1 Systemy Wspomagania DyspozytorówWykład II mgr inż. Tomasz Zdun GM pok. 3B

2 Struktura Krajowego Systemu Elektroenergetycznego

3 Rozwój systemów sterowania SEEPrzyczyny rozwoju narzędzi wspomagania dyspozycji: wzrost napięć wzrost zainstalowanej mocy wzrost obszarów zasilania zwiększająca się liczba linii przesyłowych liczba połączeń międzynarodowych większe znaczenie niezawodności, ekonomia wytwarzania i przesyłu mgr inż. Tomasz Zdun

4 KSE w latach 50-tych Praca wyspowapowstają trzy główne układy e.e. i kilkanaście mniejszych słaba sieć przesyłowa (110 kV) zły stan techniczny urządzeń regulator lokalny (częstotliwościowy) Moc zainstalowana: 2700 MW Zapotrzebowanie: 1700 MW mgr inż. Tomasz Zdun

5 KSE w latach 50-tych 1951 - reorganizacja6 okręgów z Okręgowymi Dyspozycjami Mocy (centralny, wschodni, południowy, dolnośląski, zachodni i północny) Główna Dyspozycja Mocy przekształcona później w Państwowy Zarząd Dyspozycji Mocy, następnie w Państwową Dyspozycję Mocy i w Krajową Dyspozycję Mocy reorganizacja systemu telekomunikacyjnego (budowa sieci resortowej) mgr inż. Tomasz Zdun

6 KSE w latach 50 powstanie jednolitego krajowego systemu elektroenergetycznego (linie 110 kV) Służby dyspozytorski: PDM ODM ZDR (Zakładowe Dyspozycje Ruchu) RDR (Rejonowe Dyspozycje Ruchu) wrzesień pierwsza linia 220 kV: Janów -Łagisza mgr inż. Tomasz Zdun

7 Sterowanie KSE w latach 50Jedyne narzędzie dystrybutora: telefon Budowa sieci resortowej: łącza dzierżawione od PPTT własne łącza (kablowe i napowietrzne) energetyczna telefonia nośna (ETN) Sieć łączności: warstwa ruchowa (uprzywilejowana) warstwa administracyjna mgr inż. Tomasz Zdun

8 Sterowanie KSE w latach 50Dyspozytornia: łącznica dyspozytorska (na 10 linii) telefony linii miejskich częstościomierz rezonansowy (dokładność 0.5 Hz) Krystalizacja metod działania służb dyspozytorskich Instrukcje prowadzenia ruchu mgr inż. Tomasz Zdun

9 KSE w latach 60 Stan rozwoju systemu na koniec roku 1960:Moc zainstalowana: 6316 MW Zapotrzebowanie maksymalne: 5300 MW Długość linii 220 kV: 1660 km Długość linii 110 kV: 9140 km mgr inż. Tomasz Zdun

10 KSE w latach 60 1960: pierwsze połączenia międzynarodowe liniami na napięciu 220 kV: Skawina - Liskowiec (CSRS) Mikułowa - Berzdorf (NRD) 1964: pierwsza linia 400 kV Mikułowa - Joachimów (317 km) Dynamiczny rozwój bazy wytwórczej (bloki 120 oraz 200 MW) mgr inż. Tomasz Zdun

11 Sterowanie KSE w latach 60Nowa dyspozytornia w PDM dwustanowiskowy pulpit roboczy półautomatyczna łącznica dyspozytorska, dwustanowiskowa, 40 linii rejestrator częstotliwości (dokładność 0.05 Hz) tablica dyspozytorska dla sieci 220 kV oraz 400 kV mgr inż. Tomasz Zdun

12 Sterowanie KSE w latach 60Pierwszy analogowy pomiar mocy z elektrowni Jaworzno 2 (największy wytwórca, 300 MW) metoda częstotliwości impulsów prostokątnych (od 5 do 15 Hz) w paśmie nadakustycznym Instalowanie dalszych pomiarów: większe elektrownie linie międzynarodowe Regulator ARCM - Automatyczna Regulacja Częstotliwości i Mocy mgr inż. Tomasz Zdun

13 Sterowanie KSE w latach 60Szybki rozwój KSE - konieczność zapewnienia pełnej identyfikacji stanu pracy Pojedyncze pomiary telemetryczne nie były w stanie temu sprostać Przełom 60/70 - pojawienie się telemechaniki cyfrowej cykliczny przesył wielu (64) informacji ze stacji w systemie podziału czasu urządzenia importowane krajowe urządzenia UTJ-64 mgr inż. Tomasz Zdun

14 Analizatory analogowePierwsze urządzenia obliczeniowe do planowania pracy systemu Początkowo proste układy prądu stałego, następnie złożone modele prądu zmiennego Urządzenia kłopotliwe w obsłudze jedyne urządzenia do obliczeń mocy i zwarć mgr inż. Tomasz Zdun

15 KSE w latach 70 Bardzo szybki rozwój KSE Rozbudowa sieci 400 kVPołączenia transformatorowe 400/220 ( MVA), 400/110 (250 MVA), 220/110 (160 MVA) Rozbudowa sieci 110 kV Wzrost bazy wytwórczej: bloki 200 MW, bloki 500 MW w Kozienicach, el. szczytowo-pompowa Porąbka-Żar mgr inż. Tomasz Zdun

