E-House Sistemlerinde Simaris Kontrol Yazılım Kullanımı

Elektrik sistemlerinde uzaktan izleme ve kontrol için kullanılan akıllı cihazlardan veri okunması, elektrik tesislerinin verimli işletilebilmesi için bir zorunluluk haline gelmiştir. İnternet (IoT), her alanda olduğu gibi elektrik tesislerinde de kullanılmaya başlanmış ve daha yeşil bir gelecek için kayıpları azaltmak konusunda önemli bir yer sahibi olmuştur [1].

Elektrik sistemlerinin uzaktan izleme ve kontrolü için farklı ihtiyaçlara göre farklı çözümler uygulanabilmektedir. Bu çözümlerin uygulamasında başlıca kriter, şebeke gereksinimlerine uygun güvenilir ve verimli bir sistem tesis edilmesidir [2].

Mevcut yapıda elektrik tesisleri otomasyonunda saha verilerini toplamak için büyük oranda Uzaktan Yönetim Birimleri (RTU) tercih edilmektedir [3].

Saha ekipmanlarından gerekli verileri toplayan RTU ve benzeri cihazlar, toplanan bu verileri Merkezi Denetim ve Veri Toplama (SCADA) veya Dağıtık Kontrol Sistemleri (DCS) sunucularına aktararak enerji sistemlerinin merkezi istasyonlardan izleme ve kontrolüne imkan tanır [4].

Elektrik tesislerinin kurulum sürelerini azaltmak ve kullanım alanından tasarruf etmek için “E-House” adı verilen yapılar geliştirilmiştir. E-House sistemleri, endüstriyel tesislerde, enerji santrallerinde ve alçak gerilim–orta gerilim seviyesinde elektrik değıtım yapısının olduğu heryerde kullanılabilen, modüler elektrik dağıtım istasyonlarıdır. Bu yapılar, geleneksel binalardan farklı olarak az yer kaplar, fabrikada üretildiği için montaj, test ve devreye alma işlemlerinin büyük bir kısmı fabrikada yapıldığından dolayı devreye alma süresinden tasarruf sağlar [5].

Kestirimci bakım, endüstriyel tesislerde oluşabilecek arızaların önceden tespit edilmesi ve olası sorunlara karşı önlem alınması işlemlerini içermektedir. E-House gibi elektrik sistemlerinde de sensörler sayesinde toplanan sıcaklık, nem gibi verilerin işlenmesi ve zamana dayalı karşılaştırmaların yapılması ile kestirimci bakım uygulamaları yapılabilmektedir [6].

RTU çözümleri bir çok ihtiyacı karşılamaktadır. Ancak özelleşmiş talepler için özel fonksiyonların oluşturulması gerekmektedir. Bu çalışmada, E-House sistemleri başta olmak üzere elektrik tesislerinde ekipman sağlık değerlendirme fonksiyonları ile kestirimci bakıma hizmet edebilen aynı zamanda IoT ağ geçidi olarak kullanılabilen hem lokal hem uzaktan izleme ve kontrol imkanı tanıyan Simaris Kontrol çözümü incelenmektedir. Simaris Kontrol uygulama alanı bulmuş olsa da henüz yeni bir çözüm olduğu için kaynak olarak Simaris Kontrol kullanıcı dokümanları ve Hollanda’ da bir endüstriyel tesiste yapılan Simaris Kontrol uygulaması örneği üzerinden Simaris Kontrol yapısı açıklanmaktadır.

 

Bu çalışmada, Siemens E-House sistemleri, Simaris Kontrol programı ve örnek bir uygulamada Simaris Kontrol kullanımı incelenmektedir.
 

Enerji otomasyonu, alçak gerilim, orta gerilim, yüksek gerilim gibi farklı gerilim seviyelerindeki ekipman ve sistemlerin uzaktan izleme ve kontrolünü mümkün kılan, donanım ve yazılım sistemlerinden oluşmaktadır. Enerji otomasyonu sistemlerine, arızalara hızlı müdahale ve güvenilir veri raporlama imkanları sunduğundan dolayı işletmelerin verimliliğinin ve güvenliğinin artması için ihtiyaç vardır. Enerji otomasyon sistemlerinin tesis edilmesi ile işletme maliyetleri azalırken enerji arz güvenliği artmaktadır. Kayıt altına alınan ölçümler ve raporlamalar sayesinde sistemde oluşan ve oluşabilecek arızalar tespit edilerek çözüm yöntemleri üretilebilmektedir. Kayıpların azalması ile enerji üretim kaynaklarının daha verimli kullanılması sağlanarak çevreye verilen zararlar azaltılabilmektedir [7].

