AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare...

43
A i î Automatica în hidroener getică

Transcript of AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare...

Page 1: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

A i îAutomatica în hidroenergeticăd oe e ge c

Page 2: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Domenii abordateSupravegherea construcţiilor

hidrotehnice aleamenajărilor hidroenergetice

Supravegherea construcţiilorhidrotehnice ale

amenajărilor hidroenergetice Comandă şi control instalaţiiComandă şi control instalaţiij gj g Comandă şi control instalaţiidin centralele hidroelectrice:

- Instalaţii pentru siguranţa înexploatare (conducte forţate)I t l ţii i ii l

Comandă şi control instalaţiidin centralele hidroelectrice:

- Instalaţii pentru siguranţa înexploatare (conducte forţate)I t l ţii i ii l

Exploatarea potenţialuluihidroenergetic

Exploatarea potenţialuluihidroenergetic

- Instalaţii servicii generale- Instalaţii servicii generale

gg

Conducerea operativă a centralelor hidroelectriceConducerea operativă a centralelor hidroelectrice

- Sisteme SCADA- Sisteme SCADAExploatarea resurselor energeticeregenerabile

Exploatarea resurselor energeticeregenerabile

Page 3: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

S h t ţiilSupravegherea construcţiilor hidrotehnice alehidrotehnice ale

amenajărilor hidroenergeticej g

Sistem de achiziţii date pentru monitorizarea barajelor, bazat pe Sistem de achiziţii date pentru monitorizarea barajelor, bazat pe automate programabileautomate programabile

UtilizareaUtilizarea tehnicilortehnicilor “computer vision” “computer vision” înîn inspecţiainspecţiaiiliil hid h ihid h iconstrucţiilorconstrucţiilor hidrotehnicehidrotehnice

Page 4: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergetice

SistemSistem dede achiziţiiachiziţii de datede date pentrupentru monitorizareamonitorizarea barajelorbarajelor,,SistemSistem de de achiziţiiachiziţii de date de date pentrupentru monitorizareamonitorizarea barajelorbarajelor, , bazatbazat pepe automate automate programabileprogramabile

• Urmărirea comportării construcţiilor hidrotehnice = proces de achiziţie şi analiză a• Urmărirea comportării construcţiilor hidrotehnice = proces de achiziţie şi analiză a unui volum mare de date de la distanţă

• Procesul de analiză necesită un sistem automat şi informatizat, care asigură:ocesu de a a ă eces tă u s ste auto at ş o at at, ca e as gu ă:• rezultatele precise• prelucrare rapidă• alarmare eficientă• alarmare eficientă

Arhitectură sistemNivelul local sau staţia de achiziţie – amplasată în barajNivelul de achiziţie date – amplasat în apropierea barajului, conectat cu nivelul

local printr-o reţea serială de transmisie de date standard industrial RS 485p ţNivelul central sau de prelucrare – amplasat la distanţă de baraj, conectat la

nivelul de achiziţie prin telefon, GSM sau aparatură de trasmisie radio.

Page 5: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii lor hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeSistemSistem de de achiziţiiachiziţii date date pentrupentru monitorizareamonitorizarea barajelorbarajelor, , bazatbazat pepe automate automate programabileprogramabile

Nivel central de prelucrare

Modem

GSM sau linie telefonicăUPS

Nivel achiziţie date

Modem

UPS

Nivel

RS23/RS485

AddVW

CPU

De la traductoare

MUX32Modul

multiplexor

RTD 4-20

AddDIS

Nivel local

SAAD01SSiemens 1

analogic 1-8

Retea locală RS485

AddVW

CPU

De la traductoare

MUX32Modul

multiplexor l i

RTD 4-20

AddDIS

Arhitectura sistemului automat de monitorizare

b j l b PLCSAAD01SSiemens N

analogic 1-8 a barajelor bazat pe PLC

Page 6: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeSistemSistem de de achiziţiiachiziţii date date pentrupentru monitorizareamonitorizarea barajelorbarajelor, , bazatbazat pepe automate automate programabileprogramabile

