AMI sistemi

Comments

Transcription

AMI sistemi
AMI SISTEM NA
PODROČJU
ELEKTRO GORENJSKA
PIES
posvetovanje informatikov
energetikov Slovenije
24. november 2010
mag. Bojan Luskovec, Damjan Prašnikar, Dominik Ovniček
Elektro Gorenjska d.d.
UVAJANJE AMI SISTEMA

Zakaj se odločiti za uvedbo naprednega sistema merjenja
električne energije (AMI sistema) ?
◦
◦
◦
◦
Koristi za uporabnike
Zahteve EU (80% števcev do leta 2010)
Koristi za distribucijsko omrežje
Zahteve regulatorja (zaključki posveta SODO z dne 16.11.2010; načrt
razvoja EO 2011-2020, NEP)

Poiskati možne tehnične rešitve izvedbe AMI sistema

Določiti zahteve, ki jih morajo izpolnjevati sistemski števci

Preveriti in ustrezno testirati novo tehnologijo pred
pričetkom masovnega uvajanja AMI sistema
NAMEN UVAJANJA AMI SISTEMA

Daljinsko odčitavanje podatkov

Daljinsko krmiljenje in upravljanje s porabo
◦ Daljinski odklop se lahko uporablja predvsem za primere:
 neplačil uporabnika oziroma prekinjene pogodbe o dostopu do distrubucijskega omrežja
 za začasni odklop uporabnika
◦ Omejevalnik moči sistemskega števca omogoča:
 omejitev priključne moči
 omejitev moči v primeru večjih preobremenitev v omrežju
 omejitev moči v primeru nujne oskrbe

Prikaz merilnih podatkov za končnega uporabnika
◦ hišni prikazovalnik, sistemi inteligentnih instalacij
◦ spletne aplikacije
NAMEN UVAJANJA AMI SISTEMA

Registracija meritev veličin ostalih energentov

Detekcija izgub (tehnične, komercialne) v omrežju

Odčitavanje podatkov kvalitete napetosti

Registracija profilov obremenitve

Integracija programske opreme obračunskega in
merilnega centra z ostalimi poslovnimi sistemi

Zahteve regulatorja

Zahteve EU
UPORABNOST









Prihranki stroškov odčitavanja
Prihranki stroškov terjatev, odstopanj in komercialnih izgub
Omogočena funkcija dinamičnega tarifiranja in nižanje
koničnega odjema
Prihranki stroškov dela z odjemalci
Nudenje storitve odčitavanja ponudnikom plina, vode in
toplote
Enostavno obveščanje uporabnika o njegovi porabi
Koristi ostalih udeležencev
Sistem bo služil za osnovo izvedbe pametnih omrežij
(SmartGrid)
Integracija s sistemi SCADA, bazo kvalitete napetosti,
obračunskim centrom in ostalimi sistemi, kot so sistemi za
izmenjavo podatkov na trgu z električno energijo...
SESTAVA SISTEMA AMI
Merilno mesto:
- Obračunske meritve
- Obratovalne meritve
Komunikacijsko
omreţje
Merilni center
AMI SISTEM NA PODROČJU
ELEKTRO GORENJSKA - stanje tehnike
Obračunske meritve:
◦
v EG daljinsko odčitavanje vseh odjemalcev
do vključno 41kW.
◦
odčitavanja vode (409), plina (143), tople
vode (157), ogrevanje (159)
◦
pogodba z Iskraemeco in Landis+Gyr,
oprema vseh odjemalcev z AMI merilniki v
petih letih, nova programska oprema,
interoperabilnost
◦
komunikacija:

DLC (števec – koncentrator v TP)

TP – center obr. meritev: Ethernet

skupna uporaba komunikacijske
poti med TP in centroma
obračunskih in obratovalnih
meritev
AMI SISTEM NA PODROČJU
ELEKTRO GORENJSKA - stanje tehnike
Obratovalne meritve v TP
SN/NN:
◦ meritve trenutnih vrednosti: I,
U, kW, kVA, max. vrednosti,
kakovosti po SIST EN 50160 ...,
alarmi, dogodki ...
◦ pomen za:
 Vodenje in obratovanje
 Razvoj omrežja
 Kontrolo odjema EE
◦ vgrajuje se merilnik
MC 760/750 (Iskra MIS)
◦ komunikacija: Ethernet, IEC
61850 (kmalu ...)
8
SHEMA TESTNEGA OKOLJA ODČITAVANJA
DRUGIH ENERGENTOV V ELEKTRO GORENJSKA
• Lokacija: Struţevo pri Kranju, TP Komunalni servis
• Prvi tovrsten poligon na področju Slovenije, oktober 2009
• število odjemalcev: 86
• obračunska moč je omejena preko odklopnika v števcu
MT/ME 371
T
PLIN ( M bus )
E
M
P
VODA (M bus)
TEMP
VODA
(M bus)
in
KONTA
KTNI
IZHOD
IMPULZNI VHOD (S0)
M bus
L1,L2,L3,N
ZAHTEVE ZA SISTEMSKE ŠTEVCE








