STUDIUM PODYPOLOMOWE Rynek Energii Elektrycznej,Ciepła i Gazu (2000/2001)

Transkrypt

1 STUDIUM PODYPOLOMOWE Rynek Energii Elektrycznej,Ciepła i Gazu (2000/2001) Systemy pomiarowe i informatyczne część I Piotr Baczyński WINUEL S.A. Gliwice dn

2 Spis Treści 1. Wprowadzenie 2. Wymagania stawiane nowoczesnym Systemom Pomiarowo Rozliczeniowym i Informatycznym 2a. Ogólna architektura Systemu 3. Główne elementy technicznej struktury RE 3a. Liczniki energii cieplnej 3b. Gazomierze 3c. Liczniki energii elektrycznej 3d. Powiązania elementów technicznych struktury RE 4. Struktura sieci telekomunikacyjnej do obsługi RE 5. Przykłady rozwiązań Systemów: 5.a. Polskie Sieci Elektroenergetyczne 5.b. Elektrownie i Elektrociepłownie 5.c. Spółki Dystrybucyjne ZE, ZG, ZEC 5.d. Wielcy Odbiorcy. 6. Literatura 2

3 1. Wprowadzenie Ustanowione i zatwierdzone w Polsce- Prawo Energetyczne, stworzyło warunki do powstania Rynku Energii Elektrycznej, Cieplnej i Gazowej. Wśród wielu problemów jakie towarzyszą organizacji tych Rynków jednym z ważniejszych są Systemy Pomiaru i Rozliczeń Energii która jest wytwarzana,przesyłana i konsumowana. Systemy te aby spełnić wymagania muszą działać w oparciu o najnowocześniejsze rozwiązania komunikacyjne i informatyczne, umożliwiające szybką, niezawodną i rzetelną wymianę informacji pomiędzy wszystkimi uczestnikami Rynku, a jeszcze do tego wspomagać najbardziej efektywnie jego zarządzaniem. Budowa odpowiedniej infrastruktury technicznej dla potrzeb Rynku obejmującej Systemy Pomiarowe i Rozliczeniowe, Sieci transmisji danych, Systemy telemechaniki, Systemy wymiany danych i aplikacje wspomagające funkcje obsługi Rynku jest czynnikiem warunkującym i stymulującym istnienie i dalszy rozwój RE w Polsce. Najważniejsze - jakość rozwiązań informatycznych będzie stanowić o przewadze konkurencyjnej uczestników Rynku. Organizacja RE w Polsce osiągnęła punkt kulminacyjny- z fazy teorii wielkimi krokami weszła w sferę praktyczną-, dlatego jest odpowiedni czas dla osób i firm które potrafią sprostać stawianym przez uczestników Rynku - zadaniom. Jedną z kilku firm prawidłowo rozumiejących te zagadnienia, tworzących i wdrażających skutecznie w/w Systemy jest WINUEL S.A., której jestem przedstawicielem. Zdobyte doświadczenia towarzyszące naszym rozwiązaniom są podstawą do podzielenia się z Państwem praktyczną wiedzą w tym zakresie co stanowić będzie przedmiot dzisiejszego wykładu. 3

4 2. Funkcje Systemu Szczegółowy opis został zawarty w materiałach 4

5 2a. Wymagania ogólna architektura Systemu Wymagania stawiane nowoczesnym Systemom Pomiarowo Rozliczeniowym Informatycznym Ogólna architektura Systemu podsystem udostępniania podsystem akwizycji sieć transmisji Serwer bazy danych sieć pomiarowa 5

6 3a. Liczniki energii cieplnej Licznik energii cieplnej LEC-4 6

7 3a. Liczniki energii cieplnej Połączenie dwóch przetworników ciepła 7

8 3a. Liczniki energii cieplnej LENET Sieć ciepłownicza 8

9 3b. Gazomierze 9

10 3b. Gazomierze Gazomierz Miechowy G4 10

11 3b. Gazomierze Gazomierz Rotorowy 11

12 3b. Gazomierze Gazomierz Ultradźwiękowy Zasada działania 12

13 3c. Liczniki energii elektrycznej Licznik EC-4 4 (Pafal( Pafal) Licznik LZQM (Pozyton) Licznik Alpha (ABB) 13

14 3d. Powiązania elementów technicznych struktury RE Gazownie Elektrociepłownie Elektrownie Sieć Przesyłowa ZE, ZG, ZEC Sieć transmisyjna danych (INTRANET) Rozliczenia z liczników Sieć telemechaniki Zarządzanie REE Zarządzanie systemem przesyłowym i mocą SCADA/EMS/ARCM Hurtownia Danych RE Baza Danych Umowy i faktury 14

