5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

1/35

CURS SCADA

1

1. Introducere

Consecin a cerin ei justificate de continuitate i siguran n alimentarea cu energie electric

consumatorilor, apare necesitatea tot mai mare de mbuntire a fiabilitii i siguranei n funciona

a echipamentelor. Una din soluiile cu potenial ridicat n rezolvarea cerinei de mai sus esimplementarea sistemelor de monitorizare i utilizare a tehnicilor de diagnoz automat

echipamentelor primare.

Supravegherea continu a principalilor parametri ai echipamentelor poate conduce, atunci cn

este corect implementat i utilizat, la identificarea precoce a tendinei de defectare, la identificarea

izolarea rapid a componentelor defecte, prevenind astfel o c dere a ntregului echipament sau, chi

mai grav, a unei instalaii.

1.1.Scopul i obiectivele monitorizrii echipamentelor primare n staiile de transformarePrincipalele obiective ale monitorizrii echipamentelor primare din staiile d

transformare sunt urmtoarele:

a) identificarea echipamentelor supuse monitorizrii: ntreruptoare i separatoare transformatoare de msurde curent i de tensiune

b) analiza cderilor i a strilor anormale: identificarea strilor anormale analiza defectelor analiza parametrilor de fiabilitate

c) identificarea principalilor parametri care trebuie supravegheaid) mentenan:

evoluia principalilor parametri ai echipamentelor adaptarea metodelor de mentenanla starea real a echipamentelor mbuntirea procedurilor de mentenan.

Identificarea parametrilor supui monitorizrii este una din cele mai importante etape n proiectare

unui sistem de monitorizare. Apare drept justificatdorin a de a colecta ct mai multe date, n scop

reconstituirii unei imagini complete a strii de sntate a unui echipament. Aportul datelor colecta

este ns foarte diferit n calitatea analizei efectuate.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

2/35

CURS SCADA

2

1.1. Oportunitatea integrrii monitorizrii cu funciile de protecie i controlSistemul de monitorizare se bazeazpe diverse dispozitive electronice inteligente (DEI) , car

au rolul de achiziie i prelucrare a mrimilor supravegheate

Reducnd numrul de interfee ntre echipamentele primare i echipamentele secundare, cost

total al sistemului se reduce substanial prin reducerea cablajelor.Progresul tehnologic realizat n domeniul tehnicii de calcul i al comunicaiilor de date permi

azi utilizarea soluiilor distribuite n realizarea sistemelor de achiziie, comand, control, monitoriza

i chiar de protecie. Pe de alt parte, multe alte domenii industriale utilizeaz platforme hardwar

universale, care integreaz prin rutinele sale software implementate toate func iile de supravegher

control i automatizare de proces necesare.

Azi este acceptat n general cfunc iile de protecie i automatizare localsunt integrabile ntr-u

singur DEI. Funciile de supraveghere i control sunt ncn general alocate n DEI distincte de celede protecie. Decizia alocrii funciilor de monitorizare n echipamentele de protecie sau cele d

supraveghere, comand, ine cont n principal de aspecte economice.

Structura unui sistem care integreaz func iile de protecie, automatizare, comand

monitorizare este artat n continuare. Structura unui sistem SCADA n arhitectur distribuit poate

completatcu echipamentele i funciile cerute de monitorizarea echipamentelor primare.

2 Sisteme SCADAEMS (Energy Management System) DMS (Distribution Management System) si SCAD

(Supervisory Control And Data Aquisition) reprezinta instrumente bazate pe calculator, utilizate d

dispecerii energetici pentru a-i asista n controlul functionarii sistemelor energetice complexe. Baz

ntregului esafodaj care concura la supravegherea, controlul si monitorizarea echipamentelor electri

din statiile si retelele electrice o constituie echipamentele de achizitie si comanda. Pe de alta part

ntre instrumentele enumerate mai sus exista o strnsa colaborare - practic nu putem concepe functiun

EMS sau DMS, fara a avea la dispozitie un sistem SCADA care sa ofere, pe de-o parte, informatii di

procesul tehnologic,iar pe de alta parte posibilitatea comenzii de la distanta a procesului tehnologic.

n continuare, se trecere n revista a functiunilor principale SCADA, EMS si DMS. Es

descrisa legatura cu echipamentele electrice din statii pornind de la schema de principiu a lantul

functional de teleconducere.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

3/35

CURS SCADA

3

2. 1. Functiile sistemelor SCADA

2. 1. 1. Functii principale ale sistemelor SCADA.

n cazul concret al implementarilor de sisteme SCADA care deservesc instalatii, retele

sau sisteme electroenergetice ntlnim urmatoarele functii de baza:

Supravegherea si controlul de la distanta al instalatiilor si retelelor electroenergetice.In acest scop, se realizeaza: culegerea de informatii asupra starii sistemului energetic, prin intermediu

interfetelor de achizitie corespunzatoare; transferul informatiilor catre punctele de comanda si contro

comanda de la distanta a proceselor electroenergetice; nregistrarea modificarilor semnificative a

procesului controlat. Operatiunile de comutare (conectare / deconectare) ale echipamentelor prima

pot fi comandate de la distanta de la un centru de control (dispecer energetic) . Starile ntreruptoarel

si separatoarelor, valorile masurilor de tensiuni, curenti etc. sunt permanent cunoscute la centrul d

control, fiind la ndemna dispecerului energetic. Acest lucru face sa creasca eficienta operationala

postul de dispecer, prin cresterea numarului de informatii disponibile si prin reducerea timpilor d

actualizare a acestor informatii. Informatiile provenite de la instalatiile electroenergetice pot fi grupa

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

4/35

CURS SCADA

4

si dirijate catre postul de comanda sub autoritatea caruia se gasesc aceste instalatii, de asemenea ele po

fi utilizate pentru analize globale ale retelelor electrice.

Alarmarea. Sistemul recunoaste starile de functionare necorespunzatoare aechipamentelor si retelelor electrice (suprasarcini, nivele de tensiune n afara limitelor, actionare

sistemelor de protectie, modificarea nedorita a starii ntreruptoarelor si separatoarelor, etc. ) avertizeaza optic / acustic dispecerul asupra celor ntmplate. Alarmelede sistem sunt prelucrate astf

incat acestea sa fie prezentate dispecerului int-o maniera concisa, clara, in timp util si numai

operatorii care au nevoie de aceste informatii. Modul in care o alarma este anuntata depinde de aria

de interes cat si de nivelul sau de prioritate. Sistemele moderne contin functii de alarmare performant

realizate cu elemente de inteligenta artificial, capabile sa identifice cauza primara a unui set d

evenimente si sa prezinte astfel dispecerului o situatie cat mai claraa avariei. Functia de alarma

presupune si memorarea tuturor evenimentelor eferente alarmelor iclusiv momentelee de timp a

producerii acestora, in fisiere de datepe discuri magnetice, pentru a putea fi analizate ulterior.

Analiza post avarie. Sistemul ntretine un istoric al modificarii starilor echipamentelsi retelelor electrice, punnd la dispozitia dispecerului informatiile necesare unei analize pertinente

evenimentelor petrecute. Toate evenimentele sunt memorate alaturi de localizarea lor n timp si spati

fiind prezentate dispecerului, n general, n ordine cronologica, grupate pe categorii de instalat

Totodata, aceste informatii pot constitui "materia prima" pentru sisteme expert de analiza post avar

asistata de calculator precum si pentru sisteme expert de restaurare a sistemelor electrice dupa cade

(care pot asista dispecerul sau pot intra n functiune n mod automat) .

Informarea de ansamblu a dispecerului asupra topologiei si starii sistemului energetcondus, prin intermediul interfetelor om-masina (MMI: Man-Machine Interface) . Functia d

interfatare cu operatorul uman este de o importanta deosebita n asigurarea unei activitati eficiente

dispecerului. Sunt urmarite cu deosebire: claritatea si conciziunea prezentarii informatiilor desp

procesul tehnologic condus (evitarea confuziilor) ,comoditatea n obtinerea informatiilor dorit

comoditatea si inconfundabilitatea comenzii catre proces etc. Toate aceste deziderate sunt bazate p

utilizarea unei interfete grafice puternice la postul de lucru dispecer. Urmarirea ncarcarii retelelor. n scopul optimizarii functionarii retelelor electrice, es

memorata evolutia circulatiilor de puteri. Aceste informatii pot asista la o mai buna planificare

resurselor, precum si a schemelor retelei si a reglajelor tensiunii transformatoarelor.

Planificarea si urmarirea reviziilor si reparatiilor n scopul evitarii caderiloMonitorizarea evolutiei functionarii diferitelor echipamente ofera informatii care, analiza

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

5/35

CURS SCADA

5

corespunzator pot duce la necesitatea reviziilor / reparatiilor acestor echipamente sau instalatii. Aceas

analiza poate fi asistata de sisteme expert.

2. 2. Arhitectura sistemelor SCADA

Un sistem SCADA modern trebuie sa se conformeze cerintelor sistemelor deschise.

momentul de fata, se folosesc mai multe concepte de "deschidere". In 1989, comitetul IEEE 1003.