Nivelul local

Intrări standard analogice

Module standard de comunicaţie

Nivel achiziţii date Statia este alcătuită din:Unitate centrală de

prelucrare date, bazată

PLCPLCPLC Unitate centrală de

PLCRS485

analogicecomunicaţie p ,pe un automat programabil S7 Siemens

RTD4-20 mAcentrală de prelucrare

RS485Modem Modul adaptor pentru

traductoare specifice: coardă vibrantă

Adaptor traductor

Adaptor coardă

inductive.Modul multiplexor

analogic cu relee de traductor inductiv

coardă vibrantă

Schema bloc a staţiei automate de achiziţie date

analogic cu relee de fiabilitate înaltă

De la traductoarede achiziţie date

Page 7: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeSistemSistem de de achiziţiiachiziţii date date pentrupentru monitorizareamonitorizarea barajelorbarajelor, , bazatbazat pepe reteleretele de de senzorisenzori

Reţele de senzori

Page 8: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Utilizarea tehnicilor “computer vision” în inspecţiaUtilizarea tehnicilor “computer vision” în inspecţia

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergetice

⇒ Domeniul de utilizare

Utilizarea tehnicilor computer vision în inspecţia Utilizarea tehnicilor computer vision în inspecţia construcţiilor hidrotehniceconstrucţiilor hidrotehnice

⇒ Domeniul de utilizare• supravegherea suprafeţei peretelui amonte al barajelor pentru:

– reducerea riscului accidentelor cauzate de defectarea barajelori i i di l i– asigurarea protecţiei mediului

⇒ sistemele “computer vision” au rolul de a prelua imagini pentru prelucrarea şi interpretarea lorp

⇒ Obiective pentru tehnici de prelucrare imagini• Elaborarea şi implementarea unor algoritmi software de monitorizare şi

diagnoză a stării barajului:- sisteme de maşini cu vectori suport (SVM)- modele active de formă/conturmodele active de formă/contur- analiză de contur/culoare/textură- crearea de imagini panoramice ale pereţilor barajelor

G i b i d d i i i• Gestiunea bazei de date cu imagini

Page 9: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeUtilizarea tehnicilor “computer vision” în inspecţia construcţiilor hidrotehnice

Experimente cu robotul URIS(în colaborare cu Universitatea Girona, Spania)( , p )

Robotul URIS la lansarea în lacul amenajarii pentru achiziţia imaginilor pereţilor barajuluibarajului

Page 10: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeUtilizarea tehnicilor “computer vision” în inspecţia construcţiilor hidrotehnice

Descrierea caracteristicilor

Baza de date pentru imaginiCampul ce contine

Numele imaginii principale ale imaginii

contine imaginea asociata inregistrarii curente

Previzualizare a ultimei imagini selectate

Lista cu fisierele imagini din di ldirectorul curent

Butoanele cu optiuni pentru navigare prin inregistrarile

Structura arborescenta a directoarelor si subdirectoarelor din drive-ul

Selectia drive-ului sistemului

Valorile campurilor inregistrarilor din baza denavigare prin inregistrarile

bazei de datesi subdirectoarelor din drive ul selectat

sistemuluiinregistrarilor din baza de date

Page 11: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Supravegherea construcţii hidrotehnice ale amenajărilor hidroenergeticeUtilizarea tehnicilor “computer vision” în inspecţia construcţiilor hidrotehnice

Algoritmi “computer vision”

Localizarea obiectelor cu : masini cu vector suport SVMp

Construcţia de imagini panoramice

Page 12: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialuluihidroenergetic

StaţieStaţie automatăautomată pentrupentru monitorizareamonitorizarea debitelordebitelor înîn captăricaptărisecundaresecundare

Soluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrograficSoluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrografic

Modelarea potenţialului hidroenergeticModelarea potenţialului hidroenergeticModelarea potenţialului hidroenergeticModelarea potenţialului hidroenergetic

Page 13: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

StaţieStaţie automatăautomată pentrupentru monitorizareamonitorizarea debitelordebitelor înîn captăricaptăriExploatarea potenţialului hidroenergetic

secundaresecundare

Functia de baza: măsurarea debitului captat în scopul facturării l i ăt Ad i i t ti N ti l A l R âconsumului către Administratia Nationala Apele Române

Asigură măsurarea debitului captat prin:- măsurarea nivelului apei în denisipator- conversia nivelelor în debite cu ajutorul unor “chei”

debitmetrice;t d t l d d t l î l l t l d- stocarea datelor , descarcarea datelor în calculatorul de

prelucrare

Page 14: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialului hidroenergeticStaţieStaţie automatăautomată pentrupentru monitorizareamonitorizarea debitelordebitelor înîn captăricaptări secundaresecundare

Componenţa staţiei automate:

⇒ Instalaţia de la dispeceratul central:⇒ Instalaţia de la dispeceratul central:• Calculator de prelucrare – PC cu sistemde operare Windows

i i i• Imprimantă - pentru tipărire rapoarte• Modem comunicaţie GSM sau Modultransfer date.

