Monitorowanie i kontrola w stacjach SN/nn doświadczenia projektu UPGRID Dominik Falkowski Sławomir Noske VII Konferencja Naukowo-Techniczna: Stacje elektroenergetyczne WN/SN i SN/nn Kołobrzeg 16-17 maja This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 646.531
Nowe wyzwania stojące przed OSD Wzrost niezawodności i jakości dostaw energii Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną Konieczność dostosowania infrastruktury sieciowej pod nowe inwestycje Generacja rozproszona w sieci dwukierunkowa przepływy mocy w sieci nn i SN zakłócenia pochodzące od źródeł 2
Projekt Upgrid Realizacja projektu przy wsparciu UE w ramach programu Horizon 2020 Projekt w trakcie realizacji (2015-2017) 19 partnerów z 6 krajów Unii Europejskiej (Hiszpania, Portugalia, Francja, Norwegia) i Wielkiej Brytanii 4 projekty pilotażowe w obszarach demonstracyjnych współpraca z zagranicznymi jednostkami badawczymi i ośrodkami naukowymi Celem polskiego obszaru demonstracyjnego UPGRID miejskiej sieci przyszłości. było zbudowanie i weryfikacja rozwiązań To kompletne rozwiązanie w zakresie monitorowania, sterowania i zarządzania siecią miejską SN i nn wykorzystujące zintegrowane dane z wielu źródeł (w szczególności z AMI) z możliwością zarządzania mikrogeneracją w celu podniesienia efektywności i niezawodności sieci SN i nn. 3
Polski obszar demonstracyjny Gdynia Lokalizacja: Gdynia Obszar zasilany z PZ Witomino 14 700 odbiorców 55 stacji transformatorowych SN/nn 38 km linii kablowych SN 102 km linii napowietrznych linie SN linie nn stacje transformatorowe SN/nn 4 4
Monitorowanie i kontrola stacji SN/nn Zintegrowane szafki AMI + Smart Grid wariant 1W wariant 2W Sterowanie łącznikami rozdzielnicy SN Pomiary i sygnalizowanie zwarć w sieci SN Pomiary i sygnalizowanie zwarć w sieci SN Monitorowanie pracy stacji SN/nn Monitorowanie stacji SN/nn Monitorowanie strony nn AMI Monitorowanie strony nn AMI Monitoring na obwodach nn Monitoring na obwodach nn Wspólna warstwa telekomunikacyjna Wspólna warstwa telekomunikacyjna Zasilanie gwarantowane 24V DC (1 godz.) Zasilanie gwarantowane 24V DC (24 godz.) 5
Monitorowanie sieci monitorowanie SN monitorowanie i kontrola SN monitorowanie nn FDIR nn 6
Zintegrowana szafka AMI+SG 1W Router Sterownik zintegrowany z modułem pomiarów i wykrywania zwarć Zasilacz ZKB koncentrator +licznik Zasilanie gwarantowane 7
Zintegrowana szafka AMI+SG 2W Router Sterownik zintegrowany z modułami pomiarów i wykrywania zwarć Zasilacz ZKB koncentrator +licznik Zasilanie gwarantowane 8
Monitorowanie sieci z poziomu stacji SN/nn Rozdzielnice SN z zdalnym sterowaniem w wybranych stacjach SN/nn Rozdzielnice nn z monitorowaniem na każdym z obwodów w wybranych stacjach SN/nn 9
Monitoring w głębi sieci nn Nowe ZK wyposażone w sterowniki do monitorowania sieci nn 10
Integracja warstwy telekomunikacyjnej w nowych szafkach AMI+SG 3 2 2 1 1 11
sieć nn Wykorzystanie danych i pomiarów w systemie IT Nowa szafka AMI+SG Dane z liczników AMI w tym z liczników u odbiorców AMI DMS Nowy system IT Zarządzanie siecią SN i nn Zaawansowana wizualizacja sieci nn Dane z układów telemechaniki Dodatkowe pomiary i sygnały z liczników Model sieci do obliczeń rozpływowych Obliczenia rozpływowe w czasie quasi rzeczywistym Moduł analityczny Dodatkowe dane i informacje z układów zainstalowanych na nn SCADA SN NMS SN SCADA nn NMS nn Zaawansowane algorytmy sterowania siecią dystrybucyjną Sterowanie mikroźródłami System zarządzania majątkiem sieciowym GIS Wsparcie przy zarządzaniu awariami i wyłączeniami planowymi 12
System DMS nowa jakość w zarządzaniu siecią Nowy widok stacji, powiązanie danych technicznych, obliczeń technicznych i pomiarowych Kalkulacja dodatkowych parametrów: m.in. SAIDI i SAIFI w sieci nn w oparciu o liczniki AMI Wizualizacja pomiarów w czasie rzeczywistym 13
DMS monitoring stacji SN/nn Obserwowanie podstawowych parametrów z pomiarów Wyniki obliczeń w czasie rzeczywistym Progi alarmów dla obserwowanych parametrów Napięcie Prąd Moc chwilowa THD Temperatura transformatora Przekazywanie danych do SCADA nn 14
DMS - monitoring sieci nn i stacji SN/nn Wizualizacja sieci nn na podkładzie mapowym Informacje o odbiorcach przyłączonych do sieci Elastyczna dostosowanie i wyświetlanych informacji Układ sieci aktualizowany w czasie rzeczywistym w oparciu o informacje z SCADA nn 15
DMS - monitoring sieci nn i stacji SN/nn Prezentacja alarmów Przekazywanie informacji o alarmach do SCADA nn Przygotowywanie raportów o alarmach 16
SCADA nn akwizycja danych z nowych urządzeń 17
Nowe funkcjonalności: SCADA nn alarmy z DMS 18
Nowe funkcjonalności: SCADA nn Akwizycja danych pomiarowych i alarmów z AMI Dostęp do wyników obliczeń rozpływowych Symulacja sekwencji przełączania Przekazywanie informacji o topologii do DMS Wsparcie w lokalizacji awarii w sieci nn
Korzyści z zastosowania zintegrowanych szafek AMI + SG Obniżenie kosztów implementacji uproszczenie konstrukcji, brak dublowania elementów, standardowe rozwiązania Zapewnienie nowych funkcjonalności dla AMI dzięki zasilaniu gwarantowanemu Wzrost obserwowalności sieci, w tym sieci nn dzięki wprowadzeniu rozwiązań 1W jako standard Możliwość szybszej reakcji w przypadku nieautoryzowanego wtargnięcia na stację bądź niedozwolonych działań tj. kradzież transformatora Wzrost bezpieczeństwa przesyłania danych dzięki zastosowaniu nowego rozwiązania telekomunikacyjnego Skrócenie czasu trwania awarii - szybsza identyfikacja miejsca uszkodzenia dzięki zastosowaniu w szafkach 1W sygnalizatorów przepłynięcia prądów zwarciowych oraz pewność informacji o braku zasilania w stacjach 1N Możliwość zastosowania zaawansowanych systemów i algorytmów zarządzania pracą sieci dystrybucyjnej tj. system automatycznej rekonfiguracji sieci po wystąpieniu awarii FDIR Możliwość optymalizacji pracy sieci dzięki wykorzystaniu danych i informacji o stanie pracy sieci w systemach informatycznych (DMS, SCADA nn) 20
Dziękuje za uwagę Pytania? Dominik Falkowski Dominik.Falkowski@energa.pl www.upgrid.eu