Referencje 11 października 2023
Cyfrowa transformacja warszawskiej sieci dystrybucji energii elektrycznej

Klient WAGO – wchodzący w skład międzynarodowej grupy energetycznej E.ON, warszawski OSD - Stoen Operator, który dostarcza energię elektryczną do ponad 1,1 mln odbiorców w stolicy, od wielu lat modernizuje infrastrukturę sieciową. Firma realizuje między innymi duży projekt automatyzacji pracy sieci, w którym bierze udział WAGO. Dostarczamy i wspólnie z naszym partnerem instalujemy szafy telemechaniki do zdalnego sterowania stacjami SN/nN i złączami kablowymi SN.

Cyfryzacja sieci elektronergetycznych z WAGO

Redukcją przerw w dostawach energii- wyzwanie dla OSD

Na skutek rosnących wymogów związanych z redukcją przerw w dostawach energii elektrycznej do klienta końcowego, Operatorzy Systemu Dystrybucyjnego (OSD) stają przed wyzwaniem usprawnienia działania systemów automatyki służących do zmniejszenia skutków awarii w głębi sieci. Nowoczesne rozwiązania telemechaniki WAGO wspierają działania na rzecz podtrzymania ciągłości dostaw energii elektrycznej do odbiorców końcowych oraz wpływają na ograniczanie obszarów, skutków oraz czasu trwania przerw w pracy sieci elektroenergetycznej. Wspomagają też integrację odnawialnych źródeł z siecią.

Podstawowym zadaniem działającego w czasie rzeczywistym systemu automatyki jest lokalizacja uszkodzeń w sieci SN i rekonfiguracja sieci poprzez wydzielenie uszkodzonego odcinka oraz przywrócenie zasilania odbiorcom końcowym. Aby to zrealizować niezbędne jest wyposażenie stacji transformatorowych i złącz kablowych w urządzenia realizujące poniższą funkcjonalność:

sygnalizację przepływu prądu zwarciowego w sieci SN
pomiary prądów i napięć linii
zdalne sterowanie i telesygnalizację rozdzielni SN i nN
łączność z obiektem z poziomu systemu SCADA
podtrzymanie zasilania obiektów sterowanych

Współpraca z warszawskim Operatorem Systemu Dystrybucyjnego

Wychodząc naprzeciw tym wyzwaniom, WAGO realizuje wspólnie z partnerem dostawy i wdrożenie szaf telemechaniki dla Stoen Operator, który podjął decyzję o wyposażaniu każdej nowej stacji SN/nN w zdalne wskaźniki zwarć oraz układy telemechaniki. Stoen Operator od kilku lat inwestuje w modernizację sieci w obszarze rozwiązań Smart Grid. Ułatwia to codzienne zarządzanie siecią dystrybucyjną .Dodatkowo, modernizacje pozwalają również na zmniejszenie oddziaływania systemu energetycznego na środowisko naturalne. Dzięki przeprowadzanym inwestycjom sieciowym zmniejszane są przerwy w dostawach energii elektrycznej. Dotyczy to zarówno sytuacji planowanych, jak i awaryjnego wyłączenia zasilania w sieci średnich i niskich napięć.

Szafy telemechaniki WAGO zapewniają zdalny dostęp z poziomu systemu SCADA z wykorzystaniem protokołów: DNP3.0, IEC60870-5 101/103/104 poprzez łączność GSM LTE. Nadzór nad rozdzielnicą SN i nN jest zapewnione poprzez zdalne i lokalne sterowanie pracą łączników oraz odwzorowanie stanu aparatów. Przy wykorzystaniu rozwiązań WAGO możliwa jest realizacja zaawansowanych systemów automatyki typu FDIR (przy współpracy z systemem SCADA). Bezpieczeństwo komunikacji zapewnione jest poprzez: IPsec, OpenVPN oraz szyfrowanie AES128. Dostarczane szafki nie wymagają również dodatkowych grzałek oraz wentylatorów ze względu na możliwość pracy w temperaturze: -40°C +70°C. Ważnym elementem szafy telemechaniki jest detektor zwarć umożliwiający pomiary prądów i napięć w sieci SN oraz zdalną detekcję przepływu prądu zwarciowego niezależnie od układu pracy sieci energetycznej. Dodatkową funkcjonalnością detektora zwarć jest rejestrator zdarzeń i zakłóceń. Dopełnieniem systemu telemechaniki jest autonomiczny system zasilania bezprzerwowego 230V AC / 24V DC wraz z jednostką sterująco-ładującą z możliwością komunikacji cyfrowej oraz sygnalizacji stykowej Uk. UPS zapewnia ochronę przed głębokim rozładowaniem oraz oferuje automatyczne testowanie baterii wydłużające czas eksploatacji wraz z predykcją żywotności akumulatorów (Battery Control).

