سیستم کنترل توزیع برق (PDCS)

فرزین رضاقلی
تجهیزات الکتریکی و ابزاردقیق, عمومی, مقالات, نگهداری و تعمیرات

محتوا نمایش

پیشگفتار

امروزه کنترل و مدیریت بخش توزیع انرژی در هر نیروگاهی نقش اساسی دارد. برای هر مشتری، کاهش تلفات انرژی با کنترل پارامترهای مختلف مالی است. سیستم توزیع خودکار برق یکی از روش های کنترل و مدیریت منابع انرژی است. چندین مزیت دارد که بیشتر شامل موارد زیر است:

اتوماسیون و ساده سازی سیستم کنترل
سیستم کنترل از راه دور
صرفه جویی در زمان و سرمایه گذاری های مالی
قابلیت اطمینان
مدیریت انرژی
و غیره

PDCS پیکربندی است که به ما کمک می کند تا کارایی خود را به حداکثر برسانیم و راهی آسان تر برای کنترل و مدیریت سیستم های توزیع در کارخانه ها ایجاد کنیم.

با این رویکرد مهندسان قادر به کنترل از راه دور و اقدامات هستند. خطاها کاهش می یابد و آنها گزارش کاملی از هر اقدامی خواهند داشت یا اندازه گیری آنلاین از سیستم های HMI خواهند داشت.

پیکربندی PDCS

PDCS به طور انحصاری برای کنترل و مدیریت سیستم های برق (قدرت) مانند کلیدهای مدار، ترانسفورماتور، تابلو برق و غیره استفاده می شود.

CPU و PSU:

پانل های PDCS دارای برخی از مهم ترین دستگاه ها هستند که بخش اصلی سیستم کنترل هستند. این شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که معمولاً یک PLC این وظیفه را انجام می دهد.

یکی دیگر از بخش های مهم منبع تغذیه (PSU) است که 5 VDC را برای CPU تولید می کند. بیشتر در نظر گرفته می شود که به دلیل اهمیت چنین سیستمی باید به عنوان یک بار ضروری و تغذیه از سیستم UPS در نظر گرفته شود، بنابراین معمولاً توان ورودی PSU 110 VAC ،UPS است.

DI & DO:

کارت های ورودی و خروجی دیجیتال بخشی دیگر از PDCS هستند. برای داشتن فرمان از PDCS به تجهیزات الکتریکی، کارت‌های خروجی دیجیتال (DO) درگیر هستند و بالعکس، به این معنی که سیگنال‌هایی مانند اندازه‌گیری‌هایی که از تجهیزات به PDCS ارسال می‌شوند توسط کارت‌های ورودی دیجیتال (DI) درگیر می‌شوند.

به روشی ساده‌تر، سیگنال‌های دیجیتال از تابلو برق به PDCS (SW به PDCS) به کارت‌های ورودی دیجیتال و سیگنال‌های دیجیتال از PDCS به تابلو برق (PDCS به SW) به کارت‌های خروجی دیجیتال مربوط می‌شوند.

بنابراین می‌توانیم ببینیم که PDCS فقط به تابلو برق و تابلو برق به دستگاه‌های الکتریکی متصل است.

ماژول اضافی:

این ماژول یک منبع تغذیه پایه اینورتر است که یک تثبیت کننده نیز دارد.

این دستگاه قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد. این کار با ایجاد توان ورودی تکی به دو خروجی انجام می شود که در مواردی که یکی از آنها قطع شده است از یکدیگر پشتیبانی می کنند.

HMI:

با استفاده از HMI (Human Machine Interface) روی پنل که معمولاً یک صفحه نمایش لمسی است، می‌توانیم گزارش‌ها، داده‌ها، مشخصات و غیره PDCS را مشاهده کنیم. آنها اغلب از سیستم عامل WinCC استفاده می‌کنند.

توابع:

در PDCS چهار تابع اصلی تعریف شده است. این توابع با توجه به نوع خود از PDCS ارسال می شوند یا توسط PDCS دریافت می شوند.

1.دستورات:

این نوع عملکردها این قابلیت را دارند که یک دستگاه الکتریکی را فعال یا غیرفعال کنند. با توجه به این توصیف می توان فهمید که این عملکرد یک سیگنال دیجیتال از PDCS به تابلو برق و سپس به دستگاه های الکتریکی است.

