Komunikacja PLC vs. kompatybilność elektromagnetyczna – …kigeit.org.pl/FTP/bu/grse/repozytorium/26-01-2016_ptpiree_emc_w... · tauron-dystrybucja.pl Komunikacja PLC vs. kompatybilność

tauron-dystrybucja.pl

Komunikacja PLC vs. kompatybilno ść elektromagnetyczna –

poziomy zakłóce ń w sieci OSD

Doświadczenia TD S.A. podczas realizacji Projektu AMIplu s SCW

Warszawa, 2016-01-26 Bartosz Marczyński, Mariusz Jurczyk tauron-dystrybucja.pl

Spis treści

• Zmiany w zakresie podziału częstotliwości 2-150kHz• Stanowisko TAURON – 77A/915/DC• Wprowadzenie• Doświadczenia własne• Wnioski


1. Kwestionariusz International ElectrotechnicalCommision (IEC) 2014-04-25

Zmiany w zakresie podziału częstotliwo ści 2-150kHz

Podział pasma 2-150kHz na dwa zakresy:a) 2-30kHz – dla dopuszczenia większej emisji

zakłóceń w dBb) 30-150kHz – pozostawiono ograniczenie emisji

zakłóceń w dB – w tym przedziale pracują systemy AMI



W Europie CENELEC poprzez normę EN 59965-1:2012 zdefiniował zakres niskich częstotliwości dla PLC

• A-band (3-95kHz) OSD

• B-band (95-125kHz) inne zastosowania

• C-band (125-140kHz) HAN

• D-band (140-148.5kHz) systemy bezpieczeństwa



CISPR (fr. Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques, tłum.. Specjalny Międzynarodowy Komitet do spraw Zakłóceń Radioelektrycznych) –międzynarodowy komitet techniczny, stanowiący część International Electrotechnical Commission (IEC)

CISP EMC STANDARD


2. Kwestionariusz International Electrotechnical Commision (IEC) 77A/915/DC z dnia2015-11-06


Dopuszczenie poziomu kompatybilności:a) Wariant A – dopuszczenie wyższego poziomu

emisji zakłóceń dla sytemu AMI,b) Wariant B – dopuszczenie niższego poziomu

emisji zakłóceń dla systemu AMI.



Standard komunikacji PRIME

Technologia OFDM

Liczba częstotliwości nośnych 96

Pasmo częstotliwości 42– 89 kHz

Standard komunikacji OSGP

Technologia BPSK


Pasmo częstotliwości 86 i 75 kHz

Standard komunikacji G3

Technologia OFDM


Pasmo częstotliwości 36 – 90 kHz

Standard komunikacji IDIS

Technologia S-FSK


Pasmo częstotliwości 63 i 74 kHz



Wariant B rekomendowany

Stanowisko TAURON Dystrybucja S.A.w zakresie 77A/915/DC

• Daje szansę na realizację projektów AMIz zachowaniem wysokiej efektywności komunikacji PLC,

• Prowadzi do mniejszych zakłóceń przebiegu napięcia (mniejszy udział harmonicznych),

• Producenci urządzeń domowych muszą dbaćo zachowanie właściwego poziomu EMC.


Wprowadzenie

Poprawnie realizowana komunikacja PLCpomi ędzy licznikami AMI a koncentratorem danych (DCN)uzależniona jest m. in.:� od tłumienno ści sygnału PLC w sieci elektroenergetycznej służącej jako

medium przesyłowe dla sygnału PLC (wpływa ma to rodzaj siecielektroenergetycznej - kablowa, napowietrzna lub mieszana orazzastosowanych przekrojów przewodów) pomiędzy DCN a pierwszymlicznikiem AMI.


Wprowadzeni cd.� od konfiguracja sieci elektroenergetycznej (m. in. ilość ZK,

zacisków, rozgałęzień)


Wprowadzenie cd.

� od ilo ści realizowanych „hopów ” pomi ędzy liczniki AMI a DCN


Wprowadzenie cd.

� od poziomu szumu w sieci elektroenergetycznej tj SNR [dB](ang. Signal-to-Noise Ratio tlum. stosunek szumu do sygnału), któryodpowiada w dużej mierze za poprawność komunikacji

� SNR (dB) = SYGNAŁ (dB 3.5Vpp) – SZUM (dB 3.5Vpp)� jeżeli ~9dB SNR to wówczas wyst ępuje niski wska źnik bł ędów

w przesyle danych pakietowych (<~5%),� gdy SNR przekracza 9dB mówimy o warto ści "granicznej”.

Wprowadzenie cd.Pomiar na stacji SN\nn – praca DCN w kanale komunikac yjnym 86 kHz–widmo FFT – amplituda napi ęcia w zakresie cz ęstotliwo ści ~30–100 kHz.

Wprowadzenie cd.Pomiar na stacji SN\nn – praca DCN w kanale komunikac yjnym 75 kHz–widmo FFT – amplituda napi ęcia w zakresie cz ęstotliwo ści ~30–100 kHz.


� od „synchronizacji” w czasie wystąpienia zakłócenia z prowadzoną w tymsamym czasie transmisją danych w technologii komunikacyjnej PLC.

Wprowadzenie cd.

Wprowadzenie cd.

Pomiar na stacji SN\nn – zakłócenia – widmo FFT – ampli tuda napi ęcia w zakresie cz ęstotliwo ści ~30–100 kHz.


Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław

- przypadek pierwszy w statusie zako ńczony

• W dniu 11 września 2015r.nastąpiła zmiana konfiguracjipodziału sieci nN dla ZK-3a„Białowieska 20A” – obecniezasilane jest ze stacji R-3537(było zasilane ze stacji R-3535,która jest w odległości około150m od ZK-3a„Białowieska 20A”),

• Potwierdzono pomiarowowprowadzanie zakłócenia przeurządzenia wentylacji budynkuzasilanych ze stacji R-3537,co uniemożliwia komunikacjęPLC – sporządzono raportz pomiarów z dnia 13.08.br.


„Schemat zasilania energetycznego nN i SN” wraz z zaznaczenie m podł ączonym WLZ-tem z ZK-3a/24A/I do „TG-16” (zaznaczono kolorem czerwonym)

Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City WrocławRozmieszczenie aparatury i urz ądzeń elektrycznych w rozdzielnicy nN

„TG–16” oraz pogl ądowy jednokreskowy schemat elektryczny

ZK 3a\24a\Iprzy

ul. Białowieskiej 24a

TL

LPP

Ly 5x1x70mm2

REZERWA

Zasilanie tablic bezpiecznikowych

garażu na poziomach:”0" i „-1"

Ly 5x1x10mm2

YK

Y 5

x7

0m

m2

M M M M

Obwody

sterownicze

YD

Y 4

x2

,5m

m2

YD

Y 4

x2

,5m

m2

YD

Y 4

x2

,5m

m2

YD

Y 4

x2

,5m

m2

Wyłącznik główny

DPX 250A LEGRAND

250/5 A/A

Sn=5VA, kl.0,5

4 x RBK 00 160A

RB 63A

FR 100A

PE L1 L2 L3 N

4 x RB NH00 20A

3f silniki energii elektryczne zainstalowane

w instalacji wentylacyjnej garaży

4 x przemienniki częstotliwości

typu SVO40iG5A-4

2x S301

B10A

TekstTekstTekst

Szczegóły

przedstawiono

na rysunku nr 6

Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City WrocławWyniki pomiarów: wył ączone i zał ączonymi przemienniki cz ęstotliwo ści -

widmo harmonicznych pr ądu w fazie L1


Wyniki pomiarów: wył ączone i zał ączonymi przemienniki cz ęstotliwo ści -przebieg oscyloskopowy napi ęć L1 - L2 - L3


Wyniki pomiarów: wył ączone przemienniki cz ęstotliwo ści – widmo FFT –amplituda napi ęcia w zakresie cz ęstotliwo ści ~30–100 kHz

Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City WrocławWyniki pomiarów: zał ączone przemienniki cz ęstotliwo ści – widmo FFT –amplituda napi ęcia w zakresie cz ęstotliwo ści ~30–100 kHz

Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City WrocławNa podstawie opracowanego raportu przez TD S.A. oraz przekazan egopisma do Klienta w sprawie zabudowy filtrów dla zainstalowany chfalowników cz ęstotliwo ści, nast ąpiła zabudowa filtrów w dniu05-11-2015r. Komunikacja PLC pomi ędzy licznikami AMI a DCN jestpoprawna.


- przypadek drugi w statusie „w realizacji”








- przypadek trzeci w statusie „w realizacji”


- przypadek trzeci w statusie „w realizacji” – zakłócenia do sieci elektroenergetycznej wprowadza żarówka

LED o mocy 5W, 230V, PF=0,8









Doświadczenia własne TD S.A. w Projekcie Smart City Wrocław- przypadek trzeci w statusie „w realizacji”Wykres skuteczno ści odczytów ze stacji xxxx-T1 (NDC150000xxx)


WNIOSKI do dyskusji

� jako ść napi ęcia zasilaj ącego (PQ) ma bezpo średni wpływ na jako ść

komunikacji realizowanej w technologii PLC co w konsekwencj iuniemo żliwia osi ągni ęcie wymaganych KPI danych odczytowych(profilowych i dobowych) na zadany czas ich pozyskania(np. godzina 7:00),

� w ustawodawstwie polskim brak skutecznych narz ędzi prawnychw stosunku do Klientów, którzy wprowadzaj ących zakłócenia do siecielektroenergetycznej,

� w zwi ązku z powy ższym należy wypracowa ć wspólny trybpostepowania w przypadku wprowadzania przez urz ądzenia Klientazakłóce ń do sieci elektroenergetycznej OSD,

� identyfikacja, lokalizacja i eliminacja wprowadzanych zakł óceń dosieci elektroenergetycznej OSD jest i b ędzie procesem czasochłonnym,żmudnym i kosztownym dla OSD,


WNIOSKI

� podwy ższony poziom emisyjno ści zaburze ń przewodz ącychw zakresie cz ęstotliwo ści od 3 do 150 kHz wprowadzanych do siecielektroenergetycznej b ędzie miał negatywny wpływ na komunikacj ę

realizowan ą w technologii PLC (G3, PRIME, OSGP, IDIS),

� reasumując:

Documents

Komunikacja PLC vs. kompatybilność elektromagnetyczna – …kigeit.org.pl/FTP/bu/grse/repozytorium/26-01-2016_ptpiree_emc_w... · tauron-dystrybucja.pl Komunikacja PLC vs. kompatybilność