(Posix) a aprobat o definitie formala si anume:

"Un sistem deschis dispune de posibilitati care permit implementarea aplicatiilor astfel nct:

sa poata fi executate pe sisteme provenind de la mai multi furnizori; sa poata conlucra cu alte aplicatii realizate pe sisteme deschise (inclusiv la distanta) ; sa prezinte un stil consistent de interactiune cu utilizatorul. Aceste posibilitati sunt descrise c

specificatii extensibile de interfete, service si formate admise. n plus, acestea sunt specificat

publice mentinute prin consens. "

Obiectivul major n utilizarea sistemelor deschise este reducerea investitiei n software-ul de aplicat

si n deci o mai buna utilizare a resurselor umane.

Cea mai mare deschidere pe care conceptul open-system o aduce n proiectarea sistemelor EMS

DMS/SCADA este posibilitatea de a distribui functiunile n diferite noduri deprelucrare. Fiecare no

functional este independent ca resursa hardware. Statiile de lucru (workstations) constituie astfel d

noduri care elibereaza sistemul de interfata om-masina. Alte noduri functionale sunt cele de achizit

de date, prelucrarea bazei de date relationale si istorice si editarea rapoartelor, procesoarele d

aplicatie etc.

Gradul de dependenta ntre noduri este variabil. Totusi, prin hardware trebuie asigurata

independenta ct mai mare deoarece, pe aceasta cale, se obtine posibilitatea de extindere sau d

nlocuire. De asemenea, independenta nodurilor de prelucrare serveste la minimizarea mesajelor

ncarcarii retelei de transmisie date. Redundanta n cadrul nodului mareste gradul de disponibilitate

micsoreaza riscul pierderii lui si a distribuirii functiunilor pierdute n alte noduri. O caracteristic

importanta a sistemelor deschise este faptul ca nodurile pot fi situate la orice distanta. Arhitectu

distribuita devine o necesitate si foloseste ca suport de comunicatie retelele de date locale (LAN - Loc

Area Network) si cele la distsanta (WAN - Wide Area Network) realizate pe baza unor proceduri

interfete standard. Practic, se vorbeste tot mai mult de functiunile pe care un sistem distribuit trebuie

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

6/35

CURS SCADA

6

le ndeplineasca, n contextul conlucrarii mai multor componente ale sistemului situate n nodu

informationale diferite.

In figura anterioara este prezentata o arhitectura posibila pentru un sistem SCADA distribuit,

care observam ca elementul cheie l constituie conectarea diferitelor componente prin intermediul uno

retele de comunicatie.

La nivelul legaturii cu procesul tehnologic (echipamentele din statia de transformare) , gasiechipamente de achizitie date si comanda (EAC) destinate interfatarii cu instalatiile electroenergetic

distribuite n punctele de interes. Acestea asigura preluarea informatiilor din proces precum

transmiterea comenzilor catre proces. n sistemele moderne se asigura un grad nalt de prelucra

locala - la nivelul EAC, cu functiuni de automatizare, protectie si masura. Echipamentele EAC su

interconectate prin magistrale locale (LAN) cu calculatoare cu rol de procesare a datelor la nivel

ntregului proces (de exemplu la nivelul statiei de transformare) . Legatura de date ntre statiile d

transformare si punctul de comanda si control se realizeaza prin retele de date specifice trasmisiei

distanta (WAN) . Transferul de date ntre WAN si retelele locale de date situate la punctul (punctele

de comanda si control este asigurata de calculatoare cu rol de concentrator de date (Front En

Processor - FEP) . n reteaua de la punctul central, se gasesc calculatoare care asigura functiuni d

procesare specifice EMS-SCADA (servere de aplicatie, sisteme expert, interfete grafice etc. )

Din cele prezentate anterior, rezulta faptul ca se schimba fundamental si modul d

programare. n sistemele clasice, utilizatorul si definea cerintele iar echipa de programare reali

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

7/35

CURS SCADA

7

sistemul de programe de aplicatie. n momentul de fata, programarea trebuie sa urmareasca realizar

functiunilor necesare, prevaznd de la nceput posibilitatea modificarii lor n timp precum si extindere

acestora.

2. 3. Prezentarea principalelor semnale din procesul tehnologic

Instalatiile electroenergetice dintr-o statie de transformare sunt mpartite n echipamente primar

care contribuie nemijlocit la transportul si distributia energiei electrice (linii de nalta si medie tensiun

ntreruptori, separatori, transformatoare etc. ) si echipamente auxiliare, care asigura controlul

protectia echipamentelor primare.

ntr-o statie de transformare, ntlnim urmatoarele grupe de semnale primare, care trebuie

considerate atunci cnd se doreste conducerea de la distanta a procesului:

Semnalizari de pozitie (ntreruptoare, separatoare, automatizari, pozitii extreme) . Semnalizari preventive;

Semnalizari de incident (de avarie)

Comenzi

Masuri (tensiuni, curenti, puteri, frecventa)

Contorizari (energie activa, energie reactiva) .

Din punct de vedere al tipului si formei semnalului, ntlnim:

Semnale numerice - semnale care reflecta stari discrete ale elementelor de la care provin.

Majoritatea semnalelor de acest tip provin de la contacte electrice. Starile posibile sunt ntotdeaun

complementare (conectat / deconectat, nchis / deschis, adevarat / fals etc. ) .

Impulsuri pentru contorizare - un caz particular al semnalelor numerice.

Semnale analogice (tensiuni alternative si continue, curenti alternativi sau continui)

Din punct de vedere al localizarii semnalelor, ntlnim:

semnale grupate la nivelul celulei;

semnale pe grupuri de celule;

semnale generale pe statie de transformare.n cele ce urmeaza sunt prezentate semnalele cu relevanta n supravegherea si controlul unei

statii de transformare tipice de 110/20 kV. Lista nu este exhaustiva, ci are rolul de a face

inventarul principalelor tipuri de semnale.

Celula de linie de 110kV

Semnalizari de pozitie: ntreruptor (anclansat / declansat) ; separatoare de linie,

separatoare de bare (nchis / deschis) ; cutite de legare la pamnt (nchis / deschis) ; pozitie

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

8/35

CURS SCADA

8

automatizare RAR - Reanclansare Automata Rapida (pus n functie / scos din functie) ;

Semnalizari de alarma: defect ntreruptor cu: blocaj la nchidere; presiune scazuta; USOL

MOP; neconcordanta; ardere sigurante comanda sau semnalizare; USOL transformator

tensiune (TT) deconectat; lipsa tensiune protectie de distanta; functionat protectia de

distanta, homopolara, PDL - Protectia Diferentiala de Linie; functionat RAR; Masuri: tensiune linie; putere activa, reactiva (emisa / primita) ; curent linie;

Contorizari: Energie activa, reactiva (emisa / primita) ;

Comenzi: anclansare / declansare ntreruptor; nchidere / deschidere separatoare de bare;

anulare semnalizari n statie; punere n functie / scoatere din functie RAR;

Celula cupla 110kV

Semnalizari de pozitie: ntreruptor (anclansat / declansat) ; separatoare de linie,

separatoare de bare (nchis / deschis) ; Semnalizari de alarma: defect ntreruptor cu: blocaj la nchidere; presiune scazuta; USOL

MOP - Mecanism OleoPneumatic; neconcordanta; ardere sigurante comanda, semnalizare;

lipsa tensiune protectie de distanta; functionat protectia de distanta, homopolara; blocare

declansare cupla;

Masuri: putere activa, reactiva (emisa / primita) ; curent;

Comenzi: anclansare / declansare ntreruptor; nchidere / deschidere separatoare de bare;

anulare semnalizari n statie;

Celula TRAFO 110/MT

Semnalizari de pozitie: ntreruptor 110kV (anclansat / declansat) ; separatoare bare 110kV

(nchis / deschis) ; separator Trafo 110kV (nchis / deschis) ; ntreruptor MT (anclansat / declansat)

separatoare bare MT (nchis / deschis) ; separator borne Trafo MT (nchis / deschis) ; plot maxim

minim;

Semnalizari de alarma: defect ntreruptor cu: blocaj la nchidere, presiune scazuta; USOL

MOP; ardere sigurante semnalizare, comanda; PRBM; functionat protectie gaze Trafo, diferential

semnalizare preventiva gaze Trafo; suprasarcina; supratemperatura; functionat protectie maximala d

rezerva, PRBMT; nivel ulei anormal;

Masuri: putere activa / reactiva (110kV ? MT; 110kV ? MT) ; pozitie plot Trafo;

Contorizari: Energie activa / reactiva (110kV ? MT; 110kV ? MT) ;

Comenzi: ntreruptor 110kV (anclansare / declansare) ; separatoare bare 110kV (nchidere

deschidere) ; separator Trafo 110kV (nchidere / deschidere) ; plot: creste plot / scade plot; ntrerupt

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

9/35

CURS SCADA

9

MT (anclansare / declansare) ; separatoare bare MT (nchis / deschis) ; separator borne Trafo M

(nchis / deschis) ;

