Nova IT arhitektura i aplikacije EMS sistema za potrebe centara by B7YhrSV

VIEWS: 0 PAGES: 19

									 Nova IT arhitektura i aplikacije EMS sistema za
potrebe centara upravljanja prenosnom mrežom


            G. Jakupović, M. Stojić, N. Čukalevski
              Institut "Mihajlo Pupin", Beograd
                            Srbija


             II Savjetovanje Crnogorskog komiteta CIGRE
                 Hotel Maestral, Pržno, 16. - 19.05.2011.
    Mrežne funkcije starog sistema

•   Aplikativna baza podataka (ABP)
•   Procesor mrežne topologije (NT)
•   Estimator stanja EES (SE)
•   Bus load forecast (BLF)
               Novi Sistem
Dodaje se ili se značajnije menja:
• Dispečerski proračun tokova snaga DLF
  (Dispatcher Load Flow)
• Analiza ispada CA (Contigency Analiza)
• Izvoz/uvoz podataka u nekoj standardnoj formi
  (UCTE.DEF ili CIM/XML)
• Procesor topologije (problemi u održavanju i
  implementaciji izvoza/uvoza)
• Aplikativna baza podataka
• Korisnički interfejsi
• Vezne aplikacije i drugo
Osnovna organizacija SCADA/EMS sistema
            Programske celine 1
• Sistem za akviziciju podataka i nadzorno upravljanje (SCADA)
• Aplikacioni programski interfejs SCADA sistema (SCADA API)
• Aplikacija za preuzimanje merenja i vraćanje estimiranih
  vrednosti na SCADA sistem (abp2scada). Neophodna merenja
  prosleđuje u „real-time“ instancu ABP-a. Iz ABP-a preuzima
  estimirane vrednosti radi prikaza na jednopolnim šemama
• Aplikacija za konverziju formata baze (abp_import)
• Aplikacija koja priprema ulazne podatke za procesor topologije
  (abp2nt). (u studijskom režimu)
• Aplikacija za uvoz podataka iz UCTE.DEF i CIM/XML formata
  (ucte_import)
• Aplikacija koja ciklično izvršava „real-time“ ciklus estimacije
  (abp2nt_rt)
• Editor aplikativne baze se koristi za modelovanje topologije i unos
  parametara EE opreme. Podaci se unose u tzv. „master“ instancu
  ABP
              Programske celine 2
•   Korisnički interfejs mrežnih aplikacija. Osnovni interfejs omogućava
    prikaz „real-time“ estimiranih vrednosti na jednopolnim šemama i ručno
    pokretanje analize sigurnosti. Poseban deo interfejsa je namenjen
    studijskim analizama.
•   AGC - Održava frekvenciju sistema i snagu razmene.
•   Sekundarni regulator SMM UCTE bloka. Koordiniše rad sekundarne
    regulacije članica bloka.
•   Programski paket za određivanje mrežne topologije (MT) Generiše
    topologiju i vrši alokaciju merenja, generiše parametre ekvivalentnog
    modela mreže u obliku čvorovi-grane i druge ulazne podatke neophodne za
    rad estimatora.
•   Programski paket za estimaciju stanja (SE)
•   Programski paket za procenu opterećenja čvorova (BLF) vrši
    kontinualno ažuriranje istorijskih podataka o opterećenjima potrošačkih
    čvorova
•   Programski paket za analizu sigurnosti. Dispečerski proračun tokova
    snaga DLF (Dispatcher Load Flow) i analiza ispada CA (Contigency
    Analysis).
NOVI PROGRAMSKI MODULI 1

 Aplikacija za preuzimanje merenja i vraćanje
estimiranih vrednosti na SCADA sistem
(abp2scada)
Aplikacija ciklično iz „real-time“ instance
aplikativne baze učitava rezultate poslednje
uspešne estimacije i upisuje ih, posredstvom
SCADA C++ API-ja, u VIEW2 segemente
deljene memorije. Zatim iz SCADA segmenata
deljene memorije učitava potrebna merenja i
statuse rasklopnih aparata i upisuje u tabele
„real-time“ ABP sa odgovarajućim vremenskim
tagom. Izvršava se na SCADA serverima.
 NOVI PROGRAMSKI MODULI 2

• Aplikacija za uvoz podataka iz UCTE.DEF ili
  eventualno CIM/XML formata (ucte_import)
• Podaci se upisuju u UCTE instancu ABP čiji se
  kompletan sadržaj automatski kreira na bazi
  sadržaja ulaznih fajlova. Kada se uvozi iz
  UCTE.DEF formata, a da bi se omogućile
  modifikacije radi studijskih analiza sigurnosti,
  dodaju se virtuelni prekidači koji omogućavaju
  ručno isključivanje opreme i delova mreže. Ovo
  je neophodno usled nepostojanja potrebnih
  rasklopnih aparata u modelu.
 NOVI PROGRAMSKI MODULI 3

