تاریخچه سیستم های اتوماسیون پست

در پست های معمولی بدلیل عدم استفاده از تجهیزات دیجیتال در بخش های کنترل و نظارت ، استفاده از قابلیت های جدید در رله های حفاظت به محدوده سیستم حفاظتی منحصر می شود. استفاده از امکانات رله های حفاظتی دیجیتال که می توانند به صورت توابع کنترلی و نظارتی مورد استفاده قرار گیرند ( مانند اطلاعات ثبت شده خطاها ) ، نیازمند سیستم کنترل و نظارت دیجیتال است.

رشد سریع تکنولوژی ریزپردازنده ها و کاهش قیمت تمام شده تجهیزات دیجیتال از یک سو و ارائه پردازنده ها با قابلیت بالا و قدرتهای متنوع از سوی دیگر باعث گسترش استفاده از این تکنولوژی در سیستم های کنترل و نظارت در زمینه های مختلف صنعتی گردید.

پس از موفقیت رله های دیجیتال ، تفکر پیاده سازی سیستم های کنترل و نظارت پست های فشار قوی با استفاده از تجهیزات دیجیتال در دهه هشتاد شکل گرفت.

در این زمان سازندگان مختلف تجهیزات حفاظت و کنترل شروع به تولید تجهیزات کنترل و نظارت دیجیتال نمودند. تجارت این شرکت ها در ساخت تجهیزات دیجیتال و دانش آنها در زمینه نیازمندیهای سیستم کنترل و نظارت پست های فشار قوی و شبکه های قدرت ، زیر بنای تولید سیستم های جدید گردید. در این زمان برخی از این شرکتها ، به ارائه محصولات کنترلی بر پایه تکنولوژی PLC [1]مرکزی در کل پست وظیفه پیاده سازی منطق کنترل پست را برعهده داشت. برخی دیگر از سازندگان با فلسفه کنترل غیر متمرکز ، به ارائه محصولاتی بر پایه تکنولوژی پایانه های دوردست ( RTU )[2] پرداختند. در این روش برای هر بخش از پست یک پایانه دوردست نصب می شود که وظیفه این پایانه های دوردست در پست ، تبادل اطلاعات بین اطاق فرمان و قسمت های مختلف
می باشد.

همراه با پیشرفت و توسعه سیستم های مبتنی بر ریز پردازنده ها و مخابرات دیجیتال ، شبکه های مخابراتی نیز به سرعت گسترش یافته و تجهیزات ارتباطاتی مناسب مانند فیبر نوری به سرعت به صورت یک محصول تجاری به بازار عرضه شده و با رشد تکنولوژی ساخت ، قیمت آن نیز روز به روز کاهش یافت. استفاده از تجهیزات دیجیتال برای کنترل و حفاظت پست های فشار قوی در کنار بهره گیری از شبکه های مخابراتی دیجیتال تفکر ایجاد سیستم یکپارچه حفاظت ، کنترل و نظارت را ایجاد کرد. یکپارچگی در مورد سیستم حفاظت ، کنترل و نظارت به معنای انتقال و استفاده مشترک از داده ها ی پردازش شده و دسترسی هر چند بیشتر به اطلاعات داخلی زیر سیستم های دیگر است ( کنترل پست ها بوسیله دیسپاچینگ مرکزی و از راه دور ).

در دهه نود ساختارهای مختلفی از سوی سازندگان سیستم های حفاظت و کنترل مورد آزمایش و بهره برداری قرار گرفت و از نیمه دوم دهه نود تلاش به منظور تهیه یک استاندارد جهانی (IEC61850) برای ساختار سیستم اتوماسیون پست و ارتباط داخلی این سیستم آغاز شد.

سیستم های کنترل و توزیع شده رایج در دنیا، در جدول  زیر ارائه شده است.

 سیستم های کنترل توزیع شده رایج در دنیا

تاريخچه پايانه هاي دوردست (RTU)

بکار گیری سیستم های کسب اطلاعات و کنترل از راه دور از سال 1880 به بعد متداول شد. در آغاز سیستم کسب اطلاعات کاملاً جدا ازسیستم کنترل بود. در سالهای 1930-1920 سیستم هایی که بتوانند دوعمل دریافت و ارسال را بطور هم زمان انجام دهند، طراحی گردیدند. تکنولوژی بکار رفته در تجیهزات آنها ، عمدتاً الکترومکانیکی بود و چون تجهیزاتی که در ایستگاه های خارج از مرکز قرار داشتند نیز الکترومکانیکی بودند برای کنترل و ارسال وضعیت تعداد محدودی از دستگاه ها بکار می رفتند و نمی توانستند کمیت های آنالوگ را انتقال دهند.

از سال 1960 به بعد با پیشرفت تکنولوژی کامپیوتر تحول اساسی در طراحی سیستم های نظارت و کنترل بوجود آمد. سیستم های اخیر علاوه بر انتقال وضعیت دستگاهها ، کمیت های آنالوگ را نیز درسطح وسیع به مرکز ارسال می نمایند. در مرکز بر روی اطلاعات داده شده انواع و اقسام محاسبات ریاضی و عملیات منطقی صورت می گیرد. این گونه سیستم ها بنام سیستم های اسکادا معروف است.

از پایانه های دوردست(RTU (تا اتوماسیون پست (SA)

سیستم اتوماسیون پست بر خلاف پایانه های دوردست ، وظایف محلی را در یک ساختار غیر متمرکز انجام می دهد. توابع این سیستم ، اتوماسیون تمامی فعالیت هایی که برای مدیریت پست مورد نیاز است را شامل می شود و یا به عبارت دیگر شامل مجموعه وسیعی از اطلاعات می شود که مربوط به تجهیزات اساسی پست و شبکه قدرت پیرامون آن می باشد ( مانند جزییات موقعیت مکانی خطا ، ثبت کننده اختلالات و ... ) .

سیستم مخابراتی در پایانه های دوردست ، در اتوماسیون پست نیز مورد نیاز است که با استفاده از یک اینتر فیس مخابراتی انجام میگیرد. در اکثر موارد این عمل در ادوات هوشمند اولیه انجام می شود با توجه به آنکه چه نوع پروتکل مخابراتی استفاده شده است، بایستی در صورت نیاز پروتکل را تبدیل نمود. اطلاعات جمع آوری شده و ذخیره شده در تجهیزات سیستم توزیع شده ، به سیستم SCADA اصلی شبکه مخابره خواهند شد.

براساس جایگاه پست در شبکه ، میزان عملکرد و وسعت جغرافیایی آن پست و محدودیت های اقتصادی ، در بسیاری از پست ها پایانه های دوردست به عنوان یک روش مرسوم باقی مانده است.