⇒ Instalaţia de la postul de măsurarecaptare:

M d l t t d ă• Modul automat de măsurare • Traductoare de presiune diferenţială submersibile• Panou solar• Modem comunicaţie GSM sau Modul transfer date

Page 15: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialului hidroenergeticStaţieStaţie automatăautomată pentrupentru monitorizareamonitorizarea debitelordebitelor înîn captăricaptări secundaresecundare

SEDIUL CENTRAL

CAPTAREA SECUNDARĂ

U it t

Sistem de avertizare la

efractie

CENTRAL

Unitate centrala

modul masura

Panou

Modem comunicatie

GSM Modul transfer de

d

Modem comunicatie GSM

Calculator PC

operatorlocal

Modul surseP

date

Traductoare nivel (debit)

Modul functionare

Imprimanta

Modul surse alimentare

cu acumulator

Panou solar

functionare stand-by

Modul masura

• unitate centrală tip automat programabilSIEMENS S7-200• panou local operator –SIEMENS-TD200

d l d li l iSchema bloc a staţiei automate

monitorizare debite

• modul sursă de alimentare cu acumulatori tampon• modul funcţionare stand-by cu releu de timp• sistem de avertizare sonoră la efracţie

d i ţi GSM SIEMENS TC35• modem comunicaţie GSM – SIEMENS TC35

Page 16: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialului hidroenergeticStaţieStaţie automatăautomată pentrupentru monitorizareamonitorizarea debitelordebitelor înîn captăricaptări secundaresecundare

Înregistrarea măsurătorilor de la captări secundare

Page 17: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialului hidroenergetic

Soluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrograficSoluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrografic

Staţie radio

Modem radio

Soluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrograficSoluţii pentru monitorizarea parametrilor unui bazin hidrografic

ad o ad o

GSMNi l diNivel dispecer

St ţi St ţi

Nivel local

Staţie hidrometrică S1

Staţie hidrometrică S2 Punct măsură S3

- realizată cu automat - realizată cu automat - realizat cu automat - realizată cu automat programabil Siemens S7- în posturile pluviometrice din subbazin

realizată cu automat programabil Siemens S7- în staţiile hidrometrice

măsoară/achiziţionează

microcontrolat- în puţurile freatice- măsoară nivelul pânzeidin subbazin

- măsoară/achiziţionează parametrii: nivel, temperatură

- măsoară/achiziţionează parametrii: nivel, temperatură, precipitaţii, parametrii aferenţi calităţii apelor de suprafaţă sau

măsoară nivelul pânzei freatice şi calitatea apei

+staţie portabilă dep calităţii apelor de suprafaţă sau

subteranestaţie portabilă de achiziţie şi configurare

Page 18: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea potenţialului hidroenergeticSoluţiiSoluţii pentrupentru monitorizareamonitorizarea parametrilorparametrilor unuiunui bazinbazin hidrografichidrografic

Aplicaţia de la nivelul dispecer bazin hidrografic - realizată pentru platforma Windows, cu facilităţi de rulare în reţea.