Elektrik güç sistemlerinin uzaktan kontrol edilebilir olması manevra veya ölçüm için ilgili istasyona operasyon personelinin gidiş süresi ve maliyetini ortadan kaldırmaktadır. Uzaktan izleme sistemi ile sürekli olarak sistem ekipmanlarının durum kontrolleri yapılarak varlık yönetimi yapılabilmektedir. Varlık yönetimi yapılan ekipmanlar aynı zamanda enerji otomasyon sisteminin enstrümanlarıdır. Bu ekipmanlar; enerji kalite kaydediciler, enerji analizörleri, programlanabilir koruma röleleri, kesici, ayırıcı, toprak ayırıcısı gibi enerji sistemlerini izleme ve kontrol etmeye yarayan saha ekipmanlarıdır [8].

Kestirimci bakım, temelde arıza oluşmadan önce olası arıza ve arıza noktalarının tespit edilerek gerekli bakım çalışmalarının yapılması prensibine dayanır. Bakım çalışmaları dört alt kategoriye ayrılabilir. Bunlar; düzeltici bakım, önleyici bakım, kestirimci bakım ve çözümleyici bakım olarak adlandırılabilir. Düzeltici bakımda arıza durumu oluştuktan veya arıza belirtileri ortaya çıktıktan sonra bakım yapılır. Önleyici bakımda ekipmanın çalışma zamanı ile ilgili bilgiler kaydedilerek arıza oluşmadan zaman bazlı bakım yapılır. Kestirimci bakımda ise hem cihaz çalışma zamanı hem de cihazın kullanım şekli ve durumu ile ilgili durum ve sağlık takibi sistemleri kullanılır. Cihazlardan toplanan bilgilerin işlendiği algoritmalar sayesinde arıza durumu ortaya çıkmadan olası arızalar tespit edilir ve gerekli önlemler alınabilir. Çözümleyici bakımda ise sistem yalnızca bakım ihtiyacını belirtmekle kalmayarak bakım ve çözüm için kullanıcıya öneri de sunabilmektedir [6].
 

E-House, prefabrik olarak dizayn edilerek üretilen, içerisinde orta gerilim ve alçak gerilim ekipmanları başta olmak üzere bir çok elektriksel ekipmanı barındıran sistemlerin birleşimidir. E-House sistemleri orta gerilim ve alçak gerilim panolar, trafolar, kesintisiz güç kaynakları (UPS), redresörler, SCADA ve otomasyon sistemlerinin fabrika ortamında montaj ve testlerinin yapılmasının ardından sahaya sevk edilerek yalnızca giriş ve çıkış bağlantıları yapılarak çalışmaya hazı hale gelmektedirler [9,10]. Modüler olarak tasarlanan E-House sistemleri, tasarım esnekliği ve kolaylığı sayesinde; tasarım mühendisliği ve saha çalışmaları maliyetlerinin azalmasını sağlamaktadır.

Klasik uygulamalarda ayrı ayrı bileşenler şeklinde inşa edilen birçok kapsam E-House çözümlerinde; orta gerilim, alçak gerilim panoları, yağlı ve kuru tip trafolar, AC/DC UPS sistemleri, yangın algılama ve söndürme çözümleri, SCADA ve otomasyon sistemleri dahil olmak üzere birçok ekipman tek bir çatı altında birleştiriliyor ve elektrik tesislerinde tüm gereksinimler karşılanabiliyor. Kullanıldığı tesislerin gereksinimlerine göre ekipmanların tek bir lokasyonda toplanabilmesi, sistem bileşenlerinin kurulumunu ve aralarındaki irtibatın kolay bir şekilde yapılarak test ve devreye alma çalışmalarının daha efektif yapılmasını ve süreçlerinin hızlanmasını sağlamaktadır.

