TRANSELEC, Chili's belangrijkste leverancier van hoogspanningssystemen, versterkt zijn elektriciteitssysteem en verbetert de robuustheid van zijn activiteiten

Het PcVue SCADA platform is geselecteerd voor de besturing van het Alto Jahuel onderstation, het grootste van het Chileense nationale elektriciteitssysteem.

Alto Jahuel onderstation.

Het bedrijf
Met bijna 10.000 kilometer aan leidingen en meer dan 60 onderstations, van de regio Arica y Parinacota tot de regio Los Lagos, is Transelec de belangrijkste leverancier van hoogspanningssystemen in Chili. Meer dan 70 jaar ervaring in de energiesector vormt de basis van haar uitgebreide expertise, waardoor het bedrijf werkgelegenheid kan bieden aan meer dan 500 werknemers. Tevens vertegenwoordigt het bedrijf een fundamenteel onderdeel van de vooruitgang van het land, aangezien het de belangrijkste energieleverancier is in Chili. Met een aandeel van 84,5% van het nationale elektriciteitssysteem, voorziet het bedrijf 98% van de bevolking vanaf het noorden tot aan het grootste deel van het zuiden, van energie.

De activiteiten van Transelec omvatten een continue versterking van het elektriciteitssysteem om het nog robuuster te maken en zo de aansluiting van duurzame energiebronnen mogelijk te maken, en tevens voortgang te boeken met de decarbonisatie van de energiematrix. Transelec is eigendom van een consortium bestaande uit de Canadian Pension Plan Investment Board, British Columbia Investment Management Corp., Public Sector Pension Investment Board en China Southern Power Grid International.

Transelec’s voornaamste taak is te zorgen voor een elektriciteitssysteem waarin zonder onderbrekingen energie van de bron via hoogspanningsleidingen wordt getransporteerd naar steden en industriële en mijnbouwgebruikers. Onderstations zetten de energie om in laagspanning voor distributie naar de eindgebruikers en dragen zo bij tot de verbetering van hun kwaliteit van leven en door uitbreiding tot de verdere ontwikkeling van het land.

Van de verschillende onderstations valt vooral het Alto Jahuel onderstation op, dat ligt in de hoofdstedelijke regio van Santiago en het grootste onderstation van het nationale elektriciteitssysteem is, met een geïnstalleerd vermogen van 2.554 MVA. Het heeft stations met alle spanningsniveaus binnen het Chileense transmissiesysteem: 500kV, 220kV, 154kV, 110kV, 60kV en 13,2kV.

Elektrisch SCADA project
Als specialist op het gebied van ontwikkeling en implementatie van SCADA systemen, werd SCADATECH door Transelec voor dit project gekozen. Als onderdeel van zijn uitgebreide engineering oplossingen voor elektrische energiesystemen, koos het bedrijf voor het veelzijdige platform van PcVue Solutions voor de automatisering van het Alto Jahuel onderstation, waardoor monitoring en controle van de 7 spanningsstations mogelijk werd.

Daarvoor beschikte de klant niet over lokale HMI's om de spanningsstations te bewaken vanuit de regelkamers die bij elk ervan hoorden, zodat de activiteiten direct op de regelapparatuur moesten worden uitgevoerd. Daarom adviseerde SCADATECH de PcVue SCADA oplossing als schaalbaar en multifunctioneel platform, waarmee de integratie van toekomstige vereisten mogelijk zou worden en het risico voor de operators bij het uitvoeren van werkzaamheden kleiner zou worden door deze werkzaamheden naar de controlekamers van elk spanningsstation te verplaatsen.

Technisch gezien maakt de applicatie directe integratie mogelijk in de MMS protocolnorm 61850, naast het DNP 3.0 protocol, dat als basis voor het project werd gekozen, evenals het gebruik van bestaande aanpasbare programmering binnen het PcVue platform. Het biedt de flexibiliteit om de dynamische kleuring van de spanningsniveaus weer te geven in de synoptische schema’s van het onderstation volgens de door Transelec gebruikte standaard, waarbij verschillende typen alarmen worden getoond volgens de eerder genoemde kleuring.

Evenzo maken de HMI stations real-time visualisatie mogelijk van de status en metingen van het elektriciteitssysteem. Ook kan het op afstand de IED veldapparatuur besturen of bedienen, met totale controle en toezicht op het bestaande elektriciteitssysteem. Voor de controle en het toezicht op de verschillende displays: algemeen unilineair, alarm- en gebeurtenissenpaneel, communicatieschema en andere gebieden, werd aan de rechterkant van het scherm een menu geconfigureerd dat navigatie tussen de verschillende gebieden vereenvoudigt, zodat de operator zijn taken lokaal kan uitvoeren.



Overzicht van de HMI communicatie.

Binnen dit supervisieproject, werden de DNP 3.0 en MMS onder de IEC 61850 standaard protocollen gebruikt en werden touch screens geplaatst op elk van de spanningsstations, waarmee de implementatie van de applicaties, gebouwd in de PcVue software mogelijk worden. De applicatie verzamelt data van NTX-U57 apparatuur die wordt gebruikt voor de retrofit van de TELEGYR RTU's, waarmee de RTU database in DNP 3.0 protocol naar elk van de bijbehorende displays kan worden verzonden.

