Hálózati vezérlési technológia

Ez a cikk vagy az azt követő szakasz nem rendelkezik megfelelően az igazoló dokumentumokkal ( pl. Egyedi bizonyítékokkal ). A megfelelő bizonyítékokkal nem rendelkező információk hamarosan eltávolíthatók. Kérjük, segítse a Wikipédiát az információk kutatásával és jó bizonyítékokkal.

A hálózatirányítási technológia magában foglalja a hálózatok mérési, vezérlési és szabályozási technológiáját . A hálózatirányítási technológiát főleg olyan vonalas hálózatokban használják, mint például az elektromos hálózatok , de olyan csővezetékekben is, mint a gáz , víz ( ivóvíz / szennyvíz ) és fűtési hálózatokban ( távfűtés / helyi fűtés ). A hálózatirányítási technológiát a hálózatüzemeltetők és az ellátó vállalatok működtetik . A hálózatirányítási technológia a folyamatirányítási technológia különlegessége ; az alkalmazott mérnöki tudományok közé tartozik.

Hálózatirányítási technológiai feladatok

A hálózatirányítási rendszer feladata a hálózatüzemeltetők támogatása a hálózataik, például az energiahálózatok kezelésében, vagyis az üzemeltető személyzetnek (az embereket operátoroknak, kapcsolótechnikusoknak, váltómérnököknek is nevezik) döntéshozatali segédleteket nyújtani, és a lehető legnagyobb mértékben mentesíteni őket a rutinmunkától. . A hálózati monitorozás mellett a felmerülő zavaró helyzetekre reagálni kell, és ellenőrizni kell a hálózati tevékenység beavatkozásait.

A hálózati vezérléstechnika egyik alapvető feladata, hogy olyan folyamatinformációkat továbbítson , mint a mért értékek, a mért értékek és az üzenetek egy központi vezérlőközpontba , ahol azokat felhasználóbarát módon dolgozzák fel és jelenítik meg. Az ellenkező irányban a feladat vezérlő és beállító parancsok kiadása a folyamat számára.

Az áramellátás kezdeti napjaiban a hálózati vezérléstechnika többnyire sok decentralizált vezérlőállomásból állt, egyszerű távirányítóval és távfelügyeleti eszközökkel. Ezeknek a létesítményeknek az előrehaladása lényegében a folyamat eseményeinek helyes időrendi rögzítésében, valamint a folyamatos naplózásban állt.

A számítástechnika 1980-as évek óta tartó fejlődésével összhangban a hálózatirányítási technológia jelentősége egyre nőtt. A hálózatirányítás és a hálózatfigyelés alapvető feladatai mellett a számítástechnika napjainkban a hibák elemzéséhez, a hálózati viszonyok és a hálózati hibák szimulációjához széles választékot kínál, beleértve az üzemeltető személyzet képzési és oktatási céljait, valamint az optimális hálózati feltételek meghatározását és beállítását.

Másodlagos technológia

Az elektromos energiaellátás másodlagos technológiája kifejezés magában foglalja azokat a létesítményeket, amelyek csak közvetett módon vesznek részt a folyamatban. Ez azonban magában foglalja a hálózatok működéséhez szükséges funkciókat és létesítményeket, mint pl B.:

  • Helyi vezérlés / helyi vezérlés (az egyes kapcsolóberendezések paneljeinek kezelése a helyszínen, általában terepi vezérlőszekrényen keresztül)
  • Állomásvezérlő technológia (Ha a helyi vezérlést / helyi vezérlést számítógépes technológiával valósítják meg az előfeldolgozás és az információk bemutatása céljából, és hálózati védelemmel kombinálják, akkor ezt állomásvezérlési technológiának nevezik.)
  • Feszültségszabályozás (a hálózati feszültség állandó fenntartása különböző terhelési körülmények között)
  • Hálózati védelem (vezetékek rövidzárlat vagy testzavarok figyelése az érintett vezeték leválasztásával)
  • Energiamérés
  • Távmérés (a mért értékek távoli továbbítása távoli hálózati irányítóközpontba)
  • Saját követelmények (biztonságos közvetlen és váltakozó feszültségű táplálás, akkumulátoros rendszerek, egyenirányítók és inverterek) A rendszer működésének fenntartása áramkimaradás vagy hálózati zavar esetén is.
  • Hullámvezérlő rendszer (megfelelő fogyasztók vezérlése a hálózatban, pl. Éjszakai fűtőberendezések)
  • Távvezérlő technológia
  • Hálózati vezérlőközpont

A hálózati vezérlés technológiájának elemei

Távvezérlő technológia

A távvezérlő technológia feladata a hálózati információk továbbítása a kapcsolóberendezések és a hálózati vezérlőközpontok között. A távvezérlő rendszerek esetében a helytől függően távvezérlő alállomásról beszélünk, vagyis a távvezérlő rendszer a rendszer épületében található a helyszínen, általában egy alállomásban , vagy egy távvezérlő központban, ha távoli, központi irányító központban található. A hálózati rendszerek és a központi vezérlőközpont közötti távolság áthidalása érdekében az átviteli berendezések (digitális átviteli hálózatok (például PDH , SDH ), Wechselstromtelegrafie (WT) stb.) Működtetett távvezérlési technológiája .

