This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 646.531

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

2

Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną

Generacja rozproszona w sieci dwukierunkowa przepływy mocy w sieci nn i SN zakłócenia pochodzące od źródeł

Wzrost niezawodności i jakości dostaw energii

Konieczność dostosowania infrastruktury sieciowej pod nowe inwestycje

Nowe wyzwania stojące przed OSD

Projekt Upgrid

3

• 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 było zbudowanie i weryfikacja rozwiązań

„miejskiej sieci przyszłości”.

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.

linie SN linie nn stacje transformatorowe SN/nn

4

Lokalizacja: Gdynia

Obszar zasilany z PZ Witomino

14 700 odbiorców

55 stacji transformatorowych SN/nn

38 km linii kablowych SN

102 km linii napowietrznych

Gdynia

4

Polski obszar demonstracyjny

Wspólna warstwa

telekomunikacyjna

Zasilanie gwarantowane

24V DC (1 godz.)

Zasilanie gwarantowane

24V DC (24 godz.)

Monitorowanie strony nn

AMI

Monitorowanie pracy

stacji SN/nn Monitorowanie stacji

SN/nn

Pomiary i sygnalizowanie

zwarć w sieci SN Pomiary i sygnalizowanie

zwarć w sieci SN

Sterowanie łącznikami

rozdzielnicy SN

Monitorowanie i kontrola stacji SN/nn Zintegrowane szafki AMI + Smart Grid

Wspólna warstwa

telekomunikacyjna

Monitoring na obwodach

nn

Monitorowanie strony nn

AMI

Monitoring na obwodach

nn w

ariant

2W

wariant

1W

5

monitorowanie SN monitorowanie i kontrola SN monitorowanie nn FDIR nn

Monitorowanie sieci

6

Sterownik zintegrowany z modułem pomiarów i wykrywania zwarć

Zasilacz

ZKB – koncentrator +licznik

Zasilanie gwarantowane

Router

Zintegrowana szafka AMI+SG – 1W

7

Sterownik zintegrowany z modułami pomiarów i wykrywania zwarć

Zasilacz

ZKB – koncentrator +licznik

Zasilanie gwarantowane

Router

Zintegrowana szafka AMI+SG – 2W

8

9

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

Monitoring w głębi sieci nn

10

Nowe ZK wyposażone w sterowniki do monitorowania sieci nn

Integracja warstwy telekomunikacyjnej w nowych szafkach AMI+SG

11

1 1

3

2 2

12

Wykorzystanie danych i pomiarów w systemie IT

SCADA SN NMS SN

AMI

SCADA nn

NMS nn

System zarządzania

majątkiem sieciowym

DMS Nowy system IT

GIS

Nowa szafka AMI+SG

Sterowanie mikroźródłami

Obliczenia rozpływowe w czasie quasi rzeczywistym

Dodatkowe pomiary i

sygnały z liczników

Model sieci do obliczeń rozpływowych

Moduł analityczny

Zaawansowane algorytmy sterowania siecią dystrybucyjną

Zaawansowana wizualizacja sieci nn

Dane z układów telemechaniki

Dane z liczników AMI w tym z liczników u odbiorców

Dodatkowe dane i informacje z układów zainstalowanych na nn

sieć

nn

Wsparcie przy zarządzaniu awariami i wyłączeniami planowymi

…

Zarządzanie siecią SN i nn

• 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

System DMS – nowa jakość w zarządzaniu siecią

DMS – monitoring stacji SN/nn

• Obserwowanie podstawowych parametrów z pomiarów

• Wyniki obliczeń w czasie rzeczywistym

• Progi alarmów dla obserwowanych parametrów

• Przekazywanie danych do SCADA nn 14

• Napięcie

• Prąd

• Moc chwilowa

• THD

• Temperatura transformatora

• …

• 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

DMS - monitoring sieci nn i stacji SN/nn

17

SCADA nn – akwizycja danych z nowych urządzeń

18

Nowe funkcjonalności: SCADA nn – alarmy z DMS

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

www.upgrid.eu

Dominik Falkowski Dominik.Falkowski@energa.pl

Pytania?

Dziękuje za uwagę