Szybka elektryfikacja – projekt dla greckiego operatora IPTO - Wykorzystanie platformy zenon do automatyzacji stacji najwyższych napięć

W przeciwieństwie do tego, co sugeruje nazwa, Megalopolis to mała miejscowość z liczbą mieszkańców poniżej 10 tys., która jednak zasłynęła nie tylko wyłącznie z nazwy. Zlokalizowana jest tam bowiem elektrownia opalana węglem brunatnym, który jest wydobywany w okolicy. Rozbudowana o dwa bloki gazowe 400 MW w cyklu kombinowanym (CCGT), instalacja ta stanowi istotne źródło energii elektrycznej w południowej Grecji. Położone w centrum Peloponezu Megalopolis jest również ważnym węzłem w krajowej sieci energetyczn

WYPEŁNIANIE LUK W SYSTEMIE DYSTRYBUCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Grecki system energii elektrycznej jest eksploatowany, serwisowany i rozwijany przez spółkę Independent Power Transmission Operator (IPTO) SA. Obejmuje on ponad 11 tys. km linii przesyłowych wysokiego (HV) i najwyższego napięcia (EHV) oraz ponad 300 podstacji. Jest połączony liniami podwodnymi z wyspami greckimi oraz z pięcioma sąsiednimi krajami.

Szkielet systemu stanowią trzy dwuobwodowe linie 400 kV, służące głównie do przesyłu energii elektrycznej z Macedonii Zachodniej, gdzie jest zlokalizowane 70% mocy wytwórczych kraju do głównych centrów zapotrzebowania na energię elektryczną w środkowej i południowej Grecji. W ramach długoterminowego planu poprawy niezawodności dostaw energii elektrycznej w całej Grecji, sieć 400 kV jest rozszerzana swoim zasięgiem na półwysep Peloponez. Dwie linie przecinające Kanał Koryncki i Zatokę Patraską spotykają się w Megalopolis. W związku z tym pojawiła się konieczność wybudowania w tym miejscu nowej stacji 400/150 kV przez spółkę IPTO.

 

Fot. 1 MEGALOPOLIS spółki IPTO to pierwsza stacja transformatorowa EHV w Grecji z ergonomiczną automatyzacją i wizualizacją opartą na platformie zenon

KLUCZOWY WĘZEŁ SYSTEMU DYSTRYBUCYJNEGO

Nowo wybudowana stacja Megalopolis o mocy 400 kV – kluczowy węzeł greckiego systemu przesyłowego – ma 36 pól z modułami o mocy 400, 150 i 30 kV, co czyni ją wielkogabarytową instalacją o złożonej konstrukcji. "Naszym celem było uzyskanie podstacji spełniającej najwyższe standardy, która mogłaby funkcjonować na wysokim poziomie automatyzacji i elastyczności – mówi Athanasios Georgopoulos, dyrektor nowego działu projektów przesyłowych w IPTO S.A. "Ze względu na rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną, projekt ten miał strategiczne znaczenie dla IPTO i chcieliśmy, aby został jak najszybciej uruchomiony i włączony do systemu".

IPTO należy do organizacji ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity). Jeśli chodzi o realizację projektów dystrybucji i podstacji, spółka posiada szerokie umiejętności i doświadczenie niezbędne do projektowania i realizacji wymaganych konstrukcji i wyposażenia podstawowego. Jednakże, na potrzeby wdrożenia cyfrowego systemu automatyki (SAS), IPTO podjęło decyzję o zatrudnieniu wykonawcy i konsultanta o odpowiednich kwalifikacjach i doświadczeniu.

 

Rys. 1 Ergonomia systemu SAS bazującego na platformie zenon zapewnia operatorom dokładne i czytelne informacje w czasie rzeczywistym

NOWOCZESNA CYFROWA PODSTACJA EHV W GRECJI

IPTO ogłosiło przetarg publiczny na wydajne, niezawodne, bezawaryjne i ergonomiczne, a także wykonalne rozwiązanie SAS. Kontrakt przyznano Protasis – spółce inżynieryjno-doradczej świadczącej usługi i rozwiązania dla przedsiębiorstw przesyłowych, dystrybucyjnych i energetycznych oraz obiektów przemysłowych. Protasis uznaje się za jedną z wiodących spółek zajmujących się analizą, badaniem i doradztwem w dziedzinie systemów energetycznych oraz dostarczaniem kwalifikowanych rozwiązań w zakresie systemów ochrony elektrycznej, sterowania, automatyki i pomiarów.