Aplikacja WAGO Smart Grid – nowoczesne podejście do obsługi stacji elektroenergetycznych

Szafy telemechaniki WAGO to kompleksowe rozwiązanie, której obejmuje również przeznaczoną do obsługi urządzań aplikację. Aplikacja WAGO Smart Grid dostępna poprzez sterownik PFC200 oferuje przejrzysty interfejs użytkownika, upraszczając konfigurację, eksploatację oraz uruchomienie urządzeń telemechaniki na obiekcie. Narzędzie umożliwia konfigurację parametrów łączności z systemem SCADA oraz zapewnia obsługę różnych typów rozdzielnic SN i nN pozwalając na konfigurację ilości pól zdalnie sterowanych oraz wyposażonych w detekcję zwarć. Aby dopasować się do konkretnego obiektu, aplikacja pozwala na tworzenie i parametryzowanie listy sygnałów według wymagań lokalnego OSD. Wykorzystując web serwer dostępny w każdym sterowniku telemechaniki WAGO, redukujemy potrzebę stosowania dodatkowych narzędzi inżynierskich. W celu wsparcia pracy służb utrzymania ruchu, web server umożliwia zdalną wizualizację oraz diagnostykę obiektu: historia zdarzeń i zakłóceń, wyświetlanie statusów oraz pomiarów. Dodatkowo funkcją jest również możliwość przeprowadzania symulacji pracy układu w celu weryfikacji poprawności działania urządzeń oraz nastaw zabezpieczeniowy, co z pewności docenią służby uruchamiające uk. telemechaniki i automatyki zabezpieczeniowej na obiekcie. Zastosowanie aplikacji WAGO Smart Grid z pewnością skróci czas uruchomienia telemechaniki i wskaźników zwarć do niezbędnego minimum. Zapewni to również konfigurację dopasowaną do różnego typu obiektów SN i nN, co przełoży się na uproszczoną eksploatację stacji energetycznych.

Digitalizacja - kluczowy warunek do utrzymania najlepszych wskaźników niezawodności sieci

Digitalizacja sieci średniego napięcia to kluczowy warunek do utrzymania najlepszych wskaźników niezawodności w Polsce. Inwestycje Stoen Operator planowane na 2023 r. są częścią aktualnej strategii, która zakłada, że do 2026 roku 15 proc. wszystkich stacji SN/nN wyposażonych będzie we wskaźniki zwarć z komunikacją do systemu dyspozytorskiego SCADA, a 10% stacji — w rozdzielnice zdalnie sterowane. Działania te powiązane są ze strategią grupy E.ON, której jeden z trzech filarów - digitalizacja, bazuje na automatyzacji sieci dystrybucyjnej.

Na dzień dzisiejszy, szafy telemechaniki WAGO monitorują i sterują pracą ponad 300 stacji transformatorowych na terenie Warszawy. Ważnym aspektem współpracy są również usługi dodatkowe wykraczające po za standardowe dostawy urządzeń. WAGO zapewnia kompleksowe wsparcie na etapie od projektu po uruchomienie urządzeń na obiekcie. Korzystając z szaf telemechaniki operator zwiększa niezawodności dostaw energii oraz optymalizujesz pracę sieci obniżając koszty utrzymania i eksploatacji obiektów energetycznych.

Autor: Adrian Dałek
Kierownik zespołu branżowego energetyka

Referencje 11 października 2023 Cyfrowa transformacja warszawskiej sieci dystrybucji energii elektrycznej