Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche Torino, 3-4 novembre 2011
Come gestire la qualità del servizio elettrico?Il telecontrollo della rete di distribuzione di media tensione della società multiservizi STET Spa di Pergine Valsugana (TN)
Giuseppe Menin
www.copadata.it
Il contesto
• 6 comuni gestiti dalla società STET di Pergine Valsugana (TN)
• 35.000 abitanti circa• 6 reti di distribuzione MT • 3 cabine primarie 60KV• 200 cabine secondarie 20KV
L’intervento
• Aggiornamento della rete di telecontrollo:– interfacciamento agli apparati di protezione e controllo esistenti– Aggiornamento della modalità di interconnessione tra centro e
siti periferici– Aggiornamento del sistema SCADA di telecontrollo– Implementazione della funzionalità di gestione della qualità del
servizio elettrico secondo la direttiva 333/07 dell’Autorità per l’Energia Elettrica
L’architettura
Nr. 7 Sub-RTUconnessi su linee
DSL dedicate
VPNIPSEC
LAN
SCADASERVER
SCADASTAND-BY
Nr. 17 Sub-RTUconnessi su rete UMTS
Nr. 1 Sub-RTUconnesso su rete
pubblica ADSL
SQL DB
CLIENT remoto
GISCentro di Telecontrollo
IEC 61131-3 IEC 61131-3 IEC 61131-3
Connettività
• Realizzazione di VPN basata sullo standard IPSEC
• Comunicazione tra centro e Sub-RTU utilizzando il protocollo standard IEC60870-5-104
– Sincronizzazione oraria– Invio su eccezione del cambio di stato– Invio su eccezione e periodico di misure– Invio del time-stamp con risoluzione msec.– Bufferizzazione su SUB-RTU di eventi e misure in caso di sconnessione– Comandi verso organi di manovra
• Connessione a SAP® per informazioni anagrafico utenti
• Connessione a sistema GIS per localizzazione geografica
Funzionalità
• Conduzione della rete• Gestione pronto intervento• Analisi storica dell’assetto di rete• Gestione della qualità del servizio
Modalità Online
• Visualizzazione topologica stato cabine
• Visualizzazione misure e andamenti
• Visualizzazione allarmi/eventi
• Comando degli organi
• Gestione dei turni per il pronto intervento
Dettaglio cabina primaria
Modalità Offline
• Utilizzo delle stesse pagine topologiche collegando dati storici archiviati su SQL DB
• Analisi postuma dell’assetto di rete durante l’evoluzione di un guasto.
SQL
RTU
OFFLINE
ONLINE
SCADA
OFFLINE - Assetto di rete.
In giallo le cabine fuori servizio.
Situazione all’istante T1
OFFLINE - Assetto di rete.
In giallo le cabine fuori servizio.
Situazione all’istante T2
Gestione interruzioni
Interazione con l’operatore:•Accorpamento delle interruzioni secondo i criteri dell’Autorità dell’Energia•Inserimento causa e origine dell’interruzione•Altre informazioni (preavviso, sospensione di emergenza)
Generazione report
• Report realizzato in automatico dal sistema.
• Include:– Data/ora di inizio fine interruzione
– Assetto di rete durante l’interruzione
– Causali inserite dall’operatore
– Eventuale lista allarmi dal sistema di telecontrollo
Dietro le quinte
Alcune particolarità della piattaforma SCADA
Una piattaforma di sviluppo integrata
• Funzionalità SCADA / DMS
• Configurazione della connettività verso il campo: IEC60870, IEC61850, DNP3 ed altri 300 driver di comunicazione
• Funzionalità “Process Gateway” per l’interconnessione verso altri sistemi (IEC60870, OPC UA, SQL, DNP3, SAP)
• Implementazione di “soft-RTU” complete di logica IEC61131-3 e connettività IEC60870-5-104, IEC61850
• Ambiente di sviluppo Microsoft VISTA integrato che include c#, vb.NET
Rappresentazione topologica della rete
• Colorazione automatica delle linee attraverso la sola progettazione grafica.