• Aplikacija za konverziju formata baze
  (abp_import)
• Aplikacija obezbeđuje konverziju aplikativne
  baze prethodne verzije sistema u novi format.
  Najvažnije razlika između starog i novog formata
  je u tome što u ranijem modelu topologije nije
  postojao entitet „toploškog čvora“ već je
  povezanost opreme i elemenata modelovana
  preko liste međusobnih veza polova elemenata.
  NOVI PROGRAMSKI MODULI 4

Editor aplikativne baze
  NOVI PROGRAMSKI MODULI 5

Korisnički interfejs EMS aplikacija
 Novi procesor mrežne topologije (MT) 1

• U starom procesoru nije postojao entitet „toploškog
  čvora“. Novi MT u potpunosti orijentisan na čvorove i
  grane, a ne više na višepolne elemente mreže i njihovu
  povezanost.

• U prvoj fazi se "topološki" čvorovi, tj svi mogući krajevi
  rasklopnih aparata, spajaju u odgovarajuće "električne"
  ili agregirane čvorove kroz procesiranje povezanosti
  uključenih rasklopnih aparata.
• U drugoj fazi procesiranja topologije grane predstavljaju
  dalekovode i transformatore, a čvorovi su električni
  čvorovi. Procesiranjem povezanosti grana se formiraju
  električna ostrva.
 Novi procesor mrežne topologije (MT) 2


• Elementi mreže se modeluju preko Y
  četvoropola kao generalnijeg modela od Pi
  ekvivalenente sheme. Ovim je omogućeno i
  modelovanje transformatora sa pomerajem
  faze.
• Dodeljivanje agregiranih merenja po završetku
  procesiranja. Ukoliko neko od merenja napona
  previše odstupa od ostalih merenja napona u
  istom električnom čvoru, takvo merenje se
  opciono odbacuje.
• Odredjivanje energizovanosti
Analiza Sigurnosti: Dispečerski proračun
            tokova snaga (1)
• Primenjuje se standardni puni Newton-Raphson
  algoritam.
• Na osnovu zadatog baznog slučaja (Base Case)
  dobijenog od estimatora stanja iz realnog
  vremena ili istorijskih arhiva.
• Operator ima mogućnost da vrši editovanje
  baznog slučaja u smislu uključivanja ili
  isključivanja opreme kako bi proverio da li dolazi
  do narušavanja nekog od strujnih ili naponskih
  ograničenja pre nego što se izvrši neka stvarna
  upravljačka akcija.
Analiza Sigurnosti: Dispečerski proračun
            tokova snaga (2)
• Uslov za sprovođenje funkcija analize sigurnosti
  (DLF i CA) je opservabilnost celog sistema.
  Dozvoljeno je više električnih ostrva.
• Upravljačke akcije se definišu preko grafičkog
  korisničkog interfejsa povezanog sa ABP-om.
  Podatke o baznom slučaju koje je estimator
  proračunao neophodno je vratiti u ABP da bi
  posle izvršenih upravljačkih akcija bili ponovo
  servirani procesoru topologije pre poziva neke
  od funkcija analize sigurnosti.
• Procesor topologije u režimu analize sigurnosti
  određuje tipove električnih čvorova u smislu
  Load Flow proračuna (balansni, PV, PQ, Q-teta).
      Analiza Sigurnosti: Analiza ispada
                 (Contigency Analysis)
• Pruža mogućnost analize tokova snaga za unapred
  definisanu listu ispada elemenata prenosne mreže
  primenjenih nad baznim stanjem mreže preuzetog ili iz
  realnog vremena ili iz istorijskih arhiva.
• Za svaku kombinaciju liste ispada se vrši proračun
  tokova snaga i proverava da li dolazi do narušavanja
  ograničenja koji mogu uticati na sigurnost sistema.
• Liste ispada se definišu kroz grafički korisnički interfejs
  pri čemu svaki ispad može predstavljati bilo koju
  kombinaciju elemenata prenosnog sistema.
• Prilikom ispada neke grane može doći do cepanja mreže
  tako da je nophodno pre proračuna tokova snaga izvršiti
  i topološke provere na pojavu novih ostrva.
Generisanje izveštaja korišćenjem XML Style
                Sheet-ova
                 Zaključak
Sistem je unapređen iz dva osnovna razloga:
• Prvi, da bi se omogućila nova funkcionalnost
  kroz nove aplikacije za potrebe analize
  sigurnosti (u real-time-u i studijskom modu) i
  mogućnost izvoza i uvoza podataka u
  zahtevanoj standardnoj formi (kakve su
  UCTE.DEF i CIM/XML) koja se zahteva u
  zajedničkom radu EES na Evropskom prostoru.
• Drugi razlog za unapređenje je ležao u potrebi
  da se pojednostavi i unapredi proces održavanja
  softvera i podataka sistema, u kom smislu su
  realizovane u radu opisane tehnološke izmene.
HVALA NA PAŽNJI!

								
To top