補助電力消費をIEC 61850に準拠して発電所オートメーションシステムに統合

アプリケーション

化石燃料発電所  

スイッチギアをIEC 61850に準拠してオートメーションシステムに統合

現代の発電所オートメーションシステムでは、発電所内の補助電力消費スイッチギアを、IEC 61850に準拠してメインのオートメーションに統合できます。これにより、独立したスイッチギアオートメーションシステムの必要性を排除できるだけではなく、エンジニアリング費用を削減できます。

過去には、スイッチングギアは保護テクノロジに応じてIEC 60870-101または-104に準拠して接続されていました。デジタル保護テクノロジの導入により、イベントとその発生時間をメインのオートメーションシステムに、IEC 61850に準拠する通信で伝送することが可能で、この情報をミリ秒単位の精度でのエラー解析に利用できます。これは、石炭微粉砕機やコンプレッサなどの中電圧プロセスエンジニアリング出力で特に必要です。

 

化石燃料発電所  

化石燃料発電所

低電圧スイッチギア

中電圧スイッチギアでは、IEC 61850準拠のバス接続は、最新の保護機器および制御機器を介してほぼ完璧に確立されますが、低電圧スイッチギアには課題があります。低電圧オープンサーキットブレーカには保護およびトリップエレクトロニクスが組込まれているため、モジュール型で新しいコンセプトが必要になります。

2つのバスバーと切替機器のブロックシステムの典型的なレイアウト  

2つのバスバーと切替機器のブロックシステムの典型的なレイアウト

完全なソリューションを作成するためには、バスバーを制御するための切替機器が組込まれていることが不可欠です。つまり、エラー時(電圧不足または変換器故障)には、メインのオートメーションシステムまで、IEC 61850に準拠した一貫した通信が可能だということです。費用がかかりコスト集約的なゲートウェイソリューションを回避するため、論理コンポーネントとI/Oコンポーネントは機器から直接IEC 61850準拠の通信を確立できなければなりません。

連結を作成するためにIEC 61850準拠のGOOSE(Generic Object Orientated Substation Event)として高速相互通信を使用するには、この方法しかありません。これで配線時間を大幅に短縮できます。

低電圧メイン分岐へのIEC 61850通信の組込み  

低電圧メイン分岐へのIEC 61850通信の組込み

オートメーションシステムの改革

既存の発電所でのオートメーションシステムの現代化の一環として、IEC 61850に準拠する低電圧スイッチギアを組込むための中央マーシャリングコンセプトが、経済的にメリットがある可能性があります。フエニックス・コンタクトは既存のマーシャリングレベルをIEC 61850通信で完全に置き換えるための完全なキャビネットソリューションを提供します。

ソリューション

Axioline I/O機器

Axioline I/O機器

フエニックス・コンタクトはモジュール型で拡張可能なAxioline I/O機器を、まさにこのようなアプリケーション向けに提供しています。信号処理に関する広範なオプションが特長です。Axiolineを使用すると、サーキットブレーカコンタクトや測定値などの、デジタルデータおよびアナログデータの記録が非常に簡単になり、新しいバスカプラを使用することで、IEC 61850に準拠してメインのオートメーションシステムに統合できます。高性能リレー出力により、サーキットブレーカをI/O機器から直接制御できます。

連結は完全で標準化されたGOOSE通信の実装によって作成されます。発電所で典型的な220 V DCの信号および制御電圧のを、カップリングレベルを追加することなく直接I/Oシステムに接続できます。配線経路を短くするため、バスカプラを低電圧主電源配電版のいわゆる給電フィールドの制御ニッチに設置
することができます。

中央IEC 61850マーシャリングキャビネット  

中央IEC 61850マーシャリングキャビネット

切替え機器はスイッチギアの各カップリングフィールドに設置できます。そのためサーキットブレーカのすべての補助コンタクトを、最短距離でI/Oステーション経由で記録できます。メインのオートメーションシステムの補助電力消費の簡単からは、電源の電流値と電圧値は単相測定としてのみ考慮されるため、アナログ4~20 mA信号を測定機器で処理できます。スイッチングロジックを起動するため、定格電圧の70%および98.5%の電圧に対して、不足電圧リレーの対応するフローティングコンタクトがデジタルコンタクトとして記録されます。

スイッチギアあたり1つのスイッチで、スイッチギアのI/Oステーションからのネットワークを形成し、光ファイバテクノロジを持つ上位のバックボーンを経由して、リモートのオートメーションシステム制御盤に接続します。フエニックス・コンタクトのPRP(Parallel Redundancy Protocol)冗長化モジュールを使用することにより、冗長シナリオで切替え時間のないデータ通信が可能で、その結果情報をIEC 62439-3に準拠してメインのオートメーションシステムに伝送する際に最大の可用性を実現できます。

主な特長

  • ワンストップの完全なソリューション
  • IEC 61850に準拠のGOOSE通信で 連結を作成
  • イベントベースのタイムスタンプで 最適のエラー解析
  • IEC 61131プログラミングにより 自由に適応できる切替オートメーション
  • 220 V DC信号および制御コマンドの 直接接続

発電所におけるAxioline

  • ボイラー保護エリアまたは緊急トリップワイヤーコントローラ付近などでの、モータおよびバルブの安全なスイッチング用PROFIsafeモジュール
  • フィールド信号をメインのオートメーションシステムに接続するためのPROFIBUSバスカプラ
  • 補助電力消費システムをメインのオートメーションシステムに接続するためのIEC 61850用バスカプラ
  • パイプ壁の温度記録用などの温度モジュール

フエニックス・コンタクト株式会社

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