SCADA zenon керує системою зберігання енергії на вітровій електростанції

В 2009 році уряд Південної Кореї запровадив програму з переходу енергосистеми країни на технології Smart Grid. Тому, коли компанія Korea Midland Power Co. Ltd побудувала на острові Чеджу свою новітню вітряну електростанцію з системою зберігання енергії, у неї постало питання пошуку відповідного програмного забезпечення для реалізації системи диспетчеризації та керування усім комплексом енергооб’єктів, яке б відповідало жорстким критеріям запровадження “розумних енергосистем”. Для цього компанія обрала SCADA zenon – інноваційну платформу для створення систем автоматизації будь якої складності провідного світового виробника програмного забезпечення, компанії COPA-DATA.

Визначальною особливістю цього проекту була реалізація системи зберігання енергії — Battery energy storage systems (BESS), яка дозволяє акумулювати надлишкову електроенергію, згенеровану вітряками під час сприятливої вітряної погоди, і видавати її в мережу під час падіння генерації в штиль. Подібні рішення значно підвищують ефективність роботи електростанцій, що базуються на відновлюваних джерелах енергії.

Ключові моменти проекту:

• Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс керування та моніторингу систем зберігання енергії
• Передача даних по стандарту IEC 61850, Modbus TCP
• Топологічні та технологічні блокування для засобів керування РЗА на лінійній силовій електросхемі
• Реалізація апаратного та програмного резервування для підвищення надійності
• Використання підсистеми написання програмної логіки Soft PLC - zenon Logic мовами стандарту IEC 61131-3
• Унікальне поєднання в одній системі рішень SCADA, HMI, SQL БД, MES аналізу даних

Компанія Korea Midland Power Co. Ltd є одним з п’яти державних енергогенеруючих підприємств в Південній Кореї, яке забезпечує електроенергією населення країни. В її підпорядкуванні знаходиться ряд теплових та відновлювальних електростанцій по всій Південній Кореї. Новий вітропарк, збудований на острові Чеджу, поповнив портфель компанії. Перша черга цієї електростанції складається з семи вітрових турбін та потужністю 21 МВт.

Перед керівництвом проекту стояла задача вирішити питання з нерівномірністю вітрового потоку, що обертає турбіни протягом дня. Об’єм генерування енергії не завжди співпадає з попитом населення на неї, а це в свою чергу може спричинити аварійні ситуації при електропостачанні.

Для вирішення цієї задачі до складу ВЕС було інтегровано Систему зберігання енергії, основним елементом якої є високопродуктивні літій-іонні акумулятори, обладнані технологією Battery Management System (BMS), що була спеціально розроблена компанією LG Chem для забезпечення стабілізації енергопостачання.

Таким чином, загальний обсяг реалізації проекту передбачав впровадження безпечної та надійної системи керування і моніторингу електрообладнанням та енергоспоживанням, яка б мала можливість візуалізувати та контролювати усі силові елементи обладнання електростанції, а також під’єднуватися до системи зберігання енергії BESS. Надзвичайно важливо було, щоб застосоване програмне забезпечення було достатньо гнучким для виконання вимог всіх включених підсистем і могло забезпечити надійне дублювання між головними та резервними серверами.

За результатами всебічного тестування та аналізу для вирішення цієї задачі було обрано програмну платформу SCADA zenon, характерною особливістю якої є широкий набір енергетичних та управлінських функцій:

• моніторинг у реальному часі стану акумуляторних батарей (рівень заряду, розряду, ресурсу), представлення ключових показників продуктивності (KPI)
• командне керування увімкненням силового обладнання
• автоматизоване зафарбовування ліній (ALC) електромережі та топологічні блокування процедурних елементів
• багаторівнева авторизація користувачів
• журнал реєстрації дій оператора CEL та тривог AML
• інформування оперативного персоналу про критичні стани системи через SMS, VoIP та e-mail
• реєстрація вимірюваних значень в архівах з дискретністю 1 с та підтримка SQL БД
• реалізація геоінформаційної системи GIS
• можливість ретроспективного перегляду ходу протікання процесу Process Recorder
• формування денних, тижневих та місячних звітів про генерацію та споживання енергії
• сервіс веб-візуалізації HTML 5
• можливість передачі даних на верхній рівень в енергосистему країни за допомогою шлюзів Process Gateway
• наявність спеціалізованих комунікаційних драйверів IEC 61850, IEC 60870-5 104, IEC 61400-25, DNP3
• підтримка стандарту IEEE 1547 та SunSpec.

Одним з критеріїв вибору програмного продукту SCADA zenon була можливість безпроблемної інтеграції з існуючим обладнанням ВЕС виробництва LG Electronics та силовими елементами виробництва SEL (Schweitzer Engineering Laboratories).

Фінальним аргументом на користь zenon стала висока надійність даного ПЗ завдяки можливостям резервування та забезпечення кібербезпеки за стандартом IEC 62443.

При реалізації проекту особливу увагу було приділено функціональності Системи зберігання енергії. Рішення на базі SCADA zenon одразу показало свою ефективність: отримана система забезпечила контроль над тим, скільки електроенергії зберігається в батареях і скільки передається безпосередньо в мережу. Система дозволила встановити критерії, при виконанні яких відбувається передача електроенергії на акумулятори для її накопичення. Наприклад, електроенергія відновлюється вночі, коли її вартість дешевша через низький попит. Також за допомогою програмної логіки zenon Logic було запрограмовано алгоритми оптимального використання накопичувальних елементів, що запобігають їх повному розряду чи перезаряду, що в свою чергу значно продовжило їх ресурс.

Натхнені цими результатами, керівники компанії Korea Midland Power Co. Ltd прийняли рішення, що SCADA zenon – це їх першочерговий вибір для майбутніх подібних проектів.

Брошура “Рішення zenon для BESS”

СВ АЛЬТЕРА є ексклюзивним дистриб’ютором компанії COPA-DATA в Україні. Якщо Ви зацікавились програмною платформою SCADA zenon і представленим у відео проектним рішенням zenon для BESS Energy Storage, для отримання необхідно подати заявку, або звертайтесь безпосередньо в центральний офіс компанії.