Wprowadzenie inteligencji do wykresu liniowego

Technologie przemysłowe wciąż się rozwijają, a w dziedzinie monitorowania mocy i podstacji elektrycznych powstały dwie główne gałęzie. Z jednej strony zaawansowane systemy zarządzania dystrybucją (ADMS) napędzają innowacje w wielu obszarach nowoczesnego systemu kontroli nadzorczej i pozyskiwania danych (SCADA), zmieniając wszystkie aspekty od zaawansowanych trendów, zarządzanie alarmami i dynamiczne raportowanie. Z drugiej strony wykres jednoliniowy (SLD), który jest często uznawany za podstawowy element zastosowania SCADA w systemie monitorowania mocy, nie zmienił się zbytnio z biegiem lat.

Wprawdzie ADMS zapewnia zakładom energetycznym większą niezawodność, bezpieczeństwo i odporność, lecz jest skomplikowanym systemem, wymagającym znacznych nakładów finansowych, zasobów i czasu. Co z budżetami projektowymi, które są zbyt małe, aby zasadne było płacenie wysokich cen za zaawansowane systemy zarządzania dystrybucją lub takich, które szukają korzyści wynikających z części jego funkcji i właściwości? Gdyby spojrzeć na technologie udostępniane przez ADMS, można zyskać wgląd w to, jak mniej zajmujące zastosowanie SCADA może zapewnić korzyści wynikające z kluczowych funkcji ADMS mniejszym projektom.

Definiowanie wykresu jednoliniowego

W zakresie zarządzania mocą elektryczną wykres jednoliniowy (SLD — Single Line Diagram) lub wykres jednokreskowy jest zdefiniowany w formie wykresu blokowego, będącego graficzną prezentacją ścieżek przepływu mocy między jednostkami systemu. Elementy na wykresie nie przedstawiają fizycznej wielkości ani lokalizacji sprzętu elektrycznego, lecz są wspólną konwencją organizacji wykresu z zachowaniem jednakowej sekwencji od lewej strony do prawej, od góry do dołu, tak jak reprezentowana rozdzielnia czy inny agregat.

SLD jest powszechnie stosowany do dokumentowania przepływu energii i funkcjonalności elektrycznej podstacji i jest J najczęściej odwiedzanym ekranem w systemie monitorowania mocy SCADA.  Obecnie wiele obiektów wykorzystuje SLD jako bazę aplikacji SCADA i nie wymaga, aby SLD uwzględniał długość linii czy powiązań w fizycznej przestrzeni.

Aby zapewnić operatorowi uproszczony wgląd w status systemu zasilania, kluczową funkcjonalnością wykresu SLD jest automatyczne kolorowanie linii (ALC). ALC pokazuje bieżący stan przewodów, przekaźników, wyłączników, generatorów, urządzeń itd. wraz z określonymi podstawowymi informacjami na temat komponentów.

Ta funkcja wyświetla dane dotyczące monitorowania energii z sieci w różnych kolorach, dzięki czemu operator od razu wie, które elementy są lub nie są zasilane oraz, jakie są statusy określonych elementów w rozdzielnicy i dzięki temu może zapewnić płynne operacje. Ostatecznie, krytyczne znaczenie ma wiedza na temat funkcjonowania sieci, jakie operacje przełączania są dopuszczalne, czy występują problemy, czy wymagane są szybkie reakcje, czy może przegląd prawidłowego postępowania jest krytycznym czynnikiem sukcesu itd.

wydajność sieci dystrybucyjnej. Funkcje ADMS opracowywane dla zakładów energetycznych obejmują lokalizowanie, izolowanie usterek i przywracanie stanu; optymalizację parametrów volt/var; konserwację przez obniżanie napięcia; zarządzanie zapotrzebowaniem szczytowym oraz wsparcie dla mikrosieci i pojazdów elektrycznych.

Wraz z postępem w kierunku rozwoju inteligentnej sieci, lepsze zrozumienie i lepsza znajomość wszystkich komponentów na większą skalę — takich jak rozproszone zasoby energetyczne, gromadzenie energii i pojazdy elektryczne — oraz ich zależności od zrównoważonego zaopatrzenia i zapotrzebowania w całej sieci nabrały większego znaczenia.