Interoperabilnost vsaj med dvema proizvajalcema
Komunikacija med števcem in koncentratorjem podatkov preko
distribucijskega omrežja (DLC komunikacija)
Daljinski zajem in prenos podatkov profila obremenitve in
obračunskih vrednosti
Omogočeno odčitavanje s števci vode in drugih energentov
Spremljanje kakovosti napetosti
Omogočen prikaz porabe pri uprabnikih tudi preko hišnega
prikazovalnika
Dosežena dovolj velika zanesljivost in uspešnost komunikacije
Omogočena funkcija odklopnika električnega števca
◦ za potrebe omejevanja naročene moči
◦ za potrebe izvajanja nujne oskrbe
◦ za potrebe izvajanja odklopov, ki jih določajo predpisi
INTEROPERABILNOST
• Interoperabilnost med proizvajalci je pogoj za pričetek uvajanja AMI/AMM
sistema na področju Elektro Gorenjska.
• Zahtevana je interoperabilnost med nameščeno strojno opremo
(števec, koncentrator) med proizvajalcema Iskraemeco in Landis+Gyr.
• Oba proizvajalca sta aktivno vključena tudi v združenju IDIS, ki temelji
na odprtih standardih in interoperabilnosti.
• Preiskus interoperabilnosti (FAT, SAT test) se bo izvajal na števcih, ki
imajo vgrajen odklopnik in omogoča tudi funkcijo obračunskega
elementa omejitve moči.
• Testiranje bo potekalo na različnih tipih omrežja (kabelsko, prostozračno,
mešano)
• Testiranje komunikacije bo potekala preko M-bus, DLC, mobilnega
omrežja in lastnega optičnega omrežja.
• Testiranje komunikacije z M-bus števci ostalih energentov bo potekalo tudi
na števcih z vgrajenim ventilom, ki se vse bolj pogosto uporabljajo
INTEROPERABILNOST
Interoperabilnost na posameznih števcih proizvajalcev se bo izvajala zlasti
na naslednjih funkcionalnostih:
• Odčitavanje obračunskih vrednosti električnih števcev.
• Odčitavanje 15 minutnih vrednosti obremenitve.
• Prenos podatkov za potrebe spremljanja kvalitete napetosti.
• Odčitavanje izmerjenih količin iz števcev drugih energentov.
• Sinhronizacija in nastavitev ure.
• Nastavitev obračunske moči v števcu, ki krmili odklopnik.
• Izklop in omogočen ponovni vklop odklopnika.
• Krmiljenje plinskega ventila.
• Sprememba tarifne sheme, dinamično tarifiranje.
• Branje dogodkov zabeleženih v števcu ( npr. detekcija odprtja
pokrova…).
• Možnost nadgradnje programske opreme v števcu na daljavo.
PRIMER TESTNE KONFIGURACIJE
TESTIRANJA ITEROPERABILNOSTI
PROGRAMSKA OPREMA SEP2W System
KONCENTRATOR
IE
IE
E-števec
L+G
KONCENTRATOR
L+G
IE
E-števec
E-števec
M bus
M bus
P-števec
P-števec
L+G
E-števec
POSTOPEK MONTAŢE VZPOREDNEGA ŠTEVCA ZA
POTREBE TESTIRANJA NOVIH AMI ŠTEVCEV
SLIKA VZPOREDNIH ŠTEVCEV
INŠTRUMENT ZA MERJENJE
OBRATOVALNIH MERITEV IN
KONTROLE ODJEMA V TP
KONCENTRATOR
ŠTEVČNIH
PODATKOV
GSM/GPRS MODEM Z
DODATNIMI ETHERNET
POVEZAVAMI
ELEKTRO GORENJSKA
PETROL,
KOMUNALA,
DOMPLAN,
DRUGI UPORABNIKI
PROGRAMSKA OPREMA
Uporabljena programska oprema
SEP2W System, Iskraemeco
• zasnovana za izvajanje operacij
na sodobnih sistemih- AMI/AMM
• modularna izvedba
• omogoča dodajanje novih
modulov in funkcionalnosti glede
na trenutne potrebe
• omogoča integracijo z ostalimi
sistemi (npr. DCV, obračunski
center, sistemi kakovosti,...)
aktivna omrežja – Elektro Gorenjska
OVIRE PRI IZGRADNJI AMI SISTEMA


Prvi interoperabilni števci bodo na tržišču šele prihodnje leto, njihova
zanesljivost delovanja pa še ni preizkušena v daljšem časovnem
obdobju- življenjska doba števca je predvidoma vsaj16 let.
Motnje v distribucijskem omrežju, ki jih povzročajo uporabniki
omrežja
◦ Uporaba naprav, ki se uprabljajo za izgradnjo pametne inštalacije objektov.
◦ Problematika dostopnosti naprav na trgu, ki ne ustrezajo standardom, kateri določajo
frekvenčne pasove rezervirane za DLC, na katerih se lahko izvaja komunikacija.
(komunikacija med hišnimi napravami in napravami v distribucijskem omrežju).
◦ Naprave, ki povzročajo višje harmonike.

