CIGRE 2015 - Vizuelizacija SCADA Sistema u NDC-u Crne Gore

  • View
    10

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

The article is based on visualization of existing SCADA system which was done primarily to better understand the current state of the system, faster access to important information for the management of the system, quality and modern looks, compact of space used on the display

Transcript

CRNOGORSKI KOMITET MEUNARODNOG VIJEAZA VELIKE ELEKTRINE MREE - CIGRE

Damjan Krivaevi[footnoteRef:1] [1: Moskovska 39, 81000 Podgorica, Crna Gora]

CGES AD Podgoricadamjan@t-com.me

VIZUELIZACIJA SCADA SISTEMA U NDC CRNE GORE

KRATAK SADRAJ

Predmet rada je vizuelizacija postojeeg SCADA sistema koja je uraena prvenstveno radi boljeg uvida u trenutno stanje sistema, breg pristupa bitnim informacijama za voenje sistema, kvalitetnijeg i modernijeg izgleda, kompaktnije iskoritenog prostora na displeju. Za razliku od primarne SCADA-e ova SCADA ne obavlja komandne funkcije i nema sistem za regulaciju generatorskih jedinica, to ne znai da u budunosti nee imati ove opcije.

Kljune rijei: SCADA, upravljanje, vizuelizacija, elektroenergetski sistem Crne Gore

VISUALISATION OF SCADA SYSTEM IN MONTENEGRO NDC

ABSTRACT

The article is based on visualization of existing SCADA system which was done primarily to better understand the current state of the system, faster access to important information for the management of the system, quality and modern looks, compact of space used on the display. The difference between primary SCADA system and this one is that visualated one is incapable of command functions and there is no system for the regulation of generating units, what does not mean it will be so in the future.

Key words: SCADA, menagement, visualization, Montenegrin electrical transmission system

1. UVOD

EES Crne Gore sastoji se od 400/220/110 kV povezane mree koja ima preko 1300 km dalekovoda, tri elektrane i 21 transformatorsku stanicu (TS). Maksimalno satno optereenje dostie do 720 MW, a godinja potronja je oko 4500 GWh. Ovaj sistem se prostire na 14900 km2 to je prikazano na slici 1.

Slika 1. Karta prenosne mree: 400 kV crvena, 220 kV zelena, 110 kV crna

Za navedeni elektroenergetski sistem u okviru NDC Crne Gore razvijena je SCADA koja prikuplja podatke, obavlja bazina procesiranja i iste prosleuje aplikacionim programima vieg nivoa u okviru sistema za nadzor rada EES-a u realnom vremenu. Meu podacima koji se prikupljaju iz EES-a spadaju: analogna mjerenja (naponi sabirnica, aktivne i reaktivne snage i struje), statusne signalizacije (poloaji rasklopnih aparata) i stanja brojila elektrine enegrije.

1. PRIMARNA SCADA

2.1. Grafiki prikaz

Glavni ekran aplikacije koji je aktivan cijelo vrijeme prikazan je na slici 2.

Slika 2. Osnovni ekran SCADA aplikacije

Ovaj displej se prostire preko cijelog ekrana, nema opciju minimiziranja (namijenjen je da uvijek bude on top) i kompletna komunikacija dispeera sa sistemom ide preko njega. Mi je glavno sredstvo za komunikaciju sa SCADA-om pa se sve funkcije obaljaju preko njega, uglavnom preko kontrolnog panela koji se nalazi sa desne strane ali i preko itave povrine koja je aktivna.Kada se ukazivaem mia doe iznad nekog od dugmadi na komandnom panelu, ukaziva promijeni oblik preobrati se u ruku sa ispruenim kaiprstom, i pojavi se tool-tip sa tekstom koji opisuje akciju koju moemo da izvrimo.

