Przyjaciel Wrocławia. Infrastruktura w Projekcie AMI Smart City Wrocław

Transkrypt

1 Przyjaciel Wrocławia Infrastruktura w Projekcie AMI Smart City Wrocław

2 A G E N D 1. Minimum teorii o Systemie AMI 2. Minimum teorii o PLC 3. Architektura referencyjna rozwiązania AMI 4. Urządzenia AMI 5. Komunikacja z infrastrukturą sieci domowej 6. Korzyści A 2

3 Minimum teorii o Systemie AMI - definicja Co to jest System AMI? Fundamentalnym, jakkolwiek nie jedynym elementem filozofii inteligentnej sieci jest wdrożenie do praktyki powszechnego systemu automatycznych pomiarów, dwukierunkowej wymiany informacji oraz przesyłania sygnałów oraz komend do odbiorców końcowych, aktualnie występującego w literaturze tematu pod nazwą System AMI (ang. Advanced Metering Infrastructure)[1]. 3

4 Minimum teorii o PLC - definicja Co to jest PLC? W międzynarodowej terminologii dotyczącej transmisji danych w sieci energetycznej niskiego napięcia stosowany jest skór PLC, którego rozwinięcie ma znaczenie Power Line Communication (komunikacja w linii energetycznej) lub zamiennie Power Line Carrier (fala nośna w linii energetycznej). Transmisja danych w sieci energetycznej polega na nadawaniu modulowanego sygnału napięciowego wysokiej częstotliwości nałożonego na napięcie 230V - 50Hz. [3] 4

5 Minimum teorii o PLC - regulacje prawne PN-EN :2012 Transmisja sygnałów w sieciach elektrycznych niskiego napięcia w zakresie częstotliwości od 3 khz do 148,5 khz Część 1: Wymagania ogólne, zakresy częstotliwości i zaburzenia elektromagnetyczne Częstotliwości w Projekcie AMI SCW 5

6 Minimum teorii o PLC - jak odbywa się przesył danych Binarne kluczowanie fazy (BPSK) jest modulacja cyfrowa, w której faza przebiegu sinusoidalnego będącego sygnałem nośnym jest przesuwana o 180, w momencie gdy sygnał danych zmienia stan. Binarne kluczowanie fazy (BPSK) jest jednym z wielu typów modulacji cyfrowej powszechnie używanych do transmisji danych. Przy BPSK transmitowany sygnał danych jest używany do modulacji fazy sinusoidalnej fali nośnej. PSK używające tylko dwóch przesunięć fazowych nazywane jest binarnym kluczowanie fazy (BPSK). Na rysunku nr. 1 przedstawiono sygnał danych, sinusoidalna fale nośna i sygnał BPSK. Łatwo zauważyć, że sygnał BPSK jest albo w fazie albo przesunięty o 180 względem sygnału nośnego w zależności od transmitowanych danych. 6

7 Minimum teorii o PLC - jak odbywa się przesył danych 7

8 Minimum teorii o PLC - jak odbywa się przesył danych 8

9 Minimum teorii o PLC - jak odbywa się przesył danych 9

10 Minimum teorii o PLC - jak odbywa się przesył danych 10

11 Architektura referencyjna rozwiązania AMI Projekt Smart City Wrocław 11

12 Urządzenia AMI - zainstalowane na stacji SN/nN Moduł komunikacyjny amirouter LTE Koncentrator danych DCN

13 Urządzenia AMI - bilansujące liczniki energii elektrycznej OSD Pomiar i rejestracja energii czynnej, biernej i pozornej w okresie uśredniania 15 minut, Pomiaru wartości chwilowych: wartości skutecznych napięć i prądów fazowych (RMS); kątów napięć i prądów; mocy czynnej, biernej i pozornej - sumarycznej oraz dla każdej z faz; współczynnik zawartości harmonicznych (TTHD) w napięciu i prądzie. Rejestracja uśrednionych rzeczywistych wartości skutecznych napięcia i prądu fazowego w 10 minutowym profilu, Rejestrowanie zaniku napięcia odpowiadającego wartości granicznej pomiaru napięcia przez licznik (wartość graniczną określa producent). Zaniki i powroty napięcia zasilającego dla każdej z faz Każde zdarzenie zarejestrowane przez licznik bilansujący opisane jest poniższymi atrybutami: data i czas wystąpienia zdarzenia, kod zdarzenia. Licznik bilansujący Landis+Gyr serii S650 (SCW typ - SMA405CT44) 13

