẽ được thay thế bằng cách gửi bản tin GOOSE trong mạng Ethernet trên các sợi cáp quang. Sự trao đổi thông tin peer-to-peer với tốc độ cao trong trạm được thực hiện bằng cách sử dụng các bản tin GOOSE. Ở đây sự trao đổi thông tin peer-to-peer là sự trao đổi thông tin giữa các rơle và các thiết bị bảo vệ khác trong trạm. Trong 1 trạm biến áp truyền thống, cáp đồng được đấu nối từ các tiếp điểm đầu ra đi cắt của một rơle đến cuộn cắt của một máy cắt. Trong một trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850 thì thay vì sử dụng cáp đồng, bản tin GOOSE tín hiệu cắt sẽ được gửi thông qua mạng Ethernet để cắt máy cắt. Bản tin này sẽ được sử dụng rộng rãi khi thực hiện các thử nghiệm. Để thử nghiệm IED, cần đọc được tất cả các bản tin GOOSE từ IED. Các bản tin này cung cấp thông tin cần thiết để cấu hình thiết bị thử nghiệm.

1.Substation Engineering Process Using SCL
Quy trình cấu hình trạm biến áp sử dụng SCL

Thiết bị thử nghiệm phải có khả năng đọc cũng như viết các bản tin GOOSE. IED được thí nghiệm sẽ xuất ra và gửi một bản tin GOOSE để yêu cầu cắt máy cắt. Thiết bị thử nghiệm đọc bản tin GOOSE được gửi đi bởi IED khi thử nghiệm và phản hồi lại yêu cầu này theo qui trình thử nghiệm.

Những thách thức với người thử nghiệm tiêu chuẩn IEC 61850 là: sự thiếu kiến thức mà chuyên gia bảo vệ cần có về tiêu chuẩn, cũng như hiểu tính năng và sự đáp ứng đầy đủ của hệ thống thí nghiệm được sử dụng. Để có thể giám sát những thông tin về bản tin GOOSE, người sử dụng phải nắm được các kiến thức cơ sở của tiêu chuẩn IEC 61850. Ví dụ, các file SCL (Substation Configuration Language) chứa đựng tất cả thông tin về cấu hình trạm nhưng quan trọng nhất đó là những gì mà các bản tin GOOSE thực hiện.

A/ Ngôn ngữ mô tả – các file SCL

Phần 6 của tiêu chuẩn IEC 61850 giới thiệu một ngôn ngữ chung sử dụng để trao đổi thông tin giữa thiết bị của các hãng sản xuất khác nhau. Điều này đảm bảo khả năng phối hợp và tăng cường khả năng cấu hình. Mỗi công cụ độc quyền của một hãng phải hỗ trợ việc xuất ra mô tả của IED dưới dạng ngôn ngữ chung – ngôn ngữ cơ bản XML. Quá trình phát triển của một dự án theo tiêu chuẩn IEC 61850 tuỳ thuộc vào khả năng của các công cụ phần mềm sử dụng ngôn ngữ SCL.

SCL chỉ ra một định dạng file chung để mô tả tính năng của IED, một thuyết minh rõ ràng về hệ thống có thể quan sát được theo quan hệ với sơ đồ một sợi, và một mô tả hệ thống tự động hóa trạm biến áp. Phần 6 của IEC 61850 giới thiệu 4 kiểu file chung, đó là mô tả tính năng của IED (IED Capability Description – ICD), mô tả IED được cấu hình (Configured IED Description – CID), mô tả cấu hình trạm (Substation Configuration Description – SCD) và mô tả thông số hệ thống (Substation Specification Description – SSD).

