PTP Protocol ในโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Why is PTP used in smart grid applications?)
Precision Time Protocol (PTP) ตามมาตรฐาน IEEE1588:2008 ถูกนำมาใช้มากขึ้นในงานระบบไฟฟ้าอัจฉริยะ Smart Grid ด้วยเหตุผลที่น่าสนใจหลายประการ ความจำเป็นในการซิงโครไนซ์เวลาที่แม่นยำในระบบไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากความซับซ้อนและความต้องการของโครงข่ายไฟฟ้ามีเพิ่มมากขึ้น ดั้งนั้น Elproma และ เทคซอร์ส กรุ๊ปส์ ผู้ผลิตและผู้เชี่ยวชาญด้านการอ้างอิงเวลาในระบบเครือข่าย ได้เรียบเรียงข้อมูลต่างๆ ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญที่เกี่ยวข้องส่วนหนึ่ง ว่าทำไม PTP ถึงได้รับความนิยมในแอปพลิเคชันโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ หรือ Smart Grid System
- เพื่อความแม่นยำสูงและแม่นยำ High accuracy and precision
- เพื่อการทำงานร่วมกันกับมาตรฐานต่างๆ Interoperability and Standards เช่น IEC61850
- เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความเสถียรของกริด Improve grid reliability and stability
- เพื่อการควบคุมและระบบอัตโนมัติที่ได้รับการปรับปรุง Improved controls and automation
- เพื่อความสามารถในการขยายขนาดและเพิ่มความยืดหยุ่น Scalability and flexibility
- เพื่อความคุ้มค่าในการลงทุน Worth the investment
1. เพื่อความแม่นยำสูงและแม่นยำ High accuracy and precision
เพื่อความแม่นยำสูงและแม่นยำ High accuracy and precision ใน Elproma NTS-5000 มีความแม่นยำในการซิงโครไนซ์เวลาในช่วงที่มีค่าต่ำกว่าไมโครวินาที µs ซึ่งจำเป็นสำหรับสถานี smart grid system จำนวนมากที่ต้องการเวลาที่แม่นยำสำหรับการวัดและการควบคุม นอกจากนี้ตัว PTP protocol ยังรองรับการประทับเวลาฮาร์ดแวร์ หรือ hardware time stamping ซึ่งทำให้ PTP ใช้ประโยชน์จากการประทับเวลาแบบนี้ ช่วยให้ได้เวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการประทับเวลาที่ใช้ซอฟต์แวร์ software time stamping
2. เพื่อการทำงานร่วมกันกับมาตรฐานต่างๆ Interoperability and Standards
เพื่อการทำงานร่วมกันกับมาตรฐานต่างๆ Interoperability and Standards ตัวโปรโตคอล PTP นั้นได้รับมาตรฐานภายใต้ IEEE 1588 ทำให้มั่นใจในการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์จากผู้ผลิตหลายราย การกำหนดมาตรฐานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่หลากหลายผู้ผลิต ซึ่งมักพบใน smart grid system นอกจากนี้ PTP ยังเข้ากันได้กับมาตรฐาน IEC 61850 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำคัญสำหรับเครือข่ายและระบบการสื่อสารในสถานีย่อย ความเข้ากันได้นี้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยน Migration การซิงโครไนซ์เวลาในโปรโตคอลการสื่อสารได้อย่างราบรื่น
3. เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความเสถียรของกริด Improve grid reliability and stability
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความเสถียรของกริด Improve grid reliability and stability การซิงโครไนซ์เวลา high accurate time synchronization ที่แม่นยำช่วยให้สามารถประทับเวลาเหตุการณ์ ลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวินิจฉัย เพื่อหสาเหตุการเกิดข้อผิดพลาด การวิเคราะห์การรบกวนต่างๆ ที่เกิดขึ้น และการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวม เนื่องจากการวัดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าต่างๆ ภายในระบบโครงข่ายทั้งหมดนั้นจำเป็นต้องมีความสอดคล้องกันตามเวลาเพื่อการตรวจสอบและควบคุมระบบไฟฟ้า
4 เพื่อการควบคุมและระบบอัตโนมัติที่ได้รับการปรับปรุง Improved controls and automation