Birçok farklı sahada kullanılabilen bu yenilikçi teknoloji, elektrik altyapıları, endüstriyel tesisler, petrokimya sahaları, maden işletmeleri, raylı sistemler, açık deniz enerji tesisleri gibi çok farklı tesislerde kullanılabilmektedir. Ayrıca tak çalıştır prensibi ile kullanılan E-House çözümü mobil bir sistem olduğundan, gereksinimlere göre başka konumlara taşınarak kullanılabilmektedir. Bu konum değiştirebilmesi avantajı sayesinde E-House çözümleri doğal kaynakların temini için kurulan özellikle maden sahaları gibi sahalarda efektif çözümler sunmaktadır. Klasik sistemlerde orta gerilim ve alçak gerilim ekipmanları betonarme binaların içine kurulmaktadır. Bu durum ilave inşaat maliyetlerine neden olduğu gibi, karışık ve birbirinden etkilenen çalışma ve iş planlarının yapılması gereksinimini de oluşturmaktadır. E-house çözümünde ise betonun yerini çelik ve modüler prefabrik yapılar almaktadır. Dizayn aşamasında projenin gereksinimleri belirlenir, Amerikan standartları (ANSI/NEMA/ASTM/AWS) ya da Avrupa standartlarına (IEC/EN/BS) göre statik ve mekanik hesaplar yapılırak E-House yapılarının boyutları, tipi, kullanılacak ekipmanlar gibi dizayn gereksinimleri belirlenmektedir. Mekanik dizayn tamamlandıktan sonra ekipmanların yerleşimini ve bağlantılarını içeren detaylı elektrik dizaynı hazırlanmaktadır.

Dizayn çalışmaları tamamlandıktan sonra E-House üretimi aşamasına geçilir. Klasik betonarme yapılara göre tüm sistemi barındıran E-House çözümünün dizayn ve üretim aşaması yaklaşık olarak 9-11 ay arasında bitirilebilmektedir. E-House üretim aşamasında öncelikle taban, çelik karkas yapı, iç ve dış duvar, çatı vb. prefabrik yapı oluşturulur. Bu çalışmalara paralel olarak E-House içinde kullanılacak olan ekipmanların da üretimi devam eder ve bu süreçlerin sonunda ekipmanlar önceden oluşturulan yerleşim planına göre E-House içine monte edilir. Tüm montaj ve test çalışmaları bitirildikten sonra proje sürecinde yürütülen lojistik çalışmaların sonucunda ortaya çıkarılan plana göre kullanılacağı lokasyona nakliyesi gerçekleştirilmektedir. Şekil 1 ve Şekil 2’de örnek bir E-House çözümünün iç ve dış yapısı gösterilmektedir.


 

Şekil 1: E-House Dış Görünüş

 

Şekil 2: E-House İç Görünüş

 

Simaris Kontrol, WinCC OA (SIMATIC WinCC Open Architecture) programı üzerine geliştirilen bir sistemdir. Simaris Kontrol çözümü mühendislik arayüzüne erişim için, WinCC OA programına Simaris Kontrol eklentileri kurulmaktadır. Bu nedenle Simaris Kontrol’ ün sahip olduğu limitler WinCC OA programının limitleri ile paralellik göstermektedir. WinCC OA, büyük ölçekli ve özelleştirilmiş özelliklere ihtiyaç duyulan sistemlerde kullanılabilen, grafik arayüzünde tesislerin denetimi, kontrolü ve izlenmesi ihtiyacını karşılayan ve ihtiyaca yönelik dizayn edilebilen bir HMI programıdır. Simaris Kontrol programı Windows işletim sistemi tabanlı sunucular üzerinde çalıştırılmaktadır, kendine ait bir donanımı yoktur. Bu durum yazılımın kullanımda esneklik sağlamaktadır.

