Proiecte Fonduri Europene

Cost-Efficient Data Collection for Smart Grid and Revenue Assurance (CERA-SG)

ID: 77594, 2016-19, ERA-Net Smart Grids Plus

Optimizarea costurilor la colectarea datelor de la contoarele inteligente și metode de îmbunătățire a profitului la transportul energiei electrice.

Director de proiect: Colceriu Claudia-Cosmina

ERA-Learn

Rezultatele proiectului CERA-SG, 2017-2019 „Optimizarea costurilor la colectarea datelor de la contoarele inteligente și metode de îmbunătățire a profilului transportului energiei electrice” este un proiect cu fonduri europene care s-a derulat pe perioada ianuarie 2017 - martie 2019 avand ca parteneri firmele MinCom Smart Solutions GmbH Germania, SC AM Project Design & Consulting București și Universitatea Tehnică din Pitești.

Pentru realizarea obiectivelor proiectului 1) Simulare și realizare model experimental și 2) Realizarea sistemului pilot și operarea cu acesta s-au pus la dispoziție din partea Delgaz Grid SA:

  1. infrastructura zonei pilot în mediul rural, delimitată în județul Bacău prin stabilirea a trei posturi de transformare PT1 Tamași, PT2 Lapoș și PT3 Buciumi, a căror grupuri de măsurare sunt echipate cu contoare SMART PLC; referitor la topologia rețelelor electrice, acestea au fost verificate și îmbunătățite pentru a putea realiza analize corecte.
  2. s-au montat la fiecare PT echipamente mobile, numite concentratoare, care au fost dezvoltate în laboratorul Universității din Pitești în vederea localizării cu precizie sporită a zonelor de rețea de joasă tensiune cu consumuri/pierderi neconforme;
  3. s-au transmis date atât de la contoarele SMART cât și de la echipamentele mobile prin intermediul mediilor En.Ocean și GSM, pentru analiza datelor.

Partenerii de proiect au dezvoltat:

  1. o soluție ce permite efectuarea de măsurători temporare în rețelele electrice de distribuție la joasă tensiune și de transmitere a mărimilor măsurate către un sistem de punct central în vederea efectuării de analize;
  2. o componentă de punct central (SW) ce colectează datele/ mărimile înregistrate transmise prin soluția menționată la punctul de mai sus și datele/mărimile înregistrate din toate rețelele electrice de distribuție la joasă tensiune conectate la același post de transformare;
  3. o componentă de punct central (SW) ce evaluează și reprezintă datele colectate cu scopul principal de a identifica pierderile de energie electrică per total pe partea de joasă tensiune a postului de transformare și a segmentelor din rețelele electrice de distribuție la joasă tensiune cu pierderi mari.

Analiza datelor a constat în aprecierea calității datelor colectate (în ceea ce privește valorile și frecvența transmiterii acestora). Pentru efectuarea de analize în interval de timp rezonabile s-au realizat mai multe calcule preliminare, respectiv:

  1. calcularea energiilor electrice aparente [kVAh] pornind de la energiile electrice active [kWh] și reactive [kVARh] măsurate de contoarele inteligente pe intervale de timp successive de 15 minute;
  2. calcularea energiilor electrice aparente [kVARh] pentru interval de timp succesiv de 15 minute în nodurile de amplasament ale echipamentelor mobile în baza măsurătorilor de curent efectuate de echipamentele mobile și a tensiunilor efective memorate de contoarele inteligente cele mai apropiate ca poziționare.

Dorim să aducem mulțumiri colaboratorilor: dr. Sorin Bălăuță, dl. Marius Iuzic, dna Alexandra Adăscăliței, dlui Chirițoi Nicolae, dlui Chilea Gabriel, dlui Iacob Petrică, colegilor din cadrul CORG Bacău.

Rezultatele proiectului CERA-SG, etapa 2, 2018 Începând cu anul 2017 S.C. DELGAZ GRID S.A. este angajată într-un proiect pe fonduri europene împreună cu alți parteneri MinCom Smart Solutions, SC AM Project Design & Consulting București și Universitatea Tehnică din Pitești cu următoarea temă: Optimizarea costurilor la colectarea datelor de la contoarele inteligente și metode de îmbunătățire a profilului transportului energiei electrice.