Celule de linie MT si cupla MT

Semnalizari de pozitie: ntreruptor MT (anclansat / declansat) ; separatoare bare MT (nchisdeschis) ; cutite de legare la pamnt (nchis / deschis) ; pozitie RAR (pus n functie / anulat) ;

Semnalizari de alarma: functionat protectia maximala rapida, maximala temporizata;function

RAR; functionat protectia de distanta;

Masuri: putere activa / reactiva (primita / emisa) ; curent;

Comenzi: ntreruptor anclansare / declansare; separatoare bare MT (nchidere / deschidere)

pozitie RAR (punere n functie / scoatere din functie) ;

Celula MT Trafo Servicii Interne si Bobina de Stingere Semnalizari pozitie: ntreruptor (anclansat / declansat) ; separatoare bare MT (nchis / deschi

; separator bara BS nchis / deschis;

Semnalizari alarma: functionat protectia: de gaze TSI, de gaze BS, maximala rapida, maxima

temporizata; semnalizare preventiva gaze la TSI, la BS; miez BS n pozitie limita maxima, minima;

Comenzi: ntreruptor (anclansare / declansare) ; separatoare bare (nchis / deschis) ;

Masuri: tensiune deplasare BS (pozitie miez) ; putere activa / reactiva TSI;

Celula masura MT

Semnalizari alarma: sigurante arse TT; punere la pamnt bara MT;

Masuri: tensiune bara MT;

Celula baterie condensatori BC

Semnalizari pozitie: ntreruptor anclansat / declansat; separatoare bare nchis / deschis;

Semnalizari alarma: functionat protectia: maximala rapida, maximala temporizata,

tensiune minima, diferentiala;

Comenzi: ntreruptor: anclansare / declansare; separatoare: nchidere / deschidere; anulare

semnalizari;

Semnale generale statie

Semnalizari: Declansare Automata a Sarcinii la Frecventa minima transe 1,2,3 n functie /

anulat; functionat DAS Fmin transa 1. . 3; sigurante arse DAS Fmin; DAS tensiune n functie / anula

functionat DAS U; ardere sigurante DAS U; functionat DDRI bara 1, 2; sigurante Declansare d

Rezerva la Refuz ntreruptor - DRRI arse; Anclasare Automata de Rezerva MT n functie pe Trafo

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

10/35

CURS SCADA

10

Trafo 2; Trafo 1 + Trafo 2; functionat AAR MT; AAR JT; deranjat AAR MT; AAR JT n functie

anulat; functionat osciloperturbograf; punere la pamnt bara 1, 2; avarie statie; USOL bater

deconectat; punere la pamnt n c. c. ;

Comenzi: DAS Fmin 1. . 3 pus n functie / scos din functie; DAS U pus n functie / scos di

functie; AAR MT pus n functie T1/T2/T1+T2/anulat; AAR JT pus n functie / anulat;

2. 4. Achizitia semnalelor si comanda

2. 4. 1. Intrari numerice

Preluarea semnalelor de natura numerica se realizeaza prin citirea starii unor contacte auxilia

din proces, care copiaza starea echipamentelor supravegheate cu ajutorul unor interfete cu separa

galvanica (optoizolate) .

Comutarea contactelor supravegheate este supusa unui regim tranzitoriu (vibratia contactelode care trebuie tinut seama la prelucrarea informatiilor de natura numerica. Astfel, interfata de achizit

trebuie sa aplice un algoritm de filtrare software care sa anuleze efectul vibratiilor (durate de ordinul

2 ms) , interpretnd numai comutarile ferme.

Interfata de achizitie asigura, pe lnga interpretarea modificarii starii contactului supraveghea

si memorarea momentului de timp la care s-a produs aceasta modificare.

Pentru a mari gradul de ncredere al informatiilor preluate, EAC trebuie sa asigure ctev

functiuni suplimentare cum sunt:.

blocarea automata a transmiterii catre nivelul superior n cazul n care intrarea numerica are u

numar prea mare (neplauzibil) de tranzitii n unitatea de timp. Aceasta situatie este frecvent ntlnita

cazul unor contacte imperfecte n circuitele de preluare a semnalizarii iar ignorarea acestui aspect

avea ca efect "poluarea" informationala a nivelului de conducere superior, precum si aglomerare

circuitelor de transmisie.

blocarea la cerere a intrarii numerice, n situatiile cnd urmeaza a se interveni n instalatia

supravegheata pentru revizii si reparatii.

posibilitatea verificarii automate a circuitelor de preluare a semnalelor (integritatea firelor d

legatura pna la contactul electric supravegheat) .

Semnalizari de pozitie monopolare

Citirea pozitiei separatoarelor, cutitelor de legare la pamnt, starii automatizarilor, precum si

altor echipamente, altele dect ntreruptoare, se realizeaza utiliznd un singur contact ce copiaza star

acestor echipamente. De regula starea "nchis" a contactului semnifica starea "nchis , pus n functie

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

11/35

CURS SCADA

11

etc. a echipamentului corespunzator iar starea "deschis" a contactului nseamna ca echipament

corespunzator este n starea "deschis", "scos din functie" etc.

Semnalizari de pozitie bipolare

Pozitia anclansat / declansat a ntreruptoarelor este preluata utiliznd doua contacte, care

cazuri normale respecta conditia de excluziune reciproca.

Deoarece comutarea celor doua contacte nu se face simultan, interfata de achizitie trebuie sa

implementeze un algoritm care sa tina cont de ntrzierile admisibile n schimbarea starilor

celor doua contacte

Semnalizari de alarma sunt semnalizari monopolare si pot fi:

semnalizari de tipul "apare / dispare" la care sunt semnificative att momentul nchiderii

contactului ct si momentul deschiderii acestuia (ex. punere la pamnt, tensiune minima baterie etc. ) .semnalizari de tipul "a functionat protectia" la care este semnificativ numai momentul

aparitiei semnalizarii nu si momentul disparitiei acesteia. Impulsuri de contorizare sunt semna

provenite de la contoare de energie electrica cu generator de impulsuri. Interfata de achizitie are rol

de numarare a acestor impulsuri, ntretinnd un "index" software n memoria proprie. Asociind fiecar

index o constanta corespunzatoare (impulsuri/kWh respectiv impulsuri/kVAR) se poate reconstit

valoarea energiei electrice cedate (primite) pentru linia masurata.

2. 4. 2. Intrari analogicePrincipalele marimi analogice cu relevanta pentru conducerea de la distanta a statiei d

transformare sunt tensiunile, curentii, puteri active / reactive.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

12/35

CURS SCADA

12

Schema lantului de masura pentru intrarile analogice este prezentata mai sus. Marime

analogica este adaptata la un nivel corespunzator prelucrarii n circuitele de masura, care au la baz

transformatoare de tensiune si de curent. Totodata se realizeaza protectia intrarii analogice cont

valorilor accidentale ale semnalului analogic de masurat precum si separarea galvanica a interfetei fa

de procesul tehnologic. Semnalului rezultat i se aplica o filtrare n filtre trece - jos pentru eliminar

efectului perturbatiilor. Un modul multiplexor asigura selectia canalului analogic de masurat, a carui

valoare este transmisa modulelor de esantionare / memorare si conversie analog / numerica. Sirului d

valori numerice obtinut (la intervale regulate de timp pentru fiecare canal analogic n parte) i su

aplicati algoritmi de filtrare numerica si de calcul a marimilor caracteristice dorite (ex. valori efective)

Semnalele analogice (masurile) cum sunt tensiunile si curentii alternativi (50Hz) ,

tensiuni si curenti continui, puterile active, reactive pot fi preluate din proces n doua moduri:

-utiliznd traductori externi corespunzatori, caz n care EAC are intrari analogice n semnal unificat ;

-tensiunile, curentii sunt preluati direct de EAC prin interfete corespunzatoare de tensiune si curent.A doua solutie este net superioara celei dinti att din punct de vedere tehnic ct si economi

motiv pentru care este preferata n sistemele SCADA moderne. EAC va esantiona si converti d

analogic n numeric valorile instantanee ale tensiunilor si curentilor, aplicnd apoi algoritmi de calc

pentru:

-valoare efectiva (tensiune, curent) ;

-defazaj tensiune - curent;

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

13/35

CURS SCADA

13

-putere activa si reactiva monofazata pentru perechea U,I considerata.

Calculul puterilor active si reactive trifazate se face aplicnd corespunzator formulele pentru

metodele de masura cu Wattmetre (VARmetre) monofazate.

Transmisia valorilor intrarilor analogice catre nivelul superior EAC se face n trei

cazuri:-EAC este interogat de catre nivelul ierarhic asupra valorilor analogice;

-Intrarea analogica si modifica semnificativ valoarea, noua valoare fiind diferita cu cel putin

cantitate - considerata semnificativa - fata de vechea valoare.

-Valoarea marimii analogice depaseste niste limite prestabilite - de prealarmare, alarmare,

sau limite tehnologice.

