Monitoring i kontrola w stacjach transformatorowych SN/nn

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
AMI
Licznik
Koncentrator
Licznik
Sterownik
SG
Modem
K +B
Modem
pomiary
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.)
• Kontekst
• Zakres projektu UPGRID
• Rozwiązania monitoringu i kontroli stacji SN/nn w
polskim obszarze demonstracyjnym
• Podsumowanie
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
Located in the city of Bilbao, North of Spain
Monitoring and control of LV Network:
oDeploy Multiservice (metering
Manageable PRIME subnetworks
and
telecontrol)
and
Network Characteristics
oSmart meter events analysis for grid operation
o
1.075 Secondary Substations (SSs)
Empowering Customers by providing information, perception
and control
o
More than 3.500 LV lines supervised
o
More than 190.000 customers
Demo developed leveraging on
o
Urban area
project
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
Demo located in Åmål (Dalsland), South of
Sweden (West side)
oDeployment of equipment in SS and MV feeders to
achieve a supplier independent solution for further
deployment
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
• Kontekst
• Zakres projektu UPGRID
• Rozwiązania monitoringu i kontroli stacji SN/nn w
polskim obszarze demonstracyjnym
• Podsumowanie
Rozbudowa monitorowania sieci
Monitoring i kontrola w stacjach
transformatorowych SN/nn
Poziomy monitorowania kontroli
•
•
•
Wykorzystanie danych z AMI
•
Sterowniki dostarczone przez
różnych dostawców
Wspólny infrastruktura
telekomunikacyjna
Odwzorowanie sygnałów i
sterowanie ze SCADA
System DMS wykorzystujący dane z
monitoringu
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)
Monitoring i kontrola w stacjach
transformatorowych SN/nn
Poziomy monitorowania kontroli
Wykorzystanie danych z AMI
Sterowniki dostarczone przez
różnych dostawców
Wspólny infrastruktura
telekomunikacyjna
Odwzorowanie sygnałów i
sterowanie ze SCADA
System DMS wykorzystujący dane z
monitoringu
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
Monitoring i kontrola w stacjach
transformatorowych SN/nn
Poziomy monitorowania kontroli
Wykorzystanie sterowników trzech firm o
różnych poziomach funkcjonalności:
Wykorzystanie danych z AMI
•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
Sterowniki dostarczone przez
różnych dostawców
Wspólny infrastruktura
telekomunikacyjna
Wykorzystanie nowego rootera, jako wspólna
platformy dla AMI i zaawansowanej
automatyzacji i monitoringu (rozwiązania z
obszaru sieci inteligentnych). Zapewnienie
bezpieczeństwa
Projekt techniczny infrastruktury obiektowej
monitorowanie SN
(dwa sygnalizatory)
monitorowanie i
kontrola SN
monitorowanie nn
FDIR nn
• Kontekst
• Zakres projektu UPGRID
• Rozwiązania monitoringu i kontroli stacji SN/nn w
polskim obszarze demonstracyjnym
• Podsumowanie
Podsumowanie
Poziomy monitorowania kontroli
Wykorzystanie danych z AMI
Sterowniki dostarczone przez
różnych dostawców
Wspólny infrastruktura
telekomunikacyjna
Odwzorowanie sygnałów i sterowanie
ze SCADA
System DMS wykorzystujący dane z
monitoringu
Monitoring i kontrola stacji odwzorowana w
SCADA na poziomie napięć SN i nn
Podsumowanie
Poziomy monitorowania kontroli
Dodatkowe wsparcie w zarzadzaniu siecią
poprzez DMS
Wykorzystanie danych z AMI
Distribution Information SystemGIS
Sterowniki dostarczone przez
różnych dostawców
Wspólny infrastruktura
telekomunikacyjna
Odwzorowanie sygnałów i
sterowanie ze SCADA
System DMS wykorzystujący dane z
monitoringu
DMS LV
NCM
Network Control
and Management
UDP
User
Data
Panel
MDM
Meter Data
Managemen
t
Smart
Meters
MDG
Meter Data
Gateway
DCU
Data
Concentration
Unit
Existing
elements
Elements to be
developed
Existing elements to be
extended
NA
Network Analysis
OMS Outage
Management
System
CDB
Central Data Base
DER Drives
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
UDP
User Data Panel
Smart Meters
Existing elements
NA
Network Analysis
MDM
Meter Data
Management
OMS Outage
Management System
CDB
Central Data Base
SCADA/NMS
MDG
Meter Data Gateway
DCU
Data Concentration
Unit
DER Drives
Elements to be developed
Existing elements to be extended
Integration by CIM
DER
Distributed Energy
Resource
Monitoring and
Control Units
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
[email protected]
Departament Innowacji
Główny Specjalista ds. Badań i Rozwoju
25