Việc cấu hình có thể được thực hiện bởi công cụ độc lập của một hãng sản xuất. Một vài hãng sản xuất đã hoàn thiện các công cụ phần mềm độc quyền của họ theo cách mà họ có thể sử dụng như công cụ cấu hình hệ thống IEC 61850, tuy nhiên, cũng có vài công cụ của bên thứ ba được sử dụng. Tất cả các file ICD được nhập (import) vào phần mềm cấu hình hệ thống IEC 61850, cho phép cấu hình các bản tin GOOSE bằng cách chỉ rõ bộ phận gửi (viết) và bộ phận nhận (đọc) các bản tin GOOSE. Công cụ cấu hình hệ thống tạo ra file SCD bao gồm: sơ đồ một sợi của trạm và sự mô tả các tin bản GOOSE. Mỗi công cụ cấu hình IED phải có khả năng nhập vào (import) file SCD và từ đó trích ra các thông tin cần thiết cho bản thân IED – bản tin GOOSE mà một IED riêng biệt sẽ đọc và viết.

Điều quan trọng nên biết là: ngoài thông tin cấu hình được chỉ ra bởi phần 6 của IEC 61850, cấu hình của một IED nên được hoàn thiện bằng một công cụ cấu hình IED độc quyền và có thể có hoặc một định dạng độc quyền riêng biệt hoặc một định dạng CID tiêu chuẩn.

Một quan niệm nhầm lẫn chung giữa các hãng sản xuất là kiểu file SCL nào sẽ được tạo ra. Có những IED sẽ chỉ xuất ra file ICD trong khi những IED khác thì xuất ra file CID. Về mặt kỹ thuật, hai kiểu file này là tương tự nhau, chỉ có sự khác biệt về cách thức rạo ra. Tuy nhiên, điều này tạo ra sự thách thức khi tiến hành cấu hình toàn bộ hệ thống. Quá trình download khi đặt cấu hình cuối cùng vào IED không được tiêu chuẩn hóa ngiêm ngặt bởi IEC 61850. Các hãng sản xuất sử dụng một trong những cách thức sau đây để tải file cấu hình vào các thiết bị của họ:

– Giao thức FTP

– Các dịch vụ file theo IEC 61850

– Các giao thức độc quyền được thiết kế để truyền file.

B/ Sự an toàn cho mạng truyền thông trạm

Khi truyền thông trong trạm giữ vai trò quyết định trong nhiệm vụ bảo vệ và điều khiển của trạm thì điều quan trọng đối với kỹ sư bảo vệ là phải hiểu về những kiến thức cơ bản của mạng IT, cách làm việc và những đặc tính của các thành phần như các bộ chia tín hiệu Ethernet hay còn gọi là chuyển mạch mạng (Ethernet switches), các cổng Ethernet (Ethernet ports), router cũng như nắm được các thuật ngữ như LAN, VLAN, địa chỉ IP, địa chỉ MAC, cấu trúc liên kết mạng, tường lửa…

Nhiều kĩ sư có kinh nghiệm về bảo vệ cảm thấy bàn luận các vấn đề về IT thật mù mịt và có thể rất đáng ngại, bởi vì đến tận bây giờ họ chưa từng đối diện với nhu cầu tìm hiểu về cách làm việc và đặc tính vận hành của mạng thông tin (IT Networks). Chuyển mạch mạng Ethernet cũng rất quan trọng để nắm vững như rơle bảo vệ để đạt được sự tin cậy, độc lập, an toàn và duy trì mục tiêu của trạm.

Một vấn đề an toàn liên quan là phương pháp một trạm theo IEC 61850 được thí nghiệm, sự liên quan này là việc kết nối trực tiếp một máy tính đến mạng thông tin trạm (substation bus) khi thí nghiệm. Vấn đề là máy tính có thể bị nhiễm virus và có thể tạo ra lưu lượng GOOSE trên mạng. Điều này có thể dẫn đến các bản tin tới giới hạn sẽ bị trễ (bị treo) gây ra bởi sự quá tải về lưu lượng. Việc tạo ra các bản tin GOOSE từ một máy tính có thể tiềm tàng nguy cơ đi cắt máy cắt của trạm. Để tránh vài trong số các vấn đề này, nhiều tiện ích được dùng chuyên dụng cho máy tính trong đó chỉ cho phép PC được kết nối đến mạng LAN khi thực hiện các thí nghiệm. Nó sẽ tránh một sự hư hại có thể xảy đến với mạng truyền thông do máy tính bị nhiễm virus. Quan trọng là người thí nghiệm phải nắm vững các công cụ thí nghiệm và biết được nó sẽ tạo ra các bản tin GOOSE từ máy tính hay không.

