수년 동안 전력 보호 릴레이는 Modbus, Modbus TCP 및 기타 특수 프로토콜을 사용하여 제어 시스템에 통합되었습니다. 2003년 IEC 61850 통신 표준의 발표는 전력 및 에너지 애플리케이션을 위한 이러한 연결을 혁신하는 데 도움이 되었습니다. 거의 20년 동안 IEC 61850은 기업이 EtherNet 기반 통신을 완전히 활용하고 전력 보호 릴레이의 성능과 유연성을 향상시키는 데 도움이 되었습니다.
오늘의 블로그 게시물에서는 기업이 IEC 61850을 사용하여 얻는 다른 이점을 강조하고, Rockwell Automation® 제어 시스템에 IEC 61850 연결을 원활하게 달성하는 방법을 공유합니다.
왜 IEC 61850인가?
IEC 61850은 변전소 자동화 시스템에 대한 국제 표준으로, 변전소 장비 간의 통신을 정의합니다. 이 표준은 프로토콜 수준을 넘어 지능형 전자 장치(IED)의 상호운용성을 해결하기 위한 구조를 정의합니다.
IEC 61850의 설정은 다양한 제조업체의 장비를 사용하는 변전소 애플리케이션에 이상적인 벤더 중립 프로토콜을 만들었습니다. IEC 61850 장비는 공통 XML 기반 구성 언어를 공유하고 데이터 모델 접근 방식을 활용합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 표준화된 서비스 및 장치 동작 모델
- 표준화된 객체 모델 및 명명 규칙
- 표준화된 데이터 의미
- 자체 설명형 객체 지향 태그
데이터 모델 접근 방식의 마지막 구성요소를 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.
IEC 61850은 논리적 장치와 논리적 노드, 데이터, 속성으로 구성된 객체 이름 구조를 지원합니다. 장치는 본질적으로 사람이 읽을 수 있는 이름으로 어떤 데이터를 1차 장비에 전송할 것인지 알려줍니다. 이러한 설명적 이름은 일부 특수 프로토콜 네트워크에서 필요한 추측 작업을 최소화합니다. 이러한 네트워크에서는 프로토콜 매뉴얼을 찾아보고, 보호 릴레이 내에서 특정 프로토콜 매핑에 대한 관련 주소가 있는 Excel 스프레드시트를 유지 관리해야 합니다(생각만 해도 지칩니다).
저는 설명 태그 이름을 Studio 5000® 애플리케이션에서 사용되는 이름에 비유하는 경향이 있습니다. B3:0, N7:0, F8:0과 같은 태그 이름을 사용했던 SLC™ 500 및 PLC-5® 애플리케이션을 기억하실 것입니다. 애플리케이션을 문제 해결하는 중에 설명이 포함된 코드 버전이 없었다면, 어떤 태그가 어떤 파라미터에 영향을 미치는지 추적하는 데 몇 시간이 걸렸을 것입니다. 이제 Studio 5000® 소프트웨어를 사용하면 BreakerOpenStatus와 같이 포인트가 나타내는 내용을 설명하는 설명 태그 이름을 사용하여 문제 해결 시간을 크게 절약하고 코드를 더 쉽게 읽고 따를 수 있습니다.
전체적으로 데이터 모델 접근 방식과 최신 Studio 5000® 프리미어 통합 기능을 결합하면 많은 이점이 있습니다. 설정 시간의 최대 75% 절감 등 설정 작업이 크게 줄어듭니다. IEC 61850 객체를 가져와 해당 Studio 5000® 태그를 자동으로 생성하는 기능으로 보호 릴레이의 통합이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다.
또한, 이 접근 방식은 변전소 계층에서 제어 시스템 계층을 거쳐 애플리케이션의 SCADA 계층으로 데이터가 전달되는 동안 정보가 손실되지 않도록 확인함으로써 데이터 무결성을 보장합니다.
기타 IEC 61850의 이점은 다음과 같습니다.
- Parallel Redundancy Protocol(PRP)을 사용하여 보호 릴레이를 통해 IEC 61850을 통합합니다. 이를 통해 고가용성 EtherNet 네트워크에서 완벽한 네트워크 이중화를 제공하여 추가적인 장비 가동시간을 달성할 수 있습니다.
- 릴레이와 자동화 장비 간에 고속 인터록을 수행할 수 있는 GOOSE 메시징을 사용하며, 많은 경우 물리적 결선 방식의 I/O를 제거합니다. GOOSE는 IEC 61850의 하위 집합이며 프로토콜에만 독점적인 기능입니다.
- IEEE 1588을 통한 보호 릴레이 네트워크의 고정밀 시간 동기화.
IEC 61850 애플리케이션을 위한 솔루션
Rockwell Automation®은 IEC 61850 애플리케이션 설정에 도움이 되는 리소스를 개발했습니다. Rockwell Automation® 전기 보호 장비 라이브러리는 IEC 61850 애플리케이션을 위한 완벽한 시각화 표준을 제공하며, 해당 프로토콜 또는 EtherNet을 사용하는 전력 보호 장비를 PlantPAx® 시스템에 통합하는 방법을 자세히 설명합니다. 이 라이브러리는 전체 설정 및 시운전 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 한편, Rockwell Automation®의 Intelligent Packaged Power 솔루션은 전력 애플리케이션에 대한 가시성을 높이기 위해 전력 관리 및 제어 환경을 통합합니다.
Rockwell Automation® 장비를 IEC 61850 장비에 연결해야 하는 경우, ProSoft Technology는 ControlLogix® 시스템용 인랙 클라이언트 솔루션을 비롯한 고성능 모듈을 제공합니다. 이 제품은 전기 보호 장비 라이브러리 내에서도 지원됩니다. 문의를 통해 애플리케이션에 적합한 IEC 61850 솔루션을 선택하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.
