Zelfherstellend netwerk. Schneider Klantendag, Hoofddorp, Dr. Ir. Edward Coster

Transcriptie

1 Zelfherstellend netwerk Schneider Klantendag, Hoofddorp, Dr. Ir. Edward Coster

2 Inhoud Aanleiding Automatiseringsbeleid Project scope Zelfherstellend netwerk Technisch concept Testproces Lessons learned Vragen 2

3 Aanleiding Aanleiding: Klant eerder op de hoogte over aard en omvang van een storing Wens Stedin directie: 1. Beter beeld toestand MS-net 2. Storingsduur verkorting 3. Verbetering imago Doel proefproject: Kennis opdoen met op afstand schakelen in MS-netten Inzicht krijgen in kosten en baten Reductie storingsminuten 3

4 Automatiserings beleid TenneT EMS 150 kv 23/25/50 kv Transportstations: SA op basis van concept en 104 protocol Alstom Grid EMS VS Projectscope: MS-ring met RMU s met transformator en LS-rek VS 0,4 kv 10/13/23 kv Toekomstig DMS MS verdeelstations: SA light concept op basis van 104 protocol 4

5 Project scope Realiseren van twee Zelfherstellende Netwerken (ZHN) Een ZHN in het centrum van de stad Rotterdam Leverancier: Schneider Electric Operationeel: end Q Een ZHN in het zuidelijk deel van Rotterdam Leverancier: Siemens Operationeel: Q

6 Zelfherstellend netwerk (1) Definitie: Een Zelfherstellend netwerk (ZHN) is een net waar bij een storing het gestoorde netdeel automatisch geïsoleerd wordt en het gezonde deel onder spanning blijft of automatisch onder spanning gebracht wordt. Klanten kunnen nog kortstondig een onderbreking merken (kort door het donker gaan ). 6

7 Storingsafhandeling Automatisering storingsafhandeling MS-netten Huidige wijze van storingsafhandeling: 7

8 Automatische storingsafhandeling Voorwaarden voor automatische storingsafhandeling: Ring Main Units (RMU) met motordrive Telemetrie installatie t.b.v. besturing RMU Communicatienetwerk (o.b.v. GPRS) Intelligente storingsverklikkers of verklikkerfunctie Standmeldingen last- en vermogensschakelaars Software in de telemetrie installatie t.b.v. zelfherstellend netwerk 8

9 Ring selectie Eis Stedin directie: Ring in rotterdam Centrum Motordrive+telemetrie+ storingsverklikker Rotterdam Centrum 23 kv V502 H4063 H3228 H3227 H3272 H3273 H4003 H3294 H3922 H2058 H1917 H1503 H2213 H2235 H653 H4050 H2992 V503 H3902 H2438 H3141 H4045 H3096 H3994 H3184 H3997 H2578 H865 H4008 H317 H753 H3491 H3086 H775 H3223 : Netopening : Vermogensschakelaar 9

10 SHG Principe (1) GPRS GPRS GPRS SH-1 SH-2 SH-3 VS1 Making Maakknooppunt node Information State Sw1/Sw2 LS-I1 LS-U1 LS-I2 LS-U2 Breaking Verbreekknooppunt node Sw1/Sw2 fault Sw1/Sw2 voltage presence Protection operation GPRS GPRS Upstream fault and isolated Downstream fault and isolated Breaking Verbreekknooppunt node SH-7 SH-6 SH-5 Closed Absent/present Absent/present Present/absent Making Maakknooppunt node Present/absent Present/absent LS-I3 LS-U3 SH-4 VS2 LS-I5 LS-U5 LS-I4 LS-U4 Making Maakknooppunt node Breaking Verbreekknooppunt node Breaking Verbreekknooppunt node GPRS October 9-11, 2012 Introduction of a Self Healing Grid 10

11 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (1) V502 SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Schema in de normale bedrijfsvoering

12 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (2) V502 SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Fout vindt plaats tussen SH2 en SH3

13 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (3) V502 IP SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Ogenblikkelijke actie van de beveiliging en vermogensschakelaar: Deel MS-ring tot netopening wordt spanningsloos

14 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (4) Beveiligingsactie V502 Beveiligingsactie IP SH1 SH2 Storingsverklikker 1: Fout Storingsverklikker 2: Fout SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Communicatie tussen SH-boxen : Analyse van exchange tables Opening van lastschakelaar achter de foutplaats

15 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (5) Beveiligingsactie Opwaardse fout en geisoleerd V502 Sluiten netopening SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Communicatie tussen SH-boxen: Analyse van exchange tables Sluiten van de lastschakelaar in het maakknooppunt het onder spanning brengen van het gezonde netdeel

16 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (6) V502 Storingsverklikker 1: geen fout Storingsverklikker 2: geen fout SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Communicatie tussen SH-boxen: Analyse van exchange tables Opening van de lastschakelaar gelokaliseerd voor de fout Dit leidt tot isolatie van het getroffen netdeel

17 Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (7) Downstream fout en geisoleerd V502 SH1 SH2 SH3 SH7 SH6 SH5 SH4 V503 Communication inter SH boxes: Analyse van exchange tables Sluiten van vermogensschakelaar V502: Herstel van het gezonde deel V502 ( tot SH2)

18 Aandachtspunt Vermaasd laagspanningsnet Bestuurbaar knooppunt 18

19 Technisch concept (2) STN Motor Drive + Connection - part FPI VPI SH box G P R S Vodafone EMS/DMS accu Communication protocol: IEC Vac 19

20 Technisch concept (3) MV/MV substations Gas substations Motor Drive + Connection terminals DA SAS box accu G P R S Private APN for GPRS/UMTS-network (Vodafone) Future applications 230 Vac MV/LV substations STN (Stedin Technisch Netwerk) Stedin-LAN s - Rotterdam Stedin-LAN s - Utrecht Legende: Router Firewall Radiusserver Radiusserver NTPserver NTPserver Servers / applications Servers / applications 20

21 Testproces Uitgangspunten: Bij een uitrolscenario moet er geen noodzaak zijn om ieder Zelfherstellend netwerk in de fabriek te testen. Als de apparatuur geïnstalleerd is, wordt de zelfherstellende functie niet meer getest. De nadruk van de functionele test ligt dus tijdens de FAT. Uiteraard worden hierbij dan simulatoren gebruikt. Uitbreidbaarheid: het opnemen van meer ZHN boxen mag niet leiden tot een complete hertest. Het verwisselen van een ZHN box mag niet leiden tot een complete hertest. Optimale tijdbesteding voor FAT Acceptatie en overtuiging is een basis voor succes. 21

22 Lessons learned tot nu toe (1) 1. Nieuwe ontwikkelingen: aandacht voor veiligheid, participatie en voorlichting is essentieel voor succes. Succes staat of valt met acceptatie in de organisatie. 2. Laagspanningskoppelingen hebben een enorme impact. 3. Distributie automatisering dient deel uit te maken van toekomstig netontwerp. 4. Oudere typen van Schneider RM6 RMU s zijn niet eenvoudig te voorzien van een motordrive. 5. Een Zelfherstellend netwerk is geen alternatief voor het uitstellen van investeringen in primaire componenten. 6. GPRS communicatie, geen gegarandeerde beschikbaarheid. 7. Security aspecten hebben meer aandacht nodig. 8. Noodzaak voor een Distributie Automatisering Systeem (DMS). 9. Het is nog geen Total Smart Grid Solution. 22

23 Lessons learned tot nu toe (2) 4 X 23

24 Mogelijke oplossing motordrive RMU s Universele motordrive toepasbaar op bijna alle RMU s 24

25 Vragen 25