(FD) - Fault Detection - wykrycie miejsca zwarcia Na podstawie informacji o przepływie prądu zwarciowego ze wskaźników zwarć

Transkrypt

1

2 (FD) - Fault Detection - wykrycie miejsca zwarcia Na podstawie informacji o przepływie prądu zwarciowego ze wskaźników zwarć (I) - Isolation - izolacja miejsca zwarcia Poprzez otwarcie odpowiednich łączników zdalnie sterowanych (R) - Restoration - odbudowa zasilania Dzięki zamknięciu łączników podziałowych sieci

3 Operatorzy systemów dystrybucyjnych (OSD) stoją w dzisiejszych czasach przed wielkim wyzwaniem. Wprowadzenie nowego modelu regulacji działania - regulacji jakościowej - niesie za sobą konieczność realizacji ściśle sprecyzowanych celów. Jednym z nich - obok wzrostu efektywności, poprawy jakości obsługi klienta, czy racjonalizacji zużycia energii elektrycznej - jest zapewnienie ciągłości i niezawodności dostaw energii elektrycznej przekładające się na poprawę i uzyskanie najwyższych z możliwych parametrów jakościowych pracy sieci dystrybucyjnej. W realizację poprawy parametrów pracy sieci SN idealnie wpisuje się system odbudowy zasilania FDIR (Fault Detection Isolation and Restoration) stanowiący jeden z elementów kompleksowego systemu automatyzacji pracy sieci i obsługi awarii realizowanego przez Apator Elkomtech. FDIR Apator Elkomtech System odbudowy zasilania sieci SN Główną cechą systemu automatyki FDIR opracowanego przez Apator Elkomtech S.A. jest przede wszystkim znaczące skrócenie czasu trwania, a także ograniczenie obszaru występowania przerw w dostawie energii elektrycznej. Dzięki ograniczeniu do minimum obszarów trwale pozbawionych zasilania w naturalny i skuteczny sposób poprawiane są współczynniki niezawodnościowe sieci SAIDI i SAIFI. Algorytm automatyki FDIR automatycznie lokalizuje i izoluje uszkodzony odcinek linii SN otwierając w stanie beznapięciowym odpowiednie łączniki znajdujące się w głębi sieci, po czym automatycznie przywraca zasilanie nieuszkodzonych fragmentów sieci przez zamknięcie łączników w punktach podziału. Automatyka FDIR jest realizowana dzięki ścisłej współpracy sterowników w głębi sieci, zabezpieczeń w GPZ oraz innych urządzeń w stacjach i punktach rozłącznikowych komunikujących się poprzez łącze radiowe z systemem sterowania i nadzoru. Dla wyzwolenia algorytmu automatyki niezbędne jest otrzymanie pewnych i spójnych informacji ze sterowników obiektowych tj. detektorów przepływu prądu zwarciowego zainstalowanych w głębi sieci energetycznej oraz z zabezpieczeń w GPZ ach. Dzięki działaniu według wcześniej opracowanych i zatwierdzonych scenariuszy działanie automatyki może być w pełni autonomiczne tzn. praca bez ingerencji dyspozytora. W przypadku braku spójności informacji o przepływie prądu zwarciowego ze sterowników zainstalowanych w głębi sieci, zadziałaniu zabezpieczeń w GPZ, a także błędach w polach biorących udział w działaniu automatyki (np. błąd położenia łącznika, alarm o istotnym znaczeniu dla działania algorytmu) lub przy lokalnej czy zdalnej blokadzie automatyka wstrzymuje działanie. Zastosowanie szeregu zaawansowanych funkcji logicznych i algorytmów czuwających nad poprawnością lokalizacji, wyizolowania i przywrócenia zasilania w sieci zapewnia wysokie bezpieczeństwo pracy systemu. Zasada działania systemu odbudowy zasilania FDIR 1. Wystąpienie zwarcia Zadziałanie zabezpieczeń w GPZ i otwarcie wyłącznika 2. Izolacja miejsca zwarcia od strony GPZ Otwarcie łącznika od strony GPZ 3. Przywrócenie zasilania od GPZ Zamknięcie wyłącznika 4. Izolacja miejsca zwarcia od strony punktów podziału 5. Przywrócenie zasilania na pozostałej niezwartej części sieci zamknięcie punktów podziału sieci Efektem działania automatyki FDIR jest maksymalne zmniejszenie czasu przerwy w dostarczeniu energii dla jak największej liczby odbiorców.

