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

Struktura Krajowego Systemu Elektroenergetycznego

Rozwój systemów sterowania SEE Przyczyny rozwoju narzędzi wspomagania dyspozycji: wzrost napięć wzrost zainstalowanej mocy wzrost obszarów zasilania zwiększająca się liczba linii przesyłowych liczba połączeń międzynarodowych większe znaczenie niezawodności, ekonomia wytwarzania i przesyłu mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 50-tych Praca wyspowa 1950 - powstają trzy główne układy e.e. i kilkanaście mniejszych słaba sieć przesyłowa (110 kV) zły stan techniczny urządzeń regulator lokalny (częstotliwościowy) Moc zainstalowana: 2700 MW Zapotrzebowanie: 1700 MW mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 50-tych 1951 - reorganizacja 6 okręgów z Okręgowymi Dyspozycjami Mocy (centralny, wschodni, południowy, dolnośląski, zachodni i północny) Główna Dyspozycja Mocy przekształcona później w Państwowy Zarząd Dyspozycji Mocy, następnie w Państwową Dyspozycję Mocy i w Krajową Dyspozycję Mocy reorganizacja systemu telekomunikacyjnego (budowa sieci resortowej) mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 50 1953 - powstanie jednolitego krajowego systemu elektroenergetycznego (linie 110 kV) Służby dyspozytorski: PDM ODM ZDR (Zakładowe Dyspozycje Ruchu) RDR (Rejonowe Dyspozycje Ruchu) wrzesień 1953 - pierwsza linia 220 kV: Janów -Łagisza mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 50 Jedyne narzędzie dystrybutora: telefon Budowa sieci resortowej: łącza dzierżawione od PPTT własne łącza (kablowe i napowietrzne) energetyczna telefonia nośna (ETN) Sieć łączności: warstwa ruchowa (uprzywilejowana) warstwa administracyjna mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 50 Dyspozytornia: łącznica dyspozytorska (na 10 linii) telefony linii miejskich częstościomierz rezonansowy (dokładność 0.5 Hz) Krystalizacja metod działania służb dyspozytorskich Instrukcje prowadzenia ruchu mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 60 Stan rozwoju systemu na koniec roku 1960: Moc zainstalowana: 6316 MW Zapotrzebowanie maksymalne: 5300 MW Długość linii 220 kV: 1660 km Długość linii 110 kV: 9140 km mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 60 1960: pierwsze połączenia międzynarodowe liniami na napięciu 220 kV: Skawina - Liskowiec (CSRS) Mikułowa - Berzdorf (NRD) 1964: pierwsza linia 400 kV Mikułowa - Joachimów (317 km) Dynamiczny rozwój bazy wytwórczej (bloki 120 oraz 200 MW) mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 60 Nowa dyspozytornia w PDM dwustanowiskowy pulpit roboczy półautomatyczna łącznica dyspozytorska, dwustanowiskowa, 40 linii rejestrator częstotliwości (dokładność 0.05 Hz) tablica dyspozytorska dla sieci 220 kV oraz 400 kV mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 60 Pierwszy analogowy pomiar mocy z elektrowni Jaworzno 2 (największy wytwórca, 300 MW) metoda częstotliwości impulsów prostokątnych (od 5 do 15 Hz) w paśmie nadakustycznym Instalowanie dalszych pomiarów: większe elektrownie linie międzynarodowe Regulator ARCM - Automatyczna Regulacja Częstotliwości i Mocy mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 60 Szybki rozwój KSE - konieczność zapewnienia pełnej identyfikacji stanu pracy Pojedyncze pomiary telemetryczne nie były w stanie temu sprostać Przełom 60/70 - pojawienie się telemechaniki cyfrowej cykliczny przesył wielu (64) informacji ze stacji w systemie podziału czasu urządzenia importowane krajowe urządzenia UTJ-64 mgr inż. Tomasz Zdun

Analizatory analogowe Pierwsze urządzenia obliczeniowe do planowania pracy systemu Początkowo proste układy prądu stałego, następnie złożone modele prądu zmiennego Urządzenia kłopotliwe w obsłudze jedyne urządzenia do obliczeń mocy i zwarć mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 70 Bardzo szybki rozwój KSE Rozbudowa sieci 400 kV Połączenia transformatorowe 400/220 (400-500 MVA), 400/110 (250 MVA), 220/110 (160 MVA) Rozbudowa sieci 110 kV Wzrost bazy wytwórczej: bloki 200 MW, bloki 500 MW w Kozienicach, el. szczytowo-pompowa Porąbka-Żar mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 70 Rozwój sieci opóźniony w stosunku do bazy wytwórczej Pojawienie się „wąskich gardeł” Problemy z wyprowadzeniem mocy z elektrowni Automatyka odciążająco-rozcinająca Niedobór mocy i ograniczenia w dostawie energii mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 70 Połączenia międzysystemowe 400 KV: Mikułowa - Kiesdorf (NRD) - 1975 Wielopole - Liskowiec/Noszowice (CSRS) - 1976 Resdorf (NRD) - Hradec (CSRS) Połączenie systemu z systemem ZSRR (1979) Linie 750 kV Dotychczas moc systemu: 67 000 MW (Polska, NRD, CSRS, Węgry, Rumunia, Bułgaria) Po połączeniu: 200 000 MW mgr inż. Tomasz Zdun