15 4. Struktura sieci telekomunikacyjnej do obsługi RE Stacja końcowa HUB Siedziba Klienta "GRACZA" Istniejące połączenie dla Elektrowni Systemowych i niektórych ZE X 21 PCM G 703 2Mbit/s Węzeł STE Router dostępowy Wykonuje Tel-Energo S.A. w ramach REE FMX2 Wykonuje Tel-Energo S.A. w ramach rozbudowy sieci bazowej TP S.A. kanał rezerwowy ADMINISTRATOR REE 15

16 5. Przykłady rozwiązań Systemów. 5.a. Polskie Sieci Elektroenergetyczne. 5.b. Elektrownie i Elektrociepłownie 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC 5.d. Wielcy Odbiorcy 16

17 5.a. PSE Materiał zawarty w Cz. 2 Wykładu 17

18 5.b. Elektrownie i Elektrociepłownie Układ pomiarowy podstawowy i rezerwowy - blok 1 Część istniejąca w elektrowni DATA FAG/ FAF Krosownia CDE DATAWIN 512/22 nr1 Do serwera akwizycji danych (karta wieloportowa AURORA) Zegar frankfurcki wspólny dla DATAWIN 512/22 nr 1, 2, 3, 4, 5 FRANWIN Kanał 1 Kanał 2 Kanał 3 Kanał 4 Kanał 5 Kanał 6 Kanał 7 Kanał 8 Kanał 9 Kanał 10 Kanał 11 Kanał 22 LG/IMPI DATAWIN 512/22 nr2 LG/IMPI 4/4 nr1 LG/IMPI 4/4 nr1 DATAWIN 512/22 nr3 DATAWIN 512/22 nr4 DATAWIN 512/22 nr5 LG/IMP 4/4 nr1 LG/IMPI 4/4 nr1 LG/IMPI 4/4 nr2 LG/IMPI 4/4 nr 2 LG/IMPI 4/4 nr2 LG/IMPI 4/4 nr 2 LG/IMPI 4/4 nr3 LG/IMPI 4/4 nr3 LG/IMP 4/4 nr3 1TB 1TZ1 1TZ3 G1 G1 Licznik energii czynnej oddanej i pobranej biernej oddanej i pobranej typu: ZMU kl.0,2/0,5 L&G pomiar 1P61 sprzedaż netto do PSE SA Licznik energii czynnej pobranej i biernej pobranej typu: ZMA kl.0,5/1 L&G pomiar 2P63 potrzeby blokowe Licznik energii czynnej pobranej i biernej pobranej typu: ZMA kl.0,5/1 L&G pomiar 2P64 potrzeby mokrego odsiarczania Licznik energii czynnej oddanej typu: ZMT kl.0,2 L&G pomiar 2P61 produkcja brutto Licznik energii biernej oddanej i pobranej typu ZMT kl.1 L&G pomiar 2P62 produkcja brutto 18

19 5.b. Elektrownie i Elektrociepłownie System komputerowy Biurowiec Stacja robocze raportowania PC Windows NT LAN Ethernet - istniejący w Elektrowni Opole SA WINUEL SA Modem Krosownia CDE CDE Terminal WYSE Serwer akwizycji danych z kartą wieloportową 16xRS232 SUN Ultra Enterprise 10 (bez monitora) Hub 12TP+1BNC Serwer bazy danych i aplikacji SUN Ultra Enterprise 250 (bez monitora) Stacja robocza monitorowania i raportowania UNIX SUN Ultra 5 Przełącznik RS232 19

20 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC oprogramowanie system komputerowy sieć transmisji sieć pomiarowa 20

21 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC espim TSS SCADA System po miarowy SSPMIEE ET NA esgep KRAKATAU 21

22 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC stacja rozliczeń dostaw/serwer wydruków stacja monitorowania dostaw stacja monitorowania wydziału stacja analiz i prognoz serwer akwizycyjny/bazy danych 22

23 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC DANE SYSTEMU - on-line - off-line Moduły Aplikacyjne RAPORTY SYSTEMU - tabele - grafy BAZA DANYCH POMIAROWYCH - sieć pomiarowa - sieć przesyłowa - sieć wymiany AKWIZYCJA DANYCH POMIAROWYCH Procedury akwizycji danych 23

24 5.c. Spółki Dystrybucyjne; ZE, ZG, ZEC 24

30 5.d. Wielcy Odbiorcy System ETNA - Główne funkcje Kontrola umów na dostawy medium. Kreowanie i obsługa rozliczeń wewnętrznych. Monitorowanie poboru. Wielowymiarowe analizy danych. Wspomaganie zarządzania zmianami. Nowoczesna akwizycja danych 30

31 5.d. Wielcy Odbiorcy Pełne odwzorowanie w oprogramowaniu umowy o dostawy medium, Kontrola faktur dostawców, Rozliczanie wartościowe kontrahentów wewnętrznych i zewnętrznych, Swobodne definiowanie składników umów. 31