4 Zalety systemu odbudowy zasilania FDIR Apator Elkomtech Elastyczność wdrożenia Architektura modułu pozwala na realizację systemu odbudowy zasilania dla różnych obszarów sieci dystrybucyjnej średniego napięcia pod względem: rodzaju sieci (napowietrzna, kablowa, mieszana), sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci (uziemiona, skompensowana, izolowana), geograficznego obszaru obejmowania - od jednej do kilkudziesięciu linii, ilościowego - od kilku stacji do kilkudziesięciu stacji. System odbudowy zasilania SN Apator Elkomtech może uwzględniać wszelkie zainstalowane już w sieci urządzenia m.in. wskaźniki zwarć, łączniki zdalnie sterowane, wskaźniki obecności napięcia itd. dzięki czemu jego wdrożenie jest prawdopodobnie najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem na rynku. Bezpieczeństwo wdrożenia Modułu automatyki FDIR stanowi integralną część systemu dyspozytorskiego WindEx - dzięki czemu wdrożenie nie wymaga niebezpiecznej, a w wielu przypadkach również kosztownej integracji z systemem SCADA. Takie podejście gwarantuje szybkie i pewne wdrożenie automatyki FDIR na dowolnym wytypowanym obszarze sieci SN. Przewidywalność Algorytm automatyki FDIR korzysta z wcześniej uzgodnionych i zweryfikowanych scenariuszy działania. Etap tworzenia scenariuszy pozwala na dokładną weryfikację możliwości pracy i przełączeń w sieci średniego napięcia. W zależności od uwzględnionych w danym scenariuszu warunków istnieje możliwość realizacji scenariuszy alternatywnych - pozwalając na zebranie znanej, niekiedy tylko przez dyspozytorów, wiedzy na temat możliwości pracy sieci. Przejrzystość i łatwość obsługi + pełna kontrola pracy Działanie modułu automatyki FDIR w systemie dyspozytorskim pozwala na pełną i szybką ocenę (diagnostykę) stanu pracy algorytmu. Działaniu algorytmu towarzyszy pełny zapis zdarzeń w dzienniku dyspozytorskim (z odpowiednim oznaczeniem - dla rozróżnienia zdarzeń wynikających z działania FDIR). Bezpieczeństwo pracy Algorytm działania FDIR wykorzystuje wszelkie dostępne i ważne sygnały, mogące mieć wpływ na bezpieczeństwo pracy ludzi (np. prace brygad w sieci, założenie uziemników, zmostkowania itd.), a także bezpieczeństwo pracy sieci (np. sygnały niskiego ciśnienia gazu SF6, rozładowania akumulatorów, braku łączności z obiektami, blokady stanów łączników w systemie itd.). Dodatkowo system dyspozytorski nadzoruje realizację każdego z kolejnych przełączeń w sieci zapewniając bezpieczeństwo i jednoznaczność sterowań, możliwość ciągłego nadzoru oraz weryfikacji, a także ingerencji w pracę algorytmu. Pełna integracja z systemem nadzoru WindEx Moduł automatyki FDIR jest w pełni zintegrowany z systemem dyspozytorskim WindEx. Dzięki takiemu podejściu uzyskuje się maksymalną szybkość działania, wykorzystanie standardowego interfejsu użytkownika, skalowalność rozwiązania oraz pełną archiwizację podjętych działań, analogicznie jak w systemie WindEx.

5 Efektywność automatyki FDIR Kluczowe elementy Łączność System odbudowy zasilania SN Apator Elkomtech działa niezależnie od sposobu komunikacji sterowników w sieci z systemem nadzoru. Architektura modułu pozwala na dostosowanie do każdego z typów łączności wykorzystywanych w energetyce zawodowej (w tym charakterystycznych dla niego opóźnień) tj. TETRA, Trunking, GSM, NETMAN itd Należy jednak pamiętać, że łączność jest jednym z najistotniejszych czynników, które mają wpływ na poprawną pracę automatyki. Pewność dostarczenia informacji jest kluczowa, dla bezawaryjnej pracy układu. Aby automatyka FDIR mogła pewnie i bezpiecznie działać również w czasie awarii masowych szczególnie istotnym jest, by kanały telemechaniki, którymi jest przekazywana informacja o stanie sieci były drożne w tym czasie. Łączność GSM jest bardziej podatna na efekty przepełnienia, gdyż w czasie awarii zwiększa się liczba jednocześnie prowadzonych rozmów na danym obszarze, co powoduje trudności w przesłaniu innych rodzajów danych. Takie kryterium wydaje się być spełnione dla łączności TETRA, Netman, czy też łączności z wykorzystaniem sieci Ethernet. Łączniki Schemat blokowy komunikacji urządzeń przy centralnym algorytmie FDIR Z punktu widzenia działania automatyki nie ma znaczenia typ/rodzaj stosowanego łącznika. Krytyczny jest czas dostarczenia informacji o zmianie stanu po wysłaniu polecenia sterowniczego. Istnieje możliwość dostosowania tego czasu indywidualnie dla każdego rodzaju łącznika (np. odłącznik, rozłącznik, reklozer) Wskaźniki zwarć Moduł automatyki FDIR może uwzględniać wszelkie zainstalowane już w sieci i poprawnie działające wskaźniki zwarć. Ze względu na możliwość testowania implementacji automatyki na rzeczywistych obiektach wskazane jest, by wskaźniki przepływu prądu zwarciowego posiadały funkcjonalność wspierającą możliwość ich zdalnego testowego wymuszania. Doskonale w ten scenariusz wpisują się urządzenia firmy Apator Elkomtech.

6 Punkty podziału sieci - zasilanie awaryjne Dla efektywnej i pełnej (Fault Detection, Isolation and Restoration) pracy systemu odbudowy zasilania ważna jest możliwość zasilenia odizolowanych od zwarcia odcinków sieci poprzez punkty podziału sieci. W przypadku, gdy punktów podziału sieci jest mało bądź wcale (linia promieniowa) system może realizować jedynie funkcje detekcji i izolacji miejsca zwarcia (Fault Detection and Isolation) pozostawiając niezasilone zdrowe odcinki danej linii/sieci. Taki system pracy jest przewidziany dla konkretnych odcinków sieci na etapie tworzenia scenariuszy. Korzyści płynące z zastosowania FDIR Apator Elkomtech wyraźna redukcja współczynników SAIDI i SAIFI maksymalne ograniczenie obszaru występowania zwarcia istotne zmniejszenie ilości odbiorców pozbawionych zasilania pełne wykorzystanie istniejących urządzeń zainstalowanych w sieci praca automatyczna z kompletną, przejrzystą diagnostyką działania bezpieczeństwo pracy ludzi i sieci łatwość i intuicyjność obsługi szybkość, elastyczność i bezpieczeństwo wdrożenia pełna kontrola działania z możliwością przerwania każdego kroku

7