Obiectivul S.C. DELGAZ GRID S.A pentru anul 2018, a fost de „Realizarea sistemului pilot si testarea acestuia” în mediu de laborator și productiv. Astfel, proiectul își propune realizarea de balanțe și mini - balanțe utilizând echipamente speciale mobile concepute în acest proiect pentru montarea în rețelele electrice aeriene de joasă tensiune fără întreruperea consumatorilor, curbele de sarcină transmise de contoarele SMART în AMMS și o platformă de prelucrare și analiză concepută în cadrul acestui proiect.

Pentru îndeplinirea obiectivului s-au realizat următoarele:

  1. s-a delimitat zona pilot prin stabilirea a trei posturi de transformare din mediul rural PT1 Tamași, PT2 Lapoș și PT3 Buciumi din județul Bacău, a căror grupuri de măsurare sunt echipate cu contoare SMART PLC . Contoarele SMART PLC au capabilitățile de configurare cu perioade de integrare în domeniul 1...15 minute pentru memorarea curbelor de sarcină și tensiuni asociate;
  2. s-au montat echipamente mobile, numite „concentrator”, pe partea de joasă tensiune a postului de transformare utilizând Power Line Communications ca mediu de transmitere a datelor. Datele recepționate de concentrator sunt transmise către sistemul de punct central AMMS al S.C. DELGAZ GRID S.A., via GPRS. Aceste echipamente mobile au fost dezvoltate, în cadrul acestui proiect, în laborator. Montarea nu necesită efectuarea de întreruperi în alimentarea cu energie electrica a consumatorilor, în vederea localizării cu precizie sporită a zonelor de rețea de joasă tensiune cu consumuri/pierderi neconforme;
  3. s-a dezvoltat o metoda de analiza respectiv o platforma de punct central, utilizând ca aparat matematic balanțe pe fiecare post de transformare și mini-balanțe pentru energii electrice aparente înregistrate/calculate la interval de timp sincrone;
  4. s-a dezvoltat o platforma de punct central, care folosește înregistrările din contoarele SMART PLC din zona considerată, înregistrări transmise lunar administratorului platformei de punct central cu o periodicitate de 15 minute prin intermediul mediilor En.Ocean și GSM, pentru analiza datelor.

Proiectul este în plină desfășurare și vom reveni cu informații pentru etapa finală, în 2019.

Dorim să aducem mulțumiri colaboratorilor: dr. Sorin Bălăuță, dl. Marius Iuzic, dna Alexandra Adăscăliței, dlui Chirițoi Nicolae, dlui Chilea Gabriel, dlui Iacob Petrică, colegilor din cadrul CORG Bacău.

Rezultatele proiectului CERA-SG, etapa 1, 2017 Pentru anul 2017, obiectivele Delgaz Grid au fost de cercetare și definire a sistemului necesar pentru dezvoltarea și implementarea rezultatelor proiectului. Pentru aceasta contoarele de energie electrică ce echipează grupurile de măsurare sunt de tipul SMART / inteligente cu transmiterea mărimilor înregistrate către un concentrator montat pe partea de joasă tensiune a postului de transformare utilizând Power Line Communications ca mediu de transmitere a datelor. Datele recepționate de concentrator sunt transmise via GPRS către sistemul de punct central AMMS al Delgaz Grid.

Pentru îndeplinirea obiectivului s-au realizat următoarele:

  1. selectarea a 3 posturi de transformare din județul Bacău 20 kV / 0,4 kV ce alimentează prin linii electrice de distribuție la joasă tensiune consumatori preponderent casnici;
  2. s-au obținut și transmis către partenerii din proiect coordonatele GPS (cotele x,y ) pentru stâlpii rețelelor electrice aeriene și pentru locurile de montare ale contoarelor inteligente, seriile contoarelor inteligente, puterile nominale ale transformatoarelor de putere ce echipează posturile de transformare selectate precum și asignarea contoarelor inteligente monofazate, conductoarele A/B/C ale rețelelor electrice aeriene torsadate;
  3. s-a transmis către partenerii din proiect modul de sincronizare și corecție a orei curente din contoarele inteligente (protocol NTP) pentru a putea fi folosit și de către echipamentele mobile propuse de către partenerii de proiect în scopul de a folosi mărimi măsurate sincron;
  4. s-au efectuat întreruperi succesive ale fazelor A, B și C de pe partea de joasă tensiune a posturilor de transformare pentru a determina la ce faza a rețelei electrice aeriene sunt conectate contoarele inteligente monofazate;
  5. s-au realizat, în premieră, balanțe pe partea de joasă tensiune cu perioada de integrare de 15 minute pentru energia electrică activă distribuită, folosind ca date de intrare înregistrările contoarelor inteligente montate în cele 3 posturi de transformare;
  6. s-a propus o manieră săptămânală de verificare a statusului contoarelor inteligente montate în vederea depistării cazurilor de contoare înlocuite sau montate la consumatori noi;
  7. contoarele de energie electrică inteligente au fost parametrizate să memoreze și curbe de tensiuni efective la 15 minute.

Scopul proiectului CERA-SG este de a corela pentru același interval de timp înregistrările din sistemul AMMS cu înregistrările echipamentelor mobile – ce vor fi amplasate pe stâlpii rețelelor electrice aeriene de joasă tensiune conectate la posturile de transformare propuse pentru acest proiect - dezvoltate de către partenerii din cadrul acestui proiect prin importarea datelor într-un soft de punct central dedicat efectuării unor balanțe energetice pe anumite elemente/porțiuni/segmente ale rețelelor electrice de distribuție la joasă tensiune propuse pentru acest proiect.

Obiectivele proiectului

  1. 1. Reducerea costului la sistemele de contorizare inteligentă prin utilizarea unei infrastructuri comune la colectarea datelor, infrastructură utilizată pentru măsurarea fluxurilor de energie și putere în rețeaua de distribuție a energiei electrice.
  2. 2. Reducerea costului de instalare și mentenanță prin utilizarea de senzori de tip pasivi, care își preiau energia de alimentare la locul măsurătorii, în stațiile de transformare și rețelele de distribuție.
  3. 3. Metode îmbunătățite de colectare a taxelor prin noi modalități de stimulare financiară la reducerea pierderilor non-tehnice.
  4. 4. Creșterea rentabilității datorită reducerii pierderilor non-tehnice.

Măsurarea fluxului de putere în rețeaua de distribuție a devenit foarte importantă ca urmare a creșterii capacităților de generare și de stocare a energiei electrice – generarea energiei care se face atât din surse convenționale (hidro, termo, nuclear) cât și alternative (sisteme fotovoltaice și eoliene). Datele rezultate din astfel de măsurători pot fi utilizate atât pentru investigații privind fezabilitatea rețelei de transport a energiei electrice cât și ca intrări pentru sistemele de control local în vederea reducerii vârfurilor de putere consumată. De asemenea, date similare pot fi utilizate pentru detectarea pierderilor care pot apărea în rețea și, ca urmare, la stabilirea setului de măsuri care se iau pentru reducerea acestora.

Proiectul va crea o arhitectură eficientă din punct de vedere al costului, bazată pe o rețea de senzori și de sisteme integrate, plasată la stațiile, transformatoarele și nodurile de distribuție a energiei electrice (atât pe intrări cât și pe ieșiri) pentru a servi scopurilor enunțate mai sus.

Pentru reducerea costului și a timpului de instalare se vor dezvolta și testa tehnologii noi pentru colectarea datelor în rețelele de distribuție.

După identificarea zonelor cu pierderi mari în rețeaua de distribuție se vor proiecta și implementa strategii tarifare în vederea stimulării măsurilor pentru reducerea pierderilor.

Etape

Proiectul include mai multe etape de cercetare necesare dezvoltării și implementării soluției.

  1. 1. 2016-2017: Cercetarea și definirea sistemului
  2. 2. 2017-2018: Stimularea și realizarea modelului experimental
  3. 3. 2018-2019: Realizarea sistemului pilot și testarea acestuia
  4. 4. 2019: Evaluarea și realizarea documentației finale

Parteneri

  1. MinCom Smart Solutions
  2. University of Pitești
  3. S.C. AM Project Design & Consulting S.R.L.
  4. S.C. DELGAZ GRID S.A.