2.2. Vizuelizacija i alarmiranje Ovo predstavlja u stvari najvidljiviji dio SCADA-e preko kojeg dispeer komunicira sa EES-om. Interfejs koji je prikazan na prethodnoj slici je mijenjao svoj izgled i data je predposlednja verzija ali u biti se nije mnogo toga promijenilo od tada sem to su dodati neki budui projekti tipa trasa dalekovoda i obnovljivih izvora energije.

Procedure koje obavaljaju vizuelizaciju su veoma precizno tajmirane, pa ciklino zahvataju podatke iz baze i u skladu sa postavljenim vrijednostima alarmnih zastavica obavaljaju odreene aktivnosti. Zadatak vizuelizacije je da prikae trenutno odnosno real-time stanje u sistemu koje je dispeeru najvanije. Za prikaz aktivne i reaktivne snage, postoji preklopka pored koje stoje oznake P i Q kojom se moe manipulisati u svakom momentu. Standardno se prikazuju aktivne snage. Trenutni uvid u stanje sistema omoguuje tabela koja se nalazi na lijevoj gornjoj strani ekrana a prikazuje trenutne vrijednosti totala, konzuma i odgovarajuih odstupanja. Za detaljniju analitu i uvid u stanje sistema razvijen je instrument sa pokretnom trakom koji se startuje klikom na jednu od ikonica sa kontrolnog panela, a prikazuje etiri najvanije sistemske veliine dva konzuma i dva totala. Jednopolne eme se prikazuju na jednostavan nain, klikom odgovarajueg simbola tj. imena trafostanice na globalnoj emi EES. Na sledeoj slici (sl. 3.) dat je izgled HE Piva gdje se vidi jednostavnost i kompaktnost izrade.

Slika 3. Jednopolna ema HE Piva

Uklopno stanje objekta se postavlja dijelom od strane operativnog dispeera a dijelom je automatsko. Status prekidaa, koji je prikazan etvrtastim simbolom je automatski a statuse rastavljaa (okrugli simbol) i dalje postavlja dispeer. U okviru supervizije treba pomenuti i postavljanje/eliminisanje kontrolnih zastavica. Naime, na slici koja prikazuje glavni ekran SCADA aplikacije moe se u donjem desnom uglu vidjeti mala ljubiasta zastavica na kojoj je ispisana oznaka kvar. Dvostrukim klikom na ovu zastavicu (roditelj) generie se nova zastavica (potomak), koja moe da se prevue preko ekrana i smjesti na mjesto gdje je dolo do kvara/remonta. Na ovaj nain se element vidljivo oznai a zastavica se zadri do isteka uzroka zbog kojeg je postavljena. Broj zastavica je neogranien, a eliminie se desnim klikom na nju. Jedina zastavica koja se ne moe eliminisati je ona bazina.Sistem za alarmiranje se takoe moe svrstati uz sistem za vizuelizaciju koji je optiji i obuhvata sve to se vidi na ekranu. Sistem za alarmiranje ima zadatak da svaki poremeaj u radu EES-a Crne Gore prezentira na najoigledniji i najdirektniji nain. Sistem za alarmiranje kod ove SCADA-e radi na sledeem principu: svaku situaciju sistem obradi tako da se prilikom nastanka alarma isti prezentuje vidljivom promjenom na glavnoj emi na mjestu gdje je alarm nastao. Koliko god da se alarma javi, svi se istovremeno pojavljuju na emi. Alarmiranje se obavlja na dva naina: alarmiranje ispada telemjernog pravca i alarmiranje poremeaja. Ispad telemrjernog pravca se moe primjetiti u tabeli koja je data ispod kontrolnog panela i manifestuje se paljenjem crvene lampice na mjestu gdje se dogodio ispad.Preoptereenja se mogu primjetiti promijenom boje podloge i cifara pripadajueg polja za prikaz, gradijentni porast/pad pali mali crveni marker (okruglasti/elipsasti) neposredno uz mjesto gdje je promjena nastala. Na mjestu promjene uklopnog stanja prekidaa posredstvom ljudske manipulacije, dejstva zatite i sl., na globalnoj emi se pojavljuje trougao sa uzvinikom neposredno uz polje koje oznaava TS, to predstavlja promjenu u datoj TS. Alarmi o promjeni ukopnog stanja prekidaa se uvaju u bazi podataka sa tanim vremenom promjene.

