ACE Séminaire TUSéminaire sur l’automatisation de postes Montréal 1er novembre 2000 ACE experts-conseils Integration & Automation LES RELAIS DE PROTECTION NUMÉRIQUE nDes fonctions

Séminaire sur l’automatisation de postes

Montréal1er novembre 2000

ACE experts-conseils Integration & Automation

Présentation par:

Mario LeHoux ACE experts conseils inc.

Consultant en ingénierie Intégration et automatisation dans le domaine

utilitaire




nL’Intégration des nouvelles technologies numérique dans les sous-stations électriques

n Les opportunités de projets :

•Modernisation (retrofit),•nouvelles installations (utilitaires/industrielles)

n Les technologies de l’information dans nos sous-stations électriques une réalité

nTransparent UTILITY une avenue intéressante à considérer !•TCP/IP 10Mb/s, 100Mb/s, 1Gb/s …

•Internet, intranet, WEB

•Inter-opérabilité

•Investissement et strategie




Oscillo

RTU télé-commande

Sous-stations “HÉRITAGE “

n Projets potentiels: MODERNISATIONS deinstallations

n La situation de chaque sous-station est le résultatdes additions d’équipements à travers des annéeset du cycle de l’évolution des installations selon lestechnologies disponibles à l’époque;

• Électro-mécanique• Électronique analogique• Hybride numérique/analogique• Processeur/communication

n Le concept “ un équipement une fonction”n Absence d’intégration entre les divers équipementsn Protocoles propriétaires

Conduite & Synoptique

Automatisme

Meter

Annonciateur

Commande

L’importance de bien connaître le portrait del’installation et de son passé permet d’avoirune vision plus claire du futur

ECE

Protection




La présence des IEDs dans les sous-stations électriquesLa présence des IEDs dans les sous-stations électriquesUNE RÉALITÉ en pleine explosion (multi-vendors)UNE RÉALITÉ en pleine explosion (multi-vendors)

n Protection numérique• Schneider SEPAM• Alstom• ABB• GE• Schweitzer• APT• Basler

n Mesurage “Smart meter”• SquareD PowerLogic• Bitronics• PML• Powermonitor AB

n Monitoring• Momentum CBM• Syprotec• TMP

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MENU

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SETTINGS IN USE

TROUBLE

CLOSED

OPEN

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TROUBLE

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SETTINGS IN USE

PICKUP

ALARM

AR LOCKOUT

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AR ENABLED

TRIP

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FEEDER 1

PICKUP

ALARM

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PICKUP

ALARM

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FEEDER 4

PICKUP

ALARM

AR LOCKOUT

AR IN PROGRESS

AR ENABLED

TRIP

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FEEDER 5

F35 MULTIPLE FEEDER MANAGEMENT RELAY

PICKUP

ALARM

TRIP

TEST MODE

TROUBLE

IN SERVICE

STATUS

USER 3

USER 2

USER 1

RESET

NEUTRAL/GROUND

PHASE C

PHASE B

PHASE A

OTHER

FREQUENCY

CURRENT

VOLTAGE

EVENT CAUSE




LES RELAIS DE PROTECTION NUMÉRIQUELES RELAIS DE PROTECTION NUMÉRIQUE

n Des fonctions multiples tel que25,27,32,49, 50,51,62,87,94…

n Multiples réglagesn Séquence logiquen Mesurage completn Affichage (IPM)n Signalisationsn Lien de communicationn Télécommandesn Enregistrement Chronologique

Evènement ECEn Oscillopertubographie

OscilloECE

RTU télé-commandeAutomatismeMeter

AnnonciateurCommandeProtection

Entrées CA, CC

analogiques,TOR

DisjoncteurAlarmes

Signalisations

Relais protection numérique

Lien de communicationaccès aux données, commandes, réglages ...




Nouvelles orientations imposent de revoir la façonNouvelles orientations imposent de revoir la façond’aborder les fonctions et les tâchesd’aborder les fonctions et les tâches

n Distribution des tâches et fonctions àtravers un ensemble d’éléments

• Protection• Commande• Télé-commande• Automatisme• Mesurage• Annonciateur• Conduite• ECE• Oscillo

n Distribution de l’information dans unearchitecture (démocratisation)

• accès et partage• Élimination du dédoublement

n La communication l’élément capital• L’architecture réseau• Le ou les protocoles

n Éléments fédérateurs (inter-opérabilité)• réseau, sous-réseau, (bridge)• PLC/RTU• IEDs

n Décloisement des champs(INTÉGRATION)

• Protection, commande, automatisme• Exploitation, maintenance• spécialistes/généralistes• Informatique, réseautique• organisation du travail




