Zelfherstellend netwerk - Schneider Electric
Zelfherstellend netwerk - Schneider Electric
Zelfherstellend netwerk - Schneider Electric
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong><br />
<strong>Schneider</strong> Klantendag, Hoofddorp, 4-6-2013<br />
Dr. Ir. Edward Coster
Inhoud<br />
• Aanleiding<br />
• Automatiseringsbeleid<br />
• Project scope<br />
• <strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong><br />
• Technisch concept<br />
• Testproces<br />
• Lessons learned<br />
• Vragen<br />
2
Aanleiding<br />
Aanleiding:<br />
• Klant eerder op de hoogte over aard en omvang van een<br />
storing<br />
Wens Stedin directie:<br />
1. Beter beeld toestand MS-net<br />
2. Storingsduur verkorting<br />
3. Verbetering imago<br />
Doel proefproject:<br />
• Kennis opdoen met op afstand schakelen in MS-netten<br />
• Inzicht krijgen in kosten en baten<br />
• Reductie storingsminuten<br />
3
Automatiserings beleid<br />
TenneT EMS<br />
150 kV<br />
23/25/50 kV<br />
Transportstations:<br />
SA op basis van<br />
61850 concept en<br />
104 protocol<br />
Alstom Grid EMS<br />
VS<br />
Projectscope:<br />
MS-ring met RMU’s<br />
met transformator en<br />
LS-rek<br />
VS<br />
0,4 kV<br />
10/13/23 kV<br />
Toekomstig DMS<br />
MS verdeelstations:<br />
SA light concept op<br />
basis van 104<br />
protocol<br />
4
Project scope<br />
Realiseren van twee <strong>Zelfherstellend</strong>e Netwerken (ZHN)<br />
• Een ZHN in het centrum van de stad Rotterdam<br />
• Leverancier: <strong>Schneider</strong> <strong>Electric</strong><br />
• Operationeel: end Q1 2012<br />
• Een ZHN in het zuidelijk deel van Rotterdam<br />
• Leverancier: Siemens<br />
• Operationeel: Q4 2012<br />
5
<strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong> (1)<br />
Definitie:<br />
Een <strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong> (ZHN) is een net waar bij een<br />
storing het gestoorde netdeel automatisch geïsoleerd wordt en<br />
het gezonde deel onder spanning blijft of automatisch onder<br />
spanning gebracht wordt. Klanten kunnen nog kortstondig een<br />
onderbreking merken (kort “door het donker gaan”).<br />
6
Storingsafhandeling<br />
• Automatisering storingsafhandeling MS-netten<br />
• Huidige wijze van storingsafhandeling:<br />
7
Automatische storingsafhandeling<br />
Voorwaarden voor automatische storingsafhandeling:<br />
• Ring Main Units (RMU) met motordrive<br />
• Telemetrie installatie t.b.v. besturing RMU<br />
• Communicatie<strong>netwerk</strong> (o.b.v. GPRS)<br />
• Intelligente storingsverklikkers of verklikkerfunctie<br />
• Standmeldingen last- en vermogensschakelaars<br />
• Software in de telemetrie installatie t.b.v. zelfherstellend<br />
<strong>netwerk</strong><br />
8
Ring selectie<br />
Eis Stedin directie: Ring in rotterdam Centrum<br />
Motordrive+telemetrie+ storingsverklikker<br />
Rotterdam Centrum 23 kV<br />
V502<br />
H4063 H3228 H3227 H3272 H3273 H4003 H3294 H3922 H2058 H1917 H1503 H2213 H2235 H653<br />
H4050<br />
H2992<br />
V503<br />
H3902 H2438 H3141 H4045 H3096 H3994 H3184 H3997 H2578 H865 H4008 H317 H753 H3491 H3086 H775 H3223<br />
: Netopening<br />
: Vermogensschakelaar<br />
9
SHG Principe (1)<br />
GPRS GPRS GPRS<br />
SH-1<br />
SH-2<br />
SH-3<br />
VS1<br />
Making Maakknooppunt node<br />
Information<br />
State<br />
Sw1/Sw2<br />
LS-I1 LS-U1 LS-I2 LS-U2<br />
Breaking Verbreekknooppunt node<br />
Sw1/Sw2 fault<br />
Sw1/Sw2 voltage presence<br />
Protection operation<br />
GPRS<br />
GPRS<br />
Upstream fault and isolated<br />
Downstream fault and isolated<br />
Breaking Verbreekknooppunt node<br />
SH-7<br />
SH-6<br />
SH-5<br />
Closed<br />
Absent/present<br />
Absent/present<br />
Present/absent<br />
Making Maakknooppunt node<br />
Present/absent<br />
Present/absent<br />
LS-I3<br />
LS-U3<br />
SH-4<br />
VS2<br />
LS-I5<br />
LS-U5<br />
LS-I4<br />
LS-U4<br />
Making Maakknooppunt node<br />
Breaking<br />
Verbreekknooppunt<br />
node<br />
Breaking<br />
Verbreekknooppunt<br />
node<br />
GPRS<br />
October 9-11, 2012 Introduction of a Self Healing Grid 10
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (1)<br />
V502<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Schema in de normale bedrijfsvoering
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (2)<br />
V502<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Fout vindt plaats tussen SH2 en SH3
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (3)<br />
