IEC 61850, Part 3: 실험실 보기

도블 엔지니어링
2024년 4월 22일 발표

보호 및 제어(P&C)의 언어가 진화하고 있습니다. 설정 개발 및 릴레이 테스트와 같은 간단한 용어는 일반적인 P&C 자동화의 맥락과 IEC 61850의 특정 용어에서 다른 의미를 가집니다. 아니요, IEC 61850은 보호 공학이나 릴레이 테스트 자체를 변경하지 않지만, SCL, 제어 블록, 테스트 모드/시뮬레이션 모드, GOOSE, PRP 등과 같은 용어와 개념을 도입하여 P&C 시스템을 개발하고 테스트하는 의미를 변화시킵니다.

인간이 언어를 통해 소통하듯, IEC 61850 체계의 지능형 전자 장치(IEDs)도 소통합니다. 이 표준은 본질적으로 IED들이 이더넷을 통해 피어 투 피어 통신에 사용하는 디지털 언어로 구성된 프로토콜을 정의합니다. 인간과 디지털 장비 간의 커뮤니케이션은 메시지와 그에 포함된 정보가 참가자 간에 얼마나 잘 교환되고 올바르게 이해되는지에 달려 있습니다.

IEC 61850의 배경 속에서 인간과 IED 간의 커뮤니케이션은 모두 중요한데, 오해는 비용이 많이 들거나 재앙적일 수 있습니다. 인간 커뮤니케이션에서 뉘앙스와 바디랭귀지 등이 의미를 추가하여 명확성을 창출하거나 혼란을 초래합니다. 구문은 IED가 패킷이 그들에게 개별적으로 가지는 의미와 그들이 공유하는 네트워크의 다른 트래픽과의 관계를 이해하는 데 도움을 줍니다. 인간의 오류, 네트워크 이상 또는 성공적인 사이버 공격으로 인해 손상될 경우, 그들의 P&C 책임 수행에 해를 끼칠 수 있습니다.

커뮤니케이션은 현대 전력 시스템 기술 전반과 IEC 61850 표준 집합에서도 중요한 주제입니다. P&C의 기술 개념과 장치 및 소프트웨어의 놀이터로서의 특성은 빠르고 정확한 커뮤니케이션을 가능하게 하는 데 많은 복잡성을 다룹니다. IEC 61850을 기반으로 한 디지털 P&C 시스템은 커뮤니케이션의 중요성을 높이며, 표준이 제공하는 이점은 디지털 P&C 커뮤니케이션 책임을 정확히 수행하는 네트워크 토폴로기 없이는 달성할 수 없습니다.

커뮤니케이션 주제는 보호 엔지니어, 릴레이 기술자 및 네트워크 통신 전문가들이 보통 분리되어 작업하는 운영 영역에서도 나타납니다. IEC 61850의 성공은 그들이 같은 페이지에 있고, 이전보다 더 밀접하게 협력해야 함을 의미합니다. 이를 위해 필수적인 자원은 IEC 61850을 이해하고 P&C 시스템의 가능한 응용 프로그램을 모델링하는 데 전념하는 적절한 작업 공간인 실험실입니다.

허가받기

좋은 실험실은 특별히 크거나 정교할 필요는 없습니다(실제로 IEC 61850 실험실로 인정받을 수 있는 전시회 디스플레이를 본 적이 있습니다). 그러나 IEC 61850 실험실을 만드는 데는 어느 정도의 설득이 필요합니다. R&D 및 근로자 기술 향상을 위한 시설이라는 장점으로 제안될 수 있지만, 이는 거래 성사를 위한 충분한 조건이 아닙니다. 실험실이 어떤 문제를 해결할 것인가? 긴급성은 무엇인가? 누가 사용할 것인가? 비용과 이점은 무엇인가? IEC 61850을 채택하는 것이 정말로 앞으로 나아가는 길인가?

마지막 질문에 대한 답은 검증된 방법과 미지의 것 간의 건강한 논쟁의 무대를 마련합니다. 일부 논쟁은 IEC 61850보다 전력 산업 종사자들을 압박하는 자원과 시간의 즉각적인 요구에 관한 것일 수 있습니다. "이것이 지금 비즈니스에 어떻게 의미가 있는가?"라는 질문이 중요합니다. 이는 거래를 성사시키거나 실패하게 만드는 질문입니다.

필요한 조립

네트워크 통신 전문가, 보호 엔지니어 및 릴레이 기술자로 구성된 팀이 필요합니다. 실제로, 실험실 및 일반적으로 이해관계자를 지원하기 위해 새로운 역할을 전담하는 직원을 채용해야 할 수도 있습니다. IEC 61850 실험실을 갖추기 위해 필요한 사항을 배우기 위해서는 표준과 관련 표준(PPS 및 PTP의 시간 참조, PRP 및 HSR의 중복성 등)을 주의 깊게 읽는 것이 좋은 출발점입니다.

장비 구매를 진행하는 것은 구현을 위해 선택된 표준에 대한 3자 인증을 보유한 공급업체가 선정된 후 이루어지는 이정표입니다. 공급업체는 그들의 제품뿐만 아니라 지원, 교육 및 컨설팅 서비스를 제공할 수 있는 회사의 능력을 보여줄 수 있어야 합니다. 또한 그들의 새로운 제품 기능 및 예상 비용에 대한 근단기 및 장기 계획을 완전히 이해하는 것이 중요합니다. 시스템 구성 요소(IED, 병합 장치, 시계 등)를 위해 서로 다른 공급업체를 선택할 경우, 상호 운용성 측면에서 브랜드의 강점과 약점을 파악해야 합니다.

거의 무한한 가능성

자재와 장비가 IEC 61850 실험실을 구성하지만(컴퓨터, 네트워크 케이블 및 스위치, 테스트 세트, IED, 시간 소스 장치, 디지털 멀티미터, 네트워크 모니터 등), 소프트웨어 도구가 중심입니다. 소프트웨어는 IED의 하드웨어 없이 IED를 사용하는 P&C 시스템의 단일 컴퓨터 인스턴스의 발전으로 인해 물리적 실험실(실제로 변전소 장치)을 "가상으로" 대체할 수 있습니다.

IEC 61850은 자동화의 전제를 확장하는 설명을 초대합니다. 그러나 더 많은 가능성은 보호 및 제어의 복잡성을 증가시키는 추가 고려 사항을 추가합니다. IEC 61850 실험실의 가치는 엔지니어와 기술자들이 디지털 변전소 아키텍처의 커미셔닝 및 문제 해결에 협력하고 배우며 적응함에 따라 자동화가 어떻게 전개될 것인지에 대한 통찰을 제공합니다.

저자: 조 스티븐슨