Pachetele de programe - dezvoltate sub mediul de dezvoltare National Instruments L bWi d /CVI C I i Vi lLabWindows/CVI - C pentru Instrumentatie Virtuala

Baza de date implementată tip SQL - exploatată în LabWindows/CVI SQL

f ţiifuncţii:generare hartă cu bazine

hidrograficeselectare bazin de analizatselectare bazin de analizatdetaliere subbazinamplasare staţii hidrometrice,

posturi pluviometrice puţuri de forajposturi pluviometrice, puţuri de foraj configurare staţie şi comunicaţie introducere date pt. modelări

matematicematematicestocare date culese în fişiere istoriceintroducere date manualorganizare bază de date cu o ga a e ba ă de date cu

măsurători

Page 19: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţiiComandă şi control instalaţii din centralele hidroelectrice:

- Instalaţii pentru siguranţa în exploatare (conducte forţate)

- Instalaţii servicii generaleInstalaţii servicii generale

SistemSistem automat automat destinatdestinat creşteriicreşterii siguranţeisiguranţei înîn exploatareexploatare a a conducteiconductei forţateforţate la la centralecentrale de mare de mare caderecadere

Sistem de comandă şi control a instalaţiilor din cadrul serviciilor Sistem de comandă şi control a instalaţiilor din cadrul serviciilor l l t l l hid l t il l t l l hid l t igenerale la centralele hidroelectricegenerale la centralele hidroelectrice

Page 20: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţii din centralele hidroelectrice

SistemSistem automatautomat destinatdestinat creşteriicreşterii siguranţeisiguranţei înîn exploatareexploatare aaSistemSistem automat automat destinatdestinat creşteriicreşterii siguranţeisiguranţei înîn exploatareexploatare a a conducteiconductei forţateforţate la la centralecentrale de mare de mare căderecădere sisi mare mare putereputere

Protecţia unei centrale hidroelectrice de mare putere şi mare cădere împotriva inundării accidentale prin intermediul instalaţiilor hidraulice amplasate la Casa Vanelor.

Si t l d i t l ţii hid li l l d i î hid î it ţii itiSistemul de instalaţii hidraulice – au rolul de a asigura închiderea în situaţii critice a vanelor fluture amplasate pe conducta forţată.

Conducta forţată - asigură legătura între lacul de acumulare şi centrala subteranăConducta forţată asigură legătura între lacul de acumulare şi centrala subterană, asigurând calea de acces a apei către hidroagregate.

Vanele fluture – au rol de protecţie a centralei, asigurând închiderea conductei forţate la p ţ g ţapariţia unor evenimente:

• nivel maxim în galeria de fugă• nivel maxim în bazinul de epuismentnivel maxim în bazinul de epuisment• spargere conductă forţată• neconcordanţă între deschiderea vanei sferice şi aparat director.

Page 21: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţii din centralele hidroelectriceSistemSistem automat automat destinatdestinat creşteriicreşterii siguranţeisiguranţei înîn exploatareexploatare a a conducteiconductei forţateforţate

la ola o centralăcentrală de marede mare căderecăderela o la o centralăcentrală de mare de mare căderecădere

Vanele fluture şi instalaţia de comandăVanele fluture şi instalaţia de comandă aferentă sunt amplasate in subteran.

Apa care alimentează grupurile este adusă din acumularea amenajarii printradusă din acumularea amenajarii printr-o aducţiune din beton si otel; la racordul cu conducta sunt prevăzute două vane fluture cu diametrul de Dndouă vane fluture cu diametrul de Dn 3200 mm.

Page 22: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţii din centralele hidroelectrice

SistemSistem dede comandăcomandă şişi control acontrol a instalaţiilorinstalaţiilor dindin cadrulcadrulSistemSistem de de comandăcomandă şişi control a control a instalaţiilorinstalaţiilor din din cadrulcadrulserviciilorserviciilor generalegenerale ale ale centralelorcentralelor hidroelectricehidroelectrice

Serviciile generale dintr- o centrală hidroelectrică se referă la următoarele sisteme:

⇒ sistemul de apă răcire – are rolul de a menţine temperatura optimă a i fă ă il t l iinfăşurărilor generatorului;

⇒ sistemul de evacuare a apei infiltrate în centrală – epuisment – are rolul de a menţine nivelul apelor infiltrate în centrală în afara limitelor de inundare;

⇒ sistemul de compresoare care asigură aerul tehnologic – de joasă şi înaltă presiune – are rolul de menţinere a presiunii/nivele de ulei în sistemul de acţionare p ţ p ţelectro hidraulic aferent hidroagregatelor

⇒ sistemul de supraveghere şi stingere incendii.

