Landis+Gyr M. Hladík září, 2014

Technologie sítí nové generace PowerSense Ing. Miroslav Hladík © Toshiba / Landis+Gyr | M. Hladík| září , 2014

Obsah

 ÚVOD  Koncepce sítí

a měření  Aktuální technologické trendy  ZÁVĚR

© Toshiba / Landis+Gyr | M. Hladík| září , 2014

2

Aktuální požadavky na design NN sítí Síťová infrastruktura: 

OZE a distribuovaná výroba



Odklon od jaderné energetiky



E-mobilita

Stávající omezení: 

Zastaralá infrastruktura



Bezpečný provoz

Požadavky zákazníka 

Dodržování kvality dodávek



Zamezení výpadkům

Ziskovost

Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014



Ochrana investic a aktiv



Optimalizace provozních nákladů



Zajištění výnosů 3

Koncepce sítí a měření Alarmy

Smart Metering

SCADA

E450 Senzory / čidla

Micro-Grids

DC450

Monitoring & kontrola Energetická bilance

L740

Power Quality Zátěžové profily Veřejné osvětlení © Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

Grid Stream 6

Monitorování DT 4

PowerSense řídicí a monitorovací systém PowerSense řešení VN - Vnitřní provedení

VN - Venkovní provedení

NN - Vnitřní provedení

NN - Outdoor

Senzory

Řídicí/měřící moduly

COMs

3 pilíře PowerSense řešení

Zaměření na VN/NN sítě Údržba Modularita © Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

Nadzemní vedení

Smart Grid Systémový Integrator Soustavy podle spojení uzlu transformátoru

Zemní transformátory a vedení

5

Landis+Gyr PowerSense PowerSense: Optické senzory, Dohled, řízení a kontrola pro Smart Grid Aplikace

Přidaná hodnota    

Optické technologie senzorů pro VN sítě Snadná a bezpečná instalace Ucelené řešení a integrace ze SCADA a DMS systémy Flexibilní a modulární koncepce

Vysoký standard zákaznických služeb a efektivní řízení poruch (snižování provozních nákladů)  Rychlé reakční doby u poruch a jejich odstraňování  Snižování počtu a doby trvání výpadků (ukazatele SAIDI, SAIFI) Inovativní přístup k řízení sítí a měření kvality dodávky PQ  Porozumění a mapování stavů v síti  Zachování a ochrana investic do síťové infrastruktury  Identifikace problémů s kvalitou dodávky Plánování obnovy a modernizace sítí při optimální alokaci investic  Snížení požadavků na posilování sítí  Analýza zatížení a bilance na NN sítích  Dohledy a kontrola nad distribuovanou výrobou

© Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

6

Základní požadavky na EN50160  EN50160 

Definuje události a dobu sledování v souladu s normou

 S650 monitorovací funkce  

Odchylky napětí, vyšší harmonické a asymetrie (10min) zátěžové profily Krátkodobé poklesy s počítadlem, Krátkodobé přerušení (události delší než 3s)

 EN50160 reporty v nadstavbových systémech HES


7

Napěťová / Proudová nerovnováha  Měření 

Napěťová nerovnováha



Proudová nerovnováha

 Monitorování hodnot    Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

Události v registrech (0…10%) Průběhů v podobě zátěžových profilů Sledování komunikace 8

Přehled parametrů  Rozvodné společnosti mají zájem na efektivním fungování sítí a kompenzaci kapacitní složky energie a/nebo harmonických proudů  Sledované hodnoty na S650 slouží k výpočtu efektivity fungování sítí a zohlednění vlivů jalové složky energie a vyšších harmonických

cosφ ekv. ≤ cosφ1 =

Susanna Dörig | © Landis+Gyr | 13. Dezember 2012

 Okamžité a průměrné hodnoty  Cos Φ fáze 1, 2, 3  PF na fázi 1,2,3  P1,P2,P3  Q1, Q2, Q3

9

Měření (I) Okamžité hodnoty Napětí fáze-zem

V1,V2, V3

–

Napětí fáze-fáze

V12,V23,V31

● U1-2, U1-3 pouze

I1, I2, I3, IN

I1, I3

●

●

Φ vx,v1-Φix,V1

–

●

–

Činná energie (+/-)

P1, P2, P3, P-Total

P-Total

Jalová energie (+/-)

Q1, Q2, Q3, Q-Total

Q-Total

PF1, 2, 3,PF-Total

PF-Total

Fáze 1, 2, 3

Fáze 1, 3

THD fáze proudů/napětí (%)

Suma

Suma

THD činné energie (import/export)

Suma

Suma

Proudy Frekvence Fázové úhly Nesymetrie proudů/napětí

Účiník

THD fáze proudů/napětí (absolutní)

Zátěžové profily (1…60min) Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

10

Měření (II) Měřené hodnoty Energie (kvadranty, fáze, směr, reverse stop) Součtové kanály (virtuální nebo digitální stupy) Ztráty (OLA, NLA)

17 2 2 2

Harmonické zkreslení u činné složky Směr točení Registry energií a výkonů Sazby energií Celková energie

2 1

Sazby výkonů Účiník (pouze u kombinovaných elektroměrů) Poslední průměrný a max. výkon Max. ukládání hodnot (84 volitelných hodnot) Další registry Oprovozní doba

32 27 24 2 2x10 53 8

Zátěžové profily (1…60min) Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

11

Aplikace pro VN/NN sítě DTS: Retrofit VN/NN

Řízení dodávek do sítě

Identifikace poruch

µGrid Management

Aplikace

Aplikace

Aplikace

Aplikace

Vnitřní/Venkovní Dohled nad sítěmi VN Identifikace poruch & Lokalizace Trafo-/Power Quality Monitoring Měření zátěže RTU Funkce Volt/VAR Regulace Veřejné světlení, fakturace a dohledy Řízení aktiv v reálném čase V kombinaci ze Smart Meteringem

 Fakturace  Řízení dodávek  PQ Monitoring  Volt/VAR Regulace

Fault Location, Isolation, Service Restoration (FLISR)

 Regulace napětí  Kontrola a řízení zátěže  Lokální řízení dodávek a akumulace  Ostrovní provoz


S650 a Rogowského cívka

Integrace Rogowského cívky — Prototyp byl otestován — Vynikající výsledky


Smart Grid koncepce Cíle — Řešení pro VN/NN distribuční stanice

— Volitelně měření 3 vývodů — Rozšiřitelnost až na více jak 10 vývodů — Integrace SCADA a DMS systémů — Mod-bus, integrace dlms


Technický přehled Všeobecné informace — Přesnost 0.5%....2% (podle typu Rogowského cívky) — Provozní teploty: -40,70°C — Schválení EMC odolnost: EN 61000-4-X Bezpečnost, zkoušky : IEC 61558-1 CE Bezpečnost : 61010-1 třída IV — Rozměry závisí na variantě : — — — —

— — Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

Od 340x200x180mm Vnitřní a venkovní provedení

Rozšíření pro VN sítě (modul) Volitelný modul — Měření proudů na VN — Volitelně měření napětí na VN nebo NN

Funkcionalita — Detekce zkratů, zemních spojení na VN — Směr a vzdálenost poruch


SCADA Interoperabilita Komunikace — GPRS/3G, Ethernet, RS232,RS485, USB, WMAX — XML/HTTP, 61850, 870-5-104,DNP3, DLMS, Modbus

— Dálková parametrizace — Dálkový upgrade Firmware — Indikace poruch a Alarmy — Správa dat (30+ ukládání) — Časová synchronizace přes NTP, GSM, DNP3, 870-5-104


Toshiba řešení integrace Micro-EMS


Nadstavbové systémy a řídicí automatika Systémy EMS poskytují standardní funkce jako je plánování výroby, řízení zátěže a kontrolu síťových frekvencí. Funkcionalita EMS systémů zároveň umožňuje optimalizovat zatížení síťových prvků např. transformátorů, a tak prodlužovat jejich životnost.

