Monitorowanie obiektów elektroenergetycznych SN i SN/nN

Rys. 4. Ex-SIMON_BTG/S z Ex-mBEL_S przystosowany do łączności poprzez sieć trankingową oraz poprzez sieć GSM (GPRS)

Rozbudowane możliwości komunikacyjne nowych sterowników

Powyższe urządzenia komunikują się z systemami nadzoru m.in. poprzez łącza bezprzewodowe (TRANKING, TETRA bądź GPRS). Opcjonalnie Ex-mBEL w wykonaniu _LVC może prowadzić łączność poprzez Ethernet (jeżeli jest on dostępny na obiekcie).

Ex-mBEL jest wyposażony w dwa kanały komunikacyjne wykorzystywane do łączności z terminalem Tetra (lub terminalem trankingowym) oraz modemem GPRS (Ex-MGP). Oba kanały mogą funkcjonować równocześnie. Możliwa jest również równoczesna obsługa dwóch sieci GSM/GPRS.

Do łączności z innymi urządzeniami (w tym z zasilaczem typu UPS lub z zewnętrznymi detektorami prądu zwarciowego Ex-ML_NBAS_D) służy kanał asynchroniczny z interfejsem do światłowodów plastikowych oraz dwa interfejsy RS 422/485. Wszystkie kanały są izolowane galwanicznie.

Sterownik posługuje się szeroką gamą protokołów komunikacyjnych, w tym MAP 27, TETRA, IEC60870-5-101, -103, -104, DNP3.0, MODBUS RTU, IEC 61107, DLMS czy PPP. Dzięki temu urządzenie może pracować jako koncentrator danych i konwerter protokołów.

Rys. 5. Schemat stacji SN/nN – prezentacja parametrów urządzeń, wizualizacja braku zasilania po otrzymaniu informacji o zdarzeniu

Zasilanie sterowników

Moduł Ex-mBEL jest zasilany napięciem = 24 (48) V. W przypadku sterowania rozdzielnią słupową urządzenie Ex-mBEL_S jest elementem wykonawczym sterownika Ex-SIMON_BGT/S. Dzięki zastosowaniu izolowanej termicznie, przeciwbryzgowej obudowy wykonanej z nierdzewnej blachy stalowej, sterownik ten może być instalowany na wolnym powietrzu. W skład sterownika Ex-SIMON wchodzi, m.in. zasilacz przystosowany do współpracy z zewnętrznymi szczelnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi (np. żelowymi) o pojemności do 20 Ah. Zasilacz może dostarczać energię nie tylko dla modułu wykonawczego Ex-mBEL_S, ale także dla zewnętrznych urządzeń zasilanych z 24 V (np. silnik napędu odłącznika słupowego) o wydajności ciągłej do 1 A (obwody sygnalizacyjne) i chwilowej (kilka sekund) do 16 A.

W przypadku nadzoru stacji SN/nN prowadzonego poprzez Ex-mBEL_LVC nieprzerwana praca urządzenia, w czasie zaniku napięcia na stacji, zapewniona jest dzięki zastosowaniu rezerwowego zasilania z podtrzymaniem bateryjnym (lub akumulatorowym).

Zasilanie rezerwowe może występować w dwóch wariantach:

• podtrzymanie pracy urządzenia, w celu przesłania informacji o stanie urządzenia do centrum dyspozytorskiego po zaniku napięcia,
• podtrzymanie pracy urządzenia, w celu przesłania informacji o stanie urządzenia do centrum dyspozytorskiego po zaniku napięcia oraz zasilanie obwodów sterowniczych o napięciu 24 V i maksymalnym prądzie 5 A.

Współpraca z systemem nadzoru

Urządzenie Ex-mBEL w wykonaniu _LVC oraz _S jest w pełni zintegrowane z systemem zdalnego nadzoru WindEx. Przesyła do niego w trybie zdarzeniowym informacje o pobudzeniach, zanikach itp. Dodatkowo, w zależności od rodzaju łączności, przesyła w trybie on-line informacje o pomiarach podstawowych wielkości elektrycznych (prądy, napięcia, moce, energie). Integrują się one w bazie danych systemu WindEx z innymi pomiarami i uczestniczą w tworzeniu bilansów, zestawień i raportów. W ten sam sposób mogą być również przesyłane podstawowe dane o jakości energii, które – trafiając do bazy danych WindEx – mogą być dalej przetwarzane. Na podstawie otrzymanej informacji ze sterowników obiektowych system WindEx automatycznie odwzorowuje na animowanych schematach stan łączników w stacjach zasilających sieć nN, rozpływ zasilania (uziemienia czy zwarcia) po tej sieci oraz przeprowadza analizę stanu zasilenia poszczególnych jej elementów. Potrafi także powiązać (na podstawie danych dostarczanych przez serwer informacji adresowej SIA) zgłoszenia odbiorców o zakłóceniach w sieci nN z miejscem zakłócenia oraz zdarzeniami, które mogą być potencjalną przyczyną tego zakłócenia (np. pracami planowymi, awariami na sieci wyższych napięć, przełączeniami na sieci itp.). Wszelkie akcje związane ze zmianą stanu obiektów są archiwizowane w dzienniku zdarzeń i wykorzystywane do analizy działań na sieci nN, jej awaryjności oraz oceny ciągłości zasilania. Współpraca systemów SCADA WindEx oraz WindEx AWAR, zajmującego się ewidencją i analizą zjawisk zachodzących w sieci, umożliwia otrzymanie informacji o ciągłości dostaw energii z dokładnością do pojedynczego przyłącza. Za pomocą systemu AWAR można prześledzić awarię, przeanalizować zdarzenia pod kątem braku zasilenia oraz sumarycznych czasów wyłączenia odbiorców i wielkości niedostarczonej energii. WindEx AWAR automatycznie wylicza wskaźniki SAIDI, SAIFI, MAIFI oraz dostarcza je w postaci gotowej do publikacji.

Korzyści ze zdalnego nadzoru obiektów elektroenergetycznych SN i SN/nN

Podsumowując: zastosowanie sterowników Ex-mBEL_S oraz Ex-mBEL_LVC do nadzoru obiektów zasilających sieć nN z jednej strony pozwala użytkownikowi na efektywny nadzór sieci poprzez dostarczanie informacji o rzeczywistym stanie jej elementów, z drugiej strony umożliwia przeprowadzanie dokładniejszych analiz jakości dostarczanej energii elektrycznej oraz niezawodności dostaw tej energii do odbiorców.