Transzformátormonitorozó rendszer építése

Feladatul tűzték ki egy olyan transzformátormonitorozó rendszer (TMS) tervezését, amely összegyűjti, feldolgozza, elemzi és továbbítja a kritikus paramétereket egy adatközpontba az elektromos hálózatban működő, nagy területen elosztott transzformátorok működésének analizálása és megjelenítése céljából. A tápvonalakon található elosztótranszformátorok a villamosenergia-hálózat kritikus komponensei.

Mivel manuális megfigyelésük gazdaságilag nem kifizetődő, távoli megfigyelőrendszer létrehozása mellett döntöttek, amely rendszeresen monitorozza a transzformátorokat. Habár régóta szükséges lenne ezeknek a transzformátoroknak a valós idejű távoli megfigyelése, eddig nem rendelkeztek a megfelelő kommunikációs közeggel és adatgyűjtő rendszerrel. Az elmúlt néhány évben az FPGA-n alapuló technológia fejlődése növelte az elosztóhálózatok megbízhatóságát.

A hagyományos technikai adatok – mint az áram- és feszültségértékek – mellett olyan információk mérése is szükségessé vált, mint a transzformátorok hűtőolaj-hőmérséklete és -szintje; ezek az információk segítséget nyújtanak az operátoroknak a megbízható áramszolgáltatás fenntartásában és a napi döntéshozatalban.

Rendszerleírás és felhasználói felület

A megépített transzformátormonitorozó rendszer GPRS/CDMA kommunikációs interfésszel ellátott CompactRIO platformot használ a távoli transzformátorok napi és teljes élettartamra vonatkozó terhelési adatainak összegyűjtéséhez, a valós idejű és hosszú távú adatmenedzsmenthez, az automatikus riportkészítéshez, az energiaelszámolások készítéséhez és az információk továbbításához egy központi adatbankba, ahol grafikusan megjeleníthető a transzformátorok állapota földrajzi információs rendszeren (GIS).

Az adatközpont-alkalmazás interaktív, LabVIEW-ban fejlesztett felhasználói felületből áll, amelynek feladata, hogy a valós idejű és a múltbeli adatokat különböző, a hálózati felépítésnek megfelelő formátumokban jelenítse meg. Az alkalmazás több CompactRIO modultól tud egyszerre adatot gyűjteni a követelményektől függően valós időben vagy ütemezett módon.

Melyek a főbb rendszerelemek?

Menedzsmentinformációs rendszer A menedzsmentinformációs rendszer (MIS, management information system) segít az áramszolgáltatóknak az előrelépésben, nagy átalakítások, pénz- és időszükséglet nélkül. A MIS időszerűen és pontosan szolgáltat releváns információkat analitikus és grafikus riportokban, amelyeket egy szervezeten belül különböző döntéshozatali szinteken lehet alkalmazni, hogy mind a belső, mind a külső követelményeknek meg tudjanak felelni.

Üzemszünetet menedzselő rendszer Az üzemszünet-menedzselő rendszer (OMS, outage management system) valamennyi üzleti folyamatot és támogató technológiát magában foglal, amely a villamosenergia-szoláltatás fogyasztók felé történő megszakadásával kapcsolatos. Az üzemszünet-menedzsment általában a figyelmeztetések kiküldését és az általános szolgáltatási problémákat kezeli.

Az OMS megkönnyíti a munkálatok szervezését és emeli a szolgáltatás színvonalát a karbantartásokkal és a kimaradásokkal kapcsolatos gyors és pontos információk rendelkezésre bocsátásával. A rendszer a felhasználóknak e-mailen, SMS-ben vagy felhasználói felületen keresztül küld figyelmeztetéseket programozott paraméterek alapján, továbbá riasztást ad a túlfogyasztásról, az abnormális teljesítménytényezőről vagy a külső beavatkozásról.

Földrajzi információs rendszer A GIS (geographic information system) segítségével megjeleníthető a hálózat felépítése és a villamosenergia-rendszer erőforrásainak kihasználtsága. A GIS speciális szimbólumokkal jelzi az elektromos hálózat aktuális állapotát. A rendszer tetszőleges nagyságú terület megjelenítésére képes, lehetőség van ráközelíteni az egyes csomópontokra.

A térkép automatikusan vált szinteket, így a felhasználó külön képes beavatkozni a hálózatba az alállomások (66/33/11 kV), transzformátorok, illetve szakaszolók (33/22/11 kV) vagy az elosztótranszformátorok szintjén. A felhasználók ezután valós idejű transzformátoradatokat láthatnak a GIS-en, úgymint elektromos paraméterek és olajszint, valamint -hőmérséklet.

Transzformátorleltár-rendszer Az áramszolgáltatók számos különböző transzformátort és kiegészítő eszközt működtetnek egy elektromos hálózatban. Segédprogramok nagy mennyiségű információt bocsátanak rendelkezésünkre, amelynek csak kis részét használjuk fel, és a többi alkalmazással is általában csak korlátozott adatcserére van szükség.

A transzformátorleltár rendszere segíti az eszközök beszerzését, használatát és felszámolását, hogy a legtöbbet lehessen kihozni belőlük, emellett a rendszer egész élettartama alatt kezeli a felmerülő kockázatokat és költségeket. A felhasználó számára több különböző transzformátoreszköz adatait teszi elérhetővé.

Webes közzététel

A LabVIEW webszerverrel létrehoztak egy webalkalmazást a rendszerhez kapcsolódó felhasználók számára. A felhasználó a fő alkalmazáshoz engedélyezésen, hitelesítésen és belépési biztonsági rendszeren alapuló sikeres belépés során férhet hozzá. Különböző szinteken lehet hozzáférni mind a valós idejű, mind a tárolt adathoz. A rendszer valamennyi sikeres és sikertelen bejelentkezési kísérletet rögzít. Egyszerre több kliens nézheti az alkalmazást a hozzáférési jogoknak megfelelően.

A webes közzététel egyszerű, hatékony és csekély mértékű eszközberuházást igénylő adathozzáférést kínál. Összességében elmondható, hogy a TMS egy felhasználóbarát, megbízható megoldás, amely távoli elosztótranszformátorok központosított távfelügyeletét és diagnosztizálását teszi lehetővé LabVIEW és CompactRIO platform használatával. Azonosítja a kis teljesítményű területeket, segít a felhasználóknak a megelőző intézkedések meghozatalában az áramszünetek elkerüléséhez, így növelve a hálózati megbízhatóságot, javítva a felhasználói elégedettséget és kiterjesztve az eszközök élettartamát.