Infrastruktura w Projekcie AMI Smart City

Infrastruktura w Projekcie AMI Smart City

Przyjaciel
Wrocławia
Infrastruktura
w Projekcie AMI
Smart
City
Wrocław
A
G
1. Minimum teorii o „Systemie AMI”
2. Minimum teorii o PLC
3. Architektura referencyjna rozwiązania AMI
E
N
4. Urządzenia AMI
5. Komunikacja z infrastrukturą sieci domowej
6. Korzyści
D
A
2
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
dwukierunkowej
wymiany
informacji
oraz
pomiarów,
przesyłania
sygnałów oraz komend do odbiorców końcowych, aktualnie
występującego
w
literaturze
tematu
pod
nazwą
„System AMI” (ang. Advanced Metering Infrastructure)[1].
3
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
Minimum teorii o PLC
- regulacje prawne
PN-EN 50065-1:2012 „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
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
Minimum teorii o PLC
- jak odbywa się przesył danych
7
Minimum teorii o PLC
- jak odbywa się przesył danych
8
Minimum teorii o PLC
- jak odbywa się przesył danych
9
Minimum teorii o PLC
- jak odbywa się przesył danych
10
Architektura referencyjna
rozwiązania AMI –
Projekt Smart City Wrocław
11
Urządzenia AMI
- zainstalowane na stacji SN/nN
Moduł komunikacyjny
amiROUTER LTE
Koncentrator danych
DCN3000
12
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
Urządzenia AMI
- liczniki bilansujące OSD
dziś i jutro
„DZIŚ”
„JUTRO”
Odczyt programem narzędziowym
Zdalny odczyt systemem pomiarowym
Analiza pojedynczych liczników
Możliwość bilansowania i raportowania
grup liczników – stacji, obszarów, ciągów
Transmisja GPRS
Transmisja LTE
Dane profilowe 60 min
Dane profilowe 15 min. i 10 min.
Dostępność danych ograniczonych
pojemnością pamięci licznika
Możliwość analizowania w pełnym
zakresie danych pozyskanych do CBP
Raporty w postaci plików tekstowych
Zestawienia w postaci tabel, wykresów
generowanych z CBP
Możliwość eksportowania danych do
systemów trzecich np. ZMS, SCADA.
14
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
15
APATOR
15
Urządzenia AMI
– liczniki AMI komunikacja
po GPRS - uzupełnienie
60 % liczników AMI
100%
Jednofazowy liczniki AMI producenta APATOR
16
16
Urządzenia AMI
– liczniki AMI komunikacja
po GPRS - uzupełnienie
60 % liczników AMI
100%
Trójfazowy liczniki AMI producenta APATOR
17
17
Urządzenia AMI
– informacje
Tabliczka
znamionowa
jednofazowego
licznika AMI
producenta
APATOR
18
Urządzenia AMI
– informacje
Tabliczka
znamionowa
trójfazowego
licznika AMI
producenta
NES
19
Urządzenia AMI
– APATOR wyświetlacz LCD
Smart EMU1
Smart EMU3
20
Urządzenia AMI
– NES wyświetlacz LCD
MTR1000 typ 83332-I1MAJ;
MTR3000 typ 83332-I3MAJ;
MTR3500 typ 83532-I3TAJ
21
Komunikacja z infrastrukturą sieci
domowej (ISD) - informacje

Obsługa do 4 liczników (kanałów) bezprzewodowych
M-Bus zgodnie z EN 13757-4, 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
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
Komunikacja z infrastrukturą
sieci domowej (ISD) –
dwukierunkowa (T2)
PLC
GPRS
G-Meter
RF
RF
Liczniki AMI producenta NES
oraz Apatora posiadają
bezprzewodowy
moduł M-Bus (868 MHz)
H-Meter
W-Meter
EN13757-2
EN13757-4 / T2
RF
Liczniki różnych mediów
protokół M-bus
24
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
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
Dziękuję za uwagę
TAURON Dystrybucja S.A.
Bartosz Marczyński
Kierownik Zespołu ds. infrastruktury AMI
tel. 516-112-766
[email protected]
27
ul. Jasnogórska11
31-358 Kraków
tel.: 12 261 10 00, 71 889 51 11
[email protected]