Koncepce systému umožňuje dynamickou kontrolu a řízení sítí v kombinaci s akumulačními sestavami a záložními zdroji jako jsou přečerpávací stanice, vodní elektrárny a plynové zdroje s rychlým náběhem v řádu desítek minut.


19

Požadavky na funkcionalitu FUNKCE / PARAMETR

POPIS

Dohledy

D-SCADA standardní funkcionalita Síťová topologie

Síťová analýza

Výpočet zátěže sítě Třífázová analýza chování sítě

GIS

Standard GIS + mapování stavu sítě Mod bus (Ethernet)

Komunikační protokoly

IEC60870 DNP3.0 IEC61850(MMS)

Diagnóza

Včetně D-SCADA funkcí

Zálohování

Kontrola přes zálohový serverový systém （HA funkce ) （Ⅰ）TVR/RDT---Kontrola přívodů s využitím vícenásobného měření napětí

Kontrola napětí

（Ⅱ）Baterie---Systém napájení využívá vícenásobného měření napětí （Ⅲ）Kombinace I＋Ⅱ

RES kontrola

Tabulka příkazů v nadstavbovém systému a příslušných DLL

Regulace špiček

Výpočet zátěže a energetických špiček. Konverze SOC a DLL.

Bilanční fázová kontrola na NN

Výpočet fázové bilance na základě programovatelných DLL

FLISR

Identifikace výpadků a GIS vizualizace. Optimalizace obnovovacích procesů.

D-SCADA koordinace

Sledování dat přes standardní rozhraní

Landis+Gyr Správa majetku | M. Hladík| březen , 2014 Sledování a správa majetku ＤB

20

Požadavky na funkcionalitu FUNKCE / PARAMETR Dohledy

POPIS Provedení postaveno na LabView Mod bus (Ethernet) IEC60870

Komunikační protokoly

DNP3.0 IEC61850(MMS)

Diagnóza

Diagnostický systém, alarmy

Zálohování

Standardně jednoduchý způsob zálohování （Ⅰ）TVR/RDT-lokální napětí+Power flow direction (Kontrola odboček)

Kontrola napětí

（Ⅱ）Baterie --- kontrola lokálního napětí + směru toku energie （kontrola P/Q ) （Ⅲ）Kombinace I＋Ⅱ

RES Control

Kontrola PV/WT přes kontrolní tabulky

Regulace špiček

Kontrola sekundárních článků s pomocí SOC

NN fázová bilance

Korekce fázových asymetrií s pomocí kontroly P/Q.

FLISR

Provozní zařízení nastavené v souladu se seznamem příkazů


21

Systémová integrace Predikce spotřeby a výroby s kterou počítá systém při optimalizaci dodávek a odběrů.

EMS/SCADA

DLC Double Layer Capacitor optimalizuje spotřebu

DLC kapacita DLC Software

Kapacita akumulátorů

MDMS


Regulace napětí mEMS

Volt/Var Software

Datová centrála

mEMS Řídicí jednotka

Sekundární články

(*1) Přímá kontrola zátěže

První fáze Druhá fáze

Gridstream Collector DLC kontrola DLC Terminál

Kontrola napětí Volt/Var (DA)

Možnost ovlivňovat poptávku regulací napětí

Smart Meter/ Měření

Veřejné osvětlení

ZÁVĚR Požadavky na Smart Grids & Metering  Stabilita sítí a provozu zdrojů  

Integrace OZE a distribuované výroby Nová generace provozního měření

 Ochrana investic   

Integrace stávajících zařízení s novými technologiemi Propojení obchodního a provozního měření Efektivita investic, poměr cena výkon

 Úspory, snižování ztrát a ekologie    Landis+Gyr | M. Hladík| březen , 2014

Využívání nových technologií Celkové hodnocení PQ tj. poměr cena výkon Aktivní přístup k požadavkům zákazníka

Děkuji za pozornost


Landis+Gyr M. Hladík září, 2014

Recommend Documents