Smart Automation and Protection Hydro Power Plants. Mauricio Rodríguez IC SG
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- María Dolores Lucero Zúñiga
- hace 8 años
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1 Smart Automation and Protection Hydro Power Plants Mauricio Rodríguez IC SG
2 Definiciones de Smart Grid Red eléctrica auto-monitoreada, que acepta diferentes fuentes de energía (gas, diesel, renovables) y la trasmite al consumidor con mínima intervención del operador Un sistema que permitirá a la sociedad optimizar el uso de fuentes de energías renovables y minimizar el impacto ambiental en el futuro Es una red que tiene la posibilidad de detectar una sobrecarga del sistema y redirigir la energía a través de otro circuito para prevenir una potencial pérdida del servicio Una red que habilita la comunicación en tiempo real entre el consumidor y el proveedor, permitiendo al consumidor optimizar la utilización de la energía basado en precios o en impacto ambiental de la misma Source Xcel Energy s Página 2 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
3 Drivers para una Generación Smart Balanceo Manejo de Demanda Generación Carga Renovables Prosumers Confiabilidad Conciencia Ambiental Incrementar Eficiencia Página 3 Agosto 2012 Energy Automation Siemens AG All rights reserved.
4 Integración de energías renovables Cambian los paradigmas Sistemas tradicionales: Control de la oferta Capacidad Disponible Pico Demanda Demanda Aleatoria Generación Renovable Aleatoria debido a renovables Oferta Disponible (variable) Generación Necesidad de Manejo de Demanda "Smart Grid" Optimiza las fuentes disponibles para balancear oferta y demanda Tomando decisiones en tiempo real sin impactar calidad del servicio Usando tecnología para adaptar el consumo a la generación Reduce riesgos e impacto ambiental Demanda Adaptar la Demanda a la generación Página 4 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
5 Mientras el concepto Smart Grid se acepta, En generación: surgen algunas preguntas Dónde Empezamos? Estrategia? Cómo automatizar? En qué orden de prioridad? Qué tecnologías? Qué requerimientos? Página 5 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
6 Automatización Integral de la Central Sistema SCADA Central Power Applications Spectrum PowerCC Spectrum Power 3 Spectrum Power 4 Spectrum PowerTG DEMS Control de Unidad Control de Sistemas Auxiliares Substation automation SICAM PAS SICAM SCC SICAM AK, TM, EMIC SICAM TOOLBOX II Protection Instrumentación Control de subsistemas SIPROTEC / DIGSI SICAM TM, EMIC SIMEAS Página 6 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
7 Automatización y Protección de la HPP Sistemas desde el proceso hasta el SCADA IEC SCADA Nivel 3 / Sistema SCADA de la Central Nivel 2 / Control de Unidades IEC IEC rd party product 3rd party product Nivel 1 / Protección y subsistemas Protection/ Controladores General Alarms /RTU Página 7 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
8 SIPROTEC Sistema de protecciones redundante (e.g. 200MW) I REF U REF I2 L 7UM 622 U excr U M U contr. U L I1 L 7UT 6x3 I3 L I2 L IE1 I1 L 7XT71 BP G Network U L U DC U 0 I2 L U exc T 7UM 622 I1 L U L U 0 I L 7UM 612 I1 L U 0 U L I L 7SA 611 (option) 7UT 6x2 Protection group 1 I2 L Protection group 2 Auxilary Switchgear Página 8 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
9 Solución de automatización de Unidad SICAM SCC Software de Visualización HMI para control, supervisición de la unidad y Servicios comunes IEC IEC or IEC rd party IEDs / Protecciones Unidad Conexión directa a IED s Ingeniería via DIGSI 4 Exportación de datos configurados del sistema. SICAM PAS / Control Unidad Conexión distribuida de IED s Enclavamientos Secuencias de arranque y parada SICAM / Auxiliares Conexión centralizada y distribuida (RTU) IED s Ingeniería via SICAM TOOLBOX II Página 9 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
10 SCADA - Spectrum Power 4 Arquitectura Flexible y sistema escalable Display Wall Operator Console User Interface Operator Console Communication with other control centres (ICCP, ELCOM) Multimedia Terminal (X-Client) Workstation UI... Workstation UI Expert System Communication Applications Spare Redundancy LAN Segments XPS CA Dispatcher Training Simulator DTS Source Data Management SDM Archives HIS Administration ADM Telecontrol Interface TCI SCADA Functions SCADA Network Applications NA Office LAN Power & Scheduling Applications FA, PA, SA Distribution Management System DMS Firewall/ Bridge to/from RTUs Enterprise Integration Bus PC PC PC WAN Remote / Mobile Workstation Wireless Office Console 1 Office Console 2 External Database Page Página Sep-12 Agosto 2012 Alarming Siemens AG All rights reserved. EIB Web Access Possible additional components Redundant components (hot-standby-redundancy)
11 SCADA - Spectrum Power 4 Configuraciones posibles SCADA SCADA/EMS User Interface Display Wall Operator Console Operator Console communication with other control centers (ICCP, ELCOM) SCADA/PA Integrated SCADA/EMS/DMS Multisite Multimedia Terminal (X-Client) Dispatcher Training Simulator DTS Source Data Management SDM Archives HIS Administration ADM Workstation UI Telecontrol - Interface Tele - Interface TCI TCI TCI... SCADA Functions SCADA Workstation UI Network Applications NA Expert System XPS Power & Scheduling Applications FA, PA, SA Office LAN Communication Applications CA Distribution Management System DMS Spare Redundancy Firewall/ Bridge Operator Console Operator Console to/from RTU s Enterprise Integration Bus PC PC Workstation... Workstation WAN Remote workstation Wireless Alarming EIB Network Planning Management Console External Database LAN-Segments UI UI Possible additional components Redundant components (hot-standby redundancy) Source Data Management SDM Archives HIS Administration ADM Telecontrol Interface TCI SCADA Functions SCADA Spare Redundancy to/from RTUs Possible additional components 'Redundant components (hot - standby - redundancy) Página 11 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
12 SCADA Spectrum Power Displays típico de IHM Página 12 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
13 Spectrum PowerCC Overview Scenario - Network Operation Monitor the network: Check / update switch statuses, current topology Check current values & trends of measurements Página 13 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
14 Soluciones en Comunicaciones son las bases para una Generación Smart Página 14 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
15 Soluciones en redes de Comunicaciones De Redes de comunicaciones heterogeneas limitadas en capacidad y ancho de banda Hacia Redes de comunicación Smart Grid homogeneas con conectividad IP/ Ethernet connectivity entre todos los componentes Que se requiere? Suficiente ancho de banda de extremo a extremo Equipos con conectividad IP/Ethernet y protocolos standar (IEC 61850, IEC 104) Backbone flexible y con acceso a los diferentes puntos de la red Extensión de la red de comunicación hasta el proceso Interfaces y protocolos standares de energía (IEC 61850, IEC 104) Página 15 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
16 Integración directa de diversas fuentes de energía en la Red Página 16 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
17 Generacíon distribuida & distribucíon de la energia Rede de Subtransmisson Small Hydro Power Rede de distribucíon Biogas Power Photo Voltaic Power Biomass Power Combined Heat & Power Wind Power 0,4kV Power Distribution System Página 17 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
18 Integración de Generación Distribuida Plantas Virtuales Centro de Control Despachos Controlador Virtual Power Plant Trading Energía G G Plantas de Biomasa Red de Comunicaciones Facturación Pronóstico Meteorológico Grupos Electrógenos Cargas Flexibles Plantas Fotovoltaicas Celdas de Combustible Concentrador de Datos Pequeñas celdas de Combustible distribuidos Plantas Eólicas Mod. Z Lectura de Medidores Mod. Z Mod. Z Mod. Z Mod. Z Cargas Distribuidas Mod. Z Página 18 Agosto 2012 Siemens AG All rights reserved.
19 Que tan Smart es su hydro- generación?
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