Systemy Wspomagania Dyspozytorów Wykład III mgr inż. Tomasz Zdun GM pok. 3B www.ee.pw.edu.pl/~tomzdun

Zadanie operatora Ciągła obserwacja pracy sieci Ocena stanu Wprowadzanie bieżących zmian Dostarczenie energii elektrycznej Dotrzymanie parametrów jakościowych Dotrzymanie parametrów ilościowych mgr inż. Tomasz Zdun

System dyspozytorski Zespół środków technicznych i programowych przeznaczonych do sterowania procesem technologicznym mgr inż. Tomasz Zdun

Struktura hierarchiczna systemu dyspozytorskiego KDM - kierowanie siecią podstawową + nadzór nad siecią regionalną ODM - kierowanie siecią regionalną + nadzór nad siecią lokalną + łączenia w sieci przesyłowej ZDR - kierowanie siecią lokalną + nadzór nad siecią rozdzielczą RDR - kierowanie siecią rozdzielczą mgr inż. Tomasz Zdun

Nowoczesny system dyspozytorski SCADA SCADA SCADA SE SCADA SE SE NA MMI NA MMI AI MMI MMI SCADA- sterowanie i akwizycja danych SE - estymacja stanu NA - algorytmy analizy sieci AI - elementy sztucznej inteligencji MMI - interfejs użytkownika mgr inż. Tomasz Zdun

Funkcje systemu dyspozytorskiego - poziom nadrzędny Planowanie generacji, wymiany na podstawie symulacji i z rynku energii elektrycznej (PKD) Monitorowanie stanu pracy sieci Sterowanie pracą sieci Koordynacja działania w sieci podrzędnej Nadzór nad przebiegiem realizacji kontraktów Nadzór nad przebiegiem realizacji programu ruchu Sporządzenie planów remontów Sprawozdawczość, archiwizacja danych mgr inż. Tomasz Zdun

Funkcje systemu dyspozytorskiego - poziom spółki dystrybucyjnej Planowanie ruchu przy uwzględnieniu informacji przekazanych z poziomu nadrzędnego Optymalizacja pracy sieci 110 kV Monitorowanie przebiegu procesu na obszarze działania zakładu Sterowanie pracą sieci podrzędnych Sprawozdawczość, archiwizacja danych mgr inż. Tomasz Zdun

Funkcje systemu dyspozytorskiego - poziom stacji Monitorowanie pracy stacji Sekwencyjne załączanie i wyłączanie elementów Kontrola przekroczeń wybranych parametrów Sprawozdawczość, archiwizacja danych mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA - system telemechaniki Supervisory Control And Data Acquisition (System Nadrzędnego Sterowania i Przetwarzania Danych) mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA Zbieranie niezbędnych informacji o stanie pracy Zdalne sterowanie Obróbka informacji Dostarczenie dowolnego, przetworzonego zestawu danych Brak analizy informacji mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA telepomiary telesygnalizacja - przesyłanie i akwizycja informacji o zaistniałych zaburzeniach i zagrożeniach w pracy sieci telesterowanie - np. zdalna manipulacja łącznikami mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA Podsystem obiektowy przetworniki pomiarowe przetworniki AC/DC sterowniki procesowe (PLC - Programmed Logic Controllers) oraz stacje pomiarowe telemechaniki (RTU - Remote Terminal Unit) mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA Łącza transmisyjne łącza Elektroenergetycznej Telefonii Nośnej (ETN) linie dzierżawione łącza światłowodowe protokoły transmisyjne mgr inż. Tomasz Zdun

SCADA Podsystem centralny akwizycja danych przetwarzanie i ulepszanie pomiarów monitorowanie i wizualizacja stanu sieci analiza, wspomaganie i doradztwo mgr inż. Tomasz Zdun

Przetworniki pomiarowe - przekładniki Transformacja pierwotnych wartości prądów i napięć w celu umożliwienia pomiaru Stałość stosunku wartość pierwotna/wtórna w szerokim zakresie Przekładniki pomiarowe i zabezpieczeniowe mgr inż. Tomasz Zdun

