Upload
savea
View
37
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
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. Aplikativna baza podataka (ABP) - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
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 CIGREHotel 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!