32 5.d. Wielcy Odbiorcy - Taryfy rozliczeniowe Standardowe Definiowane przez użytkownika - np. do rozliczeń zewnętrznych i wewnętrznych (dowolne strefy czasowe, dowolne typy dni - wolny-roboczy-weekend, zmienne ceny) 32

33 5.d. Wielcy Odbiorcy - Monitorowanie poboru monitorowanie mocy 1-minutowych prognozowanie przekroczeń mocy sygnalizacja przekroczeń zadanych wartości (mocy zamówionej,mocy korekcyjnej, zmiany dynamiki poboru mocy, max. i min. tg j) - strażnik mocy wizualizacja pomiarów i składników rozliczeń zadawanie wartości granicznych indywidualnie dla każdej strefy, definiowanie i monitorowanie w trybie on-line grup pomiarowych, sygnalizacja przerw na linii licznik-rejestrator, sygnalizacja przerw zasilania rejestratora. 33

34 Wielowymiarowe analizy danych Kreator raportów niestandardowych Narzędzia OLAP Zestawy raportów standardowych 34 Postać tabelaryczna i graficzna, Eksport danych do arkuszy kalkulacyjnych

35 Wielowymiarowe analizy danych Analizy mocy średnich 15- minutowych, Analizy mocy średnich z rozróżnieniem stref czasowych, rodzajów dni i sezonów, Dobowe i miesięczne analizy profili obciążenia Analizy porównawcze profili dla różnych źródeł lub grup odbiorców 35

36 ETNA - analizy i symulacje Wyznaczanie optymalnej mocy zamówionej Analiza zmian kosztów przy zmianie mocy zamówionej 36

37 ETNA - analizy i symulacje Analizy porównawcze kosztów z : w różnych miesiącach rozliczeniowych w różnych układach taryf z różnymi składnikami umów 37

38 ETNA - analizy i symulacje Analizy symulacyjne zmian kosztów wynikających ze : zmiany wielkości zużycia energii elektrycznej, zmiany profilu poboru mocy 38

39 Elastyczność systemu Zarządzanie zmianami: zasad rozliczeń zmiana taryfy zmiana ceny składnika rozliczeń zmiana poziomu zamówienia konfiguracji sieci pomiarowej wymiana urządzenia pomiarowego zmiana połączenia: licznik - rejestrator 39

40 ETNA - źródła danych Definiowanie punktów pomiarowych Określanie parametrów i interpretacji poszczególnych punktów pomiarowych Definiowanie pomiarów wyliczanych algorytmicznie Określenie zależności źródeł 40

41 ETNA - akwizycja danych Konfigurowanie sieci pomiarowej, Konfigurowanie sieci transmisji danych, Zdalny odczyt i kontrola danych, Programowanie i kontrola stanu urządzeń pomiarowych, Kontrola łącz komunikacyjnych, Sygnalizacja stanu łącz komunikacyjnych. 41

42 System komputerowy stacja rozliczeń dostaw/serwer wydruków stacja monitorowania dostaw stacja monitorowania wydziału stacja analiz i prognoz serwer akwizycyjny/bazy danych 42

43 Architektura oprogramowania ETNA:MAE moduł analiz energochłonności produkcji ETNA:MSP moduł symulacji i prognoz ETNA:MRA moduł raportów analitycznych technologia OLAP ETNA:MAR moduł akwizycji danych, monitorowania, raportów standardowych i rozliczeniowych relacyjna baza danych Oracle system operacyjny Windows NT karta sieciowa inne zasoby karta komunikacyjna 43

44 Przykład rozwiązania kompleksowego Akwizycja wielopunktowa - układ dedykowany dla wielowydziałowych zakładów produkcyjnych Rozliczenia zewnętrzne z ZE Rozliczenia wewnętrzne magistrala RS-485 magistrala RS

45 6. Literatura 1. Romer E. ; Miernictwo przemysłowe, W-waW PWN 1970r. 2. Praca zbiorowa pr. Tadeusza R. Fodemskiego; ; Pomiary Cieplne, WNT 2001r. 3. Łapiński M., Włodarski W.; Miernictwo elektryczne wielkości nieelektrycznych, WNT 1990r. 4. Praca zbiorowa pr. Mariana Mieszkowskiego; ; Pomiary Cieplne i Energetyczne, WNT 1991r. 5. Katalogi producentów urządzeń pomiarowych 6. Kosturek A. - WINUEL SA; Systemy Informatyczne Wspomagające Funkcje Rynkowe, Wrocław 1999r. 7. Stańczak P. PGNiG S.A. Warszawa; Materiały z zakresy pomiaru gazu, 2001r. 8. Materiały techniczne i marketingowe f-my f WINUEL SA 45