IED-laitteiden horisontaalisten GOOSE- ja SV-viestien koestaminen
Aitto-oja, Vesa (2022)
Diplomityö
Aitto-oja, Vesa
2022
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022030121328
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022030121328
Tiivistelmä
Tämä diplomityö käsittelee neljä aihekokonaisuutta, jotka liittyvät sähköasemien käyttöönotto- ja kausikoestukseen. Ensimmäisen aihekokonaisuuden tavoitteena oli kartoittaa nykypäivän ja tulevaisuuden sähköasemien koestustapoja sekä verrata eri toisiokoestuslaitteiden käytettävyyttä tulevaisuuden sähköasemien koestuksiin. Vertailussa oli mukana yrityksen oma koestuslaite. Toisen aihekokonaisuuden tavoitteena oli selvittää IEC 61850 -standardin ja aikakriittisten GOOSE- ja SV-kommunikaatioprotokollien vaikutukset sähköasemalle. Näille kommunikaatioprotokollille tutkittiin eri käyttöönotto- ja kausikoestustapoja. Kolmannessa aihekokonaisuudessa kerrottiin IEC 61850 -standardin mukainen suojareleiden konfigurointiprosessi ja tavoitteena oli esittää ratkaisumalli kausikoestuksen tuomaan haasteeseen suojareleiden ollessa sähkössä koestuksen aikana. Neljännessä aihekokonaisuudessa esiteltiin projektikohde, jossa testattiin GOOSE- ja SV-kommunikaatioprotokollien koestamista. Lisäksi esiteltiin etenemisjärjestys sähköasemien käyttöönottokoestukseen.
Tarkasteluiden perusteella todettiin tulevaisuuden sähköasemien itsevalvontaominaisuuksien lisääntyvän ja yrityksen toisiokoestuslaiteen olevan kilpailukykyinen. Lisäksi yrityksen koestuslaitteella kyetään koestamaan myös tulevaisuuden sähköasemia, kunhan investoidaan tarvittaviin koestuslisensseihin. Toisen aihekokonaisuuden tuloksena luotiin käyttöohjeet erään koestuslaitevalmistajan ohjelmiin, joilla GOOSE- ja SV-kommunikaatioprotokollat voidaan koestaa. Kolmannen aihekokonaisuuden tuloksena toteutettiin konfiguroinnin avulla ratkaisumalli, jolla helpotetaan sähköasemien kausikoestusta. Neljännen aihekokonaisuuden käytännönkoestusten perusteella varmistuttiin koestusohjelmien sisäisten käyttöohjeiden toimivuudesta. This Master’s Thesis consists of four topics related to commissioning and maintenance testing of electrical substations. The goal of the first topic was to elaborate the present and the future testing methods of substations and compare the usability of different secondary injection devices in future substation testing. A device owned by the company was involved in the comparison. The goal of the second topic was to investigate the effects of IEC 61850 standard and time-critical GOOSE and SV communication protocols to a substation. Different commissioning and maintenance testing procedures were studied on these communication protocols. The third topic described the protective relay configuration process based on the IEC 61850 standard. The goal was to present a solution to the challenge when the protective relays are electrified during testing. The fourth topic introduced a project site where the GOOSE and SV communication protocols were tested. Additionally, an order of progress was formed, which defines how a commissioning testing can be executed at a substation.
The results from the first topic pointed out that the future substations’ self-monitoring capabilities are increasing, and the secondary injection device of the company is competent. Additionally, the testing device of the company is capable of testing the future substations, as long as appropriate testing licenses are invested in. As a result from the second topic, instructions to a certain testing device manufacturer’s software program were made. The instructions describe how the GOOSE and SV communication protocols can be tested. Based on the elaboration of the third topic, a configuration model was made, which makes the maintenance testing of substations easier. The practical testing in the fourth topic insured that the instructions to the testing programs function correctly.
Tarkasteluiden perusteella todettiin tulevaisuuden sähköasemien itsevalvontaominaisuuksien lisääntyvän ja yrityksen toisiokoestuslaiteen olevan kilpailukykyinen. Lisäksi yrityksen koestuslaitteella kyetään koestamaan myös tulevaisuuden sähköasemia, kunhan investoidaan tarvittaviin koestuslisensseihin. Toisen aihekokonaisuuden tuloksena luotiin käyttöohjeet erään koestuslaitevalmistajan ohjelmiin, joilla GOOSE- ja SV-kommunikaatioprotokollat voidaan koestaa. Kolmannen aihekokonaisuuden tuloksena toteutettiin konfiguroinnin avulla ratkaisumalli, jolla helpotetaan sähköasemien kausikoestusta. Neljännen aihekokonaisuuden käytännönkoestusten perusteella varmistuttiin koestusohjelmien sisäisten käyttöohjeiden toimivuudesta.
The results from the first topic pointed out that the future substations’ self-monitoring capabilities are increasing, and the secondary injection device of the company is competent. Additionally, the testing device of the company is capable of testing the future substations, as long as appropriate testing licenses are invested in. As a result from the second topic, instructions to a certain testing device manufacturer’s software program were made. The instructions describe how the GOOSE and SV communication protocols can be tested. Based on the elaboration of the third topic, a configuration model was made, which makes the maintenance testing of substations easier. The practical testing in the fourth topic insured that the instructions to the testing programs function correctly.