Komunikacja PLC vs. kompatybilno elektromagnetyczna – poziomy zakłóce

Transkrypt

Komunikacja PLC vs. kompatybilność
elektromagnetyczna –
poziomy zakłóceń w sieci OSD
Doświadczenia TD S.A. podczas realizacji Projektu AMIplus SCW
tauron-dystrybucja.pl
Spis treści
•
•
•
•
•
Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz
Stanowisko TAURON – 77A/915/DC
Wprowadzenie
Doświadczenia własne
Wnioski
Warszawa, 2016-01-26
Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk
Zmiany w zakresie podziału
częstotliwości 2-150kHz
1. Kwestionariusz International Electrotechnical
Commision (IEC) 2014-04-25
Podział pasma 2-150kHz na dwa zakresy:
a) 2-30kHz – dla dopuszczenia większej emisji
zakłóceń w dB
b) 30-150kHz – pozostawiono ograniczenie emisji
zakłóceń w dB – w tym przedziale pracują
systemy AMI
W Europie CENELEC poprzez normę EN 59965-1:2012
zdefiniował zakres niskich częstotliwości dla PLC
•
A-band (3-95kHz) OSD
•
B-band (95-125kHz) inne
zastosowania
•
C-band (125-140kHz) HAN
•
D-band (140-148.5kHz) systemy
bezpieczeństwa
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
2. Kwestionariusz International Electrotechnical
Commision (IEC) 77A/915/DC z dnia
2015-11-06
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.
Standard komunikacji
PRIME
Technologia
OFDM
Liczba częstotliwości nośnych
96
Pasmo częstotliwości
42– 89 kHz
OSGP
Technologia
BPSK
2
86 i 75 kHz
G3
Technologia
OFDM
36
36 – 90 kHz
IDIS
Technologia
S-FSK
2
63 i 74 kHz
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.
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.
Wprowadzeni cd.
od konfiguracja sieci elektroenergetycznej (m. in. ilość ZK,
zacisków, rozgałęzień)
Wprowadzenie cd.
od ilości realizowanych „hopów” pomiędzy liczniki AMI a DCN
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”.
Wprowadzenie cd.
Pomiar na stacji SN\nn – praca DCN w kanale komunikacyjnym 86 kHz–
widmo FFT – amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~30–100 kHz.
Wprowadzenie cd.
Pomiar na stacji SN\nn – praca DCN w kanale komunikacyjnym 75 kHz–
widmo FFT – amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~30–100 kHz.
Wprowadzenie cd.
od „synchronizacji” w czasie wystąpienia zakłócenia z prowadzoną w tym
samym czasie transmisją danych w technologii komunikacyjnej PLC.
Wprowadzenie cd.
Pomiar na stacji SN\nn – zakłócenia – widmo FFT – amplituda napięcia
w zakresie częstotliwości ~30–100 kHz.
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 13.08.br.
„Schemat zasilania energetycznego nN i SN” wraz z zaznaczeniem
podłączonym WLZ-tem z ZK-3a/24A/I do „TG-16” (zaznaczono kolorem
czerwonym)
Rozmieszczenie aparatury i urządzeń elektrycznych w rozdzielnicy nN
„TG–16” oraz poglądowy jednokreskowy schemat elektryczny
ZK 3a\24a\I
YKY 5x70mm2
przy
ul. Białowieskiej 24a
4 x RB NH00 20A
Wyłącznik główny
DPX 250A LEGRAND
PE L1 L2 L3 N
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
Tekst
YDY 4x2,5mm2
YDY 4x2,5mm2
Ly 5x1x70mm2
YDY 4x2,5mm2
4 x RBK 00 160A
YDY 4x2,5mm2
TL
LPP
RB 63A
2x S301
B10A
M
M
M
M
FR 100A
Ly 5x1x10mm2
3f silniki energii elektryczne zainstalowane
w instalacji wentylacyjnej garaży
Szczegóły
przedstawiono
na rysunku nr 6
Wyniki pomiarów: wyłączone i załączonymi przemienniki częstotliwości widmo harmonicznych prądu w fazie L1
Wyniki pomiarów: wyłączone i załączonymi przemienniki częstotliwości przebieg oscyloskopowy napięć L1 - L2 - L3
Wyniki pomiarów: wyłączone przemienniki częstotliwości – widmo FFT –
amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~30–100 kHz
Wyniki pomiarów: załączone przemienniki częstotliwości – widmo FFT –
amplituda napięcia w zakresie częstotliwości ~30–100 kHz
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
05-11-2015r. Komunikacja PLC pomiędzy licznikami AMI a DCN jest
poprawna.
- przypadek drugi w statusie „w realizacji”
- przypadek trzeci w statusie „w realizacji”
- przypadek trzeci w statusie „w realizacji” – zakłócenia
do sieci elektroenergetycznej wprowadza żarówka
LED o mocy 5W, 230V, PF=0,8
Wykres skuteczności odczytów ze stacji xxxx-T1 (NDC150000xxx)
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,
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:

Komunikacja PLC vs. kompatybilno elektromagnetyczna – poziomy zakłóce

Transkrypt

Podobne dokumenty

kraków city center

Laboratoria w IEn OTGS w Radomiu

Wielka Gala - Smart City Forum