Távvezérlő csomópont

A távvezérlő csomópontból a vezérlőközponthoz csatlakoztatott távvezérlő rendszerekből származó hálózati információk kötegelve kerülnek átadásra a vezérlőközpont számítógépes rendszerébe. Manapság itt leginkább koncentrátorokat használnak, amelyek ötvözik a távvezérlő rendszerek soros csatornáit, amelyek kis sávszélességgel rendelkeznek, és LAN vagy WAN hálózaton keresztül továbbítják a hálózat vezérlő rendszerébe.

Irányító központ

A hálózati irányítási rendszer központi eleme az irányító központ. Ennek szinonimái a kapcsolóvezeték , a fővezetékvezeték, a hálózati irányítóközpont és a vezérlőterem. A különböző kifejezések többnyire arra a feszültségszintre utalnak, amelyben a felügyelt hálózat található. Az irányító központ feladata a hálózati működéshez szükséges információk feldolgozása, előkészítése és bemutatása a vezérlőben.

felszerelés

Míg a hálózati vezérlő rendszereket korábban egy vagy két folyamatszámítógéppel látták el , manapság a feladatokat több számítógépes rendszer látja el. Különböző funkcionális komplexek vannak elosztva több számítógépen. A számítógépek többszörös redundanciát biztosítanak egymásnak, ez garantálja a magas szintű rendelkezésre állást.

A mozaiklemezek helyett, amint az a hálózati kijelző régebbi vezérlőközpontjaiban megtalálható, most a nagy formátumú kijelzőt, az úgynevezett hátsó vetítési technológiát is telepítik. A folyamatképeket egy speciális világítási rendszer segítségével hátulról vetítik egy moduláris, átlátszó vetítővászonra. Az LCD-paneleket vagy a DLP projektorokat használják a monitor tartalmának megjelenítésére a vetítőfalon X-Window technológiával . Az egyes fali modulok felbontása összehasonlítható a hagyományos PC-grafikákkal. A vetítővásznat, mint áttekintő adathordozót, nemcsak a hálózati áttekintés megjelenítésére használják, mint a múltban, hanem egy nagyobb, modern vezérlőtermet is kínál egérrel és billentyűzettel, mint független, interaktív működési és megjelenítési közeget a nagy hálózati kijelzők számára.

E feladatok teljesítése jelentős erőfeszítéseket eredményezhet. Különböző funkciók / eszközök állnak rendelkezésre az üzemeltető személyzetének (kapcsolótechnikusok, kapcsolómérnökök) e sokszínű és felelősségteljes feladatok elvégzéséhez.

A hálózati vezérlőközpont funkciói

A hálózati vezérlőközpont funkcionalitását főleg a felhasználói szoftver valósítja meg . Ez általában a SCADA és a HEO területekre oszlik . Egy ideje a hálózatirányítási technológiát is mélyebben integrálják az operatív folyamattervezésbe. Az ellátó vállalat anyagkezelésének kapcsolatait, valamint a személyzet telepítésének tervezéséhez szükséges eszközöket egyre inkább használják. Az alállomások és vonalak földrajzi elhelyezkedésével és elhelyezkedésével kapcsolatos információs funkciókat, a vállalat belső adatainak kiértékelését és az aktuális időjárási eseményekre vonatkozó információkat valósítják meg és grafikusan mutatják be az üzemeltetőnek.

SCADA funkciók az elektromos energiaellátás, a gáz, a víz és a távfűtési hálózatok számára

A felügyeleti ellenőrzés és adatgyűjtés (SCADA) a technikai folyamatok figyelemmel kísérése és ellenőrzése számítógépes rendszer segítségével.

MMI / ember-gép interfész

A megfigyelés alatt álló hálózatokat általában olyan képek felhasználásával dolgozzák fel és figyelik, amelyek akár 29 hüvelyk átlójú monitorokon nagy felbontású színes látórendszerrel rendelkező munkahelyeken jelennek meg és működnek. A nagyképernyős vetítési rendszereket gyakran használják a nagyobb hálózati kapcsolatok megjelenítésére is. Egyéb perifériás eszközök a nyomtatók, a nyomtatott készülékek és bizonyos esetekben a plotterek vagy az adatrögzítők.

A vezérlőterem általában egy munkaállomás számítógépéből áll, legfeljebb hat színes monitorral, billentyűzettel és egérrel. Ha több monitort használnak a munkaállomáson, a kurzor folyamatosan mozgatható a monitorokon, ezáltal a billentyűzeten és az egéren keresztüli bemenetek a kurzor által kiválasztott monitoron lépnek érvénybe (többmonitorozás).

Az MMI alapvető funkciói:

  • Legördülő menük vagy rögzített választási jelek a monitoron
  • A kijelző méretarányának nagyítása / csökkentése (nagyítás)
  • A megjelenítési skála nagyítása / csökkentése további, korábban meghatározott információk elnyomásával vagy kimenetével (visszacsatolás)
  • a monitor képének vízszintes vagy függőleges eltolása metszetként egy világnézet felett (pásztázás vagy görgetés)
  • Képszintek átfedése különböző információk megjelenítéséhez vagy megjelenítéséhez a kép ugyanazon helyzetén (pl. Feszültség / áram / teljesítmény mért értékei stb.)
  • Többablakos technológia drag & drop és navigátor segítségével
  • X11 és JAVA szabványok
  • Az illetéktelen hozzáférés elleni védelem érdekében kiváltságok szintjei és felelősségei vezethetők be, amelyekkel az üzemeltető személyzet felhatalmazást kap arra, hogy jelszóval vagy kódolt azonosítóval különféle felelősségi területeken dolgozzon (például normál vezérlőtermi működéshez, adatkarbantartáshoz, rendszerfenntartáshoz, bizonyos alhálózatokhoz való hozzáféréshez, képzési funkciókhoz stb.).