 

Simaris Kontrol, enerji otomasyonu ve enerji sistemlerinde kesitirmci bakım için özel olarak geliştirilmiş bir yazılımdır. Bu yönüyle klasik enerji izleme sistemlerine benzer bir ağ yapısına sahip olmasının yanında fiziksel olarak kendine özgü bir donanım yapısı olmadığı için TCP/IP tabanlı haberleşme protokollerinin ağırlıkta olduğu yapılarda tercih edilmektedir. Simaris Kontrol yazılımının kullanıldığı sistemlerde cihazlarda bulunan yardımcı kontaklardan bakır kablo ile alınan bilgiler için ET200 PLC uzak IO kartları kullanılmaktadır. ET200 PLC uzak IO kartları, haberleşme protokolleri üzerinden alınamayan analog veya dijital verileri toplamak ve işlemek için tasarlanmış olan cihazlardır. ModbusRTU gibi seri haberleşme protokolleri ile veri alış verişi yapılması gereken cihazların haberleşme protokolleri ise protokol dönüştürücü cihazlar yardımı ile TCP/IP tabanlı protokollere dönüştürülerek Simaris Kontrol’ e aktarılır. Simaris Kontrol; Modbus TCP/IP, ModbusRTU, IEC 61850, Profibus DP, Profinet, OPC UA gibi bir çok haberleşme protokolünü desteklemektedir. Şekil 3 ve Şekil 4’te Simaris Kontrol çözümünde kullanılabilen örnek haberleşme yapıları gösterilmektedir.


 

Şekil 3: Simaris Kontrol Çözümünde Örnek Haberleşme Ağ Yapısı [11]

Enerji otomasyon sistemleri, sistemde bulunan cihazların konumlarına ve işlevlerine göre farklı seviyelere ayrılmıştır. Purdue modeli adı verilen bu model yardımı ile seviye katmanları oluşturulur. Bunlar; proses seviyesi (L0), saha seviyesi (L1), istasyon seviyesi (L2) ve kontrol merkezi seviyesi (L3) olarak sıralanabilir [12]. Proses seviyesi (L0), akıllı elektronik cihaz içermeyen, kontrol sisteminin en alt seviyesidir. Bu seviyede genellikle akım ve gerilim trafoları, kesici, ayırıcı gibi anahtarlama elemanları bulunur. Bu elemanlardan alınan veriler haberleşme protokolleri kullanılmadan kablolar vasıtası ile akıllı elektronik cihazlara (çoğunlukla programlanabilir koruma rölelerine) taşınır.

Saha seviyesi (L1), programlanabilir koruma rölesi ve RTU gibi akıllı elektronik cihazların bulunduğu seviyedir. İstasyon seviyesi (L2), lokal SCADA sunucu sistemlerinin bulunduğu ve verilerin akıllı elektronik cihazlardan haberleşme ile alındığı kontrol katmanıdır. Bu seviye proses seviyesinden arada bulunan saha seviyesi vasıtası ile ayrılır. Verilerin görselleştirildiği, izleme ve kontrolün yapılabildiği, sisteme ait veri kayıtlarının tutulduğu seviyedir.

Kontrol merkezi seviyesi (L3), lokal SCADA sistemlerinin toplandığı üst kontrol seviyeleridir. İstasyon seviyesi haberleşme ağı ile dış dünya arasında bağlantı kuran ve siber güvenlik çalışmalarının yürütüldüğü katmandır.


 

Şekil 4: Simaris Kontrol Çözümünde Örnek Cihaz Haberleşme Yapısı [11]
 

Simaris Kontrol, klasik enerji izleme sistemlerindeki RTU‘ lara benzer bir yapıya sahiptir. Bu benzerlik sahadaki cihazlar ve ekipmanlardan alınan verileri toplayıcı görev yapmakla sınırlıdır. Ancak RTU’ lardan farklı olarak Simaris Kontrol verilerin görselleştirilmesi işlevini de yerine getirebilmektedir. Bu sayede klasik enerji izleme sistemlerinde E-house gibi bölgesel elektrik dağıtım yapılarının bulunduğu sistemlerde RTU ve SCADA sistemlerinin ayrı ayrı tesis edilmesinden dolayı ortaya çıkacak maliyet ve arıza noktası artışının önüne geçmektedir. Bu bağlamda haberleşme katmanı olarak L1 ve L2 seviyelerinde olacak şekilde konumlandırılabilir. Simaris Kontrol’ün veri görselleştirmesi yalnızca kendi ekranında ilgili bilgilerin görselleştirilmesi ile sınırlı olmadığı gibi bir üst haberleşme ağ katmanında kulunan SCADA veya DCS gibi sistemler ile veri paylaşımı yapabilmektedir.