Một giải pháp khác là dùng hợp bộ thí nghiệm như một tường lửa giữa mạng truyền thông trạm và máy tính. Điều này có thể được thực hiện nếu hợp bộ đó có sẵn 2 cổng Ethernet được cách ly hoàn toàn nhau. Một trong 2 cổng đó có thể được dùng để điều khiển hợp bộ thí nghiệm từ máy tính trong khi cổng còn lại được nối đến mạng LAN thực tại của trạm. Theo cách thức này, chỉ hợp bộ thí nghiệm được phép đọc và viết các bản tin GOOSE, điều này giúp tránh khả năng cắt nhầm máy cắt của trạm do lỗi bản tin GOOSE.

Cấu hình và kiểm tra các bản tin GOOSE

Để mô tả cách thức cấu hình và kiểm tra các bản tin GOOSE cho một trạm được tự động hóa theo chuẩn IEC 61850, chúng ta sẽ xem xét một quá trình truyền thông tin dựa trên sơ đồ bảo vệ hư hỏng máy cắt. Hình 2 chỉ ra sơ đồ một sợi của hệ thống.

2. System single line diagram

Hệ thống có bốn IED của các nhà sản xuất khác nhau được kí hiệu là rơle A, B, C và D. Các rơle B, C và D là bảo vệ chính cho ngăn lộ và rơle A là bảo vệ dự phòng. Không được thể hiện ở đây là các IED trong tủ điều khiển tại chỗ máy cắt với nhiệm vụ nhận bản tin GOOSE từ mỗi rơle và biến đổi tín hiệu thông tin này thành một đầu ra vật lý để cấp điện cho cuộn dây (đóng, cắt) của máy cắt. Trong ví dụ này, một sự cố xảy ra ở vị trí A, được đánh dấu trên sơ đồ một sợi. Phần tử quá dòng cắt nhanh trong rơle B sẽ gửi một bản tin GOOSE đến máy cắt B.

Cùng lúc đó lập tức rơle A sẽ nhận bản tin GOOSE từ rơle B như tín hiệu khởi tạo bảo vệ hư hỏng máy cắt. Rơle A sẽ nhận GOOSE này và nó sẽ khởi động bộ đếm thời gian hư hỏng máy cắt với thời gian đếm là 167ms. Nếu vì bất cứ lý do nào mà tín hiệu khởi tạo bảo vệ hư hỏng máy cắt không được nhận và máy cắt B không cắt, rơle A sẽ cắt theo đặc tính quá dòng có thời gian độc lập trong 250ms. Phần này sẽ chỉ thể hiện cấu hình giữa các rơle A và B. Quá trình tương tự này cũng được lặp lại đối với các IED khác trên hệ thống.

Việc lập trình sơ đồ này có thể được thực hiện theo 2 phần. Phần đầu là cấu hình các IED riêng rẽ để có được file ICD hoặc CID cần thiết cho cấu hình hệ thống. Các file này sẽ chứa đựng các bản tin GOOSE được viết cho mỗi IED. Với thông tin này, cấu hình hệ thống hoàn chỉnh có thể được hoàn thiện. Trước khi thực hiện bất kì cấu hình nào, hãy thực hành việc tạo ra một sơ đồ nguyên lý nối dây. Sơ đồ này sẽ chỉ ra các bản tin nào theo dự định là cần thiết để cấu hình sơ đồ quan tâm. Sơ đồ cung cấp thông tin về các bản tin GOOSE nào mà mỗi IED viết và đọc về. Hình 4 thể hiện sơ đồ nguyên lý nối dây cho sự truyền thông tin dựa trên sơ đồ bảo vệ hư hỏng máy cắt.

