Str. 20 Rynek Energii Nr 1(116) - 2015 WYKORZYSTANIE INFORMACJI O ZMIANACH TOPOLOGII SIECI DO DYNAMICZNEJ KOREKTY NASTAW ELEKTROENERGETYCZNEJ AUTOMATYKI ZABEZPIECZENIOWEJ Piotr Miller, Marek Wancerz, Robert Jędrychowski Słowa kluczowe: IEC 61850, systemy SCADA, bazy danych, EAZ Streszczenie. Prawidłowa praca automatyki zabezpieczeniowej zapewnia bezpieczeństwo nadzorowanego przez nią systemu elektroenergetycznego. Proces doboru nastaw dla poszczególnych przekaźników zabezpieczeniowych jest procesem złożo- nym i wymagającym wiedzy eksperckiej oraz doświadczenia. Wsparciem w tym procesie może być zastosowanie relacyjnej bazy danych uzupełnionej o dynamicznie realizowane obliczenia zwarciowe oraz zaimplementowane algorytmy doboru nastaw. Tak realizowany proces ma jednak charakter statyczny. Współczesne przekaźniki cyfrowe wyposażone są w pamięć pozwalającą na przechowywanie pewnej ilości danych, w tym również kilku zestawów nastaw zabezpieczeń, które mogą być uaktywnianie przy zmianie konfiguracji sieci. Jeszcze więk- szą elastyczność przynosi standard IEC 61850 w urządzeniach określanych jako IED. Aby w pełni wykorzystać możliwości współczesnej automatyki można wprowadzić adaptacyjny proces zmiany grupy na- staw oparty na obserwacji topologii sieci elektroenergetycznej oraz na pomiarach lokalnych. W artykule przedstawione zostaną możliwości adaptacyjnego wyboru grupy nastaw zabezpieczeń dla przekaźników IED przy wykorzystaniu relacyjnej bazy danych oraz systemu sterowania i nadzoru, w oparciu o dynamiczną identyfikację zmian topologii sieci. 1. WSTĘP Rozwój standardów wykorzystywanych do tworzenia systemów sterowanie i nadzoru (SSiN), daje nowe możliwości wymiany informacji pomiędzy urządze- niami elektroenergetycznej automatyki zabezpiecze- niowej (EAZ), urządzeniami telemechaniki oraz ele- mentami lokalnych układów automatyk. Takim stan- dardem jest IEC 61850. Wprowadzając nowy sposób opisu automatyki stacji, a jednocześnie bazując na standardzie CIM uzyskuje się możliwości pozyskiwa- nie i wymiany różnorodnych informacji pomiędzy urządzeniami IED oraz systemem sterowania. Jedną z takich informacji jest opis topologii sieci w sąsiedz- twie rozpatrywanego węzła (stacji). Ponieważ topolo- gia sieci elektroenergetycznej bezpośrednio wpływa na wartość wielkości zwarciowych, będących pod- stawą doboru nastaw zabezpieczeń elektroenerge- tycznych, obserwacja je zmian pozwala na wprowa- dzenie mechanizmu adaptacyjnego ich doboru. Za- pewnienie szybkiej identyfikacji zmian wielkości zwarciowych pozwala na przyśpieszenie procesu aktualizacji nastaw zabezpieczeniowych. W tym celu można wykorzystać właściwości SSiN, baz danych oraz danych zdefiniowanych w IEC 61850 zapewnia- jące różnorodne mechanizmy wymiany informacji. 2. METODY WYZNACZANIA PARAMETRÓW ZWRCIOWYCH SIECI Obliczenia zwarciowe prowadzone są przy wykorzy- staniu modelu sieci w postaci macierzy admitancyjnej węzłowej [4]. Dysponując takim modelem można rozwiązać następujące równanie sieciowe U Y I  (1) gdzie: I - wektor prądów węzłowych, U - wektor napięć węzłowych, Y - macierz admitancyjna wę- złowa. Macierz impedancyjną, której parametry są niezbędne w obliczeniach zwarciowych, można wyznaczyć jako odwrotność macierzy admitancyjnej węzłowej 1   Y Z (2) Elementy diagonalne macierzy impedancyjnej odpo- wiadają impedancji zwarciowej węzła sieci elektro- energetycznej. N N k Sieć I R {R} {B} I k I k I B a) b) k k Z Y 1  Rys. 1. Sieć zredukowana do jednego węzła: a) przed redukcją, b) po redukcji Wartość impedancji zwarciowej można wyznaczyć wykorzystując pełny model sieci lub posługując się siecią zredukowaną [9]. W tym celu można wykazać związki zachodzące pomiędzy macierzą admitancyjną