2. 4. 3. Comenzi catre procesul tehnologic

Pentru a putea comanda instalatiile electroenergetice din statiile de transformare, interfetele d

proces (EAC) sunt prevazute cu posibilitatea emiterii de semnale electrice de comanda. Exista dou

tipuri de semnale de comanda:

-comenzi n impulsuri, cu durate de 0,5 - 3 secunde, pentru comanda ntreruptoarelor comutatoarel

de ploturi etc.

-comenzi permanente, la care EAC mentine semnalul de comanda pna la o noua comanda,

cu semnificatie contrara celei dinti (de exemplu pentru comanda punerii n functie respectiv a scoater

din functie a automatizarilor) .

n ambele cazuri, EAC trebuie sa livreze contacte electrice comandate care vor fi integrate

schemele de comanda ale circuitelor secundare ale statiei.

n scopul cresterii gradului de fiabilitate al comenzilor, EAC trebuie sa asigure ctevacerinte referitoare la comenzi:

-eliminarea riscului confuziei unei comenzi, datorita erorilor de transmisie;

-eliminarea riscului comenzilor multiple (simultan cu comanda dorita se emit una sau mai mul

comenzi nedorite, datorate unor eventuale defecte interne ale EAC sau atingerilor accidentale

circuitele secundare de comanda) ;

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

14/35

CURS SCADA

14

-eliminarea riscului de emisie intempestiva a unor comenzi, datorate defectelor interne ale EAC. S

utilizeaza scheme de conectare hardware si algoritmi de verificare si validare a

comenzii.

-semnalizarea situatiilor de functionare incorecta a lantului de comanda (de exemplu fir

ntrerupt)

2. 5. Functii locale

Principalele functii care trebuie asigurate ntr-o statie de transformare pot fi grupate n

doua categorii:

-functiuni la nivelul celulei.

-functiuni la nivelul statiei.

ntr-o arhitectura centralizata, toate aceste functiuni sunt asigurate de un singur EAC.n arhitectura distribuita, majoritatea functiunilor de la nivelul celulei sunt preluate de cat

echipamentul de achizitie si comanda al celulei, iar functiunile referitoare la grupe de celule si

general cele care reclama informatii dintr-o arie mai larga dect celula - sunt preluate decalculatorul d

la nivelul statiei.

2. 5. 1. La nivelul celulei

Pe lnga functiunile de achizitie si comanda amintite deja, mai distingem la nivelul celulei

urmatoarele functiuni:

-Istoric local de evenimente - Principalele evenimente survenite n functionarea echipamentelor d

celula trebuiesc memorate mpreuna cu momentul de timp al producerii lor. Aceasta functie o regasi

la nivelul celulei numai n cazul arhitecturii distribuite.

-Interfata om-masina - care preia functionalitatea panoului local de comanda si supraveghere.

-Blocaje - evitarea emiterii de comenzi nepermise datorate fie greselilor de operare fie erorilor

functionarea diferitelor echipamente.

2. 5. 2. La nivelul statiei de transformare

-Istoric de evenimente la nivelul statiei si filtrarea evenimentelor (transmiterea catre nivelul ierarh

superior numai a evenimentelor cu relevanta pentru dispecer) .

-nregistrarea evolutiei masurilor (tensiuni, curenti, puteri) si arhivarea acestora pe o perioad

determinata.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

15/35

CURS SCADA

15

-Blocaje (conditionari) la nivelul statiei.

-Supravegherea functionarii echipamentelor de achizitie si comanda.

-Interfata om - masina pentru operatorul statiei sau operatiuni de mentenanta.

2. 5. 3. Sincronizarea timpului.

Majoritatea algoritmilor de prelucrare a semnalelor (numerice si analogice) se bazeaza p

intervale precise de timp la care trebuiesc facute achizitiile si prelucrarile. Totodata, memorare

modificarilor de stare presupune si asocierea timpului la care acestea s-au produs.

De precizia determinarii timpului depind n mare masura prelucrarile si analizele ulterioare a

evolutiei procesului tehnologic Ora exacta este asigurata prin:

Ceas local la nivelul EAC care trebuie sa aiba la baza elemente oscilatorii cu o buna

stabilitate (cuartz termostatat) ;Mecanism de resincronizare periodica dupa un ceas unic. Sa remarcam ca exista dou

probleme sensibil diferite n aceasta privinta:

-sincronizarea echipamentelor de achizitie dupa un ceas unic la nivelul statiei, respectiv dupa un ce

unic la nivelul ntregului sistem SCADA. n cel de-al doilea caz dificultatea apare datorita distantel

mari ntre statiile de transformare si punctul unde este amplasat ceasul etalon.

Principalele metode de sincronizare au la baza:

Utilizarea semnalelor de timp etalon - provenite de la sisteme specializate.

Utilizarea canalului de comunicatie - precizia metodei este puternic afectata de viteza de

comunicatie si eventualele ntrzieri (inpredictibile n general) introduse de protocoalele

de comunicatie.

Utilizarea unui semnal dedicat - metoda aplicabila pe arii restrnse cum ar fi teritoriul unei

statii de transformare.

2. 6. Analiza si prelucrarea datelor la nivelul PCC

Structura unui punct de comanda si control - PCC - n arhitectura distribuita ar putea arata ca

fig. de mai jos.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

16/35

CURS SCADA

16

n structura prezentata, pot fi implementate diferite scheme de redundanta ale componentel

importante (LAN, Servere) .

ntruct comunicatia de date ntre componenetele PCC trebuie atent echilibrata, se sugerea

separarea componentelor care utilizeaza pachete mici de date, dar cu timpi de raspuns foarte mici, d

componentele si aplicatiile care utilizeaza transferuri mari de date, la care timpii de raspuns nu sunt at

de importanti (LAN 1 respectiv 2 din fig. de mai sus, separate de un router) . Pentru asiguraredisponibilitatii PCC n conditiile caderii LAN, frecvent se procedeaza la dublarea magistralei locale d

comunicatie, iar aplicatiile importante au acces la ambele magistrale. Legatura de date cu procesu

tehnologic condus se realizeaza prin intermediul serverelor de comunicatie. Acestea asigura control

transferului de date ntre PCC si sistemele de achizitie-comanda statiile de transformare.

Anumite aplicatii necesare la PCC au nevoie de informatii provenite din retelele de transport

distributie vecine. Un calculator special cu rolul de router asigura transferul de date spre / dinspr

centrele de comanda-control care coordoneaza sistemele nvecinate. Protocoalele de comunicatie cele

mai utilizate sunt ELCOM 90 (raspndire n principal n Europa) si ICCP/TASE. 2 (actualmen

raspndit mai ales n America, dar tinde sa devina unanim utilizat) .

Acelasi calculator asigura si securitatea accesului din exterior la reteaua de date a PCC.

Reteaua PCC este separata de sistemul informational al intreprinderii printr-un router, ca

controleaza accesul la informatiile si resursele PCC. Baza de date de timp real este ntretinuta d

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

17/35

CURS SCADA

17

serverul de achizitie date. Aplicatiile care ruleaza pe acest calculator au rolul de a prelua informatii

actuale despre procesul tehnologic condus si a le pune la dispozitia celorlalte aplicatii ale PCC.

Dupa anumite criterii (intervale de timp precizate, anumite evenimente) , baza de date de tim

real se arhiveaza pe serverul de arhivare, ntretinndu-se astfel istoricul evolutiei procesului tehnologi

Tot serverul de achizitie date realizeaza si anumite prelucrari asupra informatiilor provenite de la EAC filtrarea datelor;

conversia unitatilor de masura;

controlul ncadrarii n limite, pentru generarea alarmelor.

Serverele de aplicatii SCADA gazduiesc programele specifice pentru controlul echipamentel

din statiile de transformare si al retelelor de transport / distributie, cum sunt:

Interfetele operator - asigura mprospatarea cu date a statiilor de lucru de la dispecer

energetici sau alti utilizatori ai sistemului;

Managementul evenimentelor - functii de procesare inteligenta a alarmelor, de urmarire

achitare a acestora;

Managementul autoritatii. Dreptul asupra controlului echipamentelor dintr-o statie d

transformare corespunde unei scheme de autoritate si este strict reglementata. Reciproc, alarme

provenite de la diferitele echipamente trebuiesc dirijate spre autoritatea corespunzatoare.

Alte aplicatii, care nu sunt supuse restrictiilor de timp real:

Calculul circulatiilor de puteri n retea;

Calculul curentilor de scurtircuit;

Regasirea informatiilor pe hartile sistemelor informatice geografice, utile mai ales n

aplicatiile DMS (AM/GIS - Automated Mapping/Geographical Information System) .

Interfete pentru informatii despre / catre consumatori, incluznd eviden

deranjamentelor, profilul ncarcarii etc.