Architecture DISTRIBUÉE physiquement et fonctionnellement

50 51

94

87

27 25

50

94

50

94

mesurage

Oscillo

Meter

ECE

Automatisme

RTU télé-cde

Conduite

Annonciateur

Commande

Oscillo

ECE

Automatisme

RTU télé-cde

Annonciateur

Commande

Protection

Oscillo

ECE

Automatisme

RTU télé-cde

Annonciateur

Commande

Meter

Réseau

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TROUBLE

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SETTINGS IN USE

PICKUP

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ALARM

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AR LOCKOUT

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ALARM

AR LOCKOUT

AR IN PROGRESS

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TRIP

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FEEDER 5


PICKUP

ALARM

TRIP

TEST MODE

TROUBLE

IN SERVICE

STATUS

USER 3

USER 2

USER 1

RESET

NEUTRAL/GROUND

PHASE C

PHASE B

PHASE A

OTHER

FREQUENCY

CURRENT

VOLTAGE

EVENT CAUSE

Relais protectionPLC




Router

Réseau Intranet (WAN)

Concept de Transparent UTILITYConcept de Transparent UTILITY

Firewall

Internet

WEBClient

WEB Server

WEB Server

Réseau SS de supervison TCP/IP

E

C

NORMALFAILPICKUPRECLOSER OUT

SYSTEM RESET

TIMEINSTANTANEOUSFREQUENCYNEGATIVE SEQUENCE

TARGET RESET

STATUS TARGETS

ABCN

DPU2000R

NetworkPartnerV1.0

WEB ClientExploitationMaintenance

WEB ClientSupervision

Étude analyse

Sous réseau IEDs




Technologie WEB basé sur les modules Ethernet PLCFonctionnalité résidante sur le module

Module+

Logiciel

Logiciel de configuration ‘Web utility’

140 NOE 711 10

Web Serverfirmware

Quantum

TSX ETY 110 WS

Premium

Web Serverfirmware

•Interface grahique•Commande•Réglage•Maintenance•Analyse et consultation




TRANSPARENT UTILITYOutils de paramètrage

Prêt à utiliser : • Hôte PLC Hardware Diagnostic• Variable d’animation Tables (%M, %S, %K / addresses)• Sécurité de base par défaut (1 Usager & Password)

PL7 / CONCEPT

pour configurer lemodule @ IP dans lePLC

Personalisation :• Affichage du “LOGO” sur les pages Web• Assignation des noms Usager et des mots de Passe• Application PLC & Symboles +restriction des variablesd’access

WEB UTILITYFactoryCast outil pouradapter les pages etassigner les variablesPLC

OUVERTURE Personalisation “HOME PAGE”L’utilisateur définie pages et applets

• avec le domaine requis ou sécurisé• la capacité d’afficher les variables

Frontpage, Word97, …ou autres … pourconcevoir des pages WEB




DEMO application

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TROUBLE

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PICKUP

ALARM

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AR IN PROGRESS

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FEEDER 1

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FEEDER 2

PICKUP

ALARM

AR LOCKOUT

AR IN PROGRESS

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FEEDER 3

PICKUP

ALARM

AR LOCKOUT

AR IN PROGRESS

AR ENABLED

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PICKUP

ALARM

AR LOCKOUT

AR IN PROGRESS

AR ENABLED

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BREAKER OPEN

FEEDER 5


PICKUP

ALARM

TRIP

TEST MODE

TROUBLE

IN SERVICE

STATUS

USER 3

USER 2

USER 1

RESET

NEUTRAL/GROUND

PHASE C

PHASE B

PHASE A

OTHER

FREQUENCY

CURRENT

VOLTAGE

EVENT CAUSE

GE UR L90Quantum

SEL 501

Ia: 128Adual universalovercurrentdual universalovercurrent

SEL 501

SEL 2020

DNP3

Modbus +

Bitronics

CM 4000

TCP/IP modbus

SEPAM 1000+

Bridge

MiCOM

Bridge

ABB DPU2000

E

C

NORMALFAILPICKUPRECLOSER OUT

SYSTEM RESET

TIMEINSTANTANEOUSFREQUENCYNEGATIVE SEQUENCE

TARGET RESET

STATUS TARGETS

ABCN

DPU2000R

NetworkPartnerV1.0

SCADAGUIWEB Client

ExploitationMaintenance

WEB Server

INTRANETFIREWALL

Explorer

WEB Server




n Réduction du temps d’intégrationn Réduction de l’espace panneaun Élimine une portion importante de câblage

par l’accès des donnéesn Indépendance des consommateurs par

rapport aux manufacturiers (une marquemur à mur), l’approche multi-vendors offremeilleur rapport Qualité/$ , produit à trèslarge production avec le standard (UTILITY)

n Réduit le coût des automatismes par ladimunition du nombre E/S déjà disponiblesur le réseau (PLC)

n Ouvre un univers de possibilités dans lagestion de l’énergie

• Protection adaptative• Indice de continuité• gestion des pointes et surcharges

n Permet d’intégrer par la cueilletted’informations et les données pour lagestion de maintenance préventive duparc d’équipements

n Inter-opérabilité basé sur un cadre(protocoles standards)

n Optimisation du plein potentiel del’équipement choisi pour les tâches àréaliser (permutateur)

