Posodobitev centra za daljinski nadzor in vodenje energetike v Petrolu za celotno območje Slovenije

Postavitev centra za vodenje energetike uvaja poenotenje različnih načinov/virov vodenja proizvodnih zmogljivosti energije (npr. električne energije, toplotne energije, soproizvodnje toplote in elektrike – SPTE). Z namenom učinkovitejšega vodenja in nadzora lokacijsko razpršenih proizvodnih zmogljivosti energije znotraj Slovenije so se v podjetju Petrol odločili za izgradnjo centra za vodenje energetike.

Sebastijan Lubej, vodja projekta CVEP, Petrol, d. d.
Mojca Progar, vodja marketinga, Kolektor Sinabit, d. o. o.

Cilj upravljanja vseh energetskih objektov v skupini Petrol je zagotavljanje potrebnih informacij in aplikativne podpore za upravljanje z elektroenergetskim omrežjem in za upravljanje proizvodnje in porabe električne energije.

Osnova investicije je postavitev referenčne integracijske platforme za brezzapletno vključevanje novih sistemov kot temeljnega gradnika arhitekture Centra vodenja energetike Petrola (CVEP). Rezultati bodo vidni v učinkovitejšem upravljanju in administriranju teh sistemov, standardiziranem pristopu pri novih vključevanjih ter tudi v pripravi točnejših ocen investicij, kar predstavlja učinkovito orodje za obvladovanje organske rasti energetske dejavnosti skupine Petrol.

Koncept inteligentne platforme za upravljanje z električno energijo na osnovi obstoječih (in novih) procesnih sistemov obsega gradnike tehničnega informacijskega sistema, ki so potrebni za izmenjavo podatkov, poročilni sistem, energetsko nadzorno ploščo, analitsko bazo podatkov in ostale aplikativne sisteme.

Pregled veljavnih standardov na področju vodenja elektroenergetskih sistemov

Za izvedbo centrov vodenja na področju elektroenergetike veljajo predpisani standardi IEC TC 57 in IEC TR 62357.

IEC (International Electrotechnical Commission) v mednarodnem standardu oziroma tehničnem priporočilu IEC/TR 62357 podaja referenčno integracijsko infrastrukturo za integracijo naprav, sistemov in aplikacij elektroenergetskega sistema. Gre za temeljni standardizacijski okvir, ki bo omogočil izvedbo koncepta pametnih omrežij in ki so ga sprejeli za svojega uveljavljeni strokovnjaki in inštitucije (IEC, ameriški NIST (National Institute of Standards and Technology), nemški standardizacijski organ DKE (Deutsche Kommission Elektrotechnik) idr.).

Referenčno integracijsko infrastrukturo standard poimenuje Seamless Integration Architecture (SIA). Izraz ponazarja arhitekturo, kjer integracija novih komponent v celoten sistem poteka gladko, brez zapletov in sicer običajnih integracijskih naporov. V slovenščino bi ga lahko prevedli kot Brezzapletna Integracijska Arhitektura (BIA).

IEC TC 57 razvija in ohranja mednarodne standarde za opremo za nadzor elektroenergetskih sistemov, vključno s sistemi EMS (Energy Management Systems), SCADA (nadzor, upravljanje in zajemanje podatkov), distribuirano avtomatizacijo, daljinskimi varnostnimi sistemi in sorodnimi informatizacijami izmenjave podatkov v realnem in nerealnem času, ki se uporabljajo pri načrtovanju, delovanju in vzdrževanju elektroenergetskih sistemov.

Opis sistema

Izvedba centra vodenja energetike Petrola (CVEP) je obsegala tri medsebojno povezane distribuirane centre vodenja, ki so vezani na poslovne subjekte znotraj skupine Petrol:

  • PCV-1 (Petrolov center vodenja – 1) na lokaciji Petrol Energetika, d. o. o. , ki vključuje objekte:
    - ZGO Ravne (trafopostaja, kombinirana proizvodnja toplote in elektrike – KPTE, toplarna (13,5 MW dva kotla), parni kotel, komprimiran zrak, voda, kanalizacija in tehnični plini),
    - ZGO Štore (centralna trafopostaja, črpališča, hladilna voda ...),
    - Toplarna Hrastnik (kogeneracijski enoti (1,5 MW + 0,6 MW), vročevodni kotel),
    - Tehnološki park Ljubljana;
  • PCV-2 (Petrolov center vodenja – 2) na lokaciji Petrol, d. d., Ljubljana;
  • PCV-3 (Petrolov center vodenja – 3) na lokaciji Eltec Petrol, d. o. o.

