Transelec, führender Anbieter von Hochspannungssystemen in Chile, stärkt sein Leitungsnetz und seine Betriebssicherheit

Die SCADA-Plattform PcVue wurde ausgewählt, um das Chiles größtes elektrisches Umspannwerk Alto Jahuel zu steuern.

Das Umspannwerk Alto Jahuel

Das Unternehmen
Transelec ist der wichtigste Betreiber von Hochspannungssnetzen in Chile mit einer Leitungslänge von fast 10.000 Kilometern mit mehr als 60 Umspannwerken und reichtvon der Region Arica y Parinacota bis zur Region Los Lagos. Mit mehr als 70 Jahren Erfahrung im Energiesektor besitzt das Unternehmen große Expertise und bietet Arbeitsplätze für mehr als 500 Arbeitnehmer. Als bedeutendster Leitungsnetzbetreiber in Chile ist das Unternehmen zudem ein wichtiges Element beim Aufbau des Landes, da es Elektrizität für 98 Prozent der Bevölkerung vom Norden bis in den größten Teil des Südens transportiert und damit einen Anteil von 84,5 Prozent am nationalen Elektrizitätsnetz erreicht.

Transelec arbeitet kontinuierlich am Ausbau seines Elektrizitätsnetzes, mit dem Ziel, es robuster zu machen für die Einbindung von erneuerbaren Energiequellen.Man treibt zugleich die Dekarbonisierung des Energiemixes voran. Eigentümer von Transelec ist ein Konsortium aus dem kanadischen Pensionsfonds British Columbia Investment Management Corp., einem Investmentfondsanbieter im öffentlichen Sektor sowie dem chinesischen Netzbetreiber China Southern Power Grid International.

Die Hauptaufgabe von Transelec ist es, ein unterbrechungsfreies Elektrizitätssystem bereitzustellen, das elektrische Energie über Hochspannungsleitungen von den Kraftwerken in die Städte und zu Nutzern in Industrie und Bergbau transportiert. Umspannwerke wandeln dabei die Energie in Niederspannung um, um sie an die Endverbraucher zu verteilen, und fördern so ihre Lebensqualität und damit die Entwicklung des Landes.

Das größte Umspannwerk des nationalen chilenischen Elektrizitätssystems ist das Umspannwerk Alto Jahuel mit einer installierten Leistung von 2.554 MVA, das sich in der Metropolregion Santiago befindet. Es stellt sämtliche Spannung zur Verfügung, die im chilenischen Übertragungsnetzsystem existieren: 500, 220, 154, 110, 60 und 13.2 Kilovolt.

SCADA-Projekt für die Stromversorgung
Zum Aufbau eines Überwachungs- und Steuerungssystems für das Umspannwerk Alto Jahuel beauftragte Transelec den chilenischen Systemintegrator Scadatech, einen Spezialisten für die Entwicklung und Implementierung von SCADA-Systemen. Aufgrund seiner umfassenden Engineering-Kompetenz für elektrische Versorgungssysteme wählte das Unternehmen für die automatisierte Überwachung und Steuerung der sieben Standorte des Umspannwerks die vielseitige Plattform PcVue Solutions des französischen Softwareunternehmens Arc Informatique.

Anfangs besaß Transelec für eine Überwachung der einzelnen Leitungsnetze von den Kontrollräumen aus keine lokalen Schnittstellen, die direkt mit den verschiedenen Bereichen verbunden waren, so dass die Operationen direkt an der Schaltanlagensteuerung durchgeführt werden mussten. Scadatech empfahl deshalb die SCADA-Lösung von PcVue als skalierbare und multifunktionale Plattform. Diese ermöglicht einerseits die Integration zukünftiger Anforderungen und verringert zudem bei der Umsetzung von Steuerungsaufgaben das Risiko für das Bedienungspersonal durch Zugriff und Bedienung direkt in den Kontrollräumender einzelnen Standorte .

Technisch erlaubt die Anwendung die direkte Integration in den MMS-Protokollstandard IEC61850, zusätzlich zum DNP 3.0-Protokoll, das als Grundlage für das Projekt gewählt wurde, sowie die flexible Programmierung innerhalb der PcVue-Plattform. Diese ermöglicht zum Beispiel eine dynamische farbige Darstellung der Spannungspegel in den einpoligen Übersichtsschaltplänen des Umspannwerks nach dem bei Transelec verwendeten Standard, mit dem verschiedene Alarmierungsarten über die Farbgebung angezeigt werden.

Ebenso ermöglichen die HMI-Stationen die Echtzeit-Visualisierung von Status und Messwerten des elektrischen Systems. Zudem dienen sie der Fernsteuerung und der Bedienung der mikroprozessorgesteuerten elektronischen Geräte (IEDs) im Feld und gewährleisten so die vollständige Steuerung und Überwachung des bestehenden elektrischen Systems. Für die Steuerung und Überwachung der verschiedenen Anzeigeformen, etwa einlinige Leitungspläne, Alarme und Ereignisse, Kommunikationsdiagramme und andere Bereiche, wurde auf der rechten Seite des Bildschirms ein Menü konfiguriert, das die Navigation zwischen den verschiedenen Bereichen erleichtert, so dass der Bediener alle Aufgaben lokal ausführen kann.