Görbe grafika

A görbe grafikonok az idő folyamán áramok, feszültségek, a víz szintje az áramlási sebesség, vagy más mérési adat jeleníthető meg.

Üzenetek feldolgozása / jelzés / riasztás

  • Az állapotinformációk feldolgozása, ideértve a valós idejű bélyegzőt is
  • A felvásárlás állapotának értékelése
    • Minden releváns esemény dokumentálva van az eseménynaplókban
    • A riasztások fel vannak sorolva a riasztási listákban, és feldolgozásuk állapotát nyugtázási folyamatok segítségével állítják be

Mért érték feldolgozása

  • A mért értékek hitelességének ellenőrzése
  • Nyers értékek konvertálása kódoló karakterisztikán keresztül lineáris vagy sokszögű méretezéssel kész értékekké
  • Ellenőrizze a határérték megsértését és a megengedhetetlen változás mértékét
  • hőmérsékletfüggő határérték-tesztek (a kábelek alacsony hőmérsékleten képesek ellenállni a nagyobb terhelésnek, mivel ugyanolyan terheléssel kevésbé tágulnak, és így a megereszkedés kisebb)
  • Riasztás a korlátozások megsértése esetén
  • automatikus helyettesítő érték előállítás helyettesítő mérési pontokon vagy manuálisan megadott értékeken keresztül
  • Megújítás ellenőrzése
  • matematikai feldolgozás
  • Archívum feldolgozása
  • A meghatározott értékek archiválása állapot és idő szerint, figyelembe véve az archiválási periódusokat, a rácsciklusokat, a tömörítési szinteket
  • A tényleges értékek tömörítése átlagos, minimális vagy maximális értékekre és összegekre
  • ciklikus archiválás a rács archívumokban perc / óra / nap / hónap ciklusokban
  • Események által kiváltott archiválás dinamikus archívumokban
  • Javítási lehetőség a korrigált értékek azonosításával
  • automatikus redensifikáció a tömörítési szakaszokban kézi korrekciók után
  • Hosszú távú archiválás (cserélhető adathordozókon is)

Számlálás feldolgozása

  • A nyers értékek konvertálása
  • ciklikus feldolgozás abszolút vagy differenciális értékként
  • Összehasonlítás a ciklusonkénti maximális és minimális impulzusszámmal
  • Állandó vagy változó határértékek figyelése - hiszterézis
  • Összeadjuk a be- és kikapcsolási ciklusokat, valamint az összes állapot állapotának időtartamát

Parancsfeldolgozás / vezérlők

A kapcsolási műveleteket szabályalapú reteszelések segítségével ellenőrzik az emberi kapcsolási hibák elkerülése érdekében.

  • A parancsok reteszelési feltételeinek figyelembevétele. Parancs kimenetek nem adhatók ki, ha például egy feldolgozási blokk (például engedély a megsemmisítésre vagy a kapcsoló blokkra ) be van állítva, vagy a távoli / helyi kapcsoló (F / O) "Helyi" helyzetben van.
  • A parancs futási idejének ellenőrzése
  • Alapértékek kimenete

A komplex kapcsolási műveleteket kapcsolási programok / automatikus kapcsolási szekvenciák / programváltás segítségével hajtják végre a technológiai / időbeli folyamatoptimalizálás és a biztonság növelése céljából, ahelyett, hogy számos egyedi kapcsolási műveletnél végrehajtanák őket .

A vezérlőrendszer reteszelődik

A kapcsolóberendezésben kiterjedt elektromos és mechanikus reteszelések vannak . További kapcsolási teszteket hajt végre az ellenőrzési rendszer szoftver minden kapcsolási művelethez.

A következő egymással összefüggő megállapítások fordulhatnak elő:

Váltás megengedett
undefined erőforrás
A bekapcsolás tilos, mert a feszültség állapota nincs meghatározva a kapcsolóelem legalább egyik oldalán (legalább egy meghatározatlan berendezést találtunk). Ebben az esetben a terheléskapcsolók és a megszakítók kikapcsolása megengedett.
hibás feszültségállapot
A bekapcsolás tilos, mert a kapcsolóelem feszültség állapota legalább az egyik oldalon hibás. Ebben az esetben a terheléskapcsolók és a megszakítók kikapcsolása megengedett. A hibás feszültségállapot akkor jelentkezik, amikor a hálózati elemállapotok topológiailag megengedhetetlen kombinációi vannak.
zavart felszerelés
A bekapcsolás tilos, mert a kapcsolóelem feszültségállapota legalább az egyik oldalon meg van zavarva (a topológiai kutatás legalább egy megzavarodott eszközt talált). Ebben az esetben a terheléskapcsolók és a megszakítók kikapcsolása megengedett.
Rövidzárlat veszélye
A bekapcsolás tilos, mert fennáll a rövidzárlat veszélye. Ez azt jelenti, hogy minden élő állapot és a "földelt" állapot megtalálható. Kikapcsolás csak megszakítóknál engedélyezett a rövidzárlat megszüntetése érdekében.
Ne használja a leválasztót terhelés alatt
A kapcsolás tilos, mert a berendezés pólusain meghatározták az "élő" és "nincs feszültség (terhelés)" állapotokat. A vonalakat terhelésnek is feltételezzük, mivel kapacitásuk és induktivitásuk lehetővé teszi az áram áramlását.
2 Ne csatlakoztassa az adagolókat leválasztókhoz
A kapcsolás tilos, mert a különféle bemeneteket nem lehet leválasztani.
engedély nélküli többszörös adagolás
Bekapcsolás tiltott, mert "engedély nélküli többszörös adagolás" (több szabályozott hírcsatorna) fordulhat elő. Az alhálózatoknak csak egy szabályozott feedje lehet, vagy egy vagy több manuálisan vezérelt feed. A jogosulatlan többszörös ellátást terheléskapcsolók és megszakítók törölhetik.
Terhelés lehúzható
A váltás tilos, mert a fogyasztókat sötétre lehet váltani.
Rövidzár van
A kapcsolás tilos, mert a rövidzárlat nem kapcsolható át terheléskapcsolókkal vagy szakaszolókkal.
Megsértették az izolációs távolság feltételét
A megszakító nem kötheti össze az "élő" és a "földelt" potenciálokat. A szigetelő távolság állapotát ellenőrizzük, ha az áramkör megengedett, és nincs párhuzamos topológiai út.
Ne működtesse a leválasztót, amikor feszültség alatt áll
A váltás tilos, mert az "élő" és "holt" állapotokat a berendezés pólusain határozták meg.
Paraméterezési hiba
A váltás tilos, mert paraméterezési hiba van.

Ezenkívül a zároláskor figyelembe lehet venni a hálózati biztonság számításának eredményeit, például (n-1) biztonságát .

További funkciók

  • Diagramok, naplók, archívumok, mérlegek
  • automatikus földhiba keresés és leállítás
  • Kapcsolási kérések / kapcsolási megbízások
  • Üzenet képernyő vezérlés
  • elektronikus tűmintás készlet
  • Erőművezetés
  • Hiba lokátor
  • A megújuló energiákkal kapcsolatos funkciók

Csatlakozás külső rendszerekhez

  • Csatlakozás a vállalati informatikához LAN-on keresztül
  • Csatlakozás a hálózati tervezési rendszerekhez
  • Csatlakozás a földrajzi információs rendszerekhez (GIS)
  • Csatlakozás más hálózati vezérlőrendszerekhez (megvalósítás gyakran a TASE.2- n keresztül )

Magasabb szintű döntéshozatali és optimalizálási funkciók (HEO)

A magasabb szintű döntéshozatali és optimalizálási funkciók komplexuma különféle számítási módszereket tartalmaz, amelyek támogatják az üzemeltetési menedzsment személyzetét a hálózat irányításában, vagyis az SCADA-n túli funkciók kiterjesztett skáláját.

  • Topológia felismerés és színezés
  • Magasabb szintű reteszelési tesztek, például az utolsó előtolás kikapcsolása
  • Terhelés-szabályozás
  • Beszerzési költségek optimalizálása
  • Teljesítményfrekvencia vezérlés
  • Állapotbecslés (hálózati állapot észlelése)
  • integrált terhelésáram-számítás, rövidzárlati áramszámítás
  • Hiba variáns kiszámítása ((n-1) biztonság)
  • Rácsveszteségek
  • Stressz profil
  • Energiafelhasználás
  • Energiaügyi adatkezelés
  • Előrejelzések / elemzések