 

Rys. 2 Integrator systemów PROTASIS wykorzystał platformę zenon to stworzenia wydajnego, bezawaryjnego i oszczędnego systemu SAS

Firma Protasis jest członkiem międzynarodowego programu partnerskiego COPA-DATA Partner Community (CDPC) – globalnej sieci specjalistów w branży przemysłu i automatyki energetycznej. Spółka wdrożyła pomyślnie już ponad 25 systemów automatyki stacji wysokiego napięcia (HV). Poszukując oszczędnych i stabilnych rozwiązań, firma z Aten wykorzystała inteligentne urządzenia elektroniczne (IED) przeznaczone do sieci energetycznych produkcji Schweitzer Engineering Laboratories (SEL). Specjaliści stworzyli system automatyzacji podstacji (SAS) z użyciem Platformy Programowej zenon od COPA-DATA, funkcjonalnego rozwiązania dla przemysłu i branży energetycznej, przeznaczonej do sterowania, monitorowania i optymalizacji urządzeń i procesów.

zenon Software Platform wykorzystywany jest często do sterowania podstacjami. Projekty, w których został wdrożony zenon, charakteryzują się wysokim poziomem skalowalności. Oprogramowanie można również wdrożyć jako lokalny system sterowania, do wizualizacji procesów w sterowniach bądź też jako proces Gateway do nadrzędnych systemów sterowania. Jedną ze szczególnych zalet platformy zenon jest otwarta i niezawodna komunikacja z zainstalowanymi urządzeniami poprzez otwarte interfejsy oraz ponad 300 natywnych sterowników i protokołów komunikacyjnych. Inną istotną zaletą jest wykorzystywanie "parametryzacji" zamiast programowania regułą, co umożliwia tworzenie kompleksowych projektów o złożonych funkcjach. Platforma Programowa zenon zapewnia również ciągłą redundancję realizowaną na kilka różnych sposobów, gwarantując w ten sposób nieprzerwane dostawy energii elektrycznej.

WYDAJNY, NIEZAWODNY SYSTEM SAS ODDANY PRZED TERMINEM

Korzystając z ciągłej redundancji w ramach platformy zenon, Protasis dostarczył IPTO niezawodny system SAS bazujący na dwóch wydajnych serwerach pracujących w trybie hot standby redundancy. Tego typu rozwiązanie gwarantuje zerową utratę danych nawet w krótkim czasie pomiędzy awarią jednego procesora a przejęciem jego funkcji przez jednostkę zapasową.

Rozwiązanie to obejmuje dwie oddzielne jednostki kontroli zdalnej (RTU) po stronie 150 i 400 kV. Zapewniają one komunikację stacji podrzędnej z Centrum Sterowania Zdalnego (RCC) systemu Hellenic Transmission System. O ile do komunikacji ze stacją IED wykorzystywany jest zestaw protokołów IEC61850, o tyle komunikacja z centrum RCC odbywa się za pomocą protokołu HNZ, tj. zastrzeżonego protokołu spółki Cegelec. Tego typu topologia zapewnia niezawodną komunikację z RCC, bez konieczności stosowania dodatkowych paneli interfejsowych.

 

Rys. 3 Elastyczne środowisko inżynierskie platformy zenon umożliwiło spółce Protasis przedterminowe stworzenie intuicyjnego i stabilnego systemu SAS

Stacja Megalopolis EHV jest nie tylko pierwszą bazującą na platformie zenon instalacją w greckiej stacji EHV, lecz również pierwszym systemem 400 kV SAS wdrożonym przez Protasis z wykorzystaniem platformy zenon do automatyzacji i wizualizacji w połączeniu z urządzeniami IED spółki SEL. "Rozmiar i złożoność projektu skłoniły nas do zbadania i odkrycia niezwykle skutecznych funkcji platformy zenon, o których nie wiedzieliśmy przed projektem. Dzięki tej platformie dostarczyliśmy ergonomiczny, wydajny i niezawodny system automatyzacji i wizualizacji podstacji w postaci niezwykle ekonomicznego, kompletnego rozwiązania, które jest zarówno łatwe w użyciu, jak i niezawodne", twierdzi George Arvanitis, kierownik projektu w Protasis. "Dzięki ciągłej redundancji systemu nasi operatorzy SAS są pewni, że pracują z systemem, który nie zawiedzie w krytycznych momentach", potwierdza Georgopoulos. "Doskonała ergonomia środowiska roboczego Platformy Programowej zenon dostarcza wszystkie wymagane i szczegółowe informacje w czytelnej formie".

"Konfiguratory i kreatory sterowników zenon IEC 61850 oraz opcje kopiowania pól pozwoliły nam na dostarczenie systemu SAS w bardzo krótkim czasie", dodaje Arvanitis. "Dzięki elastycznemu środowisku inżynieryjnemu Platformy Programowej zenon stworzyliśmy aplikację, która jest zarówno intuicyjna, jak i stabilna. Ponadto wyprzedziliśmy umowne terminy realizacji, oddając projekt wcześniej".

IPTO i greccy odbiorcy energii elektrycznej skorzystali z wcześniejszego uruchomienia stacji Megalopolis. Grecki dystrybutor energii IPTO był bardzo zadowolony z realizacji projektu przez firmę Protasis i podpisał z nią koleją umowę na modernizację istniejącej stacji Megalopolis I o mocy 150 kV z nowymi urządzeniami zabezpieczającymi i sterującymi IED. Jest to pierwsza podstacja w Grecji o topologii IEC 62439-3 PRP i pierwszy system SAS oparty również na uniwersalnej platformie zenon.

COPA-DATA Polska
www.copadata.com/pl/