Firmy tworzące produkty o działaniu jak systemy ADMS skorzystały na rozwoju zapotrzebowania producentów i dystrybutorów energii na lepszy podgląd na sieci. Doprowadziło to do pojawienia się wielu nowych funkcji, takich jak metody lepszej wizualizacji danych. Wraz z tymi zaletami pojawiają się równolegle nagłe wzrosty kosztów i złożoności. W przypadku projektów, w których zaawansowany system zarządzania dystrybucją (ADMS) i powiązane koszty infrastruktury wykraczają poza budżet, znalezienie bardziej opłacalnego systemu SCADA zapewniającego kluczowe funkcje ADMS staje się atrakcyjną alternatywą.

Kluczowe funkcje SCADA mogą czerpać z ADMS

Aby przyspieszyć rozwój technologii SCADA i zapewnić dostępność funkcji ADMS (zaawansowane systemy zarządzania dystrybucją) dla większej liczby obiektów, można skłonić się ku SLD. Co by było, gdybyśmy mogli wykorzystać sprawdzone technologie SCADA w SLD tradycyjnego systemu SCADA? Spójrzmy na kluczowe funkcje, które można zaczerpnąć z ADMS.

Obliczanie przepływu obciążenia i szacowanie stanu

Obliczanie przepływu obciążenia (LFC) można wykorzystać w mniejszych sieciach na poziomie podstacji w celu analizy procesu dystrybucji energii elektrycznej przez pomiar parametrów wejściowych i wyjściowych. Dzięki obliczeniom przed wykonaniem przełączenia, operator może zyskiwać informacje o możliwych przeciążeniach po wykonaniu polecenia sterującego. Dodatkowo obliczania dotyczące stanu N-1 stale sprawdza bezpieczeństwo przepływu zasobów.

LFC nie tylko oblicza aktywną moc, ale również uwzględnia ilość dostępnej mocy biernej. Może również obliczyć wszystkie dostępne topologie sieci, takie jak topologia gwiazdy, pierścienia czy siatki.

Jeżeli ilość zmierzonych danych nie jest wystarczająca dla LFC, większe sieci mogą pozyskiwać brakujące informacje za pomocą szacowania stanu (SE).

Edytor GIS

Inną integralną częścią systemu ADMS jest system informacji geograficznej (GIS). Definiuje i utrzymuje on dokładniejsze, kompletne sieci odwzorowując rzeczywiste lokalizacje linii i kluczowych komponentów (np. podstacji, rozdzielni, szynoprzewodów). Dzięki temu operator może monitorować status urządzeń elektrycznych, takich jak długość linii, oporność, parametry wejściowe i wyjściowe mocy oraz dokładnie lokalizować zasoby z poziomu dyspozytorni.

Nowoczesne rozwiązania SCADA pozwalają zakładom integrować GIS z architekturą SLD bez potrzeby stosowania pełnego pakietu ADMS (zaawansowane systemy zarządzania dystrybucją). Przykładowo, dzięki wbudowany moduł GIS w zenon Energy Edition, użytkownik może stworzyć ekran SCADA, zawierający ALC, widok mapy świata i tak dalej, oraz dodać drugą warstwę z elementami mapującymi pobranymi z map satelitarnych. Dane procesowe są następnie pobierane z systemu SCADA i mogą być wyświetlane online oraz offline.

Inteligentny wykres jednoliniowego z zenon

Wraz z pojawianiem się takich innowacji jak ADMS (zaawansowane systemy zarządzania dystrybucją), zakłady energetyczne coraz częściej starają się modernizować wykresy SLD wprowadzając bardziej inteligentne funkcje.

zenon Energy Edition od COPA-DATA zapewnia nowoczesne, obszerne rozwiązania SCADA, dostarczające diagram SLD z istotnymi funkcjonalnościami ADMS, takimi jak obliczanie przepływu obciążenia, szacowanie stanu i GIS. Z oprogramowaniem zenon zakłady mogą ulepszyć SCADA w bardziej dostępny i przystępny sposób współpracy z obecną infrastrukturą.

Ponad 30 000 projektów w branży energetycznej i infrastruktury na całym świecie to dowód na zaufanie dla oprogramowania zenon w zakresie projektowania, eksploatacji, monitorowania i optymalizowania procesów. Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak zenon może pomóc w osiągnięciu celów projektowych, przejdź do strony przejrzyj nasze rozwiązania lub skontaktuj się z nami dzisiaj.