 

Simaris Kontrol, WinCC OA program arayüzüne kurulan eklentiler vasıtası ile çalışmaktadır. Bu nedenle program oluşturulurken öncelikle WinCC OA programlama arayüzünde dizayn yapılmaktadır. Simaris Kontrol ve WinCC OA programı yapısı bileşenleri şu şekildedir:

Grafik Editör (Gedi): Grafik editör arayüzüdür. Simaris Kontrol üzerindeki dizayn ve parametrelendirme işlemleri bu bölümde gerçekleştirilir. Gedi arayüzü Şekil 5’te gösterilmektedir.

Parametreleme Arayüzü (Para): Sinyal tanımlamaları ve bu sinyallere özellik atamalarının yapıldığı bölümdür. Bu kısımda haberleşilecek ekipmanlar için tipik sinyal grupları oluşturularak aynı model başka ekipmanlar için hazır yapılar elde edilerek mühendislik süreleri kısaltılabilmektedir.

Sistem Yöneticisi: Simaris Kontrol’ ün kullandığı haberleşme protokollerinin aktif edildiği ve gerekiyorsa konfigürasyonlarının yapıldığı ara birimdir. Bu bölümde haberleşme sürücüleri tanımlanarak konfigürasyonları yapılmaktadır.

Proje Görünümü: Simaris Kontrol’e ait görselleştirilme fonksiyonlarının oluşturulduğu bölümdür. Sahadaki cihazlardan alınan verilerin HMI ekranlarında gösterilecek şekilde işlendiği ve ekran dizaynlarının yapıldığı kısımdır.

Şekil 5: Simaris Kontrol Grafik Dizayn Arayüzü

Simaris Kontrol, bir elektrik sistemindeki tüm ekipmanların uzaktan izleme ve kontrolünü sağlayan dijital bir çözümdür. Simaris Kontrol açık mimari yapısıyla programlanmış olması farklı ürünlerin Simaris Kontrol adaptasyonunu kolaylaştırmaktadır. Varlık Yönetimi Simaris Kontrol’ün içerdiği fonksiyonlar 3 temel başlık altında incelenebilir. Bunlar;


Varlık Yönetimi

► Uzaktan izleme
► Uzaktan kontrol
► Parametreleme
► Veri kaydı
► Arıza Teşhisi

Durum izleme

► Sıcaklık takibi
► Nem takibi
► Kısmi deşarj takibi
► Kesici durum takibi

IoT Ağ Geçidi

► Bulut sunucularında veri depolama
► MQTT desteği

Simaris Kontrol ile sistemdeki cihazların uzaktan izleme ve kontrolü haberleşme protokolleri aracılığı ile yapılmaktadır. Veri kayıt, uzaktan izleme ve arıza teşhisi ile sistemde bulunan ekipmanların varlık yönetiminin yapılmasına olanak sağlamaktadır.

Durum takibi Simaris Kontrol’ün tercih edilme sebeplerinden biridir. Elektrik sistemindeki ekipmanların nem, sıcaklık, manevra sayısı gibi durumlarını takip ederek içerisinde bulunan kontrol algoritmaları ile arızalar oluşmadan bakım yapılması için ekipman sağlık durumu bilgilerini üretir. Bu bilgiler bakım ekiplerine kestirimci bakım yapma imkanı sunarak öngörülemeyen enerji kesintilerini en az seviyeye indirmektedir. Kontrol sistemlerinin veri güvenliği ve esnekliği için bulut sistemleri üzerinde çalıştırılması ve veri depolama için bulut sistemlerinin kullanılması gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Simaris Kontrol, sahip olduğu MQTT desteği ile bulut sunucularına veri gönderilebilmesi için bir IoT ağ geçidi olarak programlanabilmektedir.

Simaris Kontrol üzerinde farklı cihazlar için oluşturulan örnek arayüz tasarımları Şekil 6’da gösterilmiştir. Bu özelleşmiş cihaz sayfaları yardımı ile cihazların durum takipleri kolaylıkla yapılabilmektedir.

Şekil 6: Simaris Kontrol Çözümünde Oluşturulan Siemens Cihaz Arayüzleri

 

Oluşturulan konsept modelde Hollanda’ da bir endüstriyel tesiste devreye alınan E-House sistemi ve E-House içerisinde devreye alınan Simaris Kontrol sistemi incelenmiştir. Kontrol sistemine ait sistem mimarisi çizimi Şekil 7’de gösterilmiştir.