Struktura organizacyjna służb dyspozytorskich Likwidacja Okręgu Dolnośląskiego Państwowa Dyspozycja Mocy 5 Obszarowych Dyspozycji Mocy 33 Zakładowe Dyspozycje Ruchu 212 Rejonowych Dyspozycji Ruchu mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 70 Dyspozytornia (rozbudowana stopniowo w drugiej połowie lat 60) dwa stoły dyspozytorskie system nagrywania rozmów schemat dyspozytorski tablice do instalowania mierników system precyzyjnego pomiaru czasu system regulacji częstotliwości (ARCM i RRC) system sygnalizacji alarmów mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 70 Duża liczba pomiarów (ponad 100) - ograniczone możliwości ludzkiej percepcji oraz brak miejsca 1971: zakup systemu CDC (Control Data Corporation) system wielokomputerowy analizy off-line: model CDC 3170 (jedna z największych w Polsce) analizy on-line: zespół dwóch maszyn CDC serii 1700, SC 1774 (pełne rezerwowanie) mgr inż. Tomasz Zdun

System CDC Brak gotowego oprogramowania Uruchomienie narzędzi do akwizycji danych Po dwóch i pół roku wdrożenie systemu Liczne awarie wynikające z: usterki sprzętowe, programowe i urządzeń zewn. telemechaniki: odwrotna polaryzacja złe skalowanie mgr inż. Tomasz Zdun

System CDC System SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Narzędzia do akwizycji (zbierania) danych Weryfikacja danych - wykrywanie błędów Raportowanie zmian Sygnalizowanie przekroczeń Wizualizacja układów połączeń Sterowanie pracą elektrowni pompowych mgr inż. Tomasz Zdun

Inne systemy SCADA Instalowanie systemów SCADA w ODM System Landis Gyr/DEC - ODM Katowice System Ex firmy Elkomtech - pozostałe ODM mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 80 Kryzys gospodarczy - spadek zużycia energii 1982 - elektrownia szczytowo-pompowa Żarnowiec Elektrownie: Połaniec, Bełchatów, Opole Rozbudowa sieci 400 kV (zaprzestanie rozbudowy sieci 220 kV) 1985 - linia Rzeszów - Chmielnicka (750 kV, zdolność przesyłowa 2000 MW) mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 80 i 90 Pojawienie się mikrokomputerów PC - decentralizacja obliczeń, likwidacja CDC 3170 w roku 1990 1987-1989: poszukiwania nowego systemu on-line, wybór systemu DYSTER system wieloprocesorowy marzec 1993 - pożar CDC S.C. 1774 (system pracował 22 lata) mgr inż. Tomasz Zdun

Sterowanie KSE w latach 80 i 90 Instalowanie systemu Ex w KDM 1996: uruchomienie systemu DYSTER Sieć światłowodowa (przepustowość: 2.4 Gb/s) Nowa generacja telemechaniki: MST-Ex oraz Harris transmisja dużej liczby sygnałów możliwość telesterowania mgr inż. Tomasz Zdun

KSE w latach 90 Odłączenie od systemu ZSRR Powstanie grupy CENTREL (Polska, Czechy, Słowacja i Węgry) Przyłączenie do systemu Europy Zachodniej UCTE 1 X 1990 - powstanie PSE S.A. Powstanie samodzielnych jednostek: elektrownie, zakłady energetyczne mgr inż. Tomasz Zdun

Aktualny stan systemu dyspozytorskiego System DYSTER funkcje SCADA (zbieranie i prezentacja danych) funkcje EMS - Energy Management System (analizy niezawodnościowe, optymallizujące oraz planowanie pracy) Przystosowanie działalności do zasad rządzących wolnym rynkiem Rynek Energii Elektrycznej i Giełda Energii mgr inż. Tomasz Zdun

Wzrost mocy zainstalowanej i zapotrzebowania na moc w KSE w latach 1950-200