Komunikacijske ovire s strani mobilnega operaterja
◦ Razpoložjivost omrežja glede na zahtevane čase prenosa podatkov.
◦ Največje možno število istočasnih povezav do posameznih komunikacijskih točk je
časovno omejeno.
◦ Niti tehnologija niti mobilni operaterji trenutno ne morejo in ne želijo zagotavljati
primerne kvalitete storitev

Motnje v distribucijskem omrežju, ki jih povzroča kvaliteta in tip
uprabljenega distribucijskega omrežja
◦ Slabi spoji, ki motijo delavanje komunikacije.
◦ Kombinacija prostozračnega in kabelskega omrežja in spremenljive impedance.
◦ Večje oddaljenosti merilnih mest med posameznimi uporabniki.
FINANČNE OVIRE PRI IZGRADNJI AMI SISTEMA

AMI v prvih sedmih letih življenjske dobe vpliva na potrebe po višji
omrežnini, v preostalih 13 letih življenjske dobe pa se zaradi
pričakovanih prihrankov sistema stroški omrežja nižajo (nižja
omrežnina)

Naložba v opremo znaša v Sloveniji 160 mio €

Optimalna izgradnja sistema traja 5 let, v tem obdobju je predvidena
investicija 95 mio €, ki jo EDP predvidoma zmorejo z lastnimi in
kreditnimi viri. Manjka torej še približno 65 mio €.

Za 65 mio € je potrebno zagotoviti dodatni vir. Če bi ta vir zagotovili z
začasnim dvigom omrežnine, bi se ta morala pri odjemalcih brez
merjenja moči v obdobju petih let zvišati za 0,32 cent/kWh (ca. 1 €
/mesec). Po preteku petih let se omrežnina, zaradi pričakovanih
pozitivnih učinkov sistema vrne na prvotno raven. Odjemalci bi na nek
način kreditirali sistemskega operaterja, kar bi se jim kasneje povrnilo
z znižanjem stroškov.
Ultimativni izziv: “Glejte nas digitalno!”
smo/so “odjemalci” TV sprejeli brez pripomb!
NADALJNJE AKTIVNOSTI
• Priprava podatkov, ki bodo vključena v integracijo programske opreme
SEP2WSystem pred masovno menjavo števcev.
• Integracija sistema s klicnim centrom, bazo kakovosti napetosti in DCV.
•Integracija sistema s sistemom poslovne informatike za potrebe posredovanja
podatkov posameznim dobaviteljem in obračunskim centrom.
• Uporaba in testna namestitev hišnih terminalov na strani uporabnikov.
• Predviden zaključek SAT testa do marca 2011.
• Predviden pričetek zamenjave števcev v večjem obsegu junija 2011.
ZAKLJUČKI
- Uvedba sistema naprednega merjenja električne energije bo distribucijskim
podjetjem prinesla vrsto dodatnih koristi, na podlagi katerih bomo
optimizirali tudi razvoj distribucijskega omrežja.
- Pogoj za uvedbo AMI sistemov je zagotovljena interoperabilnost med
posameznimi proizvajalci sistemskih števcev, s čimer bodo lahko novi
uporabniki prosto izbirali proizvajalca za nakup sistemskega števca.
- Zahteve regulatorja ne sledijo razvoju sistemskih števcev, zato trenutno
ni mogoče izkoristiti vseh njihovih funkcionalnosti (upravljanje s porabo,
dinamično tarifiranje)
- Zanesljivost branja podatkov po energetskem omrežju (DLC) je trenutno za
potrebe dnevnega odčitavanja obračunskih podatkov v povprečju nad 98%.
V primeru dodatnega odčitavanja kakovosti dobavljene električne energije in
odčitavanja urnih vrednosti meritev števcev drugih energentov se lahko
pričakuje upad zanesljivosti odčitavanja podatkov. Testiranja bodo predvidoma
zaključena do aprila 2011.
- Obstajajo že nove DLC tehnologije, ki omogočajo bistveno večje hitrosti prenosa,
kar bi verjetno izboljšalo zanesljivosti prenosa zahtevanih podatkov.