3. INTEGRAREA FUNCTIILOR DE PROTECTIE, AUTOMATIZARE,MASURA, CONTROL

3. 1. Sisteme integrate de protectie, automatizare, masura si control a statiilo

electrice

Dezvoltarea sistemelor de protectie si automatizare ale instalatiilor electroenergetice si n mo

special aparitia echipamentelor digitale de automatizare si protectie este un fenomen de actualitat

Unele protectii au nevoie nu numai de informatii locale, din zona de proces cu care se interfateaza

mod direct, dar si de informatii globale, care pot fi cunoscute numai prin prelungiri ale interfatarii

alte zone ale procesului tehnologic. Astfel, echipamentul de protectie devine foarte complicat, odata c

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

18/35

CURS SCADA

18

luarea n considerare a unei mai mari cantitati de informatii globale, pierzndu-si din flexibilitate

disponibilitate.

Multiplicarea interfetelor de achizitie precum si raspndirea lor n spatiu este un fenome

nedorit, cu att mai mult cu ct diferitele sisteme de protectie folosesc adesea aceleasi marimi de intra

dinspre proces.n mod normal releele numerice au o interfata seriala. Sistemele de control al statiei bazate p

microprocesor prevad deopotriva informatii globale despre proces ct si legaturi de comunicati

Apare astfel naturala preocuparea pentru conlucrarea ntre sistemele de protectie si cele de control.

Preocuparile actuale privind tratarea unitara a protectiei si controlului, se pot mpartii

n doua categorii majore, si anume:

a) Sisteme coordonate de protectie si de control. Sistemele de control si de protectie

pastreaza autonomia unele fata de celelalte, nsa prevad functiuni de "colaborare" reciproca. ntr-u

asemenea concept, functia de protectie este localizata n general n echipamente distincte de cele d

comanda / control. Cele doua subsisteme sisteme comunica nsa, transmitndu-si reciproc informatii

globale, n general rezultate n urma prelucrarii marimilor din proces.

b) Sisteme integrate de protectie si control. Subsistemele de control si de protectie su

concepute ca un tot unitar, utiliznd n comun anumite resurse hardware si software. n acest c

asistam la o descentralizare foarte puternica a functiunilor de comanda, control si protectie, element

cheie n acest concept fiind comunicatia de mare viteza ntre modulele componente.

3. 1. 1. Sisteme coordonate de protectie si comanda.

Coordonarea sistemelor de protectie si comanda este realizata cu ajutorul sistemului d

comunicatie, folosind informatia suplimentara din sistemul complet (ntreg) . Motivul principal pent

un asemenea concept coordonat nu este doar de a nlocui protectia conventionala cu dispozitivele d

control bazate pe microprocesoare ci de a exploata toate facilitatile acestei noi tehnologii pentru o m

buna performanta a protectiei si controlului n statie si pentru un control mbunatatit al retelei. Es

prevazut un sistem unificat care coordoneaza controlul statiei si protectia statiei, bazate p

microprocesoare, ntr-o arhitectura descentralizata.Coordonarea consta n combinarea controlului si a protectiei fara a se pierde autonomia protectie

Unificarea nseamna , ca toate datele si informatiile n sistem sunt accesibile n acelasi mod pr

sistemul comun de comunicatie. Descentralizarea nseamna ca att informatiile (datele achizitionate sa

calculate) ct si functiile sunt distribuite si sunt folosite, procesate, n cel mai apropiat loc de proces

tehnologic la care se refera.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

19/35

CURS SCADA

19

Structura functiunilor unui sistem de control si protectie coordonat la nivelul unei statii d

transformare este reprezentata urmatoare.

O statie de transformare este ntotdeauna constituita din celule, continnd conexiunile de intrare-iesi

la una sau mai multe bare, care functioneaza ca si noduri electrice si definesc ntreaga statie. Exis

diferite sarcini de control si de protectie realizate la nivelul celulei.

Astfel, structura de baza este ierarhica si consta n doua nivele: nivelul celulei si nivelul statiei.

La nivelul celulei sunt realizate acele sarcini care reclama informatii (date) numai de la nivelul celule

si emit comenzi catre dispozitivele si echipamentele din aceasta celula. Aceste sarcini sunt: control

celulei (comenzi, blocaje la nivelul celulei) ; interfata om -masina, daca este necesar; masuratori

monitorizare la nivelul celulei (I, U, P, Q, evenimente, defecte) ; protectia celulei (eliminarea defectel

si masuri preventive) . Aceste sarcini se refera nu numai la ntreruptoare si separatoare dar si

schimbatorul de ploturi al transformatorului deputere, controlul bateriilor de condensatori, procedu

automate de comutatie cu/fara conditionare din partea protectiei, semnalizari si altele.

La nivelul statiei se executa acele sarcini care au nevoie de informatii de la mai mult de o celula,

emit comenzi catre dispozitivele situate n mai multe celule. Aceste sarcini sunt:

-controlul statiei (baza de date centrala, supervizoare, coordonare comunicatie, interblocaje la

nivelul statiei, procesare centrala a datelor culese din celule) ;

-protectii la nivel de statie (exemplu protectia diferentiala de bare) ; interfata om-masina pent

operatorul statiei;

-comunicatia dintre statie si nivelul superior de comanda si control.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

20/35

CURS SCADA

20

n conformitate cu definitia celulei de mai sus, nivelul statiei nu presupune acces direct la proce

n acest context, protectia de bare, de exemplu, este o functie la nivelul statiei cu interfete d

intrare/iesire situate la distanta, n celule.

3. 1. 2. Sisteme integrate de control si protectie.

Privite ca un ntreg, sistemele de control, protectie, automatizare si masura, constau unitati de achizitie date (UAD) relee digitale de protectie, unitati de procesare la nivelul celulei

statiei si canale de comunicatie prin care aceste echipamente sunt interconectate.

Daca n sistemele clasice remarcam existenta unor echipamente distincte de contr

si respectiv de protectie, sistemele integrate si propun sa distribuie si mai puternic functiunile d

achizitiepoate apare n mai multe echipamente) .

Subsistemul secundar din statiile moderne se bazeaza din ce n ce mai mult pe un numar d

echipamente digitale multifunctionale. Tendinta este de a integra functiuni care istoric sunt separateprotectia, controlul, comunicatia si masura.

Pentru a raspunde necesitatilor tehnice, cele mai multe functiuni trebuie sa opereze n timp real, fa

de care trebuie sa se tina seama n proiectare. Pentru utilizarea la maximum a acestor resurse de calcu

functiunile software se mpart n diferite categorii dupa timpul de raspuns, astfel nct o platform

hardware sa poata efectua att functiuni cu timpi critici foarte mici, ct si functiuni la care timpul d

ndeplinire nu este esential. Se poate face o clasificare a prioritatilor de executie a functiunilor dup

cum urmeaza:

P1 corespunzatoare sarcinilor cu timpi de raspuns de maximum 250 ms.

P2 corespunzatoare gamei de timp de pna la cteva secunde.

P2 pentru celelalte functiuni mai lente.

3. 1. 3. Principalele cerinte ale subsistemelor secundare moderne.

Tendintele actuale n domeniul protectiei si controlului n statiile de transformare elimin

din ce n ce mai mult granitele traditionale dintre subsistemele de protectie, control, comunicatie

masura care exista actualmente. Gradul de integrare a diverselor functiuni alesubsistemului secunda

pe de o parte si a echipamentelor primare si celor secundare pe de alta parte, devine o preocupa

importanta a companiilor de electricitate, nivelul de acceptare fiind determinat de consideratii

privind costul, fiabilitatea, mentenanta si functionalitatea.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

21/35

CURS SCADA

21

Subsistemul secundar dintr-o statie de transformare trebuie sa asigure:

Deconectarea portiunilor defecte din retea la aparitia unui defect - izolarea defectului. Astfel, sistem

de protectie trebuie sa determine portiunea defecta si sa comande corespunzator ntreruptoarele pentr

a izola defectul ct mai repede posibil.

Echipamentul primar trebuie corect ntretinut pentru a ramne operational. Subsistemul secundtrebuie sa colecteze informatii despre starea echipamentelor primare si sa ofere suport pent

mentenanta acestora.

Dispeceratele energetice de la diferite nivele (local, teritorial, national) trebuie sa primeas

informatiile de stare din statie. Subsistemul secundar al statiei are datoria de a face posibil transferu

datelor spre centrele de control si respectiv de a transmite comenzile catre procesul tehnolog

controlat.

Controlul local. Subsistemul secundar trebuie sa asigure functiunile de control local ale statiei fie ca

rezerva la caderea sistemului de teleconducere fie ca o functiune de sine statatoare n cazul statiil

necuprinse n sistemul de teleconducere.

Pornind de la cerintele enumerate mai sus, principalele functiuni ale subsistemului secundar

statiei sunt:

Protectia mpotriva defectelor n sistemul primar;

Stapnirea starilor anormale ale echipamentelor primare;

Automatizari;

Suport pentru conducere locala;

Teleconducere;

Masura locala si telemasura;

Monitorizarea retelei si a echipamentelor primare;

Analiza automata a datelor.

