ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ Охрид 3 6 октомври 2001 Biljana Cvetkoska, dipl. el. in`. Elizabeta Solakova, dipl. el in`. JP "Elektrostopanstvo na Makedonija" Podru`nica "Elektrodistribucija" - Skopje EMS i DMS funkcii na SINAUT Spectrum sistemot za dale~insko upravuvawe Abstract: During the early years of the computer industry, electric utilities introduced computer systems as separate standalone systems, each with a specific task giving rise to the term "islands of automation". Frequently different computer systems required entry and maintenance of identical data, which placed a substantial burden on the utility. With the advent of networking technology and the development of LAN and WAN standards, it is now possible to connect these systems together, with resultant improvements in usability and reduction in maintenance costs. Interfaces are created for connecting together the SCADA, EMS and DMS systems. This allows the exchange of operational data in real time, real time load control, different kinds of analyzes, planning, fault location, fault isolation and system restoration, online load flow calculation e.t.c. The EMS and DMS applications, based on the operators needs and demands, as well as the fast fault location and isolation give a great help in minimizing the fault influence, reducing the fault duration and the number of customers affected by it. SINAUT Spectrum sistemot se sostoi od posebni funkcionalni podsistemi, raspredeleni na optimalen broj na rabotni stanici i serveri. Mo`nosta za istovremen pristap do bazata na podatoci od strana na site serveri i rabotni stanici i istovremento izvr{uvawe na pove}e kalkulacii doprinesuva do najmali mo`ni vremiwa na odziv. Modularnata struktura na SCADA/EMS/DMS sistemot e prika`ana na slika 1. Modularnata i distributivnata arhitektura na SINAUT Spectrum ovozmo`uva najrazli~ni konfiguracii na SCADA sistemi od najmali do najgolemi EMS ili kombinirani SCADA/EMS/DMS sistemi. P35-04
P35-04 2/7 Slepa plo~a Kon drug kontrolen centar Interfejs kon slepata plo~a Administrator i arhivi Operatorska konzola Operatorska konzola Rezerva Eksperten sistem Gateway Akvizicija na podatoci SCADA EMS Kontrola i upravuvawe Proben simulator DMS Bridge Kon / od podstanici Osnovni komponenti Hot stand by rezervi slika 1. Arhitektura na SCADA/EMS/DMS sistem Baza na podatoci EMS funkcii EMS pretstavuva zna~ajna poddr{ka na operatorot vo brz i siguren pristap do tekovnata sostojba na mre`ata. Osnovni funkcii se: Kontrola na sekvenci - Procesen mod. Funkciite na podsistemot za analiza na mre`ata rabotat so momentalnite analogni vrednosti i statusite na prekinuva~ite; - Studijski mod. Analizata na mre`ata se vr{i so kopija od bazata na podatoci t.e. so presmetani veli~ini, arhivirani vrednosti i prognozirani vrednosti. Procesirawe na sostojbata na mre`ata. Vrz osnova na topolo{kite razvojni funkcii na SCADA podsistemot, ovaa funkcija ovozmo`uva analiza na povrzanosta na mre`ata i utvrduvawe na topologijata na energetskiot sistem. Reducirawe na mre`ata. Ovaa funkcija ovozmo`uva namaluvawe na dimenziite na golema nadvore{na mre`a vo ekvivalentna mre`a - model za presmetuvawe na vlijanieto na nadvore{nata (neispitana) mre`a vrz vnatre{nata (ispitana) mre`a. Zavisno od nadvore{nata mre`a - model izbrana kako energetski sistem, redukcijata se sostoi od - Offline redukcija na mre`ata za "dale~ni" nadvore{ni mre`i; i - Online redukcija na mre`ata za "bliski" nadvore{ni mre`i. Bus Scheduler. So ovaa funkcija se odreduvaat aktivnata i reaktivnata snaga za dovodnite poliwa kako i naponskite magnitudi za individualni generatori. Opredeluvawe na sostojbite. So ovaa funkcija, vrz osnova na tekovnite merewa i pseudo-merewata od bus scheduler (BS) se presmetuvaat optimalniot, konzistentniot, so namalen broj na gre{ki podato~en set.
P35-04 3/7 Kalkulacija na protokot na energija - Presmetuva protok na aktivna i reaktivna snaga, naponski magnitudi i fazni agli; - Nudi offline (vo studija mod) re{enija za razli~ni uslovi vo mre`ata pri {to gi presmetuva site MW, MVar, A, kv i fazni agli, gi proveruva nivnite grani~ni vrednosti. Kalkulacija na kaznen faktor (Penalty Factor Calculation). Namenata na ovaa funkcija e kalkulacija i upravuvawe so kaznenite faktori na zagubite, so cel da se zemat vo predvid zagubite pri prenosot na energijata koga se minimiziraat tro{ocite pri generiraweto. Online kalkulacija na kusa vrska. Kalkulacijata na kusa vrska se koristi za presmetuvawe na vrednostite na kusa vrska na elementi od mre`ata koi se vo defekt, pri {to vrednostite se sporeduvaat so sostojbite na site prekinuva~i povrzani na sobirnicata koja e pod kusa vrska. Optimizacija na protokot na energija. Optimizacijata nudi podfunkcii so koi se generiraat odredeni re{enija koi gi optimiziraat performansite na energetskiot sistem se dodeka ne se zadovolat site operativni ograni~uvawa. Voltage/Var kontrola e aplikacija za kontrola na reaktivnata snaga za da se minimiziraat zagubite vo aktivnata snaga na mre`ata; Emergency Constrained Dispach. Preraspredeluvawe na teretite vo mre`ata so cel da se minimiziraat tro{ocite; Active Power Remedial Action. Kontrola na aktivnata snaga, eliminirawe na postoe~kite preoptovaruvawa so minimalen broj na prefrluvawa na teretite. Presmetuvawe na nepredvidlivi nastani. Namenata na ovaa funkcija e da se odredi sigurnosta na energetskiot sitem pod specifi~ni mo`ni sostojbi vo mre`ata. Pri toa, so ovaa funkcija se odreduva efektot na nepredvidlivosta na tekovniot sistem; se predupreduvaat operatorite {to mo`e da se slu~i pred navistina da se slu~i; se izvestuva samo za najlo{ite problemi kako {to se pretovarite i naponskite problemi. DMS funkcii Momentalno, operatorite vo Dispe~erskiot centar informaciite za defektite vo energetskata mre`a gi dobivaat preku telefonskite povici od potro{uva~ite. Ova, kako i ra~noto a`urirawe na sostojbata na energetskata mre`a, koe se vr{i na slepa plo~a, doveduva do nekompletna, nenavremena i neprecizna informacija, kako i mo`nost za pojava na gre{ki pri manipulaciite i dolgo vreme na otklonuvawe na defektite. Za zadovoluvawe na potrebite od podobro informirawe i kontrola na elektroenergetskite distributivni mre`i voveden e DMS (Distribution Management System) kako integriran del na SCADA sistemot. Negovata otvorena arhitektura, prika`ana na slika 1, gi zadovoluva barawata na dispe~erskite centri, pri {to ostava prostor za nadogradba, nadminuvaj}i gi mo`nostite na PC-baziranite sistemi. DMS aplikaciite se razvivani vrz osnova na barawata i potrebite na operatorite, me u koi najzna~ajni se: Sistemski interfejsi Prekinuva~ki funkcii - SPM (Switching Procedure Management); - Prostorno prebaruvawe i kontrola.