1. ICONICS SCADA

ICONICS je stvorio seriju automatski-orjentisanih Microsoft gedeta (podprograma) dizajniranih da rade u Windows Vista panelu. GENESIS64 koristi Microsoft Gadget, Sidebar i Sideshow tehnologiju preko mini aplikacija da bi obezbijedio informacije na prvi pogled, koristan program pretraivanja i znaajne tj. kljune indikatore (KPI Key Performans Indicator). Osoblje koje vri nadzor i koje je sprovelo automatizaciju moe veoma brzo da sagleda kako sistem funkcionie.

3.1. Grafiki prikaz

Arhitekturu koju obuhvata: Osnovni sistemski servis Dijelom upravljanje podacima Aplikacija SCADA u uem smislu te rijei ovaj sistem preuzima od starog SCADA sistema, osim korisnikog interfejsa.

Korisniki interfejs prilagoen je potrebama i navikama dispeera, a karakteriu ga slijedee osobine: puna grafika sa primjenom trodimenzionalnih kontrolnih objekata meni sistem ne postoji, tj zastupljen je potpuni GUI mouse-driven interfejs elektroenergetske eme na displeju nemaju statikih elemenata ve je svaki element ema objekat zastupljena je tehnika panning/zooming alarmi su multimedijalni uz korienje animacije, zvuka i kvitiranja implementirani virtuelni instrumenti realizovano je dinamiko bojenje djelova postrojenja pri propagaciji napona itd.

Glavni ekran aplikacije koji je aktivan cijelo vrijeme prikazan je na slici 4.

Slika 4. Glavni prozor Iconics SCADA sistema

Ovaj displej je kao kod stare SCADA-e maksimiziran, pokriva itav ekran. Sve se funkcije uglavnom izvravaju pomou mia i to preko komandnog panela, ali i preko itave povrine ekrana.

3.2. Vizuelizacija i alarmiranje

Na gornjoj slici se vidi jednostavnost i jasnost eme EES-a Crne Gore koji je konstruisan tako radi to boljeg uvida u stanje sistema koji se posmatra u stacionarnom ili u poremeenom reimu. U stacionarnom je jasno samo po sebi, a to se tie poremeenog reima u odnosu na prethodnu verziju SCADA sistema pri ispadu nekog elementa sistema, pored alarma koji se pojavljuje u donjem desnom uglu (tabeli) promjena se manifestuje blinkanjem. Naime, ako primjera radi ispadne dalekovod 110 kV Budva Bar to e se manifestovati njegovim blinkanjem i alarmom koji po mogunosti moe pored vizuelnog pratiti i zvuni efekat. To vai za obostrani ispad pomenutog dalekovoda, a u sluaju jednostranog ispada dalekovod bi na glavnoj emi blinkao samo sa jedne strane to je znak dispeeru da je prekida iskljuen samo sa jedne strane.

Na slici 5. prikazan je kontrolni panel. On pored donjeg dijela koji sadri alarme ispada prekidaa ili preoptereenja nekih elemenata sadri i nedefinisana stanja. Zbog ega? Jer je jako bitno imati statuse svih prekidaa onakvim kakvim jesu? Ako je stanje nekog prekidaa nedefinisano (iz bilo kog razloga), tj. ne zna se da li je on sa sigurnou ukljuen ili iskljuen, na glavnoj emi se to manifestuje utom bojom, a u odjeljku Nedefinisana stanja takoe prikazuju tano ime i lokaciju prekidaa, pa dispeer ima uvid u pogrene podatke i moe pristupiti obavjetvanju slube koja je odgovorna za otklanjanje problema.

Slika 5. Kontro