خودکارسازی سامانه قدرت
پیشینه

سیستم‌های اتوماسیون جهشی را در زمینه کنترل، حفاظت و اندازه‌گیری پست‌های فشار قوی دربرداشته‌اند. به سخن دیگر این سیستم‌ها به جهت پیشرفت دانشوری دچار دگرگونی شده‌اند و از شکل یک سیستم سنتی و سیمی و آنالوگ به سیستم‌های نوین و هوشمند و دیجیتال تبدیل شده‌اند. فرستمان اطلاعات بدست یک کابل فیبر نوری به جای چندین کابل بسیار کلفت و پر رشته برای فرستمان سیگنال‌ها به اتاق کنترل، دگرگونی است که تا چندین سال بهره‌گیری از آن بهره برداران و کارفرمایان به این موضوع با شک و گمان نگاه می‌کردند. در این بخش یافتاری که برای نخستین بار در سیستم‌های اتوماسیون مطرح شده‌است بیان شود.
در حالیکه بیش از دو دهه از بکارگیری سیستم‌های اتوماسیون در پست‌های فشار قوی نمی‌گذرد و این فناوری همچنان با سرعت زیادی در حال تغییر و پیشرفت است. این تغییرات در دهه اخیر بسیار سریع تر بوده‌است و سیستم‌های اتوماسیون پست‌های فشار قوی هر روز به جایگاه واقعی خود که کنترل وحفاظت سیستم‌های قدرت است نزدیکتر می‌شوند.
پست‌های فشار قوی به عنوان گره‌هایی در شبکه‌های قدرت بوده و یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین نقاط در امنیت سیستم قدرت می‌باشند؛ و به همین دلیل کنترل و حفاظت آن‌ها از اهمیت زیادی حتی نسبت به صنایع کلان مانند نیروگاه و پتروشیمی برخوردار است. کنترل و حفاظت در پست‌های فشار قوی از بدو امر تاکنون تغییرات زیادی داشته‌اند؛ ولی تاریخچه این دو کاملاً با یکدیگر متفاوت است.
سیستم‌های حفاظتی در پنجاه سال اخیر دارای تغییرات رو به رشد بوده و پیشرفت‌های زیادی داشته‌اند. در گذشته، اکثر رله‌های حفاظتی به صورت الکترو مکانیکی بوده‌اند که در صورت کم یا زیاد شدن جریان، ولتاژ یا دیگر مقادیر، میدان‌های مغناطیسی خاصی تولید شده و نهایتاً رله عمل می‌نماید. با پیشرفت فناوری الکترونیک رله‌های الکترونیکی یا استاتیکی ظاهر شدند که عملکرد آن‌ها بر اساس خروجی مدارهای آنالوگ بود. با پیشرفت فناوری دیجیتال و ظهور رله‌های میکرو پروسسوری تحولی عظیم در نحوه حفاظت‌ها صورت گرفته‌است. به عنوان مثال حفاظت پیچیده‌ای مانند حفاظت دیستانس که در گذشته نسبتاً حجیم و پر هزینه بود، در حال حاضر به سادگی و در قالب منطق‌های نرم‌افزاری و با استفاده از میکرو پروسسورهای سبک و کوچک طراحی شده و عمل می‌کند. این سیستم‌ها علاوه بر سادگی دارای دقت بالاتری نیزمی باشد. در حال حاضر محدوده زون‌های حفاظتی یک رله دیستانس توسط نرم‌افزار مشخص می‌شود و اطلاعات مربوطه در تنظیم رله اعمال می‌شود
.
به همین علت رله‌های نسل جدید همگی به حافظه داخلی و پایانه مخابراتی مجهز شده‌اند و تمام تنظیمات در قالب یک فایل توسط نرم‌افزارهای پیشرفته طراحی شده و توسط کابل ارتباطی از طریق رایانه به رله‌ها اعمال می‌شوند. این کار توسط کابل‌های سریال و با پروتکل Mod-Bus صورت می‌گیرد. بدین صورت که تنظیمات و پیکره بندی رله‌ها از طریق یک رایانه قابل حمل و برقراری ارتباط مستقیم و مجزا با هر رله از طریق یک کابل سریال که معمولاً از نوع RS-232 است تحقق می‌یابد
البته تعدد رله‌ها در هر پست و نیاز به هماهنگی بین آن‌ها باعث می‌گردد تا کار تنظیم دوره‌ای رله‌ها، هر چند که ساده‌تر از رله‌های الکترونیکی و الکترومکانیکی باشد، کار سخت و زمانبری باشد. با پیشرفت تکنولوژی شبکه‌های کامپیوتری، طراحان به فکر استفاده از این شبکه‌ها برای انتقال اطلاعات مربوط به تنظیمات و پیکره بندی افتادند؛ لذا به جای برقراری ارتباط مستقیم با هر رله از طریق یک کامپیوتر مرکزی مستقیماً به همه رله‌ها دسترسی داشته، تنظیمات را انجام داد. در این حالت نیاز به قطع و وصل مداوم کابل Rs-232 از یک رله به رله دیگر نمی‌باشد. هرچند که عملکرد حفاظت کاملاً مشابه رله‌های نسل قبل باقی‌ماند.
تاریخچه تبدیل کنترل‌های سنتی به کنترل‌های اتوماسیون با سیستم‌های حفاظت کاملاً متفاوت است. کنترل در پست‌های معمول توسط تابلوهایی که به تابلوهای میمیک موسوم هستند صورت می‌گیرد. میمیک‌ها در واقع تک خطی پست را بر روی تابلوها رسم می‌کنند که به جای کلیدها و سکسیونرها از دیسکریپنسی یا ترکیب سمافور و کلید فشاری استفاده می‌شود. وضعیت باز وبسته کلیدهای فشار قوی و سکسیونرها توسط دو کنتاکت اصلی به المان‌های میمیک گزارش می‌شود. با توجه به اینکه در پست‌های معمولی تمام تابلوهای حفاظت و کنترل در اتاق کنترل قرار دارد فاصله بین تجهیزات فشارقوی تا اتاق کنترل بسیار زیاد است. در پست‌های ۴۰۰ کیلو ولت این فاصله به‌طور متوسط حتی به ۴۵۰ متر نیز می‌رسد. ظهور کنترل‌کننده‌های صنعتی در بحث پست سبب شد تا میمیک‌های نسل قبل جای خود را به این المان‌ها بدهند. بدین معنی که کلیدها و سکسیونرها وضعیت‌های خود را به ورودی‌های دیجیتال این کنترل‌کننده‌ها می‌دهند و میمیک نقشه تک خطی بر روی صفحه نمایش رسم می‌شود.