Automatisation des réseaux électriques de transport … · Automatisation des réseaux...
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Automatisation des réseaux électriquesde transport et de distribution
Session 2.2 “Automatisation”
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Electrification, automatisation et digitalisation desréseaux électriques
Centre de contrôle ( SCADA,EMS ,…/ Applications IT )
Protection, CCN , Communication, …
Postes HT ouverts ( AIS), Postes HT blindés ( GIS),Transformateurs depuissance , Tableaux MT,…
Powergeneration TSOs Oil and gas Industries Infrastructure
constructionDSOs/munis
Digitalisation
Automatisaton
Electrification
Distributedgeneration
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Automatisation des réseaux d‘ énergie électrique
Protection des lignes, câbles ,transformateurs,…Contrôle-commande des sous-stations, monitoring des lignes ,…Systèmes de télécommunications ,…
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Substation automation
AMIS
Substation Automation
Power Quality
Energy Data Management
Protection
Control Center
Feeder Automation
Substation Automation
Power Quality
La pyramide des niveaux de conduite
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Implémentation HW+SW dans les sous-stations
Produit tiers
Engineering SAT
Configuration +paramétrage
Test / FAT
Mise-en-service
Substationautomation
AMIS
SubstationAutomation
PowerQuality
Energy DataManagement
Protection
ControlCenter
Feeder Automation
Substation Automation
PowerQuality
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Protection sélective des réseaux électriques
TÂCHES:
§ détecter les défauts et isoler uniquement le composant défaillant du réseau
§ limiter les conséquences des défauts des équipements (câbles, transformateurs,. etc.)
SCHÉMA DE PROTECTION :
Transformateurs de mesure + Relais de protection + Disjoncteur
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« Loi d‘Ohm » pour la mesure de la distance
6 boucles: 3 boucles phase- phase et3 boucles phase- terre
boucle phase- phase : UL1-L2 = ZL ( IL1 - IL2)
Courant mesurétension mesurée
IL1
IL3
IE ZE
UL1UL2UL3
ZL = RL + j XL
ZE = RE +j XE
IL2
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« Loi de Kirchhoff » pour la mesure du différentiel
Kirchhoff
I1+I2+I3+I4+I5=0
Lignes et câbles
Jeu de barres
Transformateur
Générateur
Moteur
I1
I2
I3
I4
I5
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SIPROTECplus de 100 ans d'expérience
1910 1960 1970 1980 1990 2000 2014
Relais analogiques
Relais électromécaniques
Relais de protection numérique
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Innovation et fiabilité
Fondamentaux : rapidité , précision, pas dedéclenchement intempestif malgré la distorsion dessignaux
Axes d’innovations : intégration fonctionnelle ,communication , automatismes et monitoring , fluxholistique des données , sûreté .
X
R
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SIPROTEC 5
Protectiondifférentielle
de ligne
Protectionde surintensité
Contrôleurde travée
Protection combinéedistance et
différentielle
Oscilloperturbogrape
Protectionmoteur
Protection dela distance
Réenclencheur, refusdisjoncteur,
synchrocheck
Protectionjeu de barres
Protection différentielledu transformateur
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Protection d’un transformateur à 2 enroulements
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Protection d’une ligne avec contrôleur de travée séparé
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
DIGSI
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
SIPROTEC 5 – 1 device for all tasks
Intégration fonctionnelle
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Créer vos propres fonctions et automatismes avecle Function Chart Editor ( CFC)
Exemples:
§ Délestage et restauration deréseaux
§ Gestion des productionsdécentralisées
§ Découplage automatique
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§ Modules de communicationsérie et basée sur Ethernet
§ Versions fibres optiques etfils de cuivre
Communication “under control”
Siprotec5-Designed to communicate
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• Hardware robuste et durable
• Haute résistance EMC, climatique ,mécanique , …
• Sécurité de raccordement des TI
• Auto-contrôle
• Sûreté des protocoles comme IEC 61850
• Cybersecurité
Sûreté , sécurité et disponibilité
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DesignExploitation
Implémentation• selection appareils
• engineering• paramétrage
• réglages
Mise enservice
Consistance des données gérées par un seul outil
HolisticWorkflow
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
• Phase Measurement Unit ( PMU)
• Wide Area Monitoring ( WAM)
• Active Network Management ( ANM)
Monitoring pour sécuriser la stabilité du réseau
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
Un réseau intelligent renforcé par des servicesd'intégration et l'informatique
RAIL ET MICRO-RÉSEAUXCONSOMMATION
TI DES RÉSEAUX
COMMUNICATIONET AUTOMATISATION
PRODUCTION TRANSMISSION DISTRIBUTION
DISPOSITIFS DETERRAIN
CAPTEURS ETPROTECTION
SERVIC
EET
SÉCU
RITÉ
DES
RÉSEAU
XIN
TELLIGEN
TS
COMMUNICATIONAUTOMATISATIONIHM
APPLICATIONS DERÉSEAU
TRANSMISSIONINTELLIGENTE
RAIL ETMICRO-
RÉSEAUX
DISTRIBUTIONINTELLIGENTE
ÉQUIPEMENTSPRIMAIRES
CONTRÔLE DURÉSEAU
CAPTEURS
QUALITÉ DEL'ÉNERGIE
COMPTEURINTELLIGENT
PROTECTION
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SICAM
Contrôle-Commande Numérique dans les sous-stations
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Ethernet et IEC 61850Topologies et architectures multiples
L ‘utilisateur définit la topologie la mieuxadaptée à ses exigences de même que le
degré de redondance requis
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Ethernet et IEC 61850Structure en boucle avec des switches externes
Field 1 Field n
Switch SwitchSwitch
Device 1 Device n-1 Device n Device m
Station Automation
Switch
DIGSI
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Ethernet et IEC 61850Structure en boucle avec des switches intégrés
Field 1 Field n
Device 1 Device n-1 Device n Device m
Station Automation
Switch
DIGSI
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Ethernet et IEC 61850Structure en boucle avec plusieurs boucles
Device 1 Device n
Station Automation
Device 4
Device 3
SwitchSwitch
Device 2
Device 3 …
Device n
Device 5Device 2
Device 1 …
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Ethernet et IEC 61850Interverrouillage suivant IEC 61850-GOOSE
Q1
SS1
SS2
Q0x
Q2
=C01
Q0x
Q2
=C03
Q0x
Q2
=C02
Q1 Q1
Coupling
IEC 61850- GOOSE
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“Full Server”
Ethernet IEC61850
Station Bus
IEC T101 IEC T104
SICAM PAS CCControl Center
CorporateNetwork TCP/IP
Du niveau travée au dispatching
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Ethernet and IEC 61850Bus de poste et de prcessus
IEC 61850 and EthernetProtection & Control
Digital Converter
Data Transmission according to IEC 61850-9-2
*Standardization in work
Network Control Centre
Device Device
Router
Firewall
Gateway
MergingUnit
CB
Control Unit
IEC 61850 Station Bus
IEC 61850 Process Bus
Harmonization
with CIM
IEC 61970*
Communicationwith other Switch-
gear Systems*Process Control
System
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Control CenterIEC 608705-104
CT
VT
3rd partydevice
Câblage parallèle
CCN
Process bus
Station bus
IEC
6185
0IEC 61850 communication dans une sous-station
DNP3 TCP
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Abidjan ,le 23 avril 2015 – A.Belvaux
> 1.100.000Digital protection
devices
> 120.000RTUs
> 8.000Substation automation
systems
> 2.500Substation automation system
Protectiondevices
with250.000
> 220.000Power quality
devices
MERCI de votre attention