Sektor Elektroenergetyczny 2017
107
Artykuł promocyjny
System PES do zarządzania stacją transformatorową z magazynem energii
x x x
System PES (z ang.
Prosument Eco Smart
)
Przeznaczony jest do zarządzania stacją transformatorową wyposa-
żoną w magazyn energii lub może stanowić element nadzorujący stan
systemu elektroenergetycznego pomiędzy zakładem energetycznym
a prosumentem wytwarzającym energię elektryczną z własnych źródeł.
PES Integruje potrzeby związane z zarządzaniem stacją transformato-
rową SN/nn w zakresie pomiaru i transmisji zgodnej z modelem Smart
Grids, Smart Metering oraz OZE.
Podstawowe funkcjonalności PES:
• realizuje algorytmy monitorowania, zarządzania i sterowania, zgodnie
z zaprojektowaną logiką działania,
• archiwizuje dane pobierane z sensorów i przetworników,
• generuje raporty zużycia energii z podziałem na źródła dostaw,
• jest bezobsługowy, w pełni skalowalny i może być elastycznie
rozbudowywany,
• realizuje funkcje pomiaru prądu, napięcia, częstotliwości, temperatury,
nasłonecznienia itp.,
• odwzorowuje położenie łączników oraz kontroluje stan wkładek bez-
piecznikowych w rozdzielnicy,
• sygnalizuje zwarcia w sieci SN/nn,
• realizuje funkcje zdalnej parametryzacji, wymiany oprogramowania
i konfiguracji, kontroli dostępu do obiektów energetycznych.
x x x
Układ magazynu energii
Głównym elementem systemu PES jest specjalizowany sterownik modu-
łowy SEM, składający się z czterech modułów: C12 (główny), E31
(wejść, wyjść binarnych oraz pomiaru prądów), E35 (wejść, wyjść binar-
nych oraz pomiaru prądów i napięć), A41 (wielokanałowy pomiaru prą-
dów na odpływach po stronie nn).
W ramach prac badawczo-rozwojowych firma innogy Stoen Operator
opracowała i wdrożyła pierwszy w Warszawie magazyn energii w sta-
cji elektroenergetycznej SN/nn. Układ został zbudowany z wykorzysta-
niem wspomnianego sterownika SEM, czujnika nasłonecznienia, zasi-
lacza UPS do niezależnego zasilania SEM, przetworników prądowych
CR i CRR oraz czujnika drgań transformatora. Zastosowano tu bate-
rie litowo-jonowe o pojemności 30 kW i dodatkowe zasilanie niewielkim
układem paneli fotowoltaicznych o mocy 580 W, zlokalizowanych na
dachu stacji (zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1).
Moduł C12 pełni w systemie PES funkcję koncentratora danych
pochodzących ze wszystkich modułów oraz węzła komunikacyjnego
obsługującego różne protokoły i zbierającego informację o stanie
wszystkich elementów znajdujących się w obrębie stacji. Pozwala na
zdalną konfigurację modułów oraz aktualizację ich oprogramowania.
Ma wbudowany mechanizm umożliwiający w prosty sposób dosto-
sować sterownik do lokalnych potrzeb obiektu za pomocą oprogra-
mowania ELF (Edytor Funkcji Logicznych). Pozwala tworzyć własne
systemy zabezpieczeń na podstawie gotowych algorytmów i auto-
matyki oraz przy użyciu elementów elektroniki cyfrowej (np. bramek
logicznych, przerzutników, demultiplekserów i multiplekserów,
timerów i liczników, komparatorów, portów wejść i wyjść binarnych).
Stanowi narzędzie do zarządzania systemami: konfiguracji, modyfi-
kacji nastaw, reprogramowania logiki cyfrowej, sterowania dostęp-
nymi łącznikami oraz personalizacji. Program może być instalowany
na komputerach osobistych. Poprzez łącze GSM moduł C12 komuni-
kuje się z systemem SCADA zlokalizowanym w centralnej dyspozytorni
operatora, przekazując mu wszystkie zebrane na stacji informacje.
Do pomiaru natężenia promieniowania słonecznego wykorzystywany
jest sensor AS L-01, pozwalający obsłudze stacji ocenić skuteczność
działania ogniw fotowoltaicznych w zależności od poziomu nasłonecz-
nienia, a co za tym idzie – odpowiednią eksploatację modułów.
Do badania prądów przemiennych sieci nn i SN użyto przetworników
prądowych CR2-25 i CRR1-50. Aby można było skutecznie ocenić spraw-
ność działania całego systemu pomiar realizowany jest w kilku punk-
tach – po stronie SN na dojściu kablowym do stacji, zbiorczy po stronie
nn za transformatorem, na wyjściu z baterii fotowoltaicznej i magazynu
energii, na wszystkich 12 odpływach zasilających odbiorców końcowych.
Realizacja projektu jest wynikiem poszukiwań przez firmę innogy tech-
nologii, które pozwolą w bezpieczny i dynamiczny sposób odpowiadać
na zmienne zapotrzebowanie nie tylko odbiorców energii elektrycznej,
ale i prosumentów. Odbiorca oczekuje stabilnego napięcia, zaś prosu-
ment pewności odbioru, a tę mogą zapewnić m.in. magazyny energii
umiejscowione w pobliżu prosumenckich instalacji wytwórczych.
System PES do zarządzania stacją transformatorową
z magazynem energii
fot. Instytut Tele- i Radiotechniczny
Fot. 1. Sterownik SEM
rys. Instytut Tele- i Radiotechniczny
Rys. 1. Schemat blokowy układu
❚❚
Instytut Tele- i Radiotechniczny
ul. Ratuszowa 11, 03-450 Warszawa
tel. 22 619 22 41, faks 22 619 29 47
,
falownik
ogniwa
panel PV
TR
Rozdziel-
nica nn
