Komunikacja PLC vs. kompatybilność elektromagnetyczna poziomy zakłóceń w sieci OSD Doświadczenia TD S.A. podczas realizacji Projektu AMIplus SCW

Transkrypt

1 Komunikacja PLC vs. kompatybilność elektromagnetyczna poziomy zakłóceń w sieci OSD Doświadczenia TD S.A. podczas realizacji Projektu AMIplus SCW tauron-dystrybucja.pl

2 Spis treści Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz Stanowisko TAURON 77A/915/DC Wprowadzenie Doświadczenia własne Wnioski Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

3 Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz 1. Kwestionariusz International Electrotechnical Commision (IEC) Podział pasma 2-150kHz na dwa zakresy: a) 2-30kHz dla dopuszczenia większej emisji zakłóceń w db b) kHz pozostawiono ograniczenie emisji zakłóceń w db w tym przedziale pracują systemy AMI Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

4 Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz W Europie CENELEC poprzez normę EN :2012 zdefiniował zakres niskich częstotliwości dla PLC A-band (3-95kHz) OSD B-band (95-125kHz) inne zastosowania C-band ( kHz) HAN D-band ( kHz) systemy bezpieczeństwa Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

5 Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz CISPR (fr. Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques, tłum.. Specjalny Międzynarodowy Komitet do spraw Zakłóceń Radioelektrycznych) międzynarodowy komitet techniczny, stanowiący część International Electrotechnical Commission (IEC) CISP EMC STANDARD Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

6 Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz 2. Kwestionariusz International Electrotechnical Commision (IEC) 77A/915/DC z dnia Dopuszczenie poziomu kompatybilności: a) Wariant A dopuszczenie wyższego poziomu emisji zakłóceń dla sytemu AMI, b) Wariant B dopuszczenie niższego poziomu emisji zakłóceń dla systemu AMI. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

7 Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz Standard komunikacji PRIME Technologia OFDM Liczba częstotliwości nośnych 96 Pasmo częstotliwości khz Standard komunikacji OSGP Technologia BPSK Liczba częstotliwości nośnych 2 Pasmo częstotliwości 86 i 75 khz Standard komunikacji G3 Technologia OFDM Liczba częstotliwości nośnych 36 Pasmo częstotliwości khz Standard komunikacji IDIS Technologia S-FSK Liczba częstotliwości nośnych 2 Pasmo częstotliwości 63 i 74 khz Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

8 Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

9 Stanowisko TAURON Dystrybucja S.A. w zakresie 77A/915/DC Wariant B rekomendowany Daje szansę na realizację projektów AMI z zachowaniem wysokiej efektywności komunikacji PLC, Prowadzi do mniejszych zakłóceń przebiegu napięcia (mniejszy udział harmonicznych), Producenci urządzeń domowych muszą dbać o zachowanie właściwego poziomu EMC. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

10 Wprowadzenie Poprawnie realizowana komunikacja PLC pomiędzy licznikami AMI a koncentratorem danych (DCN) uzależniona jest m. in.: od tłumienności sygnału PLC w sieci elektroenergetycznej służącej jako medium przesyłowe dla sygnału PLC (wpływa ma to rodzaj sieci elektroenergetycznej - kablowa, napowietrzna lub mieszana oraz zastosowanych przekrojów przewodów) pomiędzy DCN a pierwszym licznikiem AMI. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

11 Wprowadzeni cd. od konfiguracja sieci elektroenergetycznej (m. in. ilość ZK, zacisków, rozgałęzień) Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

12 Wprowadzenie cd. od ilości realizowanych hopów pomiędzy liczniki AMI a DCN Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

13 Wprowadzenie cd. od poziomu szumu w sieci elektroenergetycznej tj SNR [db] (ang. Signal-to-Noise Ratio tlum. stosunek szumu do sygnału), który odpowiada w dużej mierze za poprawność komunikacji SNR (db) = SYGNAŁ (db 3.5Vpp) SZUM (db 3.5Vpp) jeżeli ~9dB SNR to wówczas występuje niski wskaźnik błędów w przesyle danych pakietowych (<~5%), gdy SNR przekracza 9dB mówimy o wartości "granicznej. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

14 Wprowadzenie cd. Pomiar na stacji SN\nn praca DCN w kanale komunikacyjnym 86 khz widmo FFT amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~ khz.

15 Wprowadzenie cd. Pomiar na stacji SN\nn praca DCN w kanale komunikacyjnym 75 khz widmo FFT amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~ khz.

16 Wprowadzenie cd. od synchronizacji w czasie wystąpienia zakłócenia z prowadzoną w tym samym czasie transmisją danych w technologii komunikacyjnej PLC. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

17 Wprowadzenie cd. Pomiar na stacji SN\nn zakłócenia widmo FFT amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~ khz.