V502<br />
IP<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Ogenblikkelijke actie van de beveiliging en vermogensschakelaar:<br />
Deel MS-ring tot netopening wordt spanningsloos
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (4)<br />
Beveiligingsactie<br />
V502<br />
Beveiligingsactie<br />
IP<br />
SH1<br />
SH2<br />
Storingsverklikker 1: Fout<br />
Storingsverklikker 2: Fout<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Communicatie tussen SH-boxen :<br />
• Analyse van exchange tables<br />
• Opening van lastschakelaar achter de foutplaats
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (5)<br />
Beveiligingsactie<br />
Opwaardse fout en geisoleerd<br />
V502<br />
Sluiten netopening<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Communicatie tussen SH-boxen:<br />
• Analyse van exchange tables<br />
• Sluiten van de lastschakelaar in het maakknooppunt het onder spanning brengen<br />
van het gezonde netdeel
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (6)<br />
V502<br />
Storingsverklikker 1: geen fout<br />
Storingsverklikker 2: geen fout<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Communicatie tussen SH-boxen:<br />
• Analyse van exchange tables<br />
• Opening van de lastschakelaar gelokaliseerd voor de fout<br />
• Dit leidt tot isolatie van het getroffen netdeel
Storingsafhandeling Zelf Herstellend Netwerk (7)<br />
Downstream fout en geisoleerd<br />
V502<br />
SH1<br />
SH2<br />
SH3<br />
SH7<br />
SH6 SH5 SH4<br />
V503<br />
Communication inter SH boxes:<br />
Analyse van exchange tables<br />
Sluiten van vermogensschakelaar V502:<br />
Herstel van het gezonde deel V502 ( tot SH2)
Aandachtspunt<br />
• Vermaasd laagspanningsnet<br />
Bestuurbaar knooppunt<br />
18
Technisch concept (2)<br />
STN<br />
Motor<br />
Drive<br />
+<br />
Connection -<br />
part<br />
FPI<br />
VPI<br />
SH<br />
box<br />
G<br />
P<br />
R<br />
S<br />
Vodafone<br />
EMS/DMS<br />
accu<br />
Communication protocol: IEC 60870-5-104<br />
230 Vac<br />
19
Technisch concept (3)<br />
MV/MV<br />
substations<br />
Gas<br />
substations<br />
Motor<br />
Drive<br />
+<br />
Connection<br />
terminals<br />
DA<br />
SAS<br />
box<br />
accu<br />
G<br />
P<br />
R<br />
S<br />
Private APN for<br />
GPRS/UMTS-network<br />
(Vodafone)<br />
Future<br />
applications<br />
230 Vac<br />
MV/LV<br />
substations<br />
STN<br />
(Stedin Technisch Netwerk)<br />
Stedin-LAN’s - Rotterdam<br />
Stedin-LAN’s - Utrecht<br />
Legende:<br />
Router<br />
Firewall<br />
Radiusserver<br />
Radiusserver<br />
NTPserver<br />
NTPserver<br />
Servers /<br />
applications<br />
Servers /<br />
applications<br />
20
Testproces<br />
Uitgangspunten:<br />
• Bij een uitrolscenario moet er geen noodzaak zijn om ieder<br />
<strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong> in de fabriek te testen.<br />
• Als de apparatuur geïnstalleerd is, wordt de zelfherstellende functie niet<br />
meer getest. De nadruk van de functionele test ligt dus tijdens de FAT.<br />
Uiteraard worden hierbij dan simulatoren gebruikt.<br />
• Uitbreidbaarheid: het opnemen van meer ZHN boxen mag niet leiden tot<br />
een complete hertest.<br />
• Het verwisselen van een ZHN box mag niet leiden tot een complete<br />
hertest.<br />
• Optimale tijdbesteding voor FAT<br />
• Acceptatie en overtuiging is een basis voor succes.<br />
21
Lessons learned tot nu toe (1)<br />
1. Nieuwe ontwikkelingen: aandacht voor veiligheid, participatie en<br />
voorlichting is essentieel voor succes. Succes staat of valt met<br />
acceptatie in de organisatie.<br />
2. Laagspanningskoppelingen hebben een enorme impact.<br />
3. Distributie automatisering dient deel uit te maken van toekomstig<br />
netontwerp.<br />
4. Oudere typen van <strong>Schneider</strong> RM6 RMU’s zijn niet eenvoudig te<br />
voorzien van een motordrive.<br />
5. Een <strong>Zelfherstellend</strong> <strong>netwerk</strong> is geen alternatief voor het uitstellen van<br />
investeringen in primaire componenten.<br />
6. GPRS communicatie, geen gegarandeerde beschikbaarheid.<br />
7. Security aspecten hebben meer aandacht nodig.<br />
8. Noodzaak voor een Distributie Automatisering Systeem (DMS).<br />
9. Het is nog geen “Total Smart Grid Solution”.<br />
22
Lessons learned tot nu toe (2)<br />
4 X<br />
23
Mogelijke oplossing motordrive RMU’s<br />
Universele motordrive toepasbaar op bijna alle RMU’s<br />
24
Vragen<br />
25
Change language