Page 23: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţii din centralele hidroelectriceSistemSistem de de comandăcomandă şişi control a control a instalaţiilorinstalaţiilor din din cadrulcadrul serviciilorserviciilor generalegenerale

aleale centralelorcentralelor hidroelectricehidroelectriceale ale centralelorcentralelor hidroelectricehidroelectrice

• Nivel dispecer centrală: amplasat în camera de comandă - calculator PC

Interfaţă procesCalculator dispecer centrală

RS 232/RS 485

• Nivel procesare locală: - amplasat în camera de comandă - PLC (Siemens S7-200), modulele de

DTA comanda pompeTraductor

debite uzinate

Soft starter + Breaker

TR TR TR

extensie, interfată de separare galvanică automat/proces, sursă de alimentare traductoare;

Sistem apă răcire Sistem Traductori nivel

deb e u ePompă lucru

Pompă rezerva

Ejector Pompe lucru

Pompe avarie

TR TR TR • Nivel local: - traductoare de nivel (apă răcire, epuisment şi galeria de fugă)şi adaptorul de debite uzinate

(AR) Epuisment (E) AR, E, g. fugă

Elemente de intrare in sistem:trei traductoare de presiune relativă

Elemente de iesire:- elemente de comandă a pompelor în sistemele- trei traductoare de presiune relativă -

măsurare nivele- adaptor de debit - culege date de la trei traductoare de presiune diferenţială

elemente de comandă a pompelor în sistemele apă răcire şi epuisment (soft–starter Siemens, protecţie la supracurent, scurt circuit şi functionare în doua faze a motoarelor)traductoare de presiune diferenţială

montaţi pe grupurile energetice - circuite demaroare asincrone trifazate DTA

Page 24: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Comandă şi control instalaţii din centralele hidroelectriceSistemSistem de de comandăcomandă şişi control a control a instalaţiilorinstalaţiilor din din cadrulcadrul serviciilorserviciilor generalegenerale

aleale centralelorcentralelor hidroelectricehidroelectriceale ale centralelorcentralelor hidroelectricehidroelectrice

Funcţiile sistemului de automatizareţ- configurarea sistemului şi memorarea configuratiei - achiziţia semnalelor analogice şi numerice, prelucrarea şi afişarea acestora;- generarea de comenzilor de regalare in proces pe baza de algoritmi- elaborarea si tratarea comenzilor operator;

l i l i d f i d i- selectarea regimului de funcţionare: automat, operator sau dezactivat;- alarmarea acustică sau vizuală;- autotestarea diagnosticarea sistemului şi avertizarea operatorului;- autotestarea, diagnosticarea sistemului şi avertizarea operatorului;- generarea fişierelor istorice şi a rapoartelor;- prelucrarea, afişarea şi salvarea fişierelor de evenimente in format de BD date;p , ş ş ş ;- preluarea de către automatul programabil a funcţiilor de monitorizare şi comandă în cazul căderii accidentale a calculatorului şi reluarea comunicaţiei la reconectare

Page 25: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a pcentralelor hidroelectrice

- Sistem de conducere pentru o centrală hidroelectrică- Sistem SCADA de dispecerizare centralizată

a unei amenajări hidroenergetice

SistemSistemee dede dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată aa uneiunei amenajăriamenajăriSistemSistemee de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajăriamenajărihidroenergeticehidroenergetice bazatbazatee pepe arhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

Page 26: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectrice

SistemSistem SCADA deSCADA de conducereconducere pentrupentru oo centralăcentrală hidroelectricăhidroelectricăSistemSistem SCADA de SCADA de conducereconducere pentrupentru o o centralăcentrală hidroelectricăhidroelectrică

DISPECER ENERGETIC LOCAL CENTRALA (DLC)

PC centralăNivel centralNivel centralăăLOCAL CENTRALA (DLC)

Magistrală serială industrială

Nivel procesNivel proces

Traductoare mărimi electrice

Dulap automatizarePLC

Bloc inteligent

Senzori şi elem. execuţie proces

Bloc inteligent măsură nivele

Page 27: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceeSistemeSisteme telematicetelematice de de conducereconducere pentrupentru o o centralăcentrală

Caracteristici tehnice principale

interfeţe operator - HMI : 22 pentru cosola opartator din hidrocentrala , 30 pentru consola operator a dispecerului de amenajare hidroenergetica

număr elemente dinamice pe interfaţă: 120 ÷ 450porturi de comunicaţie pe consola operator PC în standard RS232:

