TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE
Stosowanie nowoczesnych sterowników obiektowych przy modernizacji infrastruktury energetycznej w sieciach rozdzielczych SN Streszczenie
Wstęp
Eksploatacja elektrycznych sieci dystrybucyjnych SN staje się coraz bardziej skomplikowanym zadaniem dla Operatorów. Wyzwania stawiane przez rosnący popyt, konieczność integracji rozproszonych źródeł wytwarzania energii oraz starzejąca się infrastruktura - to tylko kilka z wielu aspektów, z których każdy z nich może wpływać na ogólną niezawodność sieci i co za tym idzie zadowolenie lub nie klienta. Nowoczesne sterowniki powinny odpowiadać nowym wyzwaniom i wymogom stawianym przy budowaniu i modernizacji stacji transformatorowych SN/SN lub SN/nN oraz monitoringu innych obiektów pracujących w infrastrukturze sieci kablowej i napowietrznej SN. Możliwość optymalizacji inwestycji dzięki systemowi otwartej modułowej platformy zgodnym z IEC61131-3 realizując dodatkowo funkcje RTU umożliwi szeroką implementację funkcji do rzeczywistych wymogów. Nowoczesne sterowniki integrują w sobie wiele funkcji takie jak: łatwa implementacja pod różną ilość pól oraz typy rozdzielnic, zdalne i lokalne sterowanie łącznikami, dostęp do konfiguracji poprzez serwer www, detekcję zwarć dla wszystkich typów uziemienia sieci. Dostarczają wielu informacji pomiarowych w czasie rzeczywistym pomocnych . Wyposażone często w wewnętrzną komunikację P2P umożliwiają realizacje zaawansowanych automatyk w układach scentralizowanych jak i rozproszonych w tym obszarowych systemach restytucyjnych zasilania typu Self Healing Grid, zdalnej automatyce SZR oraz stosowanej przy ważnych klientach. Kluczowym ostatnio staje się pewna i bezpieczna komunikacja sterowników instalowanych w głębi sieci z systemami nadzoru SCADA. Nowoczesne sterowniki obiektowe wyposażane są w systemy bezpieczeństwa zgodnie z normą PN-EN 62351 pomagające ochronić w ten sposób sieć dystrybucyjną przed niepożądanym dostępem oraz zapewniające bezpieczne operacje łączeniowe poprzez różne media komunikacyjne. Jedna modułowa platforma sprzętowa integrująca wiele funkcji ruchowych, pomiarowych, komunikacyjnych i diagnostycznych umożliwia szybkie dopasowanie się pod wymogi klienta przy realizacji i eksploatacji modernizowanych stacji. Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie zagadnień związanych z automatyzacją sieci SN z wykorzystaniem urządzeń produkcji Schneider Electric.
Sieci dystrybucyjne SN muszą przejść technologicznie do następnej generacji w celu sprostania wyzwaniom współczesnych wymogów zasilania wynikające ze zwiększenia zapotrzebowania na energię, bardziej rygorystyczne limity emisji CO2 i ostre ograniczenia wydatków operacyjnych (OpEx). Struktury sieci stają się coraz bardziej złożone w wyniku dynamicznej rozbudowy infrastruktury, mocy podłączanych nowych odbiorców (konsumentów i prosumentów), charakteru podłączanych rozproszonych źródeł energii lub innych odbiorników mających wpływ na zmiany parametrów sieci. Dla zachowania ciągłości i odpowiednich parametrów zasilania Operatorzy muszą patrzeć globalnie na to zagadnienie by unowocześniać strukturę sieci na różnych płaszczyznach. Wszelkie rozważania o tworzeniu lokalnych czy globalnych struktur automatyzacji i monitoringu parametrów sieci typu „SmartGrid” czy „Smart Metering” musi rozpoczynać się właśnie od sieci dystrybucyjnej, gdzie w ostatnich latach następuje znaczący rozwój. Szczególnie związane jest to z aglomeracjami miejskimi, gdzie wymusza się rozbudowę i zarazem modernizację sieci zasilania na średnim i niskim napięciu. W sieciach napowietrznych instalowane są rozłączniki i wyłączniki sterowane radiowo. Staje się bardzo istotnym element efektywności zarządzania pracą takiego systemu, gdzie kluczowymi elementami są media komunikacyjne oraz wielofunkcyjne sterowniki, które zarządzają wszystkimi urządzeniami zainstalowanymi na stacjach transformatorowych w głębi sieci zasilającej i dostarczają wszelkich informacji do systemów telemechaniki SCADA oraz systemów obszarowych ADMS. Obok monitoringu przepływu energii do odbiorców istotnym zagadnieniem jest szybka rekonfiguracja sieci podczas stanów zwarciowych. Kluczowy dla spółek dystrybucyjnych staje się czas reakcji poniżej 3 minut, którego przekroczenie wpływa na naliczanie wskaźników odnoszących się do długich i krótkich przerw w zasilaniu typu SAIDI i SAIFI, których zmniejszania, z roku na rok, rygorystycznie będzie domagał się Urząd Regulacji Energetyki. Instalowanie rozłączników wyposażonych w napędy oraz wielofunkcyjnych sterowników obiektowych staje się już powoli standardem. Takie wielofunkcyjne sterowniki często wyposażane są już w układy sterownicze, komunikacyjne, pomiarowe oraz umożliwiają detekcję przepływu prądów zwarciowych (FPI – Fault Passage Indicator) dla różnych typów uziemienia sieci.
50
URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2020