3. System single line diagram & 4. Breaker failure scheme

A/ Cấu hình từng IED 

IED được cấu hình bằng công cụ cấu hình độc quyền của hãng sản xuất IED đó. Quan trọng là thành thạo với cách hoạt động của từng công cụ cấu hình. Việc này sẽ tiết kiệm được thời gian, đặc biệt khi tiến hành cấu hình sơ đồ hệ thống. Mục tiêu đầu tiên của việc cấu hình IED là để tạo ra các kiểu file SCL cần thiết cho cấu hình hệ thống.

Các kiểu file SCL quan tâm ở đây sẽ là một file ICD hoặc CID (tùy thuộc vào hãng sản xuất IED). Các file này cung cấp thông tin tổng quát như: cách thức rơle được cấu hình nhưng quan trọng nhất đó là các bản tin GOOSE nào mà từng IED sẽ đọc về và gửi đi. Quá trình cấu hình bắt đầu bằng việc cấu hình các IED mà sẽ chỉ được đọc về và gửi đi đến số cuối cùng của các bản tin GOOSE.

Ví dụ: Cấu hình của các rơle B, C và D sẽ được thực hiện đầu tiên. Nhìn vào sơ đồ nối dây nguyên lý, rõ ràng là các rơle này sẽ đọc về và gửi đi từng bản tin GOOSE đơn. Hình 3 thể hiện ví dụ về các công cụ cấu hình sử dụng để cấu hình từng IED.

Khi IED đã được cấu hình, một file ICD hoặc CID sẽ được xuất ra. Quá trình tương tự này sẽ được lặp lại cho đến khi tất cả các IED được cấu hình và file ICD hoặc CID được tạo ra.

Nếu muốn, một thí nghiệm đơn giản có thể được thực hiện để kiểm tra các bản tin GOOSE được viết ra chính xác, bằng cách kết nối 1 công cụ phân tích hệ thống và đọc về các bản tin GOOSE trên hệ thống.

Một vài chi tiết của cấu hình GOOSE bị bỏ sót do những sự khác nhau trong cấu hình của các IED. Ví dụ, với một số IED các bản tin GOOSE dự định được gửi đi thông qua GGIO (Generic Goose I/O), trong khi những IED khác thì được gửi đi thông qua nút bảo vệ như là PDIS hay PTOC. Sự khác nhau này đôi khi có thể dẫn đến bản tin GOOSE bị trễ bởi vài chu kì thời gian cố định trong IED. Để tránh các vấn đề này, đề nghị nên đọc hướng dẫn sử dụng IED và xem xét phần nào IED sẽ gửi đi bản tin GOOSE tốc độ cao.

B/ Cấu hình hệ thống

Để cấu hình hệ thống, cần thiết phải có tất cả các file ICD hoặc CID đã được tạo ra. Cấu hình hệ thống có thể được thực hiện bằng một công cụ cấu hình trạm. Công cụ này nhập (import) tất cả các file ICD hoặc CID cần thiết cho cấu hình hệ thống và sẽ xuất ra một file SCD. Một phương pháp khác là bằng cách mở trên công cụ cấu hình của các IED mà sẽ gửi một bản tin GOOSE.

Ví dụ, cấu hình của rơle A được thực hiện bằng cách nhập tất cả các file ICD hoặc CID vào trong công cụ cấu hình của rơle A. Vấn đề là một vài công cụ cấu hình của IED có thể nhập (import) một file *.ICD nhưng không nhập được một file *.CID. Các công cụ cấu hình rơle khác có thể nhập một file *.CID nhưng không nhập được một file *.ICD. Một giải pháp khả thi để khắc phục thách thức này đơn giản là thay đổi phần mở rộng của file thành hoặc *.ICD hoặc *.CID tùy theo yêu cầu.