2 pe unitatea de bază p4 pe interfaţă multiport magistrală PCI

porturi de comunicaţie pe automat programabil PLC: 2 standard industrial RS 485 , protocol comunicatie standard, PPI, MPI, Profibus

d i i i il i 1rată de investigare a mărimilor numerice: 1 srată de investigare a mărimilor analogice :

1 s pentru mărimi investigate prin PLCp g p1,5 s pentru mărimi investigate prin porturi seriale – aparate de masurare marimi

energeticedurată de menţinere a comenzii programabile: min 80 msdurată de menţinere a comenzii programabile: min 80 ms

Page 28: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceSistemeSisteme SCADA de SCADA de conducereconducere pentrupentru o o centralăcentrală hidroelectricahidroelectrica

Page 29: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectrice

SistemSistem dede dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată aa uneiunei amenajăriamenajăriSistemSistem de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajăriamenajărihidroenergeticehidroenergetice, , bazatbazat pepe arhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

•• SistemeSisteme de de calculcalcul şii pachetepachete programeprograme pentrupentru funcfuncţiiii tip SCADA tip SCADA --nivelulnivelul ierarhicierarhic superiorsuperior

⇒ se amplasează la dispecerul central de amenajare hidroenergetica⇒ este structurat pe resursele a 2 unităţi de calcul, procesare şi

l i ă d d d i PCprelucrare numerică de date de tip PC•• ConcentratoareConcentratoare de date de date şii interfeinterfeţee inteligenteinteligente pentrupentru monitorizaremonitorizareşii comandcomandă nivelulnivelul ierarhicierarhic inferiorinferiorşii comandcomandă -- nivelulnivelul ierarhicierarhic inferiorinferior

⇒ se instalează în centrala hidroelectrică⇒ este structurat pe resursele unei unităţi de procesare şi prelucrare⇒ este structurat pe resursele unei unităţi de procesare şi prelucrare

numerică de date şi ale unor automate programabile SIEMENS S7

Page 30: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceSistemSistem de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajariamenajari hidroenergeticehidroenergetice, , bazatbazat pepe

arhitecturiarhitecturi de controlde control distribuitedistribuitearhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

Aplicaţia de tip SCADA:

realizată într-o arhitectură de sistem deschisarhitectură de sistem deschis, integrabilă în , gsistemul DEN, permiţând totodată includerea altor echipamente şi interconectarea cu alte subsisteme SCADA

permite Dispecerului de Amenajare îndeplinirea funcţiilor ce-i revin în conducerea operativăconducerea operativă a centralelor hidroelectrice din

b di i ă f i ă iisubordine, ca premiză a funcţionării automate a acestora

permite prelucrări de date pentru analiza analiza fiabilitatiifiabilitatii şi aasigursigură ă suportsuport pentrupentru mentenantamentenanta predictivăpredictivă a echipamentelor hidroenergetice

Page 31: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

ArhitecturaArhitectura sistemuluisistemului SCADA SCADA pentrupentru o o amenajareamenajareArhitecturaArhitectura sistemuluisistemului SCADA SCADA pentrupentru o o amenajareamenajarehidroenergeticahidroenergeticahidroenergeticahidroenergetica

Page 32: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceSistemSistem de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajăriamenajări hidroenergeticehidroenergetice, , bazatbazat pepe

arhitecturiarhitecturi de controlde control distribuitedistribuitearhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

Page 33: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceSistemSistem de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajăriamenajări hidroenergeticehidroenergetice , , bazatbazat pepe

arhitecturiarhitecturi de controlde control distribuitedistribuitearhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

Page 34: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducere operativă a centralelor hidroelectriceSistemSistem de de dispecerizaredispecerizare centralizatăcentralizată a a uneiunei amenajăriamenajări hidroenergeticehidroenergetice, , bazatbazat pepe

arhitecturiarhitecturi de control de control distribuitedistribuite

Page 35: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducerea operativă a centralelor hidroelectrice

Sistem inteligent distribuit pentru managementul resurselor tehnologice ale amenajarilor hidroenergetice

Sistem informatic de inteligenta artificiala – produs program suport decizional pentru managementul resurselor tehnologice ale amenajarilor hidroenergetice (AHE) si ale microhidrocentralelor (MHC)hidroenergetice (AHE) si ale microhidrocentralelor (MHC)

Elementele de extindere a capabilitatilor sistemelor SCADAElementele de extindere a capabilitatilor sistemelor SCADA

♦ inglobarea sistemului suport decizional in cadrul sistemelor SCADAspecifice dispecerului hidroenergetic si a centralelor hidroelectricespecifice dispecerului hidroenergetic si a centralelor hidroelectrice.

