Energie modulatie methodieken voor optimalisatie van industriële netwerken

Energie modulatie methodieken voor optimalisatie van industriële netwerken

Peter Eireiner IC SG SE PTI Berry Zaat IC SG

© Siemens AG 2012. All rights reserved.

Inhoud  Intro  Wie zijn we

PE

5 min

 Wat doen we

PE

5 min

 Cirkel benadering

PE

2 min

 Modulering

PE

5 min

 Modulatie pallet

PE

5 min

 Voorbeelden:

BZ

5 min

 Vragen/opmerkingen

BZ/PE

-

 De aanpak

Page 2

Smart Grid Division

© Siemens © Siemens AG2012. 2012.All Allrights rightsreserved. reserved. Infrastructures & Cities Sector

Introductie Organisatie

Divisies Mobility & Logistics

Rail Systems

Lighting (OSRAM)

Building Technologies

Low & Medium Voltage

Smart Grid

Infrastructure & Cities Energy Automation

SE PTI Net Consultancy

 Network Consulting  Software Solutions  Power Academy TD

Page 3

Smart Grid Division

© Siemens AG 2012. All rights reserved. Infrastructures & Cities Sector

Introduction – Portfolio EA

Integration  Corporate IT realm Services  Applications  Database  Office world & Applications  Engineering  Web / mobile components  Training applications  Data warehouse Control  Hotlinecenters / On-Call Workflow solutions  Production  Unix and Windows System services management Architecture  Integrated ripple control  SCADA  Optimization /  Front ends, gateways forecasting Communications  Comprehensive Distribution  LAN / WAN network functionality RTU management communciations  Scalable RTU Energy data mana DLC, PLC Station automation  Portfolio from small to gement management Modems, wireless etc.incl.  Station large-scale& power Protection  HMI, Engineering field equipment, quality  > 200 protocols of 3rd automation based on the  Complete and Integrated product automation IEC 61850 standard solution protfolio

Page 4

Smart Grid Division


Introduction Our competent

Transmission Public and private utilities

Primary equipment

Secondary equipment

Industrial power systems

Distribution

Page 5

Smart Grid Division


Introductie Focus on industrial networks as a system

Planning

Design Solutions Components Reactive power Power Quality Protection Asset Management Availability reliability Sustainability (CO2) Page 6

High voltage Medium voltage Low voltage Smart Grid Division


De Aanpak!

Doelstelling Inventarisatie

Oplossingen

6

Conclusies en aanbevelingen

5

2

4 Archivering / Raportage

Page 7

1

Evaluatie Data / metingen

3 Modulering Analyse

Smart Grid Division


1.) Doelstelling en Inventarisatie

Doelstellingen 1.

Betrouwbaarheid: bij verstoring oorzaak sneller in kaart brengen.

2.

Beschikbaarheid: Planning vooraf analyseren, risico’s en impact bepalen t.a.v. veroudering en of uitbreidingen.

3.

CO2: energie besparing kosten toewijzen aan processen.

4.

Power Quality: heeft invloed op alle bovenstaande items!

5.

Invloeden van buiten af. Normen, standaarden en regelgeving (NMa)

6.

Kwaliteitsborging.

Page 8

Smart Grid Division


2.) Evaluatie

Activiteiten 1.

Netwerk informatie: kent u uw netwerk.

2.

Proces en productie informatie.

3.

Invloed van componenten.

4.

Vaststellen acties t.a.v. aanvulling of verbetering van de beschikbare informatie.

5.

Benodigde modulaties en simulaties benoemen!

6.

Kosten inschatting (o.a. om informatie compleet te verkrijgen).

Page 9

Smart Grid Division


2.) Evaluatie Segmenten System planning

Power

Heating

Weak point identification

Optimal network structures

Water

Gas

Page 10

Economic network development and operation

Smart Grid Division


3. 4. & 5.) Modulering, Analyse en Rapportages Dynamics en Real Time Activities 1.

Netwerk opbouwen in modulatie pakketen?

2.

Gegevens ingeven.

3.

Scenario's moduleren en simuleren.

4.

Resultaten analyseren.

5.

Kosten en baten inschatting van aanbevelingen benoemen.

6.

Rapportage inclusief conclusies en aanbevelingen de (borging van kwaliteit).

7.

Haalbaarheidsrapportage.