3. 2. Echipamente multifunctionale de protectie si control

Utiliznd cele mai noi realizari n domeniul tehnicii de prelucrare digitala si mai ales ce

n domeniul comunicatiilor de mare viteza, putem imagina un echipament complex de control

protectie la nivelul celulei (fig. din 3. 2. 1) , care se interconecteaza n acceasi retea de date c

echipamentele de prelucrare de la nivelul statiei ca n fig. 3. 2. 2.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

22/35

CURS SCADA

22

fig. 3. 2. 1.

fig. 3. 2. 2.Echipamentele de la nivelul celulei, ndeplinesc functii de protectie si comanda a

transformatoarelor si liniilor electrice si receptioneaza cererile de comanda de la nivelul statiei.

La nivelul statiei sunt implementate functii de protectie (ex. protectia diferentiala de bare)

care informatiile de curent sunt prelevate la nivelul celulelor si transmise prin reteaua de date a statiei.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

23/35

CURS SCADA

23

Functionarea protectiei de linie si trafo se bazeaza pe informatii locale, astfel nct acestea su

independente de caderile retelei de comunicatie. n acelasi timp este recomandabil sa fie implementa

o magistrala duala de comunicatie, pentru a mbunatatii fiabilitatea protectiei de bare.

Informatia curenta culeasa (esantionata) de echipamentele de la nivelul celulelor trebuie transmi

n cteva milisecunde n retea, pentru o functionare corecta a protectiei de bare. Acest lucru reclamlegaturi de comunicatie de mare viteza, de timp real, ntre echipamentele celulei si echipamentul de

nivelul statiei.

n cazul echipamentelor de protectie si control digitale, toate functiunile sunt implementate softwar

adesea pe platforme hardware asemanatoare. Devine justificata astfel preocuparea de a configu

aceeasi platforma hardware astfel nct sa poata duce la ndeplinire diferite sarcini, fie ele de protecti

control sau monitorizare. ntr-o oarecare masura, echipamentele digitale multifunctionale pot fi privi

ele nsele ca sisteme deschise.

O atentie speciala trebuie acordata independentei diverselor functiuni de protectie si control, atta tim

ct ele sunt procesate n acelasi dispozitiv. Astfel, ca si n cazul echipamentelor clasice de protecti

trebuie asigurata redundanta n cazul functiunilor importante de protectie.

4. Functiuni de conducere operativa

In cele ce urmeaza se vor prezenta atat functiunile de conducere operativa ale DED cat

pentru personalul operativ din statiile electrice.

4. 1. Functiunile DED

DED asigura supravegherea si conducerea operativa a instalatiilor si retelelor electrice d

distributie de 110 kV si medie tensiune din judetele Maramures Satu Mare si Salaj, in conformita

cu autoritatea de conducere operativa pe care o exercita asupra acestora.

In cadrul sucurasalei Baia Mare sunt organizate doua trepte de dispecer:

1. Dispecer Energetic de Distributie Baia Mare si2. Dispecer Energetic de Distributie Local Maramures.Cele doua trepte de dispecer au stabilite atribute ale autoritatii de conducere operativ

asupra instalatiilor din zona astfel:

- DED Baia Mare coordoneaza si conduce operativa instalatiile de inalta tensiune (110kV) din zon

celor trei judete.

- DEDL MM instalatiile de medie tensiune din judetul MM

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

24/35

CURS SCADA

24

In scopul realizarii functiunilor sale, DED realizeaza sarcinile operative (regimuri

manevre) coordonate si/sau dispuse de treptele superioare de dispecer (DET Cluj si DEC

Dispecerul Energetic Central) , stabileste regimurile de functionare si coordoneaza manevre

pentru instalatiile si retelele din raza lor de activitate care se afla in autoritatea sa de decizie.

Conducerea operativa in timp real la nivel de DED consta in:

a) Supravegherea si asigurarea continuitatii in functionare a instalatiilordistibutie de 110 kV si MT

- Urmarirea schemelor de functionare a instalatiilor si a marimilor de stare.- Verificarea incadrarii marimilor in limite.- Calcului puterilor si energiilor absorbite de consumatori, achizitionate din reteaua d

transport a SEN si schimbate cu retelele de distributie vecine si respectiv, produse in centrale.

- Calcului puterilor totale pe DASF si DM- Prognoza consumului in zona.b) Reglajul curbei de consum pentru prevenirea extinderii incidentelor.

c) Urmarirea bilantului de energie electrica pe contur FDEE

d) Optimizarea functionarii instalatiilor de distibutie de 110 kV si MT:

- Determinarea numarului si incarcarii transformatoarelor de 110 kV si MT.- Determinarea, prin calcul, a pierderilor pe linii, in transformatoare si pe total DED.- Determinarea bilanturilor de putere pe total DED si pe statii.e) Reglajul tensiunii in retelele de distributie de 110 kV si de MT si a nivelului d

compensare a puterii reactive:

- Determinarea nivelurilor de tensiune optime in retelele de 110 kV siu MT.- Compensarea optima a puterii reactive.

f) Urmareste regimul de tratare a neutrului in retelele de MT si realizeaza reglaju

compensarii curentilor capacitivi.

g) Comanda porniri si opriri de grupuri ale microhidrocentralelor.h) Comanda nemijlocita a instalatiilor de distributie de 110 kV si de MT si

automatizarilor din retea

i) Supravegherea starii instalatiilor componente ale Sistemului DMS/SCADA

Pentru realizarea acestor functiuni, DED Baia Mare:

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

25/35

CURS SCADA

25

- Urmareste si realizeaza programul de incarcare a centralelor electrice din comandoperativa (corelat cu treptele superioare de dispecer )

- Urmareste:- Injectiile din reteaua de transport, din retelele de 110 kV si de MT ale DED vecine si d

centralele electrice racordate la reteaua electrica condusa operativ;- Incarcarile pe statiile de 110 kV/MT si posturile de transformare;- Generarea de putere reactiva;- Nivelurile de tensiune (110 kV si MT ) ;- Consumul propriu tehnologic in retelele de 110 kV si de MT;- Reglajul compensarii capacitive al retelelor de MT;- Incadrarea consumatorilor in puterile si energiile programate pe perioade de deficit

SEN;

- Verificarea sigurantei de functionare;- Verificarea prealabila a conditiilor de efectuare a manevrelor.

Inregistreaza si consemneaza:

- valorile parametrilor electrici si schimbarile de stare, semnalizarile si evenimentele toate regimurile de functionare;

- informatiile care au stat la baza luarii deciziilor de efectuare a manevrelor, stabilirii saschimbarii regimurilor de functionare a echipamentelor si retelelor.

In cazul DED Baia Mare se realizeaza si urmatoarele functiuni:

a)Supravegherea instalatiilor de electroalimentare a punctului central DED.

Echipamentele de distributie electrica de la parterul cladirii sunt supravegheate in preze

printr-un sistem de calcul independent, realizat pe plan local.

In afara acestor functiuni principale, realizate in timp real, la DED se realizeaza

functiuni in afara timpului real si anume:

b)Planificarea exploatarii si analize in afara timpului real:- pregatirea regimurilor de functionare pe zi si saptamana

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

26/35

CURS SCADA

26

- actualizarea schemelor retelei de distributie (110 kV si MT )

- analiza post factum a functionarii retelei- analiza incidentelor- evaluarea sigurantei in functionare pe baza calculului indicatorilor de stare- elaborarea ghidului operator- dezvoltarea software de aplicatie pentru timp real si inafara timpului real

4.2. Functiunile personalului operativ din statiile electrice:

Personalul operativ din statiile electrice trebuie sa asigura functionarea continua,

conditii de siguranta si economicitate a instalatiilor pe care le are in gestiune si exploatare. In ace

scop:- supravegheaza si inregistreaza parametrii tehnici ai echipamentelor- supravegheaza marimile si semnalizarile de stare aferente schemei de functionare

statiei (inclusiv cele aferente protectiilor si automatizarilor ) .

- executa manevre, inclusiv reglajul de poturi la transformatoare, dispuse de treptele ddispecer erarhic superioare.

- urmareste functionarea instalatiilor de compensare (baterii de condensatoarcondensatoare sincrone, acordul bobinelor de compensare a curentului capacitiv ) .

- executa manevrele pentru lichidarea rapida a incidentelor.- transmite datele si informatiile necesare la diferitele trepte de dispecer si la unitatea d

care apartine din punct de vedere administativ.

- supravegheaza starea instalatiilor companente al sistemului DMS/SCADA din dotare.

In statiile telecomandate (integrate in sistemul SCADA) aceste functiuni ale po din sta

sunt preluate si realizate de catre dispecerul de la punctul de comanda.

