Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn demonstracyjny projekt sieci inteligentnych UPGRID

Real proven solutions to enable active demand and distributed generation flexible integration, through a fully controllable LOW Voltage and medium voltage distribution grid Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn demonstracyjny projekt sieci inteligentnych UPGRID 14 15 czerwca, 2016. Wisła Sławomir Noske, This project has received funding from the European Union s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 646.531

Kontekst Zakres projektu UPGRID Rozwiązania monitoringu i kontroli stacji SN/nn w polskim obszarze demonstracyjnym Podsumowanie

pomiary K +B AMI Licznik Koncentrator Modem Licznik Sterownik SG Modem SG pomiary Zasilanie rezerwowe SCADA

Prototyp szafki AMI/SG (wariant 2B) Prototyp szafki integruje rozwiązania AMI i Smart Grid eliminowanie dublowania się urządzeń wykorzystanie danych z AMI na potrzeby SCADA/DMS wykorzystanie wspólnego zasilania w energie dla wszystkich urządzeń AMI/SG.

Wpływ na redukcję SAIDI [min] i SAIFI w roku 2030 w podziale na inicjatywy 165 Aktualny uzysk z łączników

Wrażliwość efektów inicjatyw ISE zależy od średniej liczby łączników - wpływ na redukcję SAIDI 1,29 - obecny (na koniec 2014) poziom nasycenia automatyzacji sieci (4072 szt.) 2,41 - poziom nasycenia łącznikami wg obecnego planu rozwoju sieci (8612 szt.) 3,9 -poziom założony wg koncepcji automatyzacji sieci z 2011 r. ( 14009 szt.)

Key figures Call/Topic : LCE 7 2014: Distribution grid and retail market Duration : 01/01/2015 31/12/2017 (36 months) Budget : 15,7 M (11,9 M EU grant) Partners : 19 from 7 EU countries (ES, PT, PL, SE, UK, FR, NO)

Spanish Demo Deployment of tools to operate the LV network: LV Dispatching Monitoring and control of LV Network: odeploy Multiservice (metering and telecontrol) and Manageable PRIME subnetworks osmart meter events analysis for grid operation Empowering Customers by providing information, perception and control Demo developed leveraging on project Located in the city of Bilbao, North of Spain Network Characteristics o 1.075 Secondary Substations (SSs) o More than 3.500 LV lines supervised o More than 190.000 customers o Urban area

Portuguese Demo Monitoring and control of LV Network oimprove LV visibility using the SM infrastructure (home, EV charging points & DER) ointegration and processing of events and alarms (from SMs and DTCs) in the OMS (LV level) Demo located in Parque das Naçoes, Lisbon Combined use of AMI and Home Energy Management Systems Demand Management Mobile Device deployment to support field teams with remote information from LV Network Characteristics o 2 Substations / 144 SSs o 13.450 Residential customers (LV) o 16 EV Charging Stations o LV network mostly underground o Urban area

Swedish Demo Åmål Monitoring and control of LV Network osystem development focus for MV & LV Smart Grid functionalities olv regulation using a smart transformer (new transformer to achieve a stable voltage violation to support future DER) ooutage management based on data coming from AMI and SS devices odeployment of equipment in SS and MV feeders to achieve a supplier independent solution for further deployment Demo located in Åmål (Dalsland), South of Sweden (West side) Network Characteristics o 2 MV lines o 51 SSs o 528 customers o LV lines (mostly overhead) o Rural area

Polish Demo Gdynia Demo located in an area close to the city centre of Gdynia, North of Poland Monitoring and control of LV Network oimprove LV visibility using the AMI infrastructure odeployment of tools to operate LV network oimprove MV control and monitoring odata Integration by CIM Network Characteristics o 55 SSs o About 14.700 customers o 38 km MV lines / 107 km LV lines o Overhead and underground LV network