Bu şekilde görüleceği gibi Simaris Kontrol sunucusu 2PW-P850 kodlu Simaris Kontrol panosunda bulunmaktadır. Bu panoda E-House içindeki Simocode cihazlar ile haberleşmek amacıyla XC2316 Scalance ethernet switch ve alçak gerilim fideri ile tesise ait SCADA sistemine erişim için Ruggedcom RS900 ethernet switch kullanılmıştır. Herhangi bir haberleşme protokolü ile veri alınamayan ekipmanlardan bilgiler ekipmanların yardımcı kontaklarından bakır kablolar ile 2PW-P850 panosu içerisinde bulunan ET200 modülüne taşınmıştır. Bu uzak I/O modülü ile Simaris Kontrol arasında kablo bağlantısı XC2316 Scalance ethernet switch üzerinden kurulmuştur. Alçak gerilim giriş fiderinde bulunan SEL-751A koruma rölesi ve SEL-735 ölçü cihazı ile Simaris Kontrol arasındaki haberleşme IEC 61850 haberleşme protokolü ile kurulmuştur. Bu sayede hem alçak gerilim fiderlerindeki akım, gerilim, güç, frekans, kesici poziyon bilgisi, ayırıcı pozisyon bilgisi gibi izleme verileri alınırken hem de fiderlerde bulunan kesicilere uzaktan komut verilebilmektedir. Bu sayede işletme operayonunun hızlandırılması sağlanmaktadır.

A02 ve A03 panolarında bulunan soft starter cihazlar ile ModbusTCP protokolü üzerinden haberleşme kurulmuştur. Bu sayede motor sürücülerinden analog ölçüm verileri alınabilmektedir. Ayrıca sürücülerin uzaktan durdurulması ve çalıştırılması sağlanmaktadır.

A04-A10 panoları arasındaki alçak gerilim panolarında bulunan Simocode cihazlar ile OPC UA (OPC UA, endüstriyel tesislerde veya haberleşme altyapısı olan Simocode, Simaris Kontrol gibi sistemlerin tek dilde anlaşılır şekilde kolay ve güvenli şekilde haberleşmesini sağlayan bir protokoldür) haberleşme protokolü üzerinden haberleşme kurulmuştur. Bu cihazlar alçak gerilim çıkış fiderlerine yerleştirilmiştir. Bu sayede tesiste güç sağlanan fiderlerin güç tüketim bilgileri uzaktan izlenebilmekte ve acil müdahale gerektiren durumlarda şalterler uzaktan kontrol edilebilmektedir.

Fiderlerin manevra sayısı, sıcaklık ve nem bilgisi anlık olarak takip edilebildiği için fiderlerin sağlık durumu kontrolleri, sağlık durumu algoritması sayesinde yapılabilmektedir. Sistemde olağan dışı bir durum gözlendiği zaman sağlık durumu izleme ekranı yardımıyla operatör arıza oluşmadan müdahale edebilmektedir. Bu sayede sistemde olası mal ve can kayıpları önlenebilmektedir. E-House kurulumunun yapıldığı endüstriyel tesisin SCADA sistemine erişim, fiber optik kablolar üzerinden ModbusTCP haberleşme protokolü ile sağlanmıştır.


 

Şekil 7: Sistem Mimarisi

Sistemde zaman bilgisi tesisin mevcut ağ zaman protokolü sunucusu (NTP) üzerinden alınmıştır. Sistemde oluşacak arızaların takibi ve alınan ölçümlere göre verim analizi yapabilmek için cihazların zaman senkronizasyonunun sağlanması gerekmektedir. NTP sunucu, bağlı bulunduğu anten yardımı ile zaman bilgisini alır. NTP sunucu konfigüre edilerek sistemdeki cihazlara bu zaman bilgisini dağıtması sağlanır. E-House içerisinde bulunan kamera sistemine ait sunucu ve ekran da yine 2PW-P850 panosu içerisine yerleştirilmiştir.
 