16 KSE w latach 70 Rozwój sieci opóźniony w stosunku do bazy wytwórczejPojawienie się „wąskich gardeł” Problemy z wyprowadzeniem mocy z elektrowni Automatyka odciążająco-rozcinająca Niedobór mocy i ograniczenia w dostawie energii mgr inż. Tomasz Zdun

17 KSE w latach 70 Połączenia międzysystemowe 400 KV:Mikułowa - Kiesdorf (NRD) Wielopole - Liskowiec/Noszowice (CSRS) Resdorf (NRD) - Hradec (CSRS) Połączenie systemu z systemem ZSRR (1979) Linie 750 kV Dotychczas moc systemu: MW (Polska, NRD, CSRS, Węgry, Rumunia, Bułgaria) Po połączeniu: MW mgr inż. Tomasz Zdun

18 Struktura organizacyjna służb dyspozytorskichLikwidacja Okręgu Dolnośląskiego Państwowa Dyspozycja Mocy 5 Obszarowych Dyspozycji Mocy 33 Zakładowe Dyspozycje Ruchu 212 Rejonowych Dyspozycji Ruchu mgr inż. Tomasz Zdun

19 Sterowanie KSE w latach 70Dyspozytornia (rozbudowana stopniowo w drugiej połowie lat 60) dwa stoły dyspozytorskie system nagrywania rozmów schemat dyspozytorski tablice do instalowania mierników system precyzyjnego pomiaru czasu system regulacji częstotliwości (ARCM i RRC) system sygnalizacji alarmów mgr inż. Tomasz Zdun

20 Sterowanie KSE w latach 70Duża liczba pomiarów (ponad 100) - ograniczone możliwości ludzkiej percepcji oraz brak miejsca 1971: zakup systemu CDC (Control Data Corporation) system wielokomputerowy analizy off-line: model CDC 3170 (jedna z największych w Polsce) analizy on-line: zespół dwóch maszyn CDC serii 1700, SC 1774 (pełne rezerwowanie) mgr inż. Tomasz Zdun

21 System CDC Brak gotowego oprogramowaniaUruchomienie narzędzi do akwizycji danych Po dwóch i pół roku wdrożenie systemu Liczne awarie wynikające z: usterki sprzętowe, programowe i urządzeń zewn. telemechaniki: odwrotna polaryzacja złe skalowanie mgr inż. Tomasz Zdun

22 System CDC System SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)Narzędzia do akwizycji (zbierania) danych Weryfikacja danych - wykrywanie błędów Raportowanie zmian Sygnalizowanie przekroczeń Wizualizacja układów połączeń Sterowanie pracą elektrowni pompowych mgr inż. Tomasz Zdun

23 Inne systemy SCADA Instalowanie systemów SCADA w ODMSystem Landis Gyr/DEC - ODM Katowice System Ex firmy Elkomtech - pozostałe ODM mgr inż. Tomasz Zdun

24 KSE w latach 80 Kryzys gospodarczy - spadek zużycia energiielektrownia szczytowo-pompowa Żarnowiec Elektrownie: Połaniec, Bełchatów, Opole Rozbudowa sieci 400 kV (zaprzestanie rozbudowy sieci 220 kV) linia Rzeszów - Chmielnicka (750 kV, zdolność przesyłowa 2000 MW) mgr inż. Tomasz Zdun

25 Sterowanie KSE w latach 80 i 90Pojawienie się mikrokomputerów PC - decentralizacja obliczeń, likwidacja CDC 3170 w roku 1990 : poszukiwania nowego systemu on-line, wybór systemu DYSTER system wieloprocesorowy marzec pożar CDC S.C (system pracował 22 lata) mgr inż. Tomasz Zdun

26 Sterowanie KSE w latach 80 i 90Instalowanie systemu Ex w KDM 1996: uruchomienie systemu DYSTER Sieć światłowodowa (przepustowość: 2.4 Gb/s) Nowa generacja telemechaniki: MST-Ex oraz Harris transmisja dużej liczby sygnałów możliwość telesterowania mgr inż. Tomasz Zdun

27 KSE w latach 90 Odłączenie od systemu ZSRRPowstanie grupy CENTREL (Polska, Czechy, Słowacja i Węgry) Przyłączenie do systemu Europy Zachodniej UCTE 1 X powstanie PSE S.A. Powstanie samodzielnych jednostek: elektrownie, zakłady energetyczne mgr inż. Tomasz Zdun

28 Aktualny stan systemu dyspozytorskiegoSystem DYSTER funkcje SCADA (zbieranie i prezentacja danych) funkcje EMS - Energy Management System (analizy niezawodnościowe, optymallizujące oraz planowanie pracy) Przystosowanie działalności do zasad rządzących wolnym rynkiem Rynek Energii Elektrycznej i Giełda Energii mgr inż. Tomasz Zdun

29 Wzrost mocy zainstalowanej i zapotrzebowania na moc w KSE w latach 1950-200