Als architectuur werd gekozen voor een sterverbinding, waarbij de displays per spanningsstation een onafhankelijke verbinding hebben, wat als voordeel heeft dat zij niet afhankelijk zijn van de glasvezelverbindingen naar de serverruimte van het onderstation voor het verzamelen van data, maar als STAND-ALONE apparatuur binnen elk spanningsstation werken. Tot de apparatuur die in de lokale HMI's is geïntegreerd, behoren GE D25 bay controllers, beveiligingen (ABB-Siemens-General Electric, MICOM), CISCO communicatieschakelaars en Schneider Electric ION meters. Een van de grote voordelen van PcVue is dat het een platform is voor meerdere merken en eenvoudig kan worden aangepast aan de apparatuur van elke fabrikant.



Algemeen synoptisch schema op touch screen.

SCADATECH, het bedrijf dat dit project integreert, benadrukt dat het voor PcVue Solutions heeft gekozen omdat dit native ondersteuning biedt voor uiteenlopende elektrische protocollen. Hiermee wordt de beschikbaarheid van het systeem aanzienlijk verbeterd, worden storingspunten geëlimineerd en ontwikkelingstijd verkort, omdat het niet nodig is om verschillende applicaties en interfaces te configureren, zoals dit doorgaans gebeurt bij de integratie van communicatieprotocollen in de elektriciteitssector. Naast andere elementen beschikt het PcVue platform over de hoogste kwaliteitsnormen bij een zeer concurrerende prijs, waardoor het voor SCADATECH makkelijker was om hoog te scoren in het biedproces.

Voor Transelec was de inzet voor de operationele topkwaliteit van het elektrische transmissiesysteem en vooral de veiligheid van de medewerkers en aannemers van het bedrijf eerste prioriteit en PcVue beschikt over belangrijke eigenschappen, waarmee de computerveiligheid kan worden gegarandeerd. Daarmee is het dus een essentiële factor om het veiligheidsniveau voor mensen te verhogen en om de besturing op afstand voor alle spanningsstations aanzienlijk te verbeteren.

Momenteel is SCADATECH bezig met het ontwikkelen van een toepassing met PcVue waarmee lokale controle kan worden uitgebreid tot algemene controle van het volledige onderstation vanuit een centrale SCADA in Alto Jahuel. Hiermee kunnen operators controlebeslissingen nemen in geval van een storing van de belangrijkste SCADA van Transelec. De applicatie biedt een algemene display van het onderstation, verdeeld over 3 schermen, met inbegrip van de 7 spanningsstations, lokale monitoring van de netwerken via het SNMP protocol, monitoring van alle controle-installaties, verbonden met het systeem (temperatuur en status van elk van de meer dan 90 NTXU57 kaarten, geïnstalleerd tussen alle spanningsstations) en de algemene status van de communicatie tussen de onderstation gateway en de spanningsstations.



NTXU57 kaarten.

Als communicatieprotocol wordt IEC-60870-5-104 gebruikt, aangezien het toezicht wordt uitgevoerd met dezelfde bestaande databases in de centrale SCADA van Transelec, zodat tegelijkertijd de correcte werking van de communicatie binnen het systeem kan worden gecontroleerd.

Transelec blijft, samen met zijn systeemintegrator SCADATECH, vertrouwen op de betrouwbaarheid van de PcVue software voor de elektrische regeling en monitoring van het Alto Jahuel onderstation. Gezien het aanpassingsvermogen om te voldoen aan verschillende computerarchitecturen en het gemak waarmee PcVue zorgt voor data-analyse en daarmee voor een snelle besluitvorming voor de operators, is het platform verder uitgebreid naar andere afdelingen van het bedrijf.

Hoofdpunten van het project

De uitdagingen
- Het grootste vermogen in het nationale elektriciteitssysteem met een geïnstalleerd vermogen van 2.554 MVA.
- 7 stations met alle spanningsniveaus die voorkomen in het Chileense transmissiesysteem: 500kV, 220kV, 154kV, 110kV, 60kV en 13,2kV.
- Geen lokale HMI's om de stations te bewaken vanuit de controlekamers van de afzonderlijke stations, waardoor de werkzaamheden rechtstreeks op de regelapparatuur werden uitgevoerd.

De voordelen
- Schaalbaar en multifunctioneel platform dat de integratie van toekomstige vereisten mogelijk maakt
- Minder risico voor de operators
- Directe integratie in MMS-protocolnorm 61850, als aanvulling op DNP 3.0 protocol
- Real-time visualisatie van status en metingen van het elektrische systeem
- Remote control van de IED veldapparatuur en het bestaande elektrische systeem
- Displays met onafhankelijke aansluiting per station, werkend als STAND-ALONE apparatuur
- Garantie van computerbeveiliging voor operationele continuïteit en veiligheid van medewerkers en aannemers
- Hoge systeembeschikbaarheid
- Snelle besluitvorming voor operators.

Aanvullende bronnen:
- Meer informatie over PcVue Energy Management SCADA systeem en hoe duurzamer te worden
- Download de brochure ‘Solutions for Power’.