Sử dụng sơ đồ nối dây nguyên lí, phần còn lại của cấu hình được thực hiện. Rơle A sẽ nhận ba bản tin GOOSE khác nhau đến từ rơle B, C và D. Rơle A sẽ đọc về bản tin GOOSE thể hiện vị trí máy cắt A.

Khi hệ thống đã được cấu hình, một thí nghiệm kiểm tra hệ thống nên được tiến hành. Thí nghiệm này sẽ giúp xác định bất cứ vấn đề tồn tại nào của cấu hình hệ thống. Ở giai đoạn đầu khi hệ thống được cấu hình, một vài vấn đề về cấu hình có thể xuất hiện. Phần lớn những vấn đề này là do có sự khác nhau trong cấu hình của các IED. Một vài IED đòi hỏi một cách tiếp cận thủ công, trong khi số khác tự động hơn một chút.

C/ Thí nghiệm kiểm tra hệ thống

Thí nghiệm kiểm tra hệ thống sẽ xác định bất cứ xung đột cấu hình nào trong hệ thống. Các công cụ cần thiết là gói phần mềm phân tích mạng (gói phần mềm IEC 61850 package của OMICRON – ghi chú bởi người biên dịch) và một hợp bộ thí nghiệm hiện đại (hợp bộ thí nghiệm CMC 256plus, CMC 356, CM 353… của OMICRON – ghi chú bởi người biên dịch) theo tiêu chuẩn IEC 61850. Hợp bộ thí nghiệm phải có khả năng nhận và gửi bản tin GOOSE thông qua mạng LAN của trạm. Nó đòi hỏi hệ thống thí nghiệm truy vấn trên mạng, đọc được đúng bản tin GOOSE và dừng bộ đếm thời gian với thời gian thực hiện nhỏ nhất. Điều này chỉ đạt được bởi sự hoàn thiện thuật toán hợp lí trong thiết bị thí nghiệm.

Công cụ phân tích hệ thống có thể là thành phần của phần mềm hợp bộ thí nghiệm hoặc một chương trình độc lập. Mục đích chính của các công cụ này là hỗ trợ xác định tất cả các bản tin GOOSE trong hệ thống. Nó cũng giúp cho cấu hình hợp bộ thí nghiệm. Hợp bộ thí nghiệm phải biết bản tin nào hoặc các bản tin mà nó phải phát hiện ra để thực hiện thí nghiệm hệ thống. Điều này có thể được thực hiện theo hai cách; bằng cách chụp lại (captute) và đọc trực tiếp các bản tin trên hệ thống hoặc bằng cách nhập (import) file SCL.

Ưu điểm của việc chụp lại và đọc trực tiếp so với cách nhập file SCL đó là khi một bản tin được đọc, nó được đảm bảo chắc chắn đang tồn tại ở đó. Mặt khác, việc nhập thông tin của bản tin GOOSE từ một file SCL không đảm bảo chắc rằng thông tin đó là đúng. Một ví dụ cho tình trạng này là khi cấu hình hệ thống được cập nhật và một file SCL mới được xuất ra nhưng người thí nghiệm không nhận được file SCL mới, thay vào đó vẫn đang sử dụng một file cũ. Điều này có thể dẫn đến cấu hình của hợp bộ thí nghiệm chứa thông tin GOOSE sai. Điều quan trọng là luôn luôn duy trì các file SCL nếu công cụ phân tích không có tính năng thu thập trực tiếp. Hình 5 thể hiện sơ đồ nguyên lý kết nối thí nghiệm.

5. Virtual test connections diagram messages & 5. Typical test connections for system verification test

Khi hợp bộ thí nghiệm được cấu hình, công cụ phân tích hệ thống sẽ ghép nối vào mạng và sơ đồ kết nối thí nghiệm được hoàn chỉnh. Sau đó các giá trị thí nghiệm được phát ra. Hình 6 thể hiện một sơ đồ kết nối thí nghiệm điển hình.

Các giá trị thí nghiệm được tạo ra bằng cách mô phỏng trạng thái của sự cố pha – đất của pha A trên ngăn lộ B. Hình 9 thể hiện các tín hiệu tương tự và số ghi nhận được.

9. Failed test data due to bad Goose configuration & 10. Captured data of one successful test

Từ dữ liệu đã thu thập được, rõ ràng sự cố đã được cô lập bằng máy cắt đầu cực không phải trong thời gian 166ms mà lớn hơn 260ms sau khi sự cố bắt đầu. Điều này có nghĩa rằng rơle bảo vệ dự phòng A không nhận được tín hiệu khởi tạo bảo vệ hư hỏng máy cắt. Đây có thể là một vấn đề đối với cấu hình của hệ thống hoặc là một vấn đề đã phát sinh trong quá trình thí nghiệm. Phương pháp tốt nhất để giải quyết những rắc rối này là phân tích dữ liệu đã thu thập được từ công cụ phân tích của hệ thống.

Dữ liệu đã thu thập được chỉ ra tất cả các bản tin GOOSE đang tồn tại trên hệ thống trong quá trình thí nghiệm. Hình 7 chỉ ra các bản tin được thu thập khi bắt đầu thí nghiệm.

7. Data at beginning of the test & 8. Data at the end of the test

Các thông tin dưới dạng text không bôi đậm đại diện cho trạng thái của bản tin đó khi nó được thu thập lần đầu. Nếu một trạng thái thay đổi xảy ra, các bản tin sẽ xuất hiện dưới dạng text in đậm và được bôi màu. Điều này có thể thấy ở Hình 8: hiển thị tất cả các bản tin khi thí nghiệm kết thúc. Lưu ý là bản tin của ngăn lộ B không thay đổi trạng thái đồng nghĩa với rơle B không bao giờ tác động và không gửi tín hiệu khởi tạo bảo vệ hư hỏng máy cắt đến rơle A. Sự việc này dẫn đến rơle A cắt do quá dòng có thời gian trong 260ms.

Dữ liệu có được chỉ ra rằng vấn đề ở đây là các xung đột cấu hình với rơle B. Trong trường hợp đặc biệt này, vấn đề là do một cấu hình IED lỗi. Như đã được đề cập ở trên, các vấn đề này phát sinh từ sự khác biệt về cách thức mỗi IED được cấu hình. Trong ví dụ này, rơle B sử dụng quá trình cấu hình thủ công hơn, nghĩa là nhiều bản tin GOOSE được nhập vào bằng tay. Nếu rơle B được cấu hình tự động hơn thì sẽ không phát sinh vấn đề này. Sau một số phân tích, vấn đề phát hiện ra là tập dữ liệu ID của bản tin đọc về có cấu hình không giống với bản tin nhắn được gửi đi trong thực tế. Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải giữ đúng các thông số GOOSE quan trọng như: tên điều khiển GOOSE, tên IED, tập dữ liệu ID, và những thông số khác.

Sau khi khắc phục vấn đề trên, việc thí nghiệm được tiến hành trở lại và bây giờ thì kết quả đúng được theo yêu cầu. Hình 10 thể hiện cách thức sự cố được cô lập bởi máy cắt đầu cực trong 178,8ms sau khi sự cố bắt đầu xảy ra. Việc kiểm tra hệ thống bây giờ được hoàn thành.

Trong phần lớn trường hợp, các vấn đề gặp phải sẽ là các vấn đề thí nghiệm. Một ví dụ là công việc gắn địa chỉ VLAN (virtual LAN). Hầu hết các công cụ phân tích hệ thống hiện có có thể phát hiện hoặc thu thập các bản tin từ mạng qua một card mạng (network card) trên máy tính. Một vài máy tính sẽ bỏ loại bỏ địa chỉ VLAN. Điều này có nghĩa là nếu một bản tin được thu thập và địa chỉ VLAN bị loại bỏ, khả năng có thể xảy ra là hợp bộ thí nghiệm không phát hiện được bản tin đó. Nguyên nhân là do bộ chuyển mạch mạng lọc ra các bản tin mà sau đó không xuất hiện trên mạng VLAN đặc biệt đó. Một vài trong số ít các vấn đề có thể gặp phải khi thực hiện một thí nghiệm kiểm tra hệ thống.