♦ implementarea functiilor HPMS (Hydro Power Management System) camodel conceptual de conducere a amenajarilor hidroenergetice si dezvoltareamodel conceptual de conducere a amenajarilor hidroenergetice si dezvoltareaunor componente informatice pentru suport pentru mentenanta bazata peconditiile de exploatare

Page 36: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Conducerea operativă a centralelor hidroelectriceSistem inteligent distribuit pentru managementul resurselor tehnologice ale

amenajarilor hidroenergetice

Page 37: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energeticeExploatarea resurselor energeticeregenerabileg

Structura energetica hibrida hidro-eoliana. Modelare si tunning pe statie pilot – HIDROEOLg p p

Sistem informatic suport pentru proiectarea, i l t i t l l f l ti hib idimplementarea si controlul fermelor energetic hibride

- E-FARM

Page 38: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energetice regenerabile

Structura energetica hibrida hidro-eoliana. Modelare si tunning pe statie pilot - HIDROEOL

- Realizarea unor clase de modele pentru structuri energetice hibride si validareaacestora pe o statie pilot.p p

- Dezvoltarea unui model matematic pentru un sistem energetic hidro-eolian cure-pompare pentru stocarea energiei.p p p g

- Dezvoltarea unei noi metode de evaluare a rigiditatii unui sistem energetichibrid (definirea unei functii de rigiditate)hibrid (definirea unei functii de rigiditate)

Componente:d l t ti ltif ti l t t i t d i t ti•model matematic multifunctional suport pentru proiectarea de sisteme energetice

hibride hidro- eoliene, cu stocare de energie prin pomparea apei• structura hidro eoliana pilot si sistemul SCADA (Supervisory Control And DataAcquisition) aferent.

Page 39: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energetice regenerabileStructura energetica hibrida hidro-eoliana. Modelare si tunning pe statie pilot -

HIDROEOLHIDROEOL

Interfata schema tehnologica a statiei pilot HIDROEOL

Page 40: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energetice regenerabile

Sistem informatic suport pentru proiectarea, implementarea si controlul fermelor energetic hibride - E-FARM

‐ Dezvoltarea produsului informatic pentru optimizarea proiectarii si cresterea eficientei tehnico-economice a exploatarii fermelor energetice (FEH)

Produsul software este format din:

modul de tip CAD pentru FEH destinat proiectarii optimale bazat pe multimodele, tehnici de simularel b d d ( h l )si exploatare baze de date (echipamente si climatice)

modul de control inteligent de tip sistem suport decizional

‐Baze de date si cunostinte necesare in proiectarea si controlul FEH

‐model functional fizic al FEH, de mica putere amplasat intr‐un arealgeografic precizat in scopul validarii sistemului informatic suport

Page 41: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energetice regenerabileSistem informatic suport pentru proiectarea, implementarea si controlul fermelor

energetic hibride - E-FARMg

SIS CAD SIS ICSIS IC

Page 42: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

Exploatarea resurselor energetice regenerabileSistem informatic suport pentru proiectarea, implementarea si controlul fermelor

energetic hibride - E-FARMg

Page 43: AiAutomatica în hidd oe e ge croenergetică · introducere date pt. modelări matematice stocare date culese în fişiere istorice introducere date manual ooga aebarganizare bază

IPA IPA SucursalaSucursala CIFATT CIFATT ClujCluj--NapocaNapoca

• str. Zorilor nr.15• tel. 0264/596155• fax. 0264/590588fax. 0264/590588• email: [email protected]

htt // t tiPartenerul dumneavoastră de duratăPartenerul dumneavoastră de durată

• http://www.automation.ro