SCADA

SCADA , Supervisory Control And Data Acquisition kelimelerinin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır. SCADA sistemi bir Denetimsel Uzaktan Kumanda ve Bilgi Toplama Sistemidir. SCADA sistemleri büyük bir alana ait teknik konulardaki denetleme ve yönetim işlevini yerine getirmek amacındadır.

SCADA nedir?

Kapsamlı ve entegre bir Veri Tabanlı Kontrol ve Gözetleme Sistemi olan SCADA sistemi sayesinde, bir tesise veya işletmeye ait tüm ekipmanların kontrolünden üretim planlamasına, çevre kontrol ünitelerinden yardımcı işletmeler veya techizatlara kadar tüm birimlerin otomatik kontrolü, uzaktan kontrolü ve gözlenmesi sağlanabilir. Anlık olayları, alarmları, sayısal ve analog verileri saklayarak geçmiste meydana gelen olaylarıda tekrar günün tarihinde ve saatinde gözlemleyebilmezi sağlayan genis kapsamlı bir sistemdir.

SCADA sistemi genel olarak aşağıdaki işlevleri yerine getirmek üzere oluşturulmuş bir sistemdir.

• İzleme İşlevleri (Olay ve Alarm İşleme)
• Kontrol İşlevleri
• Veri Toplama
• Verilerin Kaydı ve Saklanması
• Kaydedilmiş veriler üzerinden analiz yapılması

Şebeke yönetiminde en büyük gereksinim, doğru zamanda, en hızlı şekilde müdahale etmektir. Sahaya gitmeden merkezi bir kontol odasından tüm sisteme müdehale edilmesini sağlayan bu sistemler sayesinde müdehale süreleri çok kısalmaktadır.

Özellikle Elektrik şebekesinde doğru karar verebilmek ve kararların tam bir şekilde gerçekleştirildiğinden emin olmak çok önemli bir husustur. Bu sistemler ayrıca kendi kendine karar verme özelliği olması sayesinde hızlı karar üretmek ve tüm bu işleri insan hatasına yer vermeyecek bir şekilde birçok koşulu anyı anda denetleyerek hızlı ve güvenli işlemler gerçekleştirebilmektedir.

KIB-TEK SCADA Sistemi

KIB-TEK bünyesinde SCADA sistemi şalt sahalarından (trafo merkezlerinden) gelen bilgilerle elektrik sistemini merkezi bir noktadan izleme ve kumanda edebilme olanağı sağlamaktadır. Ada genelinde 21 adet olan Yüksek Gerilim Trafo merkezi içerisinden 11 merkez için Haziran 2007 de başlamış olan proje Temmuz 2008 de yaklaşık bir yılda tamamlanmıştır. Takip eden birkaç yıl içerisinde yapılan yatırımlar sonucu Scada ya bağlı merkez sayısı 13 e çıkarılmıştır.

Bu proje kapsamında trafo merkezlerinin SCADA sistemine uyumlu hale getrilmesi için gerekli elektronik koruma rölelerinin değiştirilmesi, mevcut röle ve kumanda panolarında adaptasyon çalışmaları yapılması, yeni röle panolarının ve rölelerin temini ve montajı, bu istasyonların uzaktan izlenebilmesi ve için gerekli olan RTU (Remote Terminal Unit) adı verilen ve sahadaki bilgileri toplayıp SCADA sistemine gönderen cihazların temini ve RTU panolarının montajının yapılması, tarfo merkezleri ile kontrol merkezi arasında veri haberleşmesini sağlayacak telsiz sisteminin kurulması çalışmaları yapılmıştır.

Bu projede ilk yıl kullanılan SCADA yazılımı DEMO olarak 1 yıllığına sistemi kuran firma olan SIEMENS tarafından KIB-TEK’in kullanımına verilmiş ardından Avrupa Birliği’nin finansmanını yaptığı SCADA yazılımı ihalesini kazanan firma olan MIKRONIKA firması tarafından SCADA yazılımı ve yazılım için gerekli donanımlar KIB-TEK merkez binası SCADA merkezine kurulumu yapılmıştır.

Bu sistem sayesinde iletim hatları ve trafo merkezleri uzakdan izlenebilmekte ve uzaktan kumanda sayesinde enerji denetimi daha hızlı yapılabilmektedir. Oluşan enerji kesintileri çok hızlı bir şekilde tesbit edilmekte ve daha hızlı müdehale imkanı oluşmaktadır. Sistemin uzaktan merkezi olarak izlenmesi sayesinde birçok gelen veriye dayanarak oluşabilecek arızaları önceden görmek ve birçok arıza daha oluşmadan tespit edilip gerekli önlemler alınabilecektir.

SCADA Haberleşme Prensip Şeması

Yukarıda bahsedilen tüm bu özellikleri sağlayabilmek için trafo merkezleri akıllı cihazlarla donatılmıştır. Bu cihazlardan gelen bilgileri uzaktan haberleşebilen sistemlerle merkezde kurulan operasyon odasından takip edip, gerekli önlemlerin alınması mümkün olmaktadır. SCADA’nın sisteminin oluşturulması ile aşağıda listelenen birçok avantaj sisteme kazandırılmıştır.