5. Tipuri de informatii necesare conducerii operative:

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

27/35

CURS SCADA

27

5. 1. Tipuri de informatii la nivel DED

Conform normelor RENEL principalele informatii necesare conducerii oeprative la nivel DE

sunt:

5. 1. 1. Marimi

a)marimi principale, conditionand cunoasterea starii de ansamblu a instalatiilor si anume- puterile active si reactive pe:

- partea de 110 kV a autotransformatoarelor de 220/110 kV si transformatoarel

de

110 kV/ MT;

- liniile de 110 kV si MT de legatura cu alte DED- uri;

- plecarile ce alimenteaza consumatori nominalizati;

- suma puterilor active si reactive pe:- centralele electrice racordate la retelele de 110 kV si de MT;

- platforme industiale, statii de tractiune C. F. R. ;

- tensiunile pe barele statiilor de 110 kV si de MT;- frecventa in cateva noduri;

Toate aceste marimi vor fi protocolate automat la ore caracteristice fixate (minimum la g

de noapte, varf de dimineata si varf de seara ) si la cererea operatorului

b)marimi secundare, caracterizand starea unor elemente ale instalatiilor de importanlocala si informatii cu necesitate de actualizare mai redusa si anume:

- tensiunile pe liniile de 110 kV si MT;- puterile active si reactive pe:- partea de medie tensiune a transformatoarelor de 110 kV/MT si posturilor de MT/JT;

- linii de 110 kV si de MT radiale spre consumatori;

- cuplele de 110 kV;

- liniile si cuplele de MT;

- tensiunile si curentii pe bobinele de compensare a curentului capacitiv;- puterea reactiva pe instalatiile de compensare;- tensiunea pe sectiile de bare de servicii proprii, de curent continuu si pe sectiile de ba

de curent alternativ de 220 W;

- energia activa si reactiva de la contoare pe:

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

28/35

CURS SCADA

28

- liniile de legatura cu alte DED-uri;

- transformatoarele si autotransformatoarele de injectie in reteaua de distributie d

responsabilitatea DED (din reteaua de transport a SEN si centrale electrice racordate la reteaua d

distributie a DED ului) ;

- pe liniile ce alimenteaza consumatori nominalizati (pe liniile de 110 kV si de Mradiale )

5. 1. 2. Semnalizari

a)Semnalizari de stare, necesare pentru stabilirea configuratiei de functionare a retelei maximum 3 secunde de la modificarea pozitiei echipamentelor ca urmare a unor actiuni dorite d

operator:

- pozitia echipamentelor de comutatie (intreruptoare, separatoare ) ;-

pozitia comutatoarelor de ploturi la transformatoare, bobine de compensare cu reglcontinuu;

- pozitii la RAR, AAR, DRRI, DAS, etc.b)De alarmare (preventive ) , necesare petnru luarea unor masuri preventive privin

regimul de functionarea a reletei electrice conduse operativ , cu aducerea la cunostinta operatorulu

in maxim 5 secunde, ca de exemplu depasirii de limite.

c)De incident, necesare pentru luarea unor masuri rapide de remediere cu aducerea cunostinta operatorului in maxim 3 secunde. Aceste semnalizari corespund actionarii protectiilor

automatizarilor (RAR, AAR, DAS, DRRI ) si schimbarilor de configuratie a retelei condu

operativ ca urmare a a cestor actionari, precum si semnalizari de tipul: arderea sigurantei genera

pe balteria de acumulatoare, avarie redresori, punere la pamant in C. C. , semnalul Incendiu

statie (pentru statiile electrice fara personal in tura ) .

d)De stare a sistemului DMS/SCADA, cuprinzand informatii asupra elementelor dculegere si transmitere a datelor si statiile electrice.

5. 1. 3. Telecomenzi pentru:

- echipamente de comutatie (intreruptoare de 110 kV si MT, separatoare de 110 kactionate electric) ;

- comutatoare de ploturi ale transformatoarelor de 110 kV/MT,- bobine de compensare cu reglaj continuu,- trepte de baterii de condensatoare;- instalatii de automatizare (AAR, RAR, DAS, DRRI ) .

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

29/35

CURS SCADA

29

5.2. Tipurile de informatii la nivelul camerelor de comanda din statiile electric

Volumul de instalatii necesar supravegherii si conducerii operative la nivelul camerel

de comanda, a statiilor electrice se diferentiaza in functie de nivelul de tensiune al statiei si d

modul de exploatare al acesteia (cu personal sau fara personal in tura permanenta ) .

Volumul de informatii trebuie sa asigure realizarea functiunilor atribuite personalului

toate starile (normala, de alarma, de incident, de postincident ) .

Informatiile necesare supravegherii si conducerii operative la nivelul camerelor d

comanda a statiilor electrice sunt cele mentionate in punctul 6. 1. 1 si 6. 1. 2. la care se mai adaug

in prinicpal urmatoarele:

5. 2. 1. Marimi:

- tensiunile pe barele statiei (110kV, medie tensiune)- circulatii de putere (activa si reactiva)- tensiuni si curenti pe partea de 0,4 kV (servicii proprii curent alternativ)- tensiuni si incarcari ale bateriilor de acumulatoare (220 V si 24 V) .- tensiunea de deplasare a neutrului la bobinele de stingere;- indicatia locatorului de defecte;

5.2. 2. Semnalizari:

- de stare :- pozitia cheii de selectare a comenzilor;- starea echipamentelor (conectat, deconectat)

- de alarmare (preventive ) , necesare pentru luarea unor masuri preventive privinregimul de functionare al statiei ca de exemplu:

- depasiri de limite;

- defect la intreruptoare;

- defect in circuitele secundare;

- defect in serviciile proprii de cc/ca :

- punere la pamant in serviciile proprii de cc;

- semnalizari de gaze, temperatura, suprasarcina la transformatoare;

- ardere, distrugerea sigurantelor;

- defect in echipamentele de culegere a datelor sau pe calea de transmisi

- numarul de actionari ale pompelor, mecanismelor oleopneomatice ale intreruptoarelor;

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

30/35

CURS SCADA

30

- numarul de deconectari ale intreruptoarelor pe scurt circuit.

5. 2. 3. Comenzi:

- conectari/deconectari intreruptoare si separatoare;- actionare comutatoare de ploturi,- actionare bobine de compensare cu reglaj continuu,- conecatre/deconectare trepte de baterii de condensatoare;- conectari/deconectari a instalatiilo de automaticare locala (AAR, RAR, DAS, DRRI, e

) ;

- actionare intreruptoare automate pentru serviciile proprii de cc si ca;- descarcari de sarcina;- anularea semnalelor autoretinute.

6. Functiunile sistemelor DMS/SCADA dedicate conducerii operative l

nivel de Dispecer Energetic de Distributie (DED)

In conformitate cu normele RENEL, sistemele informatice dedeicate conducer

operative a retelelor de distributi etrebuie sa realizeze urmatoarele functiuni operationale:

- functiuni SCADA;- functiuni DMS (aplicatii pentru retelele de distributie a energiei electrice) .Denumirile si continutul acestor functiuni sunt, in general, standardizate pe plan mondial

software ul aferent acestora este disponibil a fi cumparate pe piata libera

In cele ce urmeaza se prezinta unele detalii privind functiunile de tip SCADA si DM

specifice sistemelor informatice destinate conducerii operative prin dispecer a retelelor d

distributie a energiei electrice.

6. 1. Functiuni tip SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition )

Un sistem tipic SCADA realizeaza in principal urmatoarele functiuni:

- culegerea si schimbul de date;- validarea, prelucrarea, afisarea, arhivarea de date;- initierea si executatea telecomenzilor in instalatii.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

31/35

CURS SCADA

31

Aceste functiuni permit personalului operativ de la punctul de dispecer sa supreveghez

functionarea instalatiilor in timp real si in acest context sa decida actiunile care trebuie intreprin

si, daca este necesar, sa dea comenzi operative sau sa realizeze telecomenzi.

Sistemele SCASA include, in principal urmatoarele functiuni:

6. 1. 1. Achizitie si Schimb de Date (data Acquisition and Exchange )

Functiunea de Achizitie si Schimb de date este utilizata pentru a se utiliza interfata dint

sistemul DMS/SCADA si echipamentele de achizitie de date si sisteme informatice extern

Utilizand aceasta functiune se realizeaza:

- culegerea si transmiterea informatiilor din /in instalatii (statii electrice, centrale ) ;- schimbul de date cu alte trepte de dispecer sau alte sisteme informatice. Tipurile

informatii ce pot fi schimbate cu alte sisteme EMS, DMS/SCADA pot include:

- stari ale retelei electrice si marimi masurate (puteri, tensiuni ) in zona de contunecesare pentru Estimatorul de Stare si pentru analizarea sigurantei in functionarea retelei

- marimi ale retelelor electrice (MWh ) de pe interconexiuni pentru gestiune

energiei;

- telecomenzi (pentru a fi transmise la RTU ) ;

- fisiere (baze de date, imagini, rapoarte, software, tabele diagrame, etc. ) ;

- actualizari de baze de date;

- mesaje operative (informatii privind iesiri din functiune, energii/capacita

disponibile, preturi, etc. ) ;

- controlul plauzabilitatii si validarea informatiilor.6. 1. 2. Inregistrarea Secventiala a Evenimentelor (Sequence of Events Recording)

O serie de elemente predefinite din statii si centrale electrice (de exemplu intreruptoare

pot fi selectate pentru o inregistrare secventiala a modificarii starii acestora, modificare care es

considerata ca fiind un eveniment. Mesajele din Inregistrarea Secventiala a evenimentelor su

tratate separat de cele referitoare la schimbarile normale de stare, mesajele aferente secventei d

evenimente nefacand parte din procesul de tratare a alarmelor. Mesajele de la inregistrar

secventiala a avenimentelor sunt stocate si raportate separat. Aceste informatii sunt in mod norm

utilizate postfactum petnru analiza functionarii echipamentelor si instalatiilor.