Néhány fontos HEO funkció leírása

Állapotbecslés és a csomóterhelés beállítása
Az állapotbecslést a valós aktuális hálózati állapot becslésére használják különféle információk kiértékelésével és a mért értékhibák kijavításával. Míg a nagyfeszültségű hálózat a meglévő mért értékekkel becsülhető meg, a transzformátor állomások (UST) nem mért terhelését a középfeszültségű hálózatban először nagyjából meg kell becsülni a csomópont terhelésének beállítása és a napi hidrográfiák segítségével, mielőtt azok megbecsülhetőek lennének. Ennek eredményeként többek között az aktuális terheléseket és hírcsatornákat szállítják. Ezek képezik az alapját a legtöbb más számításnak.
Állapotszimuláció (terhelésáram kiszámítása a nagyfeszültségű hálózatban)
Szimulációs módban (rövid távú operatív tervezés) hiányoznak az aktuális mért értékek. Az állapotszimuláció, mint a terhelésáramlás előzetes szakasza, a folyamatinformációk hiánya miatt a kivitelezhetetlen becslés helyettesítőjeként szolgál. A hálózati állapot a topológia változásának szimulációs alapja, amelyet az üzemeltető megadhat, és ezáltal a terhelési helyzet.
Terhelésáram kiszámítása (középfeszültségű hálózatban)
A 10/20 kV-os hálózatban a közepes feszültségű terhelés-áram kiszámítását használják. Számítja (feltéve, hogy a középfeszültségű hálózatok elektromos négypólusú adatai és a fogyasztási adatok rendelkezésre állnak a hálózati csomópontokban), a terhelésáramlás helyzetét és a feszültségeloszlást a középfeszültségű hálózatban. Ehhez minden transzformátor állomáshoz meg kell adni egy mért értéket P / Q vagy napi terhelési profilt és egy terhelési áram alapértékét.
Rövidzárlat-számítás (nagyfeszültségű hálózatban)
A rövidzárlat-számítást a berendezés feszültségének megfigyelésére használják 3/1-pólusú rövidzárlat KS esetén. Továbbá az 1 pólusú KS alsó határának figyelemmel kísérésével ellenőrizzük a védelem kioldásához szükséges hibaáramot.
Rövidzárlat-áram kiszámítása (középfeszültségű hálózatban)
Közepes feszültség esetén a rövidzárlati áram kiszámítását általában a kapcsolási állapot ellenőrzés részeként hajtják végre. Itt ellenőrizzük, hogy a vezeték villamos legtávolabbi végén a várható hárompólusú rövidzárlati áram eléri-e a védelmi kiváltó értéket.
A hibaváltozat számítása
A hibaváltozat számítását a hálózat (n-1) biztonságának figyelemmel kísérésére használják. Itt általában csak a nagyfeszültségű hálózatot vesszük figyelembe. A kiszámítandó hibaváltozatokat a meghatározott kritériumok szerint az ellenőrzési rendszer vagy az üzemeltető speciális hálózati szempontok alapján automatikusan meghatározza.
A terhelés áramlásának optimalizálása (OPF - optimális áramlás)
A terhelésáram optimalizálása meghatározza a transzformátor lépésbeállításait és a generátorok reaktív teljesítményét, ami a nagyfeszültségű hálózat aktív teljesítményveszteségének minimalizálásához vezet. A számlához további feltételeket (korlátozásokat) határozunk meg. A hálózati csomópontok feszültségtartományán kívül ezek az ágakon keresztüli aktív és reaktív áramokat vagy áramokat is magukban foglalják. Megkülönböztetnek kemény és lágy kényszereket. A kemény korlátozások a hálózathoz kapcsolódó vagy működési korlátozások, amelyeket mindig be kell tartani, míg a puha korlátozásokat úgy kezelik, hogy azokat a lehető legnagyobb mértékben ne sértsék meg.
Kompenzációs áram kiszámítása középfeszültségű hálózatok kapcsolásakor
Középfeszültségű vezetékek összekapcsolásakor vagy középfeszültségű hálózati csoportok összekapcsolásakor a kapcsolás előtt kiegyenlítő áram számítást hajtanak végre. Ezt arra használják, hogy a berendezés működtetése előtt ellenőrizzék, hogy a kapcsolóeszközök (főleg a transzformátor állomásokon található terheléskapcsolók) képesek-e roncsolásmentesen bekapcsolni az áramot.

HEO funkciók a gázhálózatok számára

  • Fogyasztási előrejelzés: egyes módszerek mesterséges neurális hálózaton alapulnak .
    • Rövid távú előrejelzés (1 óra)
    • Napi / hosszú távú előrejelzés
    • A naptípusok, hőmérsékletek figyelembevétele
    • Az üzemórák, a tárolási szerződések, a hálózati pufferek figyelembevétele
    • A jövőbeni környezeti hatások figyelembevétele, mint pl. Online időjárási adatok
  • Vásárlás felügyelet és ellenőrzés / ellátás és tárolás kezelése
    • A teljes fogyasztás meghatározása a referenciaállomásokról
    • Az aktuális referencia extrapolálása, például lineáris regresszió alapján az aktuális órára
    • Összehasonlítás a szerződésben megállapított referencia-dátumokkal
    • Kiosztás állomásonként és fogyasztói ügyfélenként
    • A mérleg kiigazításának, a hálózati puffernek, a tárolás használatának, a generátornak, a spot mennyiségeknek, a leválasztott fogyasztóknak a figyelembe vétele
    • A határértékek, a tárolási és a termelői szerződések figyelemmel kísérése
  • Beszerzési költségek optimalizálása: Az előrejelzett fogyasztás alapján meghatározzák a gáztároló telepítési tervét és a fogyasztók kapcsolási javaslatait, amelyek befolyásolhatók. Az eredmény "menetrendként" jelenik meg. Csak akkor, ha a csúcsok fedezésére szolgáló mennyiségek, figyelembe véve a fogyasztói kikapcsolási lehetőségeket, nem elegendőek a cél referenciaérték fenntartásához, az optimalizálás révén a célérték megfelelő növelését javasolják.
    • Rövid távú optimalizálás (1 óra)
    • Az óránkénti referencia optimalizálása (a gázfogyasztás optimális elosztása az egyes referenciaállomásokra)
    • A napi referencia optimalizálása (az óránkénti optimális referencia célértékek meghatározása a fogyasztási előrejelzés alapján)
    • Az eredmények figyelembevétele (fogyasztási előrejelzés, hálózati puffer és szerződésekből történő jelölések)
  • Csőhálózati szimuláció
  • Hálózati kapacitás menedzsment
    • Célkitűzés: A szállító által a belépési ponton biztosított gázmennyiséget a kimeneti ponton kell rendelkezésre bocsátani, a vonatkozó szállítási előírásoknak megfelelően. Ez azt jelenti, hogy a hálózatüzemeltető felelős az ellátási hálózatában elfogadott szállítások elvégzéséért és a szállításban részt vevő többi hálózatüzemeltetővel való koordinációért. Az EnWG és a GNZV összes rendelkezése alkalmazandó.

