Wydajna inżynieria HMI dla inteligentniejszych podstacji

fot. COPA-DATA

W podstacji, interfejs człowiek-maszyna (HMI) zapewnia pełną widoczność i kontrolę wszystkich procesów. Dzisiejszy, stale ewoluujący krajobraz energetyczny stawia nowe wymagania w zakresie zarządzania podstacjami, gdzie kluczowe znaczenie mają inteligentniejsze interfejsy HMI. Poniżej wyjaśniam, jak wdrożyć interfejs HMI, aby zapewnić prostotę i wydajność w zarządzaniu podstacjami.

Globalne cele zerowej emisji netto, rosnąca dywersyfikacja koszyka energetycznego i rosnące zapotrzebowanie na energię podkreślają potrzebę, aby podstacje pracowały zarówno inteligentniej jak i bardziej wydajnie. Wiąże się to jednak z wieloma wyzwaniami. Chociaż energia odnawialna jest bardziej ekologiczna, jest ona z natury nieciągła, co oznacza, że dostawy mogą być niestabilne. Szersze wykorzystanie rozproszonych zasobów energetycznych może być bardziej skomplikowane w integracji, a zasoby muszą być zoptymalizowane przy jednoczesnym utrzymaniu niezawodności i niskich kosztów. 

Aby poradzić sobie z tymi przeszkodami, niezbędne jest posiadanie systemów do kontrolowania i regulowania przepływu energii oraz obsługi dynamicznej sieci w podstacji. To właśnie w tym obszarze panele HMI mogą przynieść wymierne korzyści. Nowoczesne interfejsy HMI mają szeroki zakres możliwości, aby sprostać zmieniającym się wymaganiom podstacji. Mogą zapewnić scentralizowany wgląd w procesy w całej sieci i zapewnić świadomość sytuacyjną. 

Obejmuje to również awarie połączenia z centrum sterowania, a także kompleksowy wgląd w przeszłe zdarzenia, alarmy i zmierzone wartości. Oznacza to, że operator może w łatwy sposób uzyskać dostęp do ważnych informacji bez konieczności ręcznego zbierania danych z poszczególnych komponentów systemu - co w dużych podstacjach wysokiego napięcia z izolacją powietrzną może być żmudnym zadaniem.

Interfejs HMI dostarcza również jeszcze istotniejszych danych podczas niezbędnych okresowych testów przekaźników zabezpieczeniowych i umożliwia wyeksponowanie poszczególnych stanów każdego urządzenia IED oraz powiązanych z nimi przełączników. Ułatwia to proste i nieskomplikowane testowanie dla inżynierów ochrony i daje całościowy obraz tego, że wszystkie urządzenia działają skutecznie.

Wdrożenie interfejsu HMI może również potencjalnie zmniejszyć liczbę urządzeń wykonujących różne zadania automatyzacji w podstacji. Przejście ze sprzętu na oprogramowanie oznacza, że panel HMI może integrować nie tylko zadania HMI, ale także inne, takie jak interfejs komunikacyjny do systemów nadrzędnych oraz automatyzację kontroli podstacji. W tym przypadku HMI może funkcjonować bardziej jako jednostka centralna, koncentrując procesy i dane oraz tworząc zintegrowane rozwiązanie, bez konieczności wymiany danych między systemami.

Do tak skonfigurowanego systemu HMI, w celu zmniejszenia wysiłku inżynieryjnego można włączyć wiele parametrów, w tym funkcje ochrony, możliwość przesyłania informacji do centrum sterowania lub wyzwalanie automatycznych sekwencji sterujących. 

Oprócz tych zadań HMI ma kilka interesujących cech po stronie inżynieryjnej: kiedy chcemy przejść od inżynierii ręcznej do inżynierii automatycznej, wymaga to standardów, nie tylko z perspektywy regulacji prawnych, ale także z perspektywy użytkownika końcowego. Posiadanie tych standardów umożliwia przedsiębiorstwu definiowanie szablonów i opisów oraz łączenie ich w celu tworzenia gotowych do użycia aplikacji HMI lub automatyki. Platforma zenon firmy COPA-DATA posiada niezbędne interfejsy do automatyzacji wielu różnych procesów i etapów inżynieryjnych. 

Wykorzystanie zenon jako zintegrowanego systemu automatyki podstacji pozwala na szybsze i bardziej intuicyjne, sterowanie oraz monitorowanie, niż w przypadku systemów składających się z oddzielnych komponentów i systemów operacyjnych. Oznacza to, że inteligentne wykorzystanie platformy może znacznie zmniejszyć wysiłki inżynieryjne oraz zaoszczędzić tygodnie pracy. Może być nawet podłączona do wbudowanego hardware'u istniejących urządzeń, w celu zastąpienia systemu HMI, pozwalając na łatwą modernizację i eliminując koszty aktualizacji oraz części zamiennych.

Operatorzy podstacji mogą korzystać z pakietu zenon przeznaczonego dla podstacji. Wersja zenon Energy Edition zawiera wszystkie funkcje potrzebne do zaprojektowania wydajnego i w pełni zrealizowanego interfejsu HMI dla podstacji. Edycja ta zawiera wbudowany moduł do wykonywania poleceń sterujących, który obsługuje wyjątkowe sytuacje, mogące wystąpić podczas obsługi rozdzielnic wysokiego napięcia. Zapewnia niezrównaną świadomość sytuacji dzięki zintegrowanemu procesorowi, obliczającemu topologię sieci, dając użytkownikowi natychmiastową wizualizację stanu podstacji. 

Obsługa nowoczesnej podstacji może być złożona, ale zaprojektowanie wydajnego systemu HMI może uczynić ten proces prostszym i bardziej wydajnym, oszczędzając czas oraz zmniejszając zarówno wysiłek inżynieryjny, jak i ryzyko błędu. Oprogramowanie zenon Energy Edition firmy COPA-DATA zapewnia wszystkie narzędzia zintegrowanego interfejsu HMI dla inteligentniejszej i lepiej połączonej podstacji, która jest w stanie sprostać wyzwaniom współczesnego przemysłu energetycznego.

>> Obejrzyj nagranie webinaru Efficient Substation HMI Engineering.