เพื่อการควบคุมและระบบอัตโนมัติที่ได้รับการปรับปรุง Improved controls and automation ตัวโปรโตคอล PTP ช่วยให้สามารถซิงโครไนซ์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ real time data ระหว่างอุปกรณ์และระบบต่างๆ ซึ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมกริดขั้นสูงและอัตโนมัติ เช่น การวิเคราะห์สถานะต่างๆ รวมถึงการวางแผนการป้องกันที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลา อีกทั้งระบบตรวจสอบบริเวณกว้าง Wide Area Monitoring Systems (WAMS) ซึ่งอาศัยเวลาที่เที่ยงตรงในการวัดเฟสเซอร์แบบซิงโครไนซ์ สำหรับการตรวจสอบและควบคุมโครงข่ายไฟฟ้าแบบเรียลไทม์
5. เพื่อความสามารถในการขยายขนาดและเพิ่มความยืดหยุ่น Scalability and flexibility
เพื่อความสามารถในการขยายขนาดและเพิ่มความยืดหยุ่น Scalability and flexibility ระบบ synchronization time ที่ใช้โปรโตคอล PTP มีข้อดี และเหมาะสำหรับการขยายตัว Scalable ของระบบ smart grid ในอนาคต และมีความยืดหยุ่น flexibility สามารถติดตั้งได้ในเครือข่ายสถานีย่อยขนาดเล็ก รวมถึงโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่กระจายตัวตามพื้นที่ต่างๆ
6. เพื่อความคุ้มค่าในการลงทุน Worth the investment
เพื่อความคุ้มค่าในการลงทุน Worth the investment เนื่องจากตัวโปรโตคอล PTP สามารถรวมเข้ากับเครือข่ายการสื่อสารบนอีเทอร์เน็ตที่มีอยู่ โดยใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานปัจจุบัน ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยนระบบลงได้
ตัวอย่างการใช้ PTP IEEE 1588:2008 ใน Smart Grid System
- หน่วยวัดเฟสเซอร์ Phasor Measurement Unit (PMU) ซึ่งต้องการการซิงโครไนซ์เวลาที่แม่นยำเพื่อให้การวัดเฟสเซอร์ที่แม่นยำสำหรับ Wide Area Monitoring Systems WAMS ดังนั้น Elproma NTS-5000 ทีมี Interface PTP จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวัดค่าเหล่านี้จะซิงโครไนซ์กันภายในหน่วยไมโครวินาที
- ระบบป้องกันและควบคุม Control and Protection system การซิงโครไนซ์ หรือการอ้างอิงเวลาที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานของระบบการป้องกันและการควบคุม เช่น current differential protection scheme ซึ่งเป็น backup protection ต้องใช้ระยะเวลาที่แม่นยำในการตรวจจับและแยกข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว เพื่อตัดวงจรในระบบโครงข่าย
- ระบบอัตโนมัติของสถานีไฟฟ้าย่อย การใช้ PTP จะช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมตามเวลาและระบบอัตโนมัติภายในสถานีย่อยมีความแม่นยำถูกต้อง
- แหล่งผลิตไฟฟ้าแบบกระจายศูนย์ (Distributed Energy Resources DER) เช่น พลังงานลม พลังงานจากแสงอาทิตย์ ตัวโปรดตคอล PTP ช่วยประสานการทำงานของแหล่งผลิตไฟฟ้าแบบกระจายศูนย์ กับโครงข่ายหลัก ทำให้ส่งพลังงานได้อย่างมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้
จากเหตุผลข้างต้นจะเห็นได้ว่าความสามารถของ Precision Time Protocol (PTP) ตามมาตรฐาน IEEE1588:2008 ในการซิงโครไนซ์เวลาที่มีความแม่นยำสูง ความเข้ากันได้กับมาตรฐานอุตสาหกรรม อย่างเช่น IEC61850 ตลอดจนความสามารถในการขยายขนาด Scalability และความคุ้มทุน Break-even ทำให้ PTP เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ Smart Grid System ด้วยการรับประกันการซิงโครไนซ์เวลาที่แม่นยำและเชื่อถือได้ PTP ช่วยเพิ่มความเสถียรของกริด ปรับปรุงการควบคุมและระบบอัตโนมัติ และสนับสนุนการบูรณาการระบบการตรวจสอบและการป้องกันขั้นสูง สิ่งนี้ทำให้ PTP กลายเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะให้ทันสมัยและเหมาะสมที่สุด โดย Elproma รุ่น NTS-5000 ซึ่งรองรับโปรโตคอลสำหรับการซิงโครไนซ์ แบบเก่า IRIG-B และแบบใหม่ PTP ในระดับ Grandmaster Clock สามารถนำมาใช้ในงาน Smart Grid ได้อย่างเหมาะสม