HEO funkciók a vízhálózatok számára

Fogyasztási előrejelzés
lásd fent.
Vízszivárgás elemzése
A tápellátási hálózat szivárgáselemzését éjszaka, alacsony fogyasztási időkben végezzük az egyes ellátási területek meghatározott üresjárati fogyasztási értékeinek ellenőrzésével. A csővezetékekben történő szivárgáselemzéshez mennyiség-összehasonlításokat végeznek, feltéve, hogy a csövek elején és végén meg lehet mérni a mennyiségeket.
Jól leeresztve
A szivattyúzási folyamatok talajvízszintre gyakorolt ​​hatásainak statisztikai értékeléséhez ciklikusan rögzítjük az összes szivattyúakna vízszintjét. Ebből felismerhetők a talajvízszint lehetséges hatásai, különös tekintettel a szivattyúzási folyamatok következtében bekövetkező csökkenésre.
Szivattyú optimalizálás
A terhelés optimalizálásának kiegészítéseként a rendszer átveszi a szivattyú vezérlését a vízműben is. A kutak és tartályok szivattyúi az áramellátás helyzetétől és a mért tartályszintektől függően kapcsolnak.

HEO funkciók távfűtési hálózatokhoz

A távfűtési előrejelzést a "HKW" ( hőerőművek ) felhasználásának optimális tervezésére használják . A gázhálózatokhoz hasonló fogyasztói magatartás miatt ugyanazok a matematikai módszerek alkalmazhatók. Az optimalizálásra nincs szükség, mivel nincsenek kikapcsolható fogyasztók.

Vezérlőtechnika / MMI / vizualizáció / működési szint

A vezérlőtermi technológia képezi a legfelső szintet egy hálózati vezérlőrendszerben. A folyamatot mostantól 4-6 monitorral és esetleg nagyképernyős vetítéssel ellátott vezérlőállomásokon keresztül jelenítik meg.

A régebbi vezérlő helyiségekben megtalálható az úgynevezett mozaikkép (visszacsatoló panel) vezetékes kijelzőegységként (csak ritkán vezérlőegységként).

Abban az esetben, nagy képernyős vetítés , több képernyő / grafikus modulok kapcsolódnak egymáshoz anélkül, hogy bármilyen látható elválasztó hézagok, ha lehetséges.

Ma az ellenőrző helyiségekben lévő nyomtatókat általában csak meghatározott információk kinyomtatására használják. Korábban a hosszú távú dokumentációt minden esemény folyamatos kinyomtatása garantálta.

Rendszertechnika / vezérlőrendszer / hardver

Az ellenőrzési rendszer biztosítja az összes feladat elvégzéséhez szükséges központi infrastruktúrát:

A vezérlő rendszer számítógépei az 1990-es évek közepe óta szinte kivétel nélkül Unix vagy Windows alapú számítógépek. Biztonsági okokból általános a számítástechnika felesleges megtervezése , vagyis két azonos feladattal rendelkező számítógép párhuzamosan működik és figyelik egymást. Ha a két számítógép egyike meghibásodik, a másik átveszi a feladatait, hogy a hálózat működése ne legyen korlátozva. Munkaállomásokat vagy a munkaállomás / szerver technológiában használt szabványos számítógépeket használnak számítógépként.

A redundancia általában kiterjed a helyi hálózatra ( LAN ).

Sok esetben a távvezérlő központok (FWZ) is közvetlenül a fő számítógép helyén találhatók. Ezeket rendszerint a hálózati vezérlés szintjének részeként is tekintik. Az FWZ és a vezérlőrendszer számítógépei általában LAN-on keresztül csatlakoznak, vagy a gyártó specifikus protokolljaival, vagy olyan szabványos protokollokkal, mint a TASE.2 vagy az IEC 60870-5-104 .

Az egyes üzemeltetők elektromos hálózatainak egy nagy európai hálózathoz ( UCTE hálózat ) történő csatlakozásához hasonlóan az ellenőrzési rendszerek információit is meg kell cserélni az egyes vállalatokon belül, de most már a vállalatok között vagy akár nemzetközi szinten is. Ehhez a TASE.2 protokollt is használják.

Rendszerfigyelés / rendszer elérhetőség

Az SCADA funkciók és a HEO modulok mellett a hálózati vezérlőrendszer funkcióinak köre számos rendszerfunkciót tartalmaz, például a folyamatos önellenőrzést, amelyekkel az esetleges hibákat már korai stádiumban észlelik és megjelenítik, mielőtt azok üzemzavart okoznának.

Az általános rendszerfunkciók köre a következőket tartalmazza:

  • A folyamatinterfész és az alállomások közötti kommunikációs hibák figyelése
  • A távvezérlő vonalak meghibásodásának figyelése
  • A vezérlőrendszer alkatrészeinek meghibásodása
  • Online diagnózis és távdiagnosztika
  • Adatmentési funkciók a rendszer szoftveréhez, adatmodelljéhez és archívumaihoz
  • Biztonsági intézkedések a redundancia konfigurálásához
  • Rendszerüzenetek feldolgozása
  • A rendszer összetevőinek működtetése és befolyásolása

A felügyeleti funkciók nem csak a hardverre terjednek ki, hanem szoftvermodulokat, kommunikációs kapcsolatokat és távvezérlő eszközöket is tartalmaznak. Például egyetlen távvezérlő csatorna kapcsolat meghibásodását kompenzálja azáltal, hogy automatikusan átkapcsol egy redundáns kapcsolatra egy másik eszközben. Ez jelentősen növeli az ellenőrzési rendszer elérhetőségét.