• PLC• smart RTU• smart METER• relais de protection numérique

n Possible d’implanté progressivement etrépond très bien aux besoins demodernisation

Intégration numérique IED’sAVANTAGES




Transparent UTILITYANALYSE

n Basé sur TCP/IP technologie• mature, bon marché, répandu• Fibre optique 10&100base FL• Switch, bridge, router, firewall

n Utilisation de la technologie INTERNETà très grande diffusion

• coût logiciel nul• réseautage à très bas prix• ressource technique largement disponible• universalité des formats d’échanges

n Conduite locale ou distante à temps réel• Alarmes, charges, diagnostics,

production, états des disjoncteurs...n Coût d’accès distante …WWWn Démocratisation de l’information pour

l’ensemble des intervenants• appareillage• protection (réglage)• analyse pour la maintenance,

exploitation, conception

n IPM standards (petite application)• Élimine la présence du PC dans la sous-

station• Aucune gestion des droits logiciel et des

sources et aucun coût de copies• Une source unique au PLC• Simplicité d’usage• Sûreté du OS/PLC (absence de virus)• Augmentation du MTBF

n Multi-vendors disponibles• SquareD CM 4000, Premium, Quantum

n Possibilité d’inplanté progressivementModernisation partiel

n Coût carte Ethernet standard ($1,8K) etavec Web server ($ 2,6K)…

n faiblesse la mémorisation (historique)des solutions, FTP sur des unités dédiésou des PC tel que les rapports CM 4000

n Sécurité… plusieurs solutions mais celaexige une analyse du cas




ACE votre partenaire en INTEGRATION et AUTOMATISATION

n GAMME des SERVICESn Ingénierie de projetn Conception de systèmen Protection & Contrôlen Intégration des protectionsn Architecture de systèmen Communications, réseautagen Assemblage et cabinetn Programmationn Essais en usine (FAT)n Documentationn Installation & mise en routen Essais d’approbation fonctionnelsn Formation techniquen Service d’entretien et de supportn Étude technique et avant-projet n Analyse économique

n Expériences + 10 annéesn Reconnu pour la qualité

techniquen Équipe dynamiquen Expertises techniques

n DOMAINES• Sous-station électrique• Production et transport• Poste de conduite• Centrale • Usine • Distribution électrique




ACE vous offre son expertise pour vos applications

n Intégration: n Protection et Commande ;n Relais de protections numériques ;

(relais: K, GE Multilin UR et SR,Schweitzer, ABB DPU, SchneiderSepam, Micom, )

n IEDs de mesurage numériques ( Smartmeter: PML, SquareD, Bitronics, AB,)

n Réseaux de communications et diversprotocoles (Modbus, DNP3, Courier,HNZ, FIP, H1, Profibus, UCA2,UniTelway, GE SNP) ;

n IPM, SCADA industriels ( US Data,WonderWare, Citec, Process Windows,Quindar,…) ;

n Enregistrement chronologiqued’évènement (SER, SOE) ;

n Programmation des automatesprogrammables et des RTU ;

n Serveur WEB intégrer aux unités decommandes ;

n Diagnostic pour la maintenance ;n Oscillo-perturbographie, (wave

capture, DFR) ;

n Automatismes:n Load shedding;n Régulation de tension des

changeurs de prise LTC ;n Isolation des défauts ;n Rétabliseur de service ;n Manœuvre de banc de

condensateur FP ;n Permutateur de ligne ;n Système d’îlotage ;n Gestion de la pointe ;n Abaissement de tension ;n Automatisation d’appareil

haute tension ;n Protection adaptative ;n Optimisation de l’indice de

continuité ;n Démarrage de machine

tournante ;n Évacuateur de crue ;n Réservoir oléopneumatique

n Monitoring :n Transformateurs ;n Disjoncteurs ;n Lignes souterraines ;n Groupes & machines

tournantes;n Service auxiliaire ;n La consommation et de la

charge ;n Des protections ;n Qualité de l’onde ;

Documents

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