• Disponibili elementi con funzione specifica: Interruttori, sezionatori, trasformatori, utilizzi, …
• Funzionalità di zoom e panning
• Decluttering automatico degli elementi in pagina
• Possibilità di puntamento a zone di pagina attraverso etichette predefinite (es: nome della cabina)
Localizzazione dei guasti
• Acquisizione delle informazioni provenienti da protezioni distanziometriche, di massima corrente, …
• Riconoscimento e rappresentazione grafica dell’area interessata dal guasto.
• Riconoscimento di:– Guasto verso terra– Guasto tra fasi
Guasto verso terra: esempio
1) Situazione iniziale
Guasto verso terra: esempio
2) In giallo l’area interessata dal guasto
Guasto verso terra: esempio
3) Viene isolata l’area aprendo i sezionatori e alimentando da UW West
Guasto verso terra: esempio
4) Guasto ripristinato
Comandare in sicurezza gli attuatori
• Interblocco dell’attuatore in uso sulle altre postazioni SCADA.
• Utilizzo diretto della funzionalità “seleziona prima di operare (SBO)” tipica di IEC60870-5-104, IEC61850 e DNP3
• Interblocco della manovra sulla base dello stato topologico di rete.
• Controllo timeout su operazioni di apertura/chiusura.
• Cambio modalità di gestione: Es.montante fuori servizio, dispositivo guasto, dispositivo in manutenzione, …
• Log completo su Cronologic Event List
Gestione pronto intervento
• Comunicazione automatica al personale reperibile attraverso:– Messaggi SMS
– Messaggio vocale
• Messaggio con indicazione precisa del guasto.
• Richiesta la conferma di avvenuta ricezione del messaggio
• Possibilità di ripristino allarme o di esecuzione di funzioni sul sistema
• Gestione dei turni di reperibilità
• Log completo su Cronoligic Event List
Voice messages
SMS
Interfaccia .NET
Realizzazione di estensioni applicative utilizzando:• Ambiente di sviluppo Microsoft
Visual Studio Tools for Applications (VISTA)
• Linguaggi object oriented (Microsoft c#, vb.NET)
• Le funzionalità offerte da .NET Framework
• Le funzionalità offerte dalle API della piattaforma SCADA
RTU utilizzando piattaforme HW standard
IEC 61131-3 Engine
IEC 61850server + GOOSE
IEC 60870-5-104
slave/master
MODBUSRTU,TCP
Custom HWI/O driver
Fieldbus:Modbus, Profinet, CAN, ...
Custom software
In sintesi
• Adozione di tecnologie di comunicazione standard (IPSEC, IEC60870-5-104, DSL, UMTS).
• Un unico sistema centrale per:– Conduzione rete– Pronto intervento– Analisi storica evoluzione guasto– Reportistica sulla qualità del servizio conforme
ai dettami della norma 333/07
• Apparati sub RTU basati su piattaforme HW standard che integrano logiche PLC IEC61131 e connettività IEC60870-5-104
Benefici
• Migliore interoperabilità:– piattaforme HW intercambiabili – protocolli di comunicazione standard.
• Riduzione delle attività manuali • Migliore accuratezza delle informazioni prodotte.
Riduzione costi del personale Riduzione del costo totale di proprietà (TCO) Miglioramento della Qualità del Servizio
• 24 anni di esperienza nel software di supervisione e controllo per l’industria
• Società indipendente,150 addetti, fatt. 2010: 14M€ • Headquarter: Salisburgo (A)• Filiale Italiana: Appiano (BZ)• Più di 80.000 installazioni in tutto il mondo
• Il progetto è stato realizzato dalla società Impel Systems di Noventa Padovana (PD)
• Piattaforma utilizzata: SCADA zenon energy edition
Grazie per l’attenzione.
Giuseppe Menin [email protected]
Mobile: +39 335 1033095
Ing. Punzenbergher COPA-DATA Gmbh
www.copadata.it
Recommended
