Arrière-plan
Résumé : Présentation du projet du parc industriel d’Hawassa, qui utilise des compteurs d’énergie intelligents pour collecter divers paramètres électriques et signaux de commutation au niveau du poste de distribution. Le système repose sur une mise en réseau locale. Après la mise en réseau, les données sont transmises via un bus de terrain vers un système central. Ce système de gestion de l’énergie permet une surveillance et une gestion en temps réel de la consommation électrique du poste.
Mots-clés : compteur intelligent ; local de distribution électrique ; système de gestion de l’énergie
Aperçu du projet
Le parc industriel de Hawassa est situé en Éthiopie, en Afrique.
Le dispositif de protection, le compteur d'énergie électrique, etc. dans les armoires AH1~AH14 de la salle de distribution électrique 10KV sur le site du projet surveillent en temps réel les paramètres électriques et autres données du système d'alimentation et de distribution électrique pendant son fonctionnement.
Analyse de la demande
solution:
1) Système d'automatisation intégré de sous-station 10 kV/35 kV ;
2) Système de surveillance intelligent en arrière-plan du poste de commutation du réseau de distribution ;
3) Plateforme de contrôle coordonnée du côté de la demande d'électricité
Afin de garantir les statistiques et l'analyse de la charge électrique pour la gestion de la production et la surveillance en temps réel des sources de risques, il est nécessaire d'effectuer une surveillance en ligne et en temps réel des paramètres tels que la tension (U), le courant (I) et la puissance (P) dans les circuits d'entrée et de sortie du tableau de distribution sur le site du projet. Dès qu'un point de surveillance présente des paramètres anormaux, une alarme est déclenchée en temps réel, permettant au personnel concerné de prendre les mesures nécessaires pour éviter les accidents. La fonction de relevé automatique des compteurs permet d'économiser de la main-d'œuvre et des ressources matérielles. La fonction de courbe de tendance de la puissance affiche clairement l'état de fonctionnement et la durée de chaque circuit, facilitant ainsi la détection et la correction des circuits défectueux. Un système de mesure de l'énergie électrique à plusieurs niveaux est ainsi mis en place pour fournir une base d'analyse énergétique.
Les produits du fournisseur doivent présenter un haut niveau de sécurité et de fiabilité, être facilement extensibles, réparables et maintenables. Ils doivent au minimum satisfaire aux exigences techniques, et leurs performances doivent être conformes aux exigences de surveillance des données du boîtier de distribution.
Solutions système
Conformément à la configuration du projet, le système Acrel-2000 utilise un câble à paires torsadées blindées pour se connecter directement au collecteur de données, puis à l'hôte de supervision situé dans la salle de contrôle via un câble réseau. Ceci garantit la stabilité et la transmission en temps réel des données du système de surveillance de la gestion de l'énergie.
1) Gestion du contrôle de la station
L'interface de gestion et de contrôle de la station constitue le point d'interaction homme-machine direct pour le personnel de gestion du système de surveillance de l'énergie. Ce projet concerne principalement le poste de supervision de la salle de distribution électrique.
2) Couche de communication réseau
La couche de communication est principalement composée de collecteurs, d'équipements Ethernet et de réseaux de bus. La fonction principale du système de gestion des communications est de superviser les instruments intelligents sur site. Les équipements Ethernet et le réseau de bus assurent l'échange de données entre le poste de transformation et le poste principal, permettant ainsi une gestion centralisée, informatisée et intelligente du réseau de distribution. Ceci améliore considérablement la sécurité, la fiabilité et la stabilité du système de distribution électrique et permet un fonctionnement sans surveillance.
Ce projet utilise la machine de gestion de communication ANet-2E8S1 développée par Acrel, qui fournit 2 interfaces Ethernet 10/100M, 8 RS485 à isolation par optocoupleur et 1 RS232 (port de débogage), pouvant prendre en charge 256 appareils de mesure.
machine de gestion des communications
La machine de gestion des communications intelligentes ANet offre une prise en charge étendue des bibliothèques de protocoles pour réaliser l'interconnexion des équipements intelligents de différents fournisseurs d'équipements secondaires.