بنابراین به کارت های DO مربوط می شود. معمولاً این توابع از خط 230 VAC غیر ups تهیه می شوند که برای انتخاب کابل مهم است. برخی از توابع فرمان به شرح زیر است:

CB/DS/ES CLOSE : Making the CB/DS/ES to be closed.
CB/DS/ES OPEN : Making the CB/DS/ES to be opened.
STOP
START

2. آلارم/تریپ:

این توابع هر نوع هشدار یا تریپ تعریف شده را به سیستم PDCS ارسال می کنند. بنابراین به دلیل اینکه جهت انتقال سیگنال از تابلو به PDCS است، مربوط به کارت های DI است. معمولا این توابع از خط UPS 24 VDC تامین می شود. برخی از توابع فرمان به شرح زیر است:

خطای لاک اوت
خرابی DC
رله تریپ ولتاژ بیش از / کمتر
رله هشدار ولتاژ بیش از / کمتر
خطا / در دسترس نیست
خطای سنکرونایزیشن

3. اندازه‌گیری:

با این توابع مقادیر اندازه‌گیری شده که توسط ماژول‌های مرکز اندازه‌گیری می‌شوند (چند تابع سنج) برای خواندن و ساخت و کنترل اقدامات به رایانه‌های شخصی PDCS در اتاق PDCS ارسال می‌شوند. ما می‌توانیم بفهمیم که این تابع با DI مرتبط است و معمولاً این توابع از خط UPS 24 VDC نیز تهیه می‌شوند. برخی از این نمونه توابع در زیر نوشته شده است:

Multi function meters ( A, V, W, Var, Hz, PF)

4.Status:

این نوع توابع وضعیت یا وضعیت فعلی سیستم را نشان می دهند. به عنوان مثال اگر یک CB در حال حاضر در موقعیت باز باشد، سیگنالی به PDCS ارسال می شود که نشان می دهد این دستگاه اکنون باز است، بنابراین ما متوجه می شویم که این عملکردها مربوط به کارت های DI هستند و از خط UPS 24 VDC نیز تامین می شوند. این توابع مانند توابع دستوری هستند اما با در نظر گرفتن این تفاوت اصلی نمی توان در شرایط سیستم هیچ تغییری ایجاد کرد یا اقدامی انجام داد. برخی از این نمونه توابع در زیر نوشته شده است:

CB/DS/ES CLOSE
CB/DS/ES OPEN
CB IN SERVICE
CB IN TEST
LOCAL/REMOTE
RUN/STOP

می‌توانیم ببینیم که فقط برای توابع دستوری به کارت‌های DO نیاز داریم و بقیه توابع مربوط به کارت‌های DI هستند. سیگنال هایی که در نمودارهای سیم کشی تابلو برق تعریف می شوند بیشتر برای عملکرد وضعیت هستند.

منبع تغذیه پنل های PDCS

همانطور که در پیکربندی PDCS بحث شد، پانل های PDCS توسط دو UPS و Non-UPS عرضه می شوند. استفاده از سیستم Non-UPS 230 VAC برای تامین موتورهای تک فاز فن های خنک کننده پانلی، چراغ های پانل، هیترها و برخی از سوکت ها است.

در خط تامین UPS از 110 VAC برای تامین CPU و PSU استفاده می کنیم. علاوه بر این، با استفاده از دو منبع تغذیه پایه اینورتر و یک ماژول افزونگی، ولتاژ 110 VAC را به 24 VDC تغییر می دهیم که از 24 VDC برای HMI، DI، ماژول های سوئیچ نوری (OSM) و غیره استفاده می کنیم.

نتیجه گیری

در این مقاله یک توضیح ساده در مورد PDCS بیان شد. در واقع و در موارد عملی، پیاده‌سازی و راه‌اندازی چنین سیستمی کار سختی است که نیاز به هماهنگی زیادی بین بخش‌های مختلف شرکت‌ها و سیستم‌ها دارد و به همین دلیل اکثر شرکت‌ها خود را در این مشکل قرار نمی‌دهند.

اما پس از ساخت و راه اندازی PDCS می تواند هر یک از فعالیت های ما مانند انجام یک اقدام، کنترل از راه دور، مدیریت بارهای ضروری و غیره را آسان تر و از لحاظ مالی بهینه تر کند.