Генри Давидзяк , Siemens Germany, Energy Automation

© Siemens AG 2011. Alle Rechte vorbehalten.

Управление системой распределенных энергоресурсов.Моделирование интерфейсов к операторам сети в МЭК61850Генри Давидзяк, Siemens Germany, Energy Automation

Infrastructure & Cities Sector Smart Grid DivisionPage 2


Обзор

Работы по стандартизации в области интеллектуальных сетей

Модель архитектуры интеллектуальной сети

Иерархия распределенных энергоресурсов (РЭР)

Первичное и вторичное использование РЭР

Виды взаимодействия между органами управления ЭС и

системами РЭР.

Заключение. Прогнозы.



Работы по стандартизации в области интеллектуальных сетей



Орг. структура рабочих групп по МЭК 61850 в составе IEC TC57

МЭК Технический Комитет TC57 Управление энергосистемами и обмен сопутствующей информацией

Рабочая гр. 10Коммуникация ИЭУ

энергосистем и связанные модели

данных

Рабочая гр. 17Комм. системы для

распред. энергоресурсов (DER)

Рабочая гр. 18ГЭС – Комм. для мониторинга и

управления

Рабочая гр. 21Интерфейсы и

профили протоколов относящиеся к

системам, подлючаемым к эл.

сетям

Объед. раб. группа 25

Комм. для мониторинга и

управления для ВЭС (Управляется TC 88)

Международная электротехическая комиссия (МЭК)

МЭК 61850 - коммуникационные сети и системы для автоматизации в энергетике



SGAM – Модель архитектуры интеллектуальной сети (Smart Grid Architecture Model)

ГенерацияПередача

РаспределениеРЭР

Субъекты сети

Процесс

Поле

Станция

Операция

Предприятие

Рынок

Домены

Зоны

Компонент. слой

Коммуникац. слой

Информац. слой

Функционаьный слой

ПротоколПротоколПротоколПротокол

Data ModelМодель данных

Описание применения Функции/

услуги

Бизнес слой

Бизнес задачиПолит. / Нормат..

основы

“Системная архитектура это обзорное описание субъектов системы и взаимосвязей между ними” [MIT-ESD]

SGAM обеспечивает систематическую методологию применения и валидации - функций - информации - коммуникации архитектуры для интеллектуальных сетей.

[MIT-ESD] Ed.Crawley, and oth. “The influence of architecture in engineering systems”, MIT ESD, 2004



Домены и иерархические уровни описывают масштабы интеллектуальной сети

Seite 6

Generation

TransmissionDistribution

DER

Customer

Process

Field

Station

Operation

Enterprise

Market

Domains

Zones

(Home, Building, Industry, EV, Mobility)

Power SystemPrimary Equipment

Information Management

Иерархические уровни управления Э

С

Цепочка электроснабжения



SGAM – Модель архитектуры интеллектуальной сети




Процесс

Поле

Станция

Операция


Рынок

Домены

Зоны

Компонентный слой

Коммуникационный слой

Информационный слой

Функциональный слой


Модель данныхМодель данныхl

Описание применения Функции/услуги



основы

Какие граничные уловия необходимо принять во внимание?

Каковы область применения и необходимые функции?



SGAM – Модель архитектуры интеллектуальной сети




Процесс

Поле

Станция

Операция


Рынок

Домены

Зоны

Функциональный слой


Модель данныхМодель данных

Описание применения Функции/сервисы



основы

Как будет произв. обмен информацией?

Какой информацией будет производится обмен?

Какие компоненты будут необходимы?

Информационный слой

Коммуникац. слой

Компонентный слой



Применение SGAMФункциональный обзор системы РЭР

MarketSystem

EMS forSmart Grid

(such as DMS etc.)DER MS Customer’s

terminal

Control/Supervision

OperationCenter

Control/Supervision

Control/Supervision

TradingSystem

MarketSystem

G S LGS GS

Market

Enterprise

Operation

Station

Field

Process

Transmission Distribution DER Customer

TradingSystem



Иерархическая и функциональная комбинация системы РЭР

Агрегация Объединение РЭР в систему, которая со стороны оператора системы РЭР будет

управляться как один источник.Коммерческая виртуальная электростанция (CVPP) – имеют агрегированный

профиль и выдачу мощности (экономич. и экспл. характеристики) Задача Торговля на оптовом рынке ЭЭ, балансирование торговых портфолио и предоставление дополнительных услуг системному оператору.

Техническая виртуальная электростанция (TVPP) – состоит из РЭР, находящихся в одном районе распределительной сети. Функции и работы включают локальное управление системой оператором системы РЭР.

Микросистема Основная задача – сбалансировать спрос и предложение в географически

ограниченной сети Может работать автономно и независимо от единой энергосистемы



Иерархия системы РЭРОтдельный РЭР, подключенный к ЭС

РЭР вид точки подкл.

к ЭС

Характеристики ЭС:Генерация Управляемая нагрузкаХранение

РЭР сист. вид

РЭР Тех. вид

РЭР единица



Иерархия системы РЭРКобинир. система отдельных РЭР и системы РЭР

РЭР тех. вид

РЭР вид точки подкл.

к ЭС






РЭР ед.

РЭР ед.

РЭР ед.

РЭР ед.

Характеристики ЭС:Генерация Управляемая нагрузкаХранение



Первичное и вторичное использование РЭР

Первичное использование РЭР: эффективное использование

выработанной или потребленной ЭЭ с целью сокращения произв. расходов завода или здания.

Потребление собств. энергии когда себестоимость низкая

Экспорт ЭЭ в ЭС при более высоких рыночн. ценах

Вторичное использование РЭР: выдача избытка ЭЭ в ЭС.

Собственник РЭР может предоставить доп. услуги оператору системы.

Д/Зд/Пр Система управления

Произв. процесс

РЭРРЭР

РЭР контроллер

Связь с Оператором Распр. Системы

Вторичное исп.

Первичное исп.

Система управления РЭР



Взаимодействие между энергокомпанией и системой РЭР

Непоср. управление оператором системы РЭР Оператор системы задает текущие величины акт. и реакт. мощности системе

РЭР в соотв. с требованиями сети (устойчивость и т.д.).

Режим автономного управления системой РЭР Система РЭР задает текущие значения акт. и реакт. мощности, производимой

или потребляемой самой сетью, на основе требуемого режима работы и местных измерений.

Например, работа по графикам В-ВАр.

Широковещательный (Broadcast/multicast) режим

Представляет собой одностороннюю коммуникацию оператора системы с многими или всеми системами/контроллерами РЭР. Данная коммуникация может включать графики, изменения цен, изменение режимов работы в аварийных ситуациях.



Заключение. Прогнозы.

МЭК 61850 предоставляет полную информационную модель для использования в интеллектуальных сетях, включая связь с оператором распред. системы.

Текущие работы в МЭК TC57 РГ17:

Создание совместимой модели данных на базе UML классов объектов Модель иерархии системы РЭР, электро ТС, хранилища, модель инвертера, графики, автоматизация распред. сетей)

Дополнительная работа над МЭК 61850 в части Веб Сервисов для специфического использования в интелл. сетях в 2014

МЭК 61850-7-420 Редакция 2 (информ. модель РЭР) в 2015


© Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.Seite 16

Thank you for your attention!

Спасибо за внимание!

Генри Давидзяк , Siemens Germany, Energy Automation

Documents