Die grafische Benutzeroberfläche bietet eine übersichtliche Darstellung aller nötigen Informationen

Das projektierte Überwachungssystem für die verschiedenen Leitstände nutzt die Standardprotokolle DNP 3.0 und MMS nach IEC 61850 sowie neu installierte Touchscreens zur Bedienung der in PcVue integrierten Anwendungen. Die Anwendung sammelt die Daten der NTX-U57-Steuerungen, mit denen die Telegyr-Fernwirkgeräte nachgerüstet wurden, um die RTU-Datenbank über das DNP 3.0-Protokoll zu jedem der zugehörigen Displays zu senden.

Als Architektur wurde eine sternförmige Verbindung gewählt, bei der die Displays in jedem Leitstand unabhängig angeschlossen sind. Die Datenerfassung ist so unabhängig von der Glasfaserverbindung zum Serverraum im Umspannwerk. Stattdessen arbeiten die Displays in jedem Leitstand als Stand-alone-Geräte. Zu den in die lokalen HMIs integrierten Geräten gehören Steuerungen, Schutzrelays, Switches und Stromzähler von Herstellern wie ABB, Siemens, General Electric, Schneider Electric oder Cisco. Diese Unabhängigkeit von Geräteherstellern ist einer der großen Vorteile der markenoffenen PlattformPcVue, die sich leicht an Geräte jedes Hersteller anpassen lässt.



Touch-Screens ermöglichen die flexible Darstellung von Leitungsnetzen und Flussdiagrammen

Für den Systemintegrator Scadatech ist es gerade die native Unterstützung für unterschiedlichste elektrische Übertragungsprotokolle, die den Ausschlag gab für die Wahl der Lösung von PcVue. Diese Eigenschaft erhöht die Verfügbarkeit des Systems erheblich, indem sie Fehlerquellen beseitigt und die Entwicklungszeit verkürzt. Die verschiedenen Anwendungen und Schnittstellen müssen nicht einzeln konfiguriert werden , wie es im Bereich der elektrischen Energietechnik bei der Integration von Kommunikationsprotokollen im Allgemeinen geschieht. Zudem half es Scadatech im Bieterprozess, dass die PcVue-Plattform höchste Qualitätsstandards zu einem sehr wettbewerbsfähigen Preis bietet.

Für Transelec zählte der zuverlässige und bestmögliche operative Betrieb des elektrischen Übertragungssystems sowie vor allem die Sicherheit der Mitarbeiter und der Kunden des Unternehmens. Nicht zuletzt besitzt PcVue wichtige Elemente, die die Computersicherheit gewährleisten. Die Software ist damit ein Schlüsselfaktor, der die Sicherheit für die Menschen erhöht und den Fernzugriffin den Leitstellen für alle Spannungsbereiche deutlich verbessert.

Derzeit entwickelt Scadatech mit PcVue eine Anwendung, die die lokale Kontrolle der Spannungsebenen auf die allgemeine Überwachung des gesamten Umspannwerks mit einem zentralen SCADA-System in Alto Jahuel ausdehnt, und es den Betreibern im Falle eines Ausfalls der Haupt-SCADA von Transelec so ermöglichtdirekt einzugreiefen. Die Anwendung ermöglicht auf drei Großbildschirmen eine allgemeine Anzeige des gesamten Umspannwerks einschließlich der sieben Spannungsebenen. Ebenso die Überwachung der lokalen Netzwerkkomponenten über das SNMP-Protokoll, Temperatur und Status jedes der mehr als 90 in den Ebenenen installierten NTX U57-Controllerkarten ,sowie des allgemeinen Status der Kommunikation zwischen dem Umspannwerk-Gateway und den verschiedenen Spannungsebenen.



NTX-U57-Steuerungen

Als Kommunikationsprotokoll wird IEC-60870-5-104 verwendet, da die Überwachung über vorhandene Datenbanken im zentralen SCADA-System von Transelec erfolgt. Dies ermöglicht zugleich, den korrekten Betrieb der Kommunikation innerhalb des Systems zu überprüfen.

Gemeinsam mit seinem Systemintegrator Scadatech vertraut Transelec damit für die elektrische Steuerung und Überwachung des Umspannwerks Alto Jahuel weiterhin auf die Zuverlässigkeit der PcVue-Software. Aufgrund der Anpassungsfähigkeit von PcVue an unterschiedliche Computerarchitekturen sowie wegen der einfachen Datenanalyse, die dem Betreiber eine schnelle Entscheidungsfindung ermöglicht, wurde die Plattform auch auf andere Bereiche des Energieversorgers erweitert.

Highlights des Projekts

Die Aufgabenstellung
• Mit einer installierten Leistung von 2.554 MVA die größte Kapazität in Chiles gesamtem nationalem Eenergieversorgungssystem
• 7 Felder für alle Spannungsebenen im chilenