Aplicaciones con sincrofasores La seguridad de la operación del SIN Un objetivo común. Todos los derechos reservados para XM S.A. E.S.P.

Transcripción

1 Aplicaciones con sincrofasores La seguridad de la operación del SIN Un objetivo común

2 Aspectos a tratar La arquitectura actual del sistema de medición de área amplia de XM (WAMS) Características generales Aplicaciones de tiempo real Ganancias obtenidas Uso de sincrofasores en otros países Retos futuros isaac (Intelligent supervision and advanced control)

3 Arquitectura del Sistema de medición de área amplia (WAMS) de XM

4 Características generales 10 muestras por segundo Estructura redundante con PhasorPoint como PDC(PhasorData Concentrator) Información histórica con PI Aplicaciones desarrolladas con OPENPDC y con PI.

5 Aplicaciones de tiempo real - Magnitudes, Angulos y frecuencias Situación actual 16 Subestaciones Arbiter, ABB y PMUs desarrolladas internamente. Alstom Phasor Point y OpenPDC desde marzo de Usando PI como historiador desde enero de Planes Plataforma de alta disponibilidad como respaldo de SCADA. 12 subestaciones más en subestaciones más en

6 Aplicaciones de tiempo real - Tensiones y frecuencias. Respaldo de SCADA

7 Aplicaciones de tiempo real - Conciencia situacional información Phasor Point

8 Aplicaciones de tiempo real - Conciencia situacional información Phasor Point Oscilaciones de potencia Ejemplo de oscilación de baja frecuencia (0.05 Hertz)

9 Análisis Postoperativo Usando información de sincrofasores almacenada en PI EVENT SEPTEMBER :45 PRIMAVERA CERROMATOSO 500 kv EVENT OCTOBER 9 18:24 PRIMAVERA CERROMATOSO 500 kv

10 Apagón de 2007 Desempeño esperado con la implementación de WAMPACS D:\Ambiente\escritorio\iSAAC\ConSinRAG.mp4

11 Potencia aparente vista por un rele con información de sincrofasores d:\ambiente\escritorio\isaac\simuladorrele.wmv

12 Simulación de una PMU Virtual. Datos históricos de PMUs o de simulación D:\Ambiente\escritorio\iSAAC\SimuladorPMU.wmv

13 Análisis Postoperativo Seguimiento diario de oscilaciones de potencia \\archivosxm\aseguramientooperacion\postoperativo\actividad-seguimientodiariooperacion\oscilaciones\informediariooscilacionessin\2012\informeoscilaciones.xlsm

14 Principales logros alcanzados en XM Caracterización y entendimiento de las oscilaciones de potencia Los operadores pueden tomar acciones en tiempo real. Si el SCADA no está disponible, con WAMS se tiene una alternativa de información de tiempo real del SIN. Nuestros operadores están aprendiendo acerca de cómo usar la información disponible de sincrofasores en tiempo real para análisis post operativo. Estamos desarrollando una cultura de sincrofasores para preparar a nuestros operadores para el futuro y ganar confianza en esta información para diseñar e implementar WAMPACS.

15 Uso de sincrofasores en otros países VLPGO MISO PJM ONS National Grid REE ELIA RTE TERNA ESKOM SO UPS PGCIL SGCC KPX TEPCO AEMO

16 Uso de sincrofasores en otros países OPERADOR WAMS Oscilaciones ONS RTE X Diferencia angular Análisis Postoperativo Estimación de Estado Consciencia situacional MISO X X X X X PJM X X X X X PGCIL X X X X X Seguimiento AGC Regulación Primaria Identificación parámetros Parámetros de modelos SGCC X X X X X X X X X X X SO UPS Generadores oscilando XM X X X X X X

17 Comportamiento angular India Colombia

18 Registros de frecuencia India Colombia

19 Visualización de frecuencia en diferentes localizaciones India Colombia

20 Diferencia Angular India Colombia

21 Identificación de falla trifásica en 400 kv

22 Identificación de falla monofásica

23 Identificación de falla multifase

24

25 Detección lejana de falla

26 Detección lejana de disparo de unidades

27 Detección disparo de línea

28 Separación angular entre dos puntos India Colombia

29 Energización de línea y disparo

30 Recierre monofásico

31 Validación medidas df/dt India Colombia

32 Validación medidas SOE

33 Validación esquemas suplementarios

34 Detección de oscilaciones India Colombia

35 Uso de FFT para la detección de modos de oscilación India Colombia

36 Identificación de grupos coherentes de generadores

37 Cálculo de constantes de inercia

38 Uso de sincrofasores en otros países FFT- Oscilaciones

39 Uso de sincrofasores en otros países Otras aplicaciones Seguimiento al AGC Seguimiento a la regulación primaria Validación parámetros sistemas de control Validación parámetros de líneas de transmisión Identificación de generadores que participan en una oscilación interárea.