Rozbudowa monitorowania sieci

Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn Poziomy monitorowania kontroli Wykorzystanie danych z AMI Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców Zdalne sterownie łącznikami rozdzielnicy SN Monitoring parametrów w polach liniowych SN, z kontrolą przepływu prądów zwarciowych Monitoring na poszczególnych obwodach nn ( parametry elektryczne, kontrola przepalenia się wkładek bezpiecznikowych) Sygnały dodatkowe (otwarcie drzwi, nadzór zasilania, akumulatora) Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna Odwzorowanie sygnałów i sterowanie ze SCADA System DMS wykorzystujący dane z monitoringu

Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn Poziomy monitorowania kontroli Wykorzystanie danych z AMI Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców AMI jest źródłem danych na potrzeby monitorowania pracy stacji transformatorowych SN/nn oraz sieci nn: Monitorowanie rozpływu mocy na szynach głównych rozdzielnicy nn Parametry jakościowe energii elektrycznej (THD) Informacje do obliczeń rozpływowych w sieci nn Wsparcie lokalizacji awarii w sieci nn Obliczanie wskaźników SAIDI, SAIFI Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna Odwzorowanie sygnałów i sterowanie ze SCADA System DMS wykorzystujący dane z monitoringu

Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn Poziomy monitorowania kontroli Wykorzystanie danych z AMI Wykorzystanie sterowników trzech firm o różnych poziomach funkcjonalności: Zintegrowane rozwiązania z sygnalizatorami zwarć (jeden lub dwa człony) Dodatkowe sygnały z pomiaru w rozdzielnicy nn Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna Odwzorowanie sygnałów i sterowanie ze SCADA System DMS wykorzystujący dane z monitoringu

Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn Poziomy monitorowania kontroli Wykorzystanie danych z AMI Wykorzystanie nowego rootera, jako wspólna platformy dla AMI i zaawansowanej automatyzacji i monitoringu (rozwiązania z obszaru sieci inteligentnych). Zapewnienie bezpieczeństwa Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna

Projekt techniczny infrastruktury obiektowej monitorowanie SN (dwa sygnalizatory) monitorowanie i kontrola SN monitorowanie nn FDIR nn

Podsumowanie Poziomy monitorowania kontroli Monitoring i kontrola stacji odwzorowana w SCADA na poziomie napięć SN i nn Wykorzystanie danych z AMI Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna Odwzorowanie sygnałów i sterowanie ze SCADA System DMS wykorzystujący dane z monitoringu

Podsumowanie Poziomy monitorowania kontroli Dodatkowe wsparcie w zarzadzaniu siecią poprzez DMS Wykorzystanie danych z AMI Sterowniki dostarczone przez różnych dostawców DMS LV NCM Network Control and Management NA Network Analysis Distribution Information SystemGIS OMS Outage Management System Wspólny infrastruktura telekomunikacyjna Odwzorowanie sygnałów i sterowanie ze SCADA System DMS wykorzystujący dane z monitoringu UDP User Data Panel Smart Meters Existing elements Elements to be developed Existing elements to be extended MDM Meter Data Managemen t MDG Meter Data Gateway DCU Data Concentration Unit DER Drives CDB Central Data Base DER Distributed Energy Resource Integration by CIM SCADA/NMS Monitoring and Control Units

Podsumowanie Distribution Information System GIS DMS LV NCM Network Control and Management NA Network Analysis OMS Outage Management System UDP User Data Panel MDM Meter Data Management CDB Central Data Base SCADA/NMS Smart Meters MDG Meter Data Gateway Existing elements DCU Data Concentration Unit DER Drives DER Distributed Energy Resource Monitoring and Control Units Elements to be developed Existing elements to be extended Integration by CIM

Podsumowanie Ograniczenie kosztów automatyzacji i monitoringu w stacjach transformatorowych SN/nn poprzez integracje AMI i SG Ograniczanie SAIDI poprzez FDIR oraz informacje z monitoringu wyeliminowanie procesu lokalizacji awarii Wykorzystanie danych z AMI do monitoringu pracy sieci Niezbędna budowa systemu zarządzania urządzeniami w stacjach SN/nn i danymi.

www.upgrid.eu Slawomir Noske slawomir.noske@energa.pl Departament Innowacji Główny Specjalista ds. Badań i Rozwoju 25