Page 11

Smart Grid Division


Modulatie pallet Evolutie

1950 Page 12

1975 Smart Grid Division

2000 © Siemens AG 2012. All rights reserved. Infrastructures & Cities Sector

Modulatie pallet – Electricity networks

Basic modules

Enhanced modules

Time domain

Frequency domain

Protection

Strategy

Load Load Flow Flow Balanced Balanced

Load Load Flow Flow Unbalanced Unbalanced

Motor Motor Start Start

Ripple Ripple Control Control

Distance Distance Protection Protection

Reliability Reliability

Short Short Circuit Circuit 3-Phase 3-Phase IEC IEC // VDE VDE // ANSI ANSI // G74 G74 or or Preload Preload

Multiple Multiple Fault Fault

Stability Stability

Harmonic Harmonic Response Response

Overcurrent Overcurrent Time Time Protection Protection

Cost Cost Calculations Calculations


Dimensioning Dimensioning of of LV LV Networks Networks

Electromagnetic Electromagnetic Transients Transients EMT EMT

Protection Protection Simulation Simulation

Load Load Profile Profile


Compensation Compensation Optimization Optimization

Arc Arc Flash Flash Hazard Hazard

Eigenvalues Eigenvalues Contingency ContingencyAnalysis Analysis

Load Load Balancing Balancing

Load Load Development Development Graphical Graphical Model Model Builder Builder BOSL BOSL // Netcad Netcad

Load Load Flow FlowOptimization Optimization Optimal Optimal Branching Branching

Page 13

Line Line Constants Constants

Smart Grid Division

Load Load Allocation Allocation (Trim) (Trim)


Ervaringen met modulatie technieken

Methodieken:

Relevantie op:

1.

Aanpassen beveiligingsfilosofie.

(betrouwbaarheid & beschikbaarheid verhoging)

2.

Load Shedding.

(kostenbesparing)

3.

Invloed van componenten inrush eliminatie.

(levensduurverlenging)

4.

Permanente energy monitoring.

(kostentoewijzing onderdeel E-besparingsprogramma)

5.

Uitwisselen motoren.

(energiebesparing)

6.

Blindvermogen compensatie.

(efficiëntie verhoging van netwerk)

7.

Harmonische vervuiling eliminatie. bron aanpak.

(PQ, kosten thema’s)

8.

Wijzigen netwerkstructuur.

(optimalisatie en verhoging betrouwbaarheid)

9.

Energy management.

(peak shaving)

10. Automatic change over.

(beschikbaarheidverhoging)

11. Condition monitoring.

(aanpassing onderhoudsstrategie)

12. Net kwaliteitsmeting en stoorschrijving op overdrachtspunt. (claim management)

Page 14

Smart Grid Division


Voorbeeld 1 Haven overslag

Activiteiten 1.

Aanleidingen: energie thema’s, defecte componenten, uitval & boetes netbeheerder.

2.

Doelstellingen vastgelegd.

3.

Strategie bepaald en metingen geplaatst.

4.

Modulering, simulatie en analyse toegpast.

5.

Site scan: toegepast op energie verbruik, PQ, betrouwbaarheid en beschikbaarheid om moduleringen te optimaliseren.

•

Semi dynamisch regelbare compensatie in combinatie met automatisering.

Kosten inschatting

•

Component vervangingsprogramma vastgelegd.

•

Permanente PQ metingen en stroorschrijver op overdrachtspunt toegepast.

•

Juridisch stappen ondernomen om te hoog betaalde tarieven terug te claimen. A 20k euro op jaarbasis.

6.

Locaties: Nederland, Spanje en Egypte

Page 15

Smart Grid Division


Voorbeeld 2 MS Compensatie FUJIFILM Activiteiten

Page 16

Smart Grid Division

1.

Inventarisatie: Uitbreiding netwerk.

2.

Metingen en analyses.

3.

Filter design.

4.

Meten en testen na plaatsing.


IEC 61850 Edition

•Dezelfde objecten •Dezelfde informatie wordt keer op keer ingevoerd •Veel koper in gebruik

Page 17

Smart Grid Division


Industriële plant (single line)

Page 18

Smart Grid Division


Voorbeeld 3 Power Control system Operator / Eng. Workstation „E-Schakelwacht“ Corperate LAN/WAN PQ Archive

WEB

HIS

DMZ

Spectrum PowerCC-Network Fast Ethernet

Sicam PQS Powerquality Data collector

Scada and Front-end Server A

Scada and Front-end Server B

Database Server

2x Switches for Process Interface

Systemcabinet

Proces connection IEC 61850 IEC 60870-5-104 Serial over IP NTP PQ File Transfer

IEC 60870-5-104 Serial over TCP/IP Process LAN/WAN

TG80x RTU

IEC 61850

Process I/O

Page 19

Smart Grid Division


Reference Projects SIEMENS Netherlands E-scada

Page 20

Smart Grid Division


Reference Projects SIEMENS Netherland E-scada

Page 21

Smart Grid Division


Industriële Siemens Klant

Zowel voor nieuwbouw als renovatie projecten!

Page 22

Smart Grid Division


Vervangende RTU systemen SICAM AK RTU groot

SICAM BC RTU middel

Toepassing o.a. TenneT

Uitvoering ProRail Page 23

Smart Grid Division


Tot slot, De doelstelling, bewustwording, methodiek en kennis/ervaring zijn van belang om te leiden tot een optimale en betrouwbare oplossing.

Dank voor uw aandacht! Page 24

Smart Grid Division


Energie modulatie methodieken voor optimalisatie van industriële netwerken

Recommend Documents