3) Couche des dispositifs de terrain
La couche de dispositifs de terrain est constituée du terminal d'acquisition de données, principalement composé d'un microcontrôleur de protection et de compteurs intelligents. Ces derniers sont connectés au serveur de communication via une interface RS485 à paires torsadées blindées et un bus de communication MODBUS. Le serveur de communication permet la mise en réseau du poste de supervision de la salle de distribution électrique, assurant ainsi le contrôle à distance.
Ce projet utilise le dispositif de protection et de mesure de ligne à micro-ordinateur AM5-F d'Acrel et le dispositif de comptage d'énergie électrique intégré AEM96.
Fonctions du système
Le schéma du système de surveillance en temps réel constitue l'écran de surveillance principal, qui permet de suivre en temps réel l'état de fonctionnement de tous les circuits de la sous-station.
Les fonctions d'alarme de signalisation et de mesure à distance assurent principalement la surveillance de l'état de fonctionnement des interrupteurs des circuits de prises basse tension et de la ligne d'alimentation. L'interface d'alarme contextuelle, signalant les dysfonctionnements d'interrupteurs et les dépassements de limites de charge, indique l'emplacement précis de l'alarme et émet un signal sonore pour alerter le personnel de service et lui permettre d'intervenir rapidement. La limite de charge peut être levée par l'autorité compétente.
La fonction d'enregistrement des alarmes d'événements permet principalement d'enregistrer les informations relatives aux alarmes et l'heure de leur déclenchement pendant la période de consultation, et fournit ainsi au personnel de service les éléments nécessaires pour analyser les causes de l'incident, comme illustré dans la figure suivante :
La fonction de relevé des paramètres permet principalement d'interroger les paramètres électriques du circuit de sortie basse tension. Elle permet la consultation des paramètres électriques à tout moment et offre des fonctions telles que l'exportation des données et l'impression de rapports. Ce rapport présente les paramètres électriques de chaque circuit basse tension des lignes d'entrée et de sortie du tableau de distribution de ce projet, notamment le courant triphasé, la puissance active et l'énergie active. Le nom de chaque circuit dans ce rapport est associé à la base de données, ce qui facilite sa modification par l'utilisateur.
La fonction de rapport de consommation électrique permet de sélectionner la période d'interrogation, prend en charge le calcul cumulatif de la consommation sur n'importe quelle période et offre des fonctions d'exportation et d'impression des données. Elle fournit ainsi des rapports fiables sur la consommation d'énergie électrique au personnel de service. Le nom de chaque circuit figurant dans ce rapport est associé à la base de données, ce qui permet aux utilisateurs de le modifier facilement. Comme illustré ci-dessous, l'utilisateur peut imprimer le rapport directement et l'enregistrer au format Excel.
Résumé
Dans les installations de distribution d'énergie modernes, la sécurité du réseau est primordiale. Le système de gestion de l'énergie présenté dans cet article est appliqué au projet du parc industriel d'Hawassa et permet la distribution d'énergie dans les sous-stations. La surveillance en temps réel de la consommation d'énergie des boucles permet non seulement d'afficher leur état, mais aussi de communiquer via le réseau, formant ainsi un système de gestion de l'énergie interconnecté avec des machines et des ordinateurs.
Le système assure l'analyse et le traitement des données collectées, l'affichage en temps réel de l'état de fonctionnement de chaque circuit de distribution dans la salle de distribution électrique, l'affichage de boîtes de dialogue d'alarme contextuelles, d'alertes vocales en cas de dépassement de limite de charge et la génération de divers rapports sur l'énergie électrique, de courbes d'analyse, de graphiques, etc., ce qui facilite la relève à distance des compteurs, l'analyse et la recherche sur l'énergie électrique. Le système montre qu'il est sûr, fiable et stable, ce qui fournit une base réelle et fiable pour le projet de résolution des problèmes d'électricité et a permis d'obtenir de bons résultats.