40 Retos - Intelligent Supervision and Advanced Control System isaac Integración Información de Estado Supervisión / Control Global Interacción Operadores Control Center National Network Smart Grid Data BUS SOA/ CIM/ C / Gateway/IDD en Subestaciones Transportador Operador de Red Generador The project aims to develop a vision and to design the functional ecosystem of the future real time supervision and control systems, being an evolution of the SCADA/EMS systems by applying: Phasor Measurements Distributed functionality in substations Cloud based communications Collaborative Protection (SPS) Advanced situational awareness Gateway/IDD in Substations Estimación* de Estado Estable / Dinámico Análisis de Estado del sistema de potencia Protección Colaborativa / Sistémica Control Distribuido Medición Fasorial (PMU) Medición Fasorial (PMU) Medición Fasorial (PMU)

41 Redes de comunicación

42 Cambio a procesamiento distribuido

43 Conceptos principales Al interior de la subestación se tiene un Bus de Datos que permite el procesamiento de información de los diferentes dispositivos existentes en la subestación usando protocolo IEC El IDD Intelligent Decision Device es un conjunto de hardware y software para concentrar e integrar información de PMUs en una subestación (funciones PDC), información de protecciones y control local y puede procesar algoritmos de esquemas de protección colaborativa y control distribuido con información local y de otros nodos (subestaciones) de la zona de influencia. En el IDD se respetan normas de ciberseguridad. Utiliza metodologías para estimar el estado localmente, reconciliando con información de otros nodos. El Phasor Gateway (PG) permite tomar y entregar información de otros nodos de la red paraque el IDD puedaprocesar sus algoritmos de controly cálculo de estados. Publica el estado y mediante esquemas de ciberseguridadpermitesuusoenotrosnodosdelared

44 Conceptos principales La red permite comunicación entre un nodo y todos los demás nodos. La información puede ser concentrada ( en centros de control) para ser usada en diferentes aplicativos de tiempo real o para análisis postoperativo. La red permite el uso de cloud computing para un procesamiento más eficiente y distribuido y utiliza de forma eficiente el ancho de banda de las diferentes compañías conectadas a la red. El procesamiento de información en un centro de control entrega información al operador con el concepto de conciencia situacional para operación en tiempo real. El sistema permite desarrollor esquemas de control distribuido.

45 PMU PMU PMU PMU PMU PMU

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47 Desarrollo de isaac Patrocinio de USTDA con Quanta Diseño conceptual UPB UNAL Universidad de los Andes IOWA STATE UNIVERSITY UFSC

48 Desarrollo en el tiempo - Nuevo Centro de Control TIEMPOREAL COMPLEMENTO TIEMPOREAL PRINCIPAL CORPORATIVO Usuarios Web Apps PMUs IEEE C GW GW GW PMUs SOA/ESB OMS SPDC Sistema Video proyección OMS NA Operadores Locales Remotos OMS Otras Apps Local RTUs AGC, SGI Data warehouse warehouse Busdetiemporeal CD WAN RTUs, IEDs SCADA SCADA / AGC DNP3.0 DNP3.0i IEC101 IEC104 ICCP ELCOM90 QADS OTS (Opcional) WEB SGI Data warehouse Centros de control Colombia ICCP ELCOM 90 Internet Usuarios Otros Sistemas existentes VSAT DHT POWER FACTORY GIS Centros de control internacionales Fuente datos climáticos, descargas, etc SOA/ESB ESTYRA Pr ocesa mi ent o Usuari os Co muni caci ones Pr oceso

49 Conclusiones Las aplicaciones con sincrofasores son muy útiles y diversas. Un esquema inteligente de supervisión y control avanzado permite esquemas de protección y control descentralizados para mejorar la seguridad de la operación del SIN. Es clave trabajar conjuntamente con las empresas del SIN para la adopción de esta tecnología.

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