Elektrik şebekelerinde telekoruma olarak ıec 61850 uygulaması
Application of iec 61850 as teleprotection in electrical networks
Yazar: İHSAN ALTUN
Danışman: PROF. DR. AYŞEN BASA ARSOY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Orta ve yüksek gerilim sistemlerinin koruması, elektrik üretim, iletim ve dağıtımda
oldukça önemli bir konudur. "Akıllı Elektronik Cihazlar (AEC)" olarak adlandırılan
koruma rölelerinin birbiriyle haberleşmesi korumada kararlılığın temelini
oluşturmaktadır. Koruma haberleşmesi hızlı, güvenli olmalı, arıza durumunda sadece
arızalı ekipmanı veya hattı ayırarak geri kalan sistemin canlı kalmasını ve hatasız
çalışmasını sağlamalıdır.
Bu çalışmanın amacı elektrik şebekelerinde koruma haberleşmesini incelemek,
literatürdeki yeni koruma haberleşmesi protokolü olan IEC 61850'yi ve bunun alt
haberleşme protokolü olan GOOSE haberleşme protokol davranışını örnek bir
uygulama ile test etmek, analiz etmektir. Öncelikle orta ve yüksek gerilim
sistemlerinde koruma yöntemleri ardından literatürdeki koruma haberleşmesi
metotları açıklanmıştır. IEC 61850'nin haberleşme veri modeli, avantajları ve
dezavantajları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Örnek uygulamada IEC 61850
protokolü gerçek koruma cihazları ve akım, gerilim kaynak simülatörüyle test
edilmiştir. Simülasyon yazılımlarıyla GOOSE mesajlı mesafe koruma uygulamaları
yapılmıştır. Hattın farklı yerlerindeki arızalarda GOOSE mesajlı korumanın sisteme
katkısı incelenmiştir.
IEC 61850 örnek test sisteminde bir röleden diğer röleye ölçülen değerler (akım,
gerilim, aktif güç vb.), kesici, ayırıcı pozisyon bilgileri (açık, kapalı, ara konum,
arıza durumu), olay bilgisi, trip bilgisi IEC 61850 ağındaki GOOSE mesajı ile
gönderilmiş ve diğer geleneksel koruma haberleşmesi yöntemleriyle
karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Protection of medium and high voltage systems is one of the most important subject
of electric generation, transmission and distribution. Communication of protection
relays so called "Intelligent Electronic Devices "IEDs" is the base of the reliability of
protection. Tele-protection has to be fast, safe enough in case of fault or malfunction
to isolate the faulty equipment or line and keep other remaining system alive without
error.
The purpose of this study is to examine tele-protection of electric grids and to test
with a sample test application and analyze the behavior of the new protection
communication protocol "IEC 61850" and its sub-protocol GOOSE messaging. First
of all, protection of medium and high voltage systems is described. Then teleprotection
methods in the literature are described. IEC 61850 data model and
advantages and disadvantages are described in details. IEC 61850 has been examined
at a sample test system with real protection relays, current and voltage test simulator.
Distance protection applications have been done with the GOOSE message
simulation software. The contribution of the GOOSE message protection to the
system was investigated for the failures in different locations of the line.
Results of the IEC 61850 sample test system is compared to traditional teleprotection
systems by sending measured values (current, voltage, active power etc.),
status information of circuit breaker (open, close, intermediate, fault states), status of
an event, trip, from one protection relay to another protection relay by GOOSE
messaging in IEC 61850 network.