Przetworniki pomiarowe - przekładniki do pomiarów Przydatność do rozliczeniowych pomiarów energii Duża dokładność w stanie ustalonym (0.2 lub 0.1) Pomiary w zakresie (0, 1.2 wartości znamionowej) Właściwości dynamiczne - bez znaczenia mgr inż. Tomasz Zdun

Przetworniki pomiarowe - przekładniki do zabezpieczeń Wierne przenoszenie przebiegów przejściowych Wystarczająca dokładność przy dużych przetężeniach (np. 15 * In) mgr inż. Tomasz Zdun

Przetworniki pomiarowe - przekładniki prądowe Układy wielordzeniowe (zestaw niezależnych przekładników umieszczonych w jednej obudowie) Jeden rdzeń - przekładnik pomiarowy Dwa rdzenie - przekładnik zabezpieczeniowy Budowa: transformator pracujący w stanie zwarcia (obciążenie Sn = 15 - 90 VA, prąd znamionowy wtórny 1 lub 5 A) Przerwa w obwodzie wtórnym - duża różnica potencjałów, łuk elektryczny mgr inż. Tomasz Zdun

Przetworniki pomiarowe - przekładniki napięciowe Pomiar napięcia fazowego Przekładniki indukcyjne - transformator Przekładniki pojemnościowe - pojemnościowy dzielnik napięcia + transformaror Napięcie wtórne: 100/3 V Moc obciążenia: 50 - 120 VA mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - podstawy Zjawisko odbicia  =  mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - podstawy Zjawisko załamania nI < nII sin a = nII/I sin b nI, nII - współczynnik załamania ośrodka względem próżni (>1) nII/I -współczynnik załamania ośrodka II względem ośrodka I mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - podstawy Całkowite wewnętrzne odbicie nI < nII sin a = nII/I sin 90 nII sin a = nI mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - budowa mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - rodzaje jednomodowy (rdzeń 15-11 m) wielomodowy, skokowy (rdzeń 50 m) wielomodowy, gradientowy mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - dyspersja Współczynnik załamania jest funkcją częstotliwości Promienie padają pod różnym kątem Prędkość światła w ośrodku jest funkcją długości fali Rożne drogi rożnych modów Falowody wielomodowe - dyspersja modowa Falowody jednomodowe - dyspersja chromatyczna (niedoskonałość źródła i falowodu) mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - straty Straty materiałowe Starty falowodowe Absorbcja Fluktacja gęstości materiału Starty falowodowe Fluktacja współczynnika załamania, średnicy, zgięcia, Wady produkcyjne - mikropęknięcia, mikrozgięcia Łączenie światłowodów Absorbcja przy zanieczyszczeniu szkła metalami mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - okna transmisyjne mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - okna transmisyjne I okno transmisyjne: l = 0,85 mm tłumienie = 1 db/km zasięg transmisji do kilku kilometrów tanie źródła światła II okno transmisyjne: l = 1,3 mm tłumienie = 0,4 db/km zasięg transmisji 75 do 100 kilometrów mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - okna transmisyjne III okno transmisyjne: l = 1,55 mm tłumienie < 0,2 db/km, zasięg transmisji 150 do 200 kilometrów mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - zalety odporność na zakłócenia elektromagnetyczne brak generacji zakłóceń elektromagnetycznych brak prądów błądzących brak różnic potencjałów mała tłumienność duża trwałość, rzędu 25 lat mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - zalety duża prędkość transmisji (rzędu dziesiątek Gb/s) niski stopień awaryjności duże odległości między kolejnymi wzmacniaczami sygnału wysoka niezawodność transmisji mała waga małe wymiary mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - przetworniki Efekt Faraday’a - pole magnetyczne przyspiesza/zwalnia falę o polaryzacji kołowej przekładnik prądowy Efekt Pockels’a - pole elektryczne zmienia polaryzację kołową w eliptyczną w komórkach Pockels’a przekładnik napięciowy mgr inż. Tomasz Zdun

Światłowody - przetworniki Prezentacja flash do pobrania ze strony producenta: http://www.nxtphase.com/Flash/optical-current-voltage-sensor-demo.swf mgr inż. Tomasz Zdun