14 Urządzenia AMI - liczniki bilansujące OSD dziś i jutro DZIŚ Odczyt programem narzędziowym Analiza pojedynczych liczników Transmisja GPRS Dane profilowe 60 min Dostępność danych ograniczonych pojemnością pamięci licznika Raporty w postaci plików tekstowych JUTRO Zdalny odczyt systemem pomiarowym Możliwość bilansowania i raportowania grup liczników stacji, obszarów, ciągów Transmisja LTE Dane profilowe 15 min. i 10 min. Możliwość analizowania w pełnym zakresie danych pozyskanych do CBP Zestawienia w postaci tabel, wykresów generowanych z CBP Możliwość eksportowania danych do systemów trzecich np. ZMS, SCADA. 14

15 Urządzenia AMI liczniki AMI komunikacja po PLC 60 % liczników AMI 60% 40% 40 % liczników AMI Jednofazowe liczniki energii elektrycznej producentów NES (Networked Energy Service) oraz APATOR 15 15

16 Urządzenia AMI liczniki AMI komunikacja po GPRS - uzupełnienie 60 % liczników AMI 100% Jednofazowy liczniki AMI producenta APATOR 16 16

17 Urządzenia AMI liczniki AMI komunikacja po GPRS - uzupełnienie 60 % liczników AMI 100% Trójfazowy liczniki AMI producenta APATOR 17 17

18 Urządzenia AMI informacje Tabliczka znamionowa jednofazowego licznika AMI producenta APATOR 18

19 Urządzenia AMI informacje Tabliczka znamionowa trójfazowego licznika AMI producenta NES 19

20 Urządzenia AMI APATOR wyświetlacz LCD Smart EMU1 Smart EMU3 20

21 Urządzenia AMI NES wyświetlacz LCD MTR1000 typ I1MAJ; MTR3000 typ I3MAJ; MTR3500 typ I3TAJ 21

22 Komunikacja z infrastrukturą sieci domowej (ISD) - informacje Obsługa do 4 liczników (kanałów) bezprzewodowych M-Bus zgodnie z EN , pasmo SRD od 868 MHz do 870 MHz, T1 i T2, Komunikacja pomiędzy licznikiem a ISD jest szyfrowana algorytmem o długości klucza minimum 128 bitów (ASE 128), Jest autentykacja (uwierzytelnienie) urządzenia ISD indywidualnym kluczem podczas nawiązywania komunikacji z licznikiem, Licznik umożliwia konfigurowanie oddzielnej listy danych i informacji przesyłanych autonomicznie do ISD, w tym co najmniej: a) dane pomiarowe dotyczące bieżącego stanu liczydeł energii czynnej i energii biernej w obu kierunkach wraz ze znacznikiem czasowym; b) dane pomiarowe dotyczące wartości chwilowych mocy czynnej; c) przekazywane do urządzeń ISD informacje o komendach sterujących przysyłanych doraźnie do licznika energii elektrycznej z Systemu odczytowego HES w szczególności informacje o zmianie nastawy ograniczenia mocy w liczniku; d) interwał czasowy dla pkt. a i b jest zdalnie lub lokalnie programowalny w zakresie od 10 sekund do 1 minuty z rozdzielczością co 10 sek. 22

23 Komunikacja z infrastrukturą sieci domowej (ISD) jednokierunkowa (T1) PLC GPRS M-Bus Liczniki AMI producenta NES oraz Apatora posiadają bezprzewodowy moduł M-Bus (868 MHz)? 23

24 Komunikacja z infrastrukturą sieci domowej (ISD) dwukierunkowa (T2) PLC GPRS RF G-Meter RF H-Meter Liczniki AMI producenta NES oraz Apatora posiadają bezprzewodowy moduł M-Bus (868 MHz) EN EN / T2 RF W-Meter Liczniki różnych mediów protokół M-bus 24

25 Możliwości liczników AMI ze zdalną transmisją PLC i GPRS Z wykorzystaniem liczniki AMI można wykonać poniższe : monitorowanie parametrów napięcia zasilającego, bilansowanie obszarów zasilanych z danej stacji SN/nN, możliwość zdalnego ograniczenia mocy, możliwość zdalnego wyłączenia odbiorcy, zdalna zmiana grupy taryfowej i ustawień ogranicznika mocy, przekazywanie rzeczywistego zużycia sprzedawcą energii elektrycznej i OSD w grupach odbiorców DO (G1x, C1X). 25

26 Liczniki AMI jakość napięcia zasilania 60 % liczników AMI Dodatkowe funkcjonalności: pomiar i rejestracja profilu wartości skutecznej napięcia zasilającego w 10- minutowym okresie uśredniania, wystawienie do ISD ODBIORCY danych w zakresie chwilowych wartości napięcia zasilającego 26 26

27 Dziękuję za uwagę TAURON Dystrybucja S.A. Bartosz Marczyński Kierownik Zespołu ds. infrastruktury AMI tel ul. Jasnogórska Kraków tel.: ,