18 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek pierwszy w statusie zakończony W dniu 11 września 2015r. nastąpiła zmiana konfiguracji podziału sieci nn dla ZK-3a Białowieska 20A obecnie zasilane jest ze stacji R-3537 (było zasilane ze stacji R-3535, która jest w odległości około 150m od ZK-3a Białowieska 20A ), Potwierdzono pomiarowo wprowadzanie zakłócenia prze urządzenia wentylacji budynku zasilanych ze stacji R-3537, co uniemożliwia komunikację PLC sporządzono raport z pomiarów z dnia br. Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

19 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Schemat zasilania energetycznego nn i SN wraz z zaznaczeniem podłączonym WLZ-tem z ZK-3a/24A/I do TG-16 (zaznaczono kolorem czerwonym)

20 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Rozmieszczenie aparatury i urządzeń elektrycznych w rozdzielnicy nn TG 16 oraz poglądowy jednokreskowy schemat elektryczny ZK 3a\24a\I przy ul. Białowieskiej 24a YKY 5x70mm2 Wyłącznik główny DPX 250A LEGRAND PE L1 L2 L3 N 2x S301 B10A 4 x RB NH00 20A Zasilanie tablic bezpiecznikowych garażu na poziomach: 0" i -1" REZERWA 250/5 A/A Sn=5VA, kl.0,5 Obwody sterownicze 4 x przemienniki częstotliwości typu SVO40iG5A-4 RB 63A 4 x RBK A TL LPP Ly 5x1x70mm2 Tekst FR 100A YDY 4x2,5mm2 YDY 4x2,5mm2 YDY 4x2,5mm2 YDY 4x2,5mm2 Szczegóły przedstawiono na rysunku nr 6 Ly 5x1x10mm2 M M M M 3f silniki energii elektryczne zainstalowane w instalacji wentylacyjnej garaży

21 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Wyniki pomiarów: wyłączone i załączonymi przemienniki częstotliwości - widmo harmonicznych prądu w fazie L1

22 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Wyniki pomiarów: wyłączone i załączonymi przemienniki częstotliwości - przebieg oscyloskopowy napięć L1 - L2 - L3

23 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Wyniki pomiarów: wyłączone przemienniki częstotliwości widmo FFT amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~ khz

24 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Wyniki pomiarów: załączone przemienniki częstotliwości widmo FFT amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~ khz

25 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław Na podstawie opracowanego raportu przez TD S.A. oraz przekazanego pisma do Klienta w sprawie zabudowy filtrów dla zainstalowanych falowników częstotliwości, nastąpiła zabudowa filtrów w dniu r. Komunikacja PLC pomiędzy licznikami AMI a DCN jest poprawna.

26 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek drugi w statusie w realizacji

27 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek drugi w statusie w realizacji

28 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek drugi w statusie w realizacji

29 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek drugi w statusie w realizacji

30 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji

31 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji zakłócenia do sieci elektroenergetycznej wprowadza żarówka LED o mocy 5W, 230V, PF=0,8

32 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji

33 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji

34 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji

35 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji

36 Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław - przypadek trzeci w statusie w realizacji Wykres skuteczności odczytów ze stacji xxxx-t1 (NDC150000xxx)

37 WNIOSKI do dyskusji jakość napięcia zasilającego (PQ) ma bezpośredni wpływ na jakość komunikacji realizowanej w technologii PLC co w konsekwencji uniemożliwia osiągnięcie wymaganych KPI danych odczytowych (profilowych i dobowych) na zadany czas ich pozyskania (np. godzina 7:00), w ustawodawstwie polskim brak skutecznych narzędzi prawnych w stosunku do Klientów, którzy wprowadzających zakłócenia do sieci elektroenergetycznej, w związku z powyższym należy wypracować wspólny tryb postepowania w przypadku wprowadzania przez urządzenia Klienta zakłóceń do sieci elektroenergetycznej OSD, identyfikacja, lokalizacja i eliminacja wprowadzanych zakłóceń do sieci elektroenergetycznej OSD jest i będzie procesem czasochłonnym, żmudnym i kosztownym dla OSD, Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

38 WNIOSKI podwyższony poziom emisyjności zaburzeń przewodzących w zakresie częstotliwości od 3 do 150 khz wprowadzanych do sieci elektroenergetycznej będzie miał negatywny wpływ na komunikację realizowaną w technologii PLC (G3, PRIME, OSGP, IDIS), reasumując: Warszawa, Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl