Dispozitive de descărcare rapidă a sarcinii

Introducere

Instalațiile industriale, cum ar fi fabricile de celuloză, hârtie și rafinăriile, se bazează adesea pe generarea la fața locului.

Atunci când există un dezechilibru între sarcină și generarea disponibilă din cauza pierderii sursei de generare, frecvența sistemului va scădea, deoarece generatoarele încep să încetinească din cauza încărcării excesive. Pe măsură ce frecvența fructuiează, eficiența generatoarelor este afectată, iar capacitatea de a rula sistemul auxiliar al generatorului poate, de asemenea, să contribuie la rezolvarea problemei. Scăderea frecvenței în sistemele industriale de forță cu cogenerare este mult mai rapidă decât în sistemele tradiționale de transmisie. Dacă sarcina nu este îndepărtată rapid din sistem, s-ar putea produce un efect cascadă, iar întregul sistem ar putea să se prăbușească. Sistemul de descarcare rapida a sarcinii(DRS) este o schemă de acțiune de remediere care, în caz contrar, inițiază eliminarea sarcinilor necesare pentru a menține echilibrul de încărcare / generare a sistemului, evitând astfel acest colaps.

Arhitectura scalabila

Sistemul de descărcare rapidă a sarcinii (DRS) este un sistem alcătuit dintr-un singur controler, unul sau mai mulți agregatori (dacă există mai mult de 64 intrări de alimentare și dispozitive de sfarsit a încărcării), o rețea Ethernet și dispozitive IEC61850-8-1 capabile să asigure o descărcare rapidă, inclusiv declanșarea întrerupătorului.Scopul DRS este de a restabili echilibrul energetic atunci când balanța sursă / sarcină este întreruptă. Dispozitivele terminale sunt relee de protecție sau contoare cu suport IEC61850-8-1 GOOSE.

Sistemul DRS este o arhitectură scalabilă care se poate extinde deoarece instalația industrială crește și se schimbă. Sistemul cuprinde un controler DRS principal și agregatoare. Un sistem de prezentare generală și arhitectură de comunicații a DRS este prezentat în figura 1.

Controlerul de descărcare rapidă a sarcinii (CDRS) este punctul principal de decizie al sistemului în care sunt efectuate toate calculele și comenzile inteligente. Acesta este un dispozitiv substație- intarit cu un sistem de operare în timp real, care este foarte fiabil și precis. Controlerul este informat despre fluxurile actuale de putere ale sistemului și despre situațiile neprevăzute prin intermediul mesajelor de date primite de la dispozitive terminale, agregatoare sau ambele prin intermediul IEC61850 GOOSE analog / digital. Acesta gestionează până la 32 de sarcini/grupuri de sarcină și 32 de surse/prize și face decizia finală de a descărca sarcina în timp real. Comenzile de descărcare a sarcinii sunt emise prin intermediul mesajelor de la IEC61850 GOOSE către dispozitivele terminale.

Agregatorul de descărcare rapidă a sarcinii (ADRS) este o extensie a CDRS care permite agregarea datelor sarcini și este un concentrator de date de descărcare a sarcinii. Acesta combină datele de sarcini de la dispozitivele terminale și trimite aceste date analog / digital IEC61850 GOOSE la CDRS. Agregatorul sau ADRS nu determină decizii de descărcare a sarcinii.

Fiecare ADRS suportă 64 de dispozitive terminale și până la 32 de grupuri de sarcină. Prin conectarea agregatorilor într-o matrice de tip arbore, numărul de sarcini controlate cu această schemă poate ajunge la peste 2500.

Figura 1 - schema de comunicatii a FLS

Sistemul DRS este extensibil. Adăugarea altui agregator sau ADRS conectat la CDRS extinde sistemul cu 64 de dispozitive terminale suplimentare și până la 32 de grupuri de sarcini.

Dispozitivele finale trimit unui CDRS sau unui ADRS șase unități de date într-un singur mesaj. Nu toate unitățile de date trebuie să fie utilizate.Mesajele cu unități de date de intrare sunt trimise direct la CDRS pentru performanțe optimizate și nu pot fi transportate prin intermediul unui ADRS. Mesajele cu unități de date de intrare utilizează o transmisie rapidă. ADRS trimit la CDRS un singur mesaj de date. Comenzile sunt trimise direct către toate dispozitivele finale prin intermediul rețelei Ethernet.