D/ So sánh cách thức truyền tín hiệu hữu tuyến (hard-wired) với GOOSE

Kiểu so sánh này được thực hiện khá thường xuyên. Kể từ khi tiêu chuẩn IEC 61850 mới được đưa vào sử dụng, người sử dụng miễn cưỡng chuyển sang dùng bản tin GOOSE cho chức năng cắt hoặc thậm chí thực hiện các chức năng điều khiển. Đây là lý do mà nhiều hệ thống lắp đặt theo IEC 61850 cũng được thực hiện theo quan niệm truyền thống (hard-wired). Các kiểu lắp đặt này luôn luôn so sánh cách hoạt động của GOOSE so với cách thức truyền thống hiện tại. Việc xác định thời gian GOOSE nhanh hơn so với truyền thống. Tất nhiên, sự khác biệt này được thể hiện là một tính năng của cấu hình rơle.

Thí nghiệm so sánh này được thực hiện theo phương thức giống với thí nghiệm kiểm tra. Sự khác nhau ở đây chỉ là sơ đồ kết nối thí nghiệm thực tế. Để thực hiện đấu nối thí nghiệm cho thí nghiệm truyền thống, quan sát Hình 5 với tất cả đấu nối nguyên lý sẽ được thay thế bằng mạch đấu nối thực tế. Hình 11 chỉ ra sơ đồ đấu nối cần thiết cho thí nghiệm truyền thống này.

11. Hardwire test connections & 12. Hardwire total clearing time

Một trong những lợi ích then chốt của IEC 61850 là giảm số lượng dây cáp đồng sử dụng. Điều này thể hiện rõ khi quan sát sơ đầu kết nối trên Hình 5. Hình 12 chỉ ra tổng thời gian cô lập sự cố của sơ đồ theo cách thức truyền thống.

Các kết quả trên chỉ ra rằng với một sơ đồ bảo vệ hư hỏng máy cắt theo IEC 61850 thời gian cô lập sự cố nhanh hơn từ 4-6 ms so với một sơ đồ bảo vệ hư hỏng máy cắt truyền thống.

Điều quan trọng nên ghi nhận là các kết quả này không phải luôn luôn đúng. Thời gian này tùy thuộc vào cấu hình của hệ thống cũng như sự hoàn thiện thuật toán của từng IED. Thời gian này cũng có thể bị tác động bởi cấu hình của hệ thống. Một sự chậm trễ có thể xảy ra trong chuyển mạch mạng bởi sự khai báo không rõ ràng địa chỉ ưu tiên trong bản tin GOOSE.

Nguồn: Experience with Testing and Configuration of IEC 61850 Multivendor Protection Schemes

Tác giả: Rene Aguilar and James Ariza, Megger, USA – Tạp chí PAC World số tháng 9 năm 2010

Biên dịch: Thái Hòa – Công ty Thí nghiệm điện Miền Trung (ETC3) 

Hiệu đính: Trần Quang Minh – Công ty Cổ phần ENTEC A&T 

Chương trình Đào tạo và Hội nghị quốc tế về Bảo vệ và thí nghiệm AP.PTC 2018 tại Việt Nam

3 thoughts on “Kinh nghiệm khi thí nghiệm và cấu hình các sơ đồ bảo vệ theo tiêu chuẩn IEC 61850

  1. Pingback: Chương trình Đào tạo và Hội nghị quốc tế về Bảo vệ và thí nghiệm AP.PTC 2018 tại Việt Nam - ENTEC A&T

  2. Pingback: URL

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

024 6683 0230

Send us
an Email

Contact