Enerji sistemleri otomasyonu için oluşturulan çözümler, ihtiyaca yönelik olarak farklı konfigürasyonlarla sağlanabilmektedir. Bu çalışmada E-House yapılarında Simaris Kontrol uygulamasından bahsedilmiş olup örnek bir uygulama ile sistem tarif edilmiştir. Artan ihtiyaçtan dolayı giderek büyüyen ve karmaşıklaşan enerji sistemlerinde dijitalleşme her geçen gün artmaktadır. Bu büyüyen ve dijitalleşen elektrik sistemlerinin yönetilmesi için ihtiyaca yönelik fonksiyonları barındıran modüler çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu çalışmada Simaris Kontrol programının E-house sistemlerinde enerji izleme ve kestirimci bakım çalışmalarında kullanılabileceğinden bahsedilmiş, ek olarak enerji izleme için kullanılan RTU-SCADA yapısına bir alternatif olarak ortaya çıkarılmıştır. RTU-SCADA sistemleri ile kurulan enerji izleme konfigürasyonlarında kestirimci bakım ihtiyacı olduğu durumda bu ihtiyaç için genellikle bir algoritma oluşturulması ve bu algoritmanın yazılıma uygulanması gerekmektedir. Simaris Kontrol içerisinde hazır bulunan sağlık durumu fonksiyonu ile böyle bir algoritmanın oluşturulması ihtiyacı ortadan kaldırılmıştır. Bu fonksiyon yardımı ile fazladan mühendislik eforu harcanmadan kestirimci bakım yapılabilmektedir.

Simaris Kontrol, sektörde yeni bir program olduğu için konu ile ilgili bir akademik çalışma bulunmamaktadır. Gelecekteki çalışmalarda E-house sistemlerinde enerji izleme ve kestirimci bakım için kurulan RTU-SCADA sistemleri ile Simaris Kontrol sisteminin arasındaki kurulum ve işletme maliyeti farkları gerçek maliyetler ile analiz edilerek daha detaylı karşılaştırma yapılabilir.


Yazarlar

► Metin Gökgöz
► Ali Osman Aslan

Siemens Türkiye, Akıllı Altyapılar, İstanbul, Türkiye





Kaynakça

[1] Tuttokmaği, Ö. and A. KAYGUSUZ. Smart grids and industry 4.0. in 2018 International Conference on Artificial Intelligence and Data Processing (IDAP). 2018. IEEE.
[2] Chan, A.C. and J. Zhou, Non-Intrusive Protection for Legacy SCADA Systems. IEEE Communications Magazine, 2023.
[3] Salahuddin, B. and F. Yusman. Development of a High Performance Remote Terminal Unit (RTU) of Wireless SCADA System for Monitoring Performance of Micro Hydro Power Plant. in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020.
[4] Jose, J., et al., Substation automation system for energy monitoring and control using SCADA. International Journal of Recent Trends in Engineering & Research, 2017. 3(04): p. 2017.
[5] Kenan Doğan, E.K. E-House: Hızlı, Modüler, Tak-Çalıştır Enerji İstasyonu Çözümleri. 2022; Available from: https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/e-house-hizli-moduler-tak calistir-enerji-istasyonu-cozumleri/23678.
[6] Zonta, T., et al., Predictive maintenance in the Industry 4.0: A systematic literature review. Computers & Industrial Engineering, 2020. 150: p. 106889.
[7] Kulkarni, V., et al., Power systems automation, communication, and information technologies for smart grid: A technical aspects review. TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), 2021. 19(3): p. 1017-1029.
[8] Northcote-Green, J. and R.G. Wilson, Control and automation of electrical power distribution systems. 2017: CRC press.
[9] Sathyadevan, L. Technology readiness level: IEC61850 in oil & gas applications. in 2018 Petroleum and Chemical Industry Conference Europe (PCIC Europe). 2018. IEEE.
[10] Parise, G., et al. Innovations in a container terminal area and electrical power distribution for the service continuity. in 2016 IEEE/IAS 52nd Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference (I&CPS). 2016. IEEE.
[11] Siemens. SIMARIS control – Digital Intelligence for your Substation/ E-house. 2023 [cited 2024 2024]; Available from: https://www.siemens.com/global/en/products/energy/low voltage/systems/s8-power-distribution-boards/simaris-control.html.
[12] Özçelik, İ., et al., Testbed Infrastructure Proposal (Center Energy) for Electricity Power Grid and Defence in Depth Practice on The Proposal. International Journal of Information Security Science, 2022. 11(2): p. 52-68.