Távvezérlés összekapcsolása / távvezérlés továbbítása

Az továbbítandó információkat (üzenetek, mért értékek, számlálóértékek, ...) a távvezérlő rendszer számára a helyszínen párhuzamosan, az elosztó táblán keresztül bocsátják rendelkezésre. Az információ az elosztó panel egyik oldalán lévő külön jelvezetéken keresztül érhető el, és az elosztó panel másik oldalán úgy van elvezetve, hogy szabványosított kontaktus hozzárendelés alakuljon ki, majd dugaszos csatlakozásokon keresztül csatlakozzon a távvezérlő eszköz bemeneti moduljaihoz. Ezután az információkat, például a vezérlőközponttól ellenkező irányba érkező vezérlőparancsokat ki kell vonni a beérkező táviratból, és a kimeneti modulokon keresztül a másodlagos technológia vezérlő áramköreihez kell kimenni.

A távvezérlés összekapcsolása távvezérlő központokon (FWZ) keresztül történik. Folyamatkapcsoló rendszernek, távvezérlő átjárónak stb. Is nevezik. Az FWZ különféle típusú vonali csatlakozókon keresztül csatlakozik az alállomásokhoz (FWU, RTU ). Ez a távvezérlési út nagyon nagy távolságokon is kiterjedhet. Valójában egyes útvonalakat műholdas úton vezetnek .

Normális esetben egy FWZ sok FWU-hoz van csatlakoztatva. A felhasznált nyelvek, az úgynevezett távvezérlő protokollok meglehetősen sokak. A távvezérlés területén azonban csak bizonyos protokollokat használnak rendszeresen.

Mivel manapság számos területen egyre (redundáns) WAN- kapcsolatok vannak a hálózati irányítóközpont helyszíne és a folyamat fontos pontjai (átadó állomások, alállomások, szennyvíztisztító telepek, vízművek) között, az FWZ-t egyre inkább áthelyezik a hálózati irányítóközpontból a hálózati terület decentralizált helyeire. Ez általában növeli a folyamatkapcsolat elérhetőségét , ugyanakkor magasabb adatátviteli sebesség válik elérhetővé.

Állomásvezérlés szintje / terepi vezérlés szintje

Az állomásvezérlő technológia gyakran egybeesik a terepi irányítási technológiával . A múltban ez leginkább egy távvezérlő alállomás volt (FWU, angol RTU). Ez a kapcsolat a folyamat és a hálózati vezérlő szint között. A távvezérlő alállomás rendelkezik jelbemenettel és -kimenettel. Itt például a folyamatból mért értéket analóg értékként olvassák be és továbbítják a távvezérlő központba. A modern állomás automatizálási rendszerek (SAS) decentralizált felépítésűek, többnyire megfelelnek az IEC 61850 szabványnak, és négy fő alkotóelem határozza meg őket:

  • Intelligens elektronikus eszközök (IED), például terepi vezérlő eszközök, védőeszközök, feszültségszabályozók stb.
  • Terepi és állomás busz vagy kommunikációs hálózat, amely hálózati kapcsolókból és előnyösen száloptikai kapcsolatokból áll
  • Helyi távvezérlő állomás (HMI) az egész állomás védett működéséhez
  • Távvezérlő átjáró, mint a hálózati vezérlő rendszer meghatározott interfésze

Számos állomás-automatizálási rendszerben (SAS) lehetséges a helyi vezérlés , vagyis az üzemeltető közvetlenül bekapcsolhatja az IED-t vagy egy távoli kezelő-állomást (HMI). A hálózati vezérlés szintjén található parancsokat figyelmen kívül hagyják, miután az operátor vezérlését helyi vezérlésre váltották.

Hullámszabályozás / terhelésszabályozás

A hullámzásszabályozás , más néven hangfrekvenciás hullámosság-vezérlés ( TRA ), a hálózati vezérlőrendszer része, és a villamosenergia-fogyasztók tarifáinak és terhelésének (például tárolófűtés) nagyszabású szabályozására szolgál. Itt a kódolt audio frekvencia impulzusokat (például 190 Hz) erőteljes átviteli rendszereken keresztül táplálják be a hálózatba, és ráteszik az 50 Hz feszültségre. Az elosztó hálózat bármely pontján ezeket az impulzusokat egyszerű vevőkészülékkel dekódolhatjuk, és így a helyszínen felhasználhatjuk tetszőleges számú ügyfél kapcsolására.

A közelmúltban a hálózatra kapcsolt hangfrekvenciás hullámosság-vezérlési technológia helyett hosszú hullámú adókat használó rádió- hullámosság- szabályozó rendszereket használtak . használt.

Adatmodell

A hálózati modellezéshez szükséges adatbázis jóval több mint egymillió adatpontot tartalmazhat. Erre a célra olyan adatkezelő rendszereket és adatbázisokat használnak, amelyek lehetővé teszik a szükséges információk és adatok szolgáltatását és manipulálását.

Adatmodell létrehozása és karbantartása

A technikai hálózatok modellezésével kapcsolatos erőfeszítések folyamatosan nőnek, mivel az egyre növekvő működési igények egyre több információt igényelnek, és a komplex megjelenítési módszerek növelik a képépítéssel kapcsolatos erőfeszítéseket. A következetes adatmodellezés csak egy központi ponton, ha lehetséges, csökkenti a kezdeti adatok bevitelével és karbantartásával járó erőfeszítéseket. A hálózati vezérlő rendszerek többnyire objektum-orientált adatkezelő szoftvereket kínálnak .