Slika 1 – Procesno-tehnološka shema v skladu z integracijskim modelom CVEP 

Slika 1 – Procesno-tehnološka shema v skladu z integracijskim modelom CVEP

Operativno vodenje se izvaja na nivoju vseh treh centrov, vendar v različnem obsegu glede na specifike vodenega procesa oziroma tehnologije in glede na obstoječe resurse pri posameznih poslovnih subjektih. Znotraj posameznega PCV-ja so imeli objekti različno stopnjo avtomatizacije in so bili  informacijsko podprti. V okviru projekta se je prenovilo obstoječe stanje in poenotilo nadzorne SCADA posameznih centrih vodenja na standardno programsko opremo SCADA Siemens WinCC in se jih vključilo v skupni redundančni nadzorni sistem na lokaciji. Te aplikacije bodo na posameznem PCV-ju naročniku zagotavljale orodje za operativno obratovanje, vodenje in nadzor posameznih podsistemov. Z uporabniškimi vmesniki se je zagotovilo vizualizacijo podsistemov, obenem pa so se vzpostavile standardizirane funkcionalnosti alarmiranja, zaščit, arhiviranja in poročanja. Vse lokacije so medsebojno povezane preko interneta oziroma preko WLAN-a, kar pomeni, da se naprave med seboj “vidijo”, kot bi bile v lokalnem Ethernet omrežju.

S standardizacijo nadzornih sistemov SCADA so uporabnikom zagotovljene naslednje funkcionalnosti:

  • sinoptični prikazi stanja posameznih elementov v procesu
  • sinoptični prikazi merilnih mest
  • vpogled v trenutno stanje meritev posameznega energetskega procesa
  • prikazovanje trendov
  • arhiviranje podatkov in pregledovanje zgodovinskih podatkov
  • alarmiranje ob pojavu nenormalnih stanj
  • arhiviranje alarmov in možnost pregleda zgodovine alarmov
  • omogočanje nastavitve alarmnih mej
  • oddaljen pristop preko nadzornega sistema SCADA preko interneta

Slika 2 – Nadzorni sistem CVEP 

Slika 2 – Nadzorni sistem CVEP

Arhitektura sistema

Arhitektura sistema se deli na procesni in poslovni del. Tako je določen tudi integracijski model, ki se deli na pet nivojev: 1. naprave PLC/RTU, 2. aplikacije SCADA, 3. odjemalci (Web, FAT), 4. podatkovni strežniki, 5. aplikativni strežniki. Procesni del je razpet od 1. do 4. nivoja, kjer se vsi procesni podatki iz strežnikov SCADA stekajo v glavno podatkovno skladišče Petrola, d. d., Ljubljana. Sledi poslovni del, ki se nanaša na nivo 5. Ta delitev je pomembna z vidika vključevanja novih sistemov po posameznih integracijskih nivojih.

Razmejitvena točka med poslovnim in procesnim delom je procesna baza, iz katere se preko integracijskega vodila poveže višjenivojske aplikacije iz PCV-jev, da lahko ustvarimo matriko podatkov, ki bodo osnova za administriranje zahtev in nalog poslovnih procesov skupine Petrol. Tovrstna ureditev omogoča enovit dostop in optimalno delo s podatkovnimi strukturami, s tem da je potrebna predhodna konsolidacija programskih aplikacij za napredno energetsko administriranje, t. i. inteligentna platforma za administriranje CVEP s strani PCV-1, 2 in 3 s ciljem optimalne uporabe razpoložljivih licenc in vzdrževanja strežniške opreme.

Zaključek

Projekt je obsegal izgradnjo centra in postavitev sistema vodenja in nadzora kompletne industrijske cone za železarni Ravne in Štore, ki predstavljata zaprto gospodarsko območje. Sistem upravlja različne energetske vire, kot so transformatorske postaje (TP), električna energija, proizvodnja kisika in SPTE.

Za uresničitev takega projekta je bilo potrebno izvesti inženirska dela tako na gradbenem področju kot tudi na področju avtomatike, informatike, telekomunikacij in energetike. Kolektor Sinabit je bil pogodbeni izvajalec za kompletni inženiring, od elektroprojektiranja, elektroinštalacij, dobave komunikacijske in strežniške opreme, sistema SCADA do postavitve sistema vodenja in nadzora.

S formiranjem centra za vodenje energetike bo Petrol v enoten centralni nadzor centraliziral funkcije, ki so bile do sedaj razdrobljene, in vzpostavil povezavo ter daljinsko upravljanje z oddaljenimi centri Ravne – Štore –Tehnološki park Ljubljana – Toplarna Hrastnik. Zagotovljeni so on-line podatki, ki se prenašajo v sistem energetskega managementa z namenom ciljnega spremljanja porabe energije (podatki za energetsko knjigovodstvo), in Ciljno Spremljanje Rabe Energije CSRE zaradi napovedi oziroma odkupa energije. S tem sistem v celoti izpolnjuje direktive učinkovitega vodenja in upravljanja energije.

Center vodenja energetike Petrola bo v naslednjih letih postopoma deležen celovite integracije obstoječih in novih energetskih objektov ter s tem vzpostavitve vedno višje stopnje sistemsko-organizacijske vpetosti tehnično-informacijske podpore energetski dejavnosti skupine Petrol.

 

Nazaj