• Şebekeyi uzaktan izlemek ve kumanda etmek
• Şebekede oluşan arızaları anında öğrenmek ve arızanın nedenini belirlemek
• Oluşmuş tüm olayları kaydederek istatistiksel veriler oluşturmak
• Gelecekte meydana gelebilecek arızaları, önceden kaydedilen verilere dayanarak öngörmek.
• Planlı duruş ve bakımları organize etmek
• Muhaberata gerek kalmayacak şekilde şebekede manevra yapmak
• Müşterilerden kaynaklı, şebekeye zarar verecek problemleri görmek
• Durumunu raporlamak
• Şebekedeki kayıpları ve kaçakları gözlemek ve önlem almak

KIB-TEK SCADA sistemi saha altyapısı, haberleşme ve Bilgisayar-yazılımı olmak üzere 3 ana guruptan oluşmaktadır.

1. Saha Altyapısı

Koruma sisteminin temeli olan röleler, fiber-optik bağlantı elemanları, , fiber optik sinyallerini elektriksel sinyallere dönüştüren switchler, RTU, RTU bilgilerini RF sinyallere çeviren modem ve antenden oluşmaktadır.

Trafo Merkezi SCADA Ekipmanları

Proje kapsamında kullanılan röleler ve RTU arası haberleşme protokolü gereği tüm veri toplama işlemleri röleler üzerinden yapılmakta ve RTU ünitelerine aktarılmaktadır. Burada kullanılan haberleşme protokolu IEC 61850 olup, tüm haberleşme protokolleri ile haberleşebilen bu alandaki en gelişmiş haberleşme protokolüdür. Röleler arası haberleşme fiber optik kablo ile yapılmakta ve her istasyonda bir veya birden çok fiber optik kapalı ağ (ring) oluşturulmuştur. Bu ring sayesinde ağ üzerindeki herhangibir terminalin kopması durumunda bile haberleşmenin kesilmemesi sağlanmıştır.

2. Ana Haberleşme yapısı

Sahada RTU tarafından toplanan verilerin KIB-TEK binasında bulunan Kontrol Merkezine gönderilmesi için Radyo Frekansı ile haberleşen bir telsiz sistemi kurulmuştur. Bu sistemde KIB-TEK için özle olarak tahsis edilmiş VHF frekanslarında özel bir kanal tahsis edilmiştir.

Bu sistem içerisinde saha kısmında Radyo modemler ve antenler, Selvilitepe ve Kantara’da birer repeater, merkez binada ise 2 adet telsiz anten ve modemi bulunmaktadır. Bu sistemde sahadan gönderilen bilgiler önce Selvilitepe ve Kantara’da bulunan repeaterlere ve oradan da merkeze aktarılmaktadır.

SCADA Haberleşmesi

KIB-TEK SCADA RF Haberleşme Dağılım Şeması

Bu haberleşme SCADA için yedek haberleşme sistemi olarak düşünülmütür. Esas haberleşme altyapısı olan fiber-optik haberleşme sistemi henüz tamamlanmamış olması sebebi ile şu anada ana haberleşme olarak RF sistem kullanılmaktadır. Yüksek gerilim hatları toprak iletkeni üzerinden çekilen fiber-optik kablo (OPGW) ağının tamamlanması ile birlikte esas haberleşme fiber-optik üzerinden sağlanacak ve bu RF sistem ise fiber-optik sistemin yedeği olacaktır. Böylece kurumun tüm haberleşmesi ihtiyacı (telefon, veri, vb.) yine bu fiber- optik sistem üzerinden yapılabilecektir. Ayrıca bu haberleşmedeki yüksek kapasite sayesinde başka kurum ve kuruluşlarada haberleşme olanağı sağlanabilecektir.

3.Bilgisayar ve Yazılım

SCADA sisteminin bu bölümü kontrol odası içerisinde bulunan ekipmanlardan oluşmaktadır. Selvilitepe ve Kantaradan gönderilen radyo sinyalleri yine modemler tarafından önce elektriksel sinyallere, daha sonra ise RTU cihazları sayesinde bilgisayar ortamında işlenebilecek sayısal verilere dönüştürlülerek, bu bilgileri işleyecek olan Serverlere gönderilmektedir. Bu serverlerde bulunan SYNDIS RV isimli, Windows Server tabanlı profesyonel bir enerji yönetim programı yazılımı ile gerekli olan her türlü kontrol ve bilgi toplama işlemi yapılabilmektedir.

Aynı şekilde kullanıcıların göndereceği komutlar yine bu serverler, RTU, modem, anten ler sayesinde sahaya ulaştırılmakta ve sistem bilgi alma ve gönderme şeklinde iki yönlü çalışabilmektedir.

KIB-TEK SYNDIS Genel Görünüm

Syndis RV K.K.T.C. haritası ve 132-66 kV TEK HAT şeması üzerinden görsel olarak sisteme müdahale etme imkanını bize sunar. Sisteme bağlı olan tüm cihaz ve ekipmanların sahadaki konumları programda kullanılan şema ile aynı şekilde konumlanmıştır. Cihazlara ait tüm pozisyon, ölçü ve sinyal bilgileri harita üzerinde görülebilmektedir ve cihazların uzaktan kumandası da harita üzerinden yapılmaktadır. Şu anda 13 trafo merkezi scadaya bağlı bulunmakta ve uzaktan takip edilmektedir. Ayrıca Aksa, Teknecik Elektrik Santralı, Güney Kıbrısla aramızdaki elektrik akışı ve Serhatköyde bulunan Güneş Santralı da scada dan takip edilmektedir.

Teknecik Elektrik Santralı ve Trafo Merkezi

Genel üretim ve tüketim verileri

Serhatköy Güneş Santralı