6. 1. 3. Prelucrarea datelor (data Processing)

Functiunea de prelucrare a datelor include urmatoarele:

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

32/35

CURS SCADA

32

- prelucrarea de date analogice scanate realizeaza conversia acestora in unitaingineresti si verificarea incadrarii lor in limitele prestabilite.

- prelucrarea de date privind starile scanate - detecteaza schimbarea starii intreruptoarel

si separatoarelor.

- prelucrarea de tip acumulare scanare (de exemplu energii ) - de exemplu convertirnumarului de impulsuri in MVh.

- calcule in timp: sumari, scaderi, inmultiri, impartiri, medii orare, maxime si minimorare, determinarea de energii prin integrarea marimilor masurate, bilanturi de energii si puterii p

contur etc. , inclusiv determinarea puterilor si energiilor absorbite de consumatori pent

compararea cu valorile contractate.

- Verificarea consistentei informatiilor referitoare la topologie se poate face fie in cadracestei functiuni fie ca o functiune separata.

Functiunea de Prelucrare a Datelor asigura stocarea datelor de timp real in baza d

date, precum si verificarea si evaluarea calitatii si plauzibilitatii imformatiei codate, (de exempl

telemasura corecta, suprascriere manuala, iesire din functiune, depasire de limita, informat

eronata etc ) .

6. 1. 4. Revista Post Factum (Post Disturbance Review )

La fiecare 10 secunde se stocheaza un snapshot (o citire instantanee ) a unor punc

selectate de dispecer sau a intregii baze de date intr-un fisier circular ce contine ultimele 10

snapshot uri. In cazul unui eveniment de declansare/actionare sau la cerere, fisierul circular

ingheata si aditional se memoreaza inca 30 de snapshot uri consecutive luate fiecare la 1

secunde dupa producerea evenimentului. Acest set de date stocate este denumit set de revista.

Multiplele seturi de revista sunt inregistrate pe discuri, pentru a fi revazute pe displa

sau printate pe hardcopy. Ele sunt arhivate la cerere in vederea unor analize ulterioare. Snapsho

rile unor baze de date complete pot fi utilizate pentru initierea unui caz de baza pentru scenari

de pregatire a operatorilor pe simulator.

6. 1. 5. Inregistrare instantanee de date (Database Snapshot)

Un Snapshot al unei baze de date complete este stocat pe disc pentru a fi arhivat m

tarziu si/sau a fi utilizat fie pentru scenariu pe simulator pentru pregatirea operatorilor fie pentr

analize de retea. Aceste

Snapshot uri pot fi efectuate la cerere sau ca urmare a producerii unor tipuri d

evenimente externe preselectate.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

33/35

CURS SCADA

33

6. 1. 6. Sistem de Informatii Istorice ( Historical Information System - HIS )

Functiunea HIS realizeaza actualizarea si completarea bazelor de date. HIS ete depozitar

central pentru informatii. In mod normal se utilizeaza un sistem de management de baze de da

rational accesibil comercial (relational database management system RDBMS ) , ca de exemp

ORACLE, care este in mod normal utilizat pentru crearea, intretinerea si accesul in baza de dateHIS.

Accesul la baza de date HIS este in mod obisnuit restrictionat datorita importantei informatiilo

stocate.

6. 1. 7. Telecomanda, telereglaj in instalatii (Supervisory Control )

Prin intermediul Sistemului SCADA, un dispecer poate telecomanda echipamentele afla

in statii electrice, prin intermediul RTU urilor, ca de exemplu:

- intreruptoare (conectat/deconectat ) ;- separatoare actionate cu motor (conectat/deconectat ) ;- baterii de condensatoare (conectat/deconectat ) ;- pozitie comutator de ploturi la transformatoare (creste/scade ) ;- valori de consemn;- reglajul bobinelor de stingere.

Echipamentele cu doua stari sunt mai intai selectate, telecomanda data fiind o comanda nemijlocit

6. 1. 8. Marcarea (Tagging )

Un echipament marcat reprezinta o actiune a operatorului pentru a atrage vizual atent

asupra unui simbol de echipament de pe o schema reprezentata de display ca este fie interzisa comand

acestui echipament fie ca trebuie sa se execute cu atentie. In mod uzual este posibil a se marca u

echipament cu pana la patru niveluri de marcare si anume:

- interzisa comanda;

- interzisa comanda de inchidere;

- interzisa comanda de deschidere;

- comanda permisa, dar se recomanda atentie.

Marcarile sunt inregistrate ca evenimente. Este posibil ca operatorul sa adnoteze intrarile d

Lista de Marcari cu comentarii care sa descrie marcarea.

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

34/35

CURS SCADA

34

Marcarea este utilizata in mod traditional ca o masura de siguranta pentru a se asigura ca

echipa de interventie, care lucreaza la un echipament, este protejata impotriva unor actiona

inadecvate.

6. 1. 9. Interfata cu utilizatorii (User Interface )

Interfata cu utilizatorii include urmatoarele:A. Console CRT cu grafica completa (Full Graphics CRT Consoles )

Console CRT cu grafica completa sunt echipate uzual cu unul, doua sau trei monitoare (CRT

color de mare rezolutie (1280 pixel x 1024 pixel ) :

- consola operator doua sau trei monitoare;- consola de programare/planificare un monitor;-

consola programator unul sau doua monitoare;- consola pentru baza de date un monitor;- consola pentru intretinerea imaginilor un monitor;- consola pentru management un monit.B. Echipamente de inregistrare (Loggers )

In mod obisnuit sunt plasate doua astfel de echipamente in zona operationala si cate unul in zona d

planificare, zona de programare, zona de creare a bazelor de date si zona de creare a imaginilor.

C.ImprimanteIn mod obisnuit, in aria operationala sunt amplasate doua echipamente hardcopy, capabile s

reproduca imagini grafice color de pe oricare din display uri.

6. 1. 10. Prelucrarea si gestiunea alarmelor (Alarming )

Alarmele detectate de Sistemul SCADA sunt prelucrate astfel incat conditiile de alarm

importante sa fie raportate intr-o maniera clara, concisa si cu timpul asociat numai la consolele care a

nevoie de aceasta informatie. Alarmele multiple sunt tratate in raport cu nivelul lor de prioritate.

Alarmele si evenimentele sunt stocate intr-o baza de date zilnica intr-un fisier de dimensiu

mari pe disc. Alarmele si evenimentele dintr-o zi pot fi arhivate pentru o referire ulterioara.

6. 1. 11. Afisarea pe panou (Wallboard Display )

Afisarea pe Panou, consta dintr-un sistem sau un grup de sisteme de protectie vide

amplasate in zona operationala si, eventual daca este necesar, altul in zona de pregatire/vizitare. Ace

lucru permite comentarea imaginilor de pe display fara a se crea aglomeratie la consola.

6. 1. 12. Prelucrarea parolelor (Word Processing )

5/25/2018 56304175-SCADA[1] 2222

35/35

CURS SCADA

35

Functiunea de Prelucrare a Parolelor asigura gestionarea accesului utilizatoril

potentiali in sistemul informatic dedicat conducerii operative a instalatiilor de distributie sau

anumite zone particulare ale sistemului. Utilizand o permisie acceptata, chiar si un utilizator exter

poate efectua aceleasi activitati ca si un utilizator local de la o statie de lucru a sistemului

viceversa.6. 1. 13. Supravegherea starii Sistemului Informatic

Functiunea asigura supravegherea starii de functionare a diferitor componente si a intregul

sistem informatic. Vor fi semnalizate operatorului si administratorului de retea starile anormale d

functionare ale sistemului informatic, inclusiv iesirea din functiune a diferitelor echipamente, precu

si diagnosticarea defectelor.

6. 1. 14. Supravegherea sistemului de electroalimentare a Sistemului de la DEDVor fi semnalizate operatorului starile anormale de functionare ale echipamentelor sistemul

de electroalimentare (redresoare, invertoare, baterii de acumulatori etc. ) respectiv :

- declansarea oricarui intrerupator de 0,4kV,- tensiuni inafara limitelor admise- lipsa tensiunii operative pentru alimentarea echipamentelor

6. 2. Functiuni DMS (Distribution Management System aplicatii pentru retelelelectrice de distributie a energiei electrice )

Intr-un Sistem de Management a Distributiei energiei electrice (DMS) , prezentarea geografica

a informatiilor si a componentelor retelelor de distributie joaca un rol principal. Prin urmare,

conectivitatea componentelor retelei de distributie intr-o prezentare geografica este de importanta

majora. Din aceasta cauza, orientarea in tehnologia DMS este de a utiliza produse GIS (Geographic

Information System ) pentru a se crea structuri de baze de date care faciliteaza adaugarea sau stergerea

echipamentelor intr-un mod interactiv, cartarea informatiilor aferente echipamentelor intr-o baza dedate geografica si afisarea conectivitatii pe harti geografice.