P35-04 4/7 Defekti vo mre`ata - Locirawe na defekti; - Izolirawe na defektnite segmenti. Kalkulacii vo mre`ata - Topolo{ka obrabotka; - Mo}nosti vo distributivniot sistem; - Volt/Var kontrola; - On-line kusi vrski; - Predviduvawe na opteretuvaweto. Sistemski interfejsi. Edna od glavnite karakteristiki na distributivnite mre`i e golemiot broj na informacii, za ~ie vnesuvawe i a`urirawe postojat odredeni alatki vo DMS sistemot. No, postoi i mo`nost za povrzuvawe so drugi sistemi, kako {to se AM/FM/GIS, sistem za registracija na defekti, sistem za kontrola na tovarot vo mre`ata i dr. Ovozmo`ena e razmena na podatoci me u niv, vklu~uvaj}i gi tuka i geografskite mapi na distributivnata mre`a, kontrolni signali za tovarite vo mre`ata i sl. Prekinuva~ki funkcii. SPM im ovozmo`uva na operatorite vo dispe~erskiot centar mo}ni alatki za kreirawe, nadgleduvawe i izvr{uvawe na kontrolni zada~i preku definirawe na prekinuva~ki operacii (na primer vklu~uvawe i isklu~uvawe na prekinuva~i) nad elementi na mre`ata ili preku koristewe na ve}e predhodno definirani proceduri. Prekinuva~kata procedura mo`e da se izvr{i i kako simulacija, so {to odnapred mo`at da se vidat efektite koi }e nastanat vo mre`ata. slika 2. Prikaz na SPM funkcijata
P35-04 5/7 Funkcijata za prostorno prebaruvawe i kontrola im ovozmo`uva na dispe~erite da selektiraat i nadgleduvaat pove}e elementi istovremeno. Na primer, site prekinuva~i vo selektiranata oblast mo`at da se markiraat so edna operacija istovremeno. Defekti vo mre`ata. DMS gi vklu~uva i funkciite so koi dispe~erite }e mo`at da gi lociraat mo`nite pri~initeli na defekt ili ispad. Za taa cel se koristat informaciite koi pristignuvaat od sistemot za registrirawe na defektite od potro{uva~ite i od samiot distributiven sistem preku sledewe na sostojbata na elementite i uredite. Po lociraweto na defektot ili ispadot, so analiza se dobiva lista na prekinuva~i koi mo`at da se otvorat za da se izoliraat elementite markirani kako defektni, se procenuva tovarot koj e zaguben so izoliranata sekcija, a ostvarena e i mo`nosta za analiza na razli~ni strategii za povtorno vra}awe pod napon na uredite kaj koi ne postoi defekt. Vrz osnova na dobienite rezultati od analizata se vr{at sporedbi, pri koi se zemaat vo predvid opteretuvawata, naponskite ograni~uvawa, minimiziraweto na zagubite, minimiziraweto na brojot na potro{uva~ite koi }e ostanat bez elektri~na energija i sl. Po seto ova dispe~erite mo`at da gi prevzemat soodvetnite akcii. Pojavata na ispadi i defekti, kako i prevzemenite akcii za nivno otklonuvawe mo`at da se memoriraat za nivno pregleduvawe vo idnina. Kalkulacii vo mre`ata. So pomo{ na funkcijata za pratewe na sostojbata na mre`ata mo`e da se utvrdi dali postoi elektri~na vrska me u dva ili pove}e elementi od mre`ata ili da se izvr{i prebaruvawe na site elementi koi elementot zadaden od operatorot gi napojuva (pravec nadole) ili site elementi preku koi zadadeniot element se napojuva (pravec nagore). Rezultatite se prika`uvaat so specijalno boewe na grafi~kiot prikaz na distributivnata mre`a. slika 3. Prikaz na tracing funkcijata Topolo{koto boewe na mre`ata dava preglednost vo brzoto sogleduvawe na sostojbata na elementite vo mre`ata, preku nivnata momentalna oboenost. Na toj na~in