Objektum-orientált adatmodell bevitele
A beszállítók és a felhasználók számos projektjének tapasztalatait tükrözik az ellátási területek (áram, gáz, víz és távfűtés) tárgykönyvtárai. A projekt elején megadják azt a kiindulási platformot, amelyből a projekt-specifikus követelmények a meglévő típusok változtatásával állíthatók fel. A felhasználó számára az előnye az adatmodell kipróbált kiindulópontja és a rugalmasság abban rejlik, hogy képes legyen szükség szerint adaptálni.
Gépelés
Az ellátási hálózatokban történő gépelésre alkalmas objektumok például: detektorok, mért értékek, parancsok, ... szakaszolók, kapcsolók, csúszdák, szivattyúmezők, gyűjtősín-rendszerek, alállomások, FW-vezetékek, hálózatok (áram, gáz, ...), távvezérlő rendszerek, a vezérlőrendszer alkatrészei
Meglévő adatmodellek elfogadása
A racionalizálás másik hozzájárulása a meglévő adatmodellek részleges átvételének lehetősége - amennyiben ez műszakilag ésszerű és lehetséges. Különösen az adatok első megadásakor lehet megtakarítást elérni, ha a meglévő ellenőrzési rendszereket kicserélik az ellenőrzött régi adatok átvételével. Egy másik, gyakran még fontosabb szempont a biztonságé, mivel a régi adatok már egy ellenőrzött adatbázisba tartoznak, és ellenőrzött komponensként átvihetők az új rendszerbe.

folyamat

Ahhoz, hogy az elektromos energiát az erőművekből a fogyasztókhoz továbbítsák, széles körű elágazású, különböző feszültségszintű áramátviteli és áramelosztó hálózatra van szükség.

Az extra nagyfeszültségű hálózat (Nyugat-Európában egy 380 kV-os hálózat, amelynek alapjául szolgáló 220 kV-os hálózat) összekapcsolt hálózatként van összekapcsolva Gibraltártól Lengyelországig, és ugyanazon 50 Hz-es hálózati frekvenciával üzemeltetik. Ezt a hálózatot a nemzeti felelősségnek megfelelően, szoros nemzetközi együttműködésben kezelik a nemzeti nagyfeszültségű hálózati irányító központok, vagy - hasonlóan Németországhoz - az átvitelirendszer-üzemeltetők megfelelő hálózati irányító központjai .

Ennek az extra nagyfeszültségű hálózatnak vannak alárendelve galvanikusan elválasztva a különböző kimeneti pontokkal (transzformátor állomásokkal) ellátott 110 kV-os nagyfeszültségű hálózatok az extra nagyfeszültségű hálózattól. Ennek a hálózati szintnek a szétválasztása 110 kV-os hálózati csoportokra, csak néhány betáplálási ponttal van szükség a maximális rövidzárlati teljesítmény miatt a hálózatban és a földfeszültség-kompenzációval rendelkező hálózatokban a maximálisan megengedett hibaáram korlátozása érdekében. A 110 kV-os nagyfeszültségű hálózati csoportok többnyire szuperregionális jellegűek.

A helyi középfeszültségű hálózatok 110/10 kV vagy 110/20 kV bemeneti alállomásai a hálós 110 kV nagyfeszültségű hálózatokhoz vannak csatlakoztatva. A középfeszültségű hálózatokat a hálózati állomások (20 / 0,4 kV vagy 10 kV / 0,4 kV) és a közepes méretű ipari üzemek helyi ellátására használják. Bár ezek a hálózatok hálós felépítésűek, általában egyedi áramkörökben működnek; Az így működtetett áramköröket "nyitott gyűrűknek" is nevezik. Az áramkörök elhatárolását a hálózati állomások nyitott kapcsolási pontjai, úgynevezett szabványos elválasztási pontok végzik . Ezeknek a kapcsolási pontoknak az átkapcsolásával tartalékot lehet biztosítani.

Míg a kapcsolóberendezések , az alállomás, valamint a maximális és nagyfeszültségű hálózatban lévő átviteli és átviteli rendszerek (átviteli pontok), beleértve a középfeszültségű hálózatba (20 vagy 10 kV) táplálandó alállomási kapcsolóberendezéseket, távvezérelhetők és felügyelhetők, a sok hálózati állomás és az ipari bemeneti pont A középfeszültségű hálózat, néhány speciális fő állomáson kívül, távolról nem irányítható. Ezen rendszerek kapcsolóit a helyszínen "kézi működtetéssel" kell működtetni. A teljes kisfeszültségű hálózat csak a helyszínen üzemeltethető. Ezeket a hálózatokat a középfeszültségű hálózat menedzsmentjének megfelelően működtetik, egyedi, galvanikusan elválasztott kisfeszültségű hálózatokban, egy betáplálással. A kisfeszültségű hálózat kezelése kizárólag rádió vagy telefon által támogatott művelet útján zajlik a hálózati irányítóközpontban működő műveleti vezető és a helyszíni kapcsolattartó személyzet között.

Szenzorok / átalakítók tájékoztatást ad az aktuális , feszültség , hatásos teljesítmény és a meddő teljesítmény az alállomás . Továbbá üzeneteket , mért értékeket és / vagy számláló értékeket továbbítanak, és parancsokat vagy alapértékeket hajtanak végre.

Egyéb folyamatok közé tartoznak a gázhálózatok, a szennyvíztisztító telepek, a vízművek és a távhőhálózatok.