P35-04 6/7 lesno se zabele`uva koi segmenti od mre`ata se napojuvaat, a koi ne, dali postoi kusa vrska na nekoj element so zemja, pojava na nenormalni sostojbi i sl. DPF (Distribution Power Flow) funkcijata se bazira na topolo{kiot model vo realno vreme, dale~inski prenesenite i presmetanite merni vrednosti, informaciite za dol`inata na vodovite i nivnite impedansi, kontrolnite parametri, kako i na ra~no vnesenite podatoci. Funkcijata se aktivira po pojava na odreden nastan ({to }e predizvika promena vo topolo{kiot model) ili po barawe na operatorot. DPF gi analizira }eliite koi se afektirani od nastanatata promena. Kako rezultat se dobivaat informacii kako {to se: momentalnite vrednosti na naponite vo odredeni to~ki, polo`bata na regulacionite prekinuva~i, zagubite (vo kw i kvar), naponite na site sobirnici, naponite koi ne se vo dozvolenite granici, strujata i tovarot vo }eliite i sl. Volt/VAr kontrolata gi sledi vrednostite na naponite i snagite vo distributivnata mre`a. Vrz osnova na izvr{enata analiza prepora~uva akcii so koi }e se namalat zagubite vo mre`ata, }e se izbegne nadminuvaweto na grani~nite vrednosti na naponite i snagite i sl. Funkcijata on-line kusa vrska vrz osnova na podatocite dobieni vo realno vreme od DPF gi sporeduva sostojbite na kusa vrska so tekovno postavenite parametri na za{titnite relei. Vo slu~aj na nekonzistentnost, na operatorot mu se nudi mo`nost za prevzemawe na soodvetni akcii. Na operatorot mu e dadena i mo`nost na off-line inicirawe na kusa vrska so cel da se analiziraat posledicite od nea. Funkcijata za predviduvawe na tovarot mu ovozmo`uva na operatorot na najdobar mo`en na~in da go presmeta tovarot na nivo na }elii do 10 dena odnapred. DMS sistemot e implementiran i vo postoe~kiot SCADA sistem koj se koristi vo Dispe~erskiot centar na "Elektrodistribucija"-Skopje. Me utoa, toj so svoite funkcii e samo elektronska zamena na postoe~kata slepa plo~a vo Dispe~erski centar. So nadograduvawe, so prethodno spomenatite funkcii, }e se postigne pogolema funkcionalnost na sistemot. Na slika 4 e prika`an {ematski dijagram na del od distributivnata elektroenergetska mre`a. Razli~ni boi se koristat za prika`uvawe na razli~ni sostojbi vo mre`ata i toa: beznaponska sostojba - siva boja pod napon - 10kV nivo-crvena boja i 0.4kV nivo-crna boja zazemjeno ili dozemen spoj - `olta boja nenormalna sostojba - bela boja Koristeni se slednite simboli vo grafi~kiot prikaz: 92 34-10/0.4 kv trafostanici koi ne se sopstvenost na "Elektrodistribucija"-Skopje - 10/0.4 kv trafostanici koi se sopstvenost na "Elektrodistribucija"-Skopje - kabelska vrska, - vozdu{na vrska - kabelska glava - razdeluva~ (vklu~en), - razdeluva~ (isklu~en) - razdeluva~ (zazemjen)
P35-04 7/7 526 56 TS 110/10kV "G.PETROV" IZV 9 IZV 15 IZV 23 IZV 31 IZV 21 IZV 27 IZV 14 359 14 46 373 17 15 16 1062 37 36 35 482 12 997 530 872 398 11 10 570 861 984 990 892 38 13 586 1056 1174 401 40 571 39 510 45 511 857 870 871 481 42 1161 41 500 43 562 9 44 576 1116 423 540 Karpos Vlae Kuprum 29 Noemvri TS 110/35/10kV "ZAPAD" slika 4. Distributivna elektroenergetska mre`a Kako dopolnitelni informacii za operatorite se nudat i ednopolnite {emi na 10/0.4kV transformatorski stanici, so informacii za karakteristikite na vgradenata oprema, so legenda za 0.4kV izvodi i generalni informacii za samata trafostanica (primer e prika`an na slika 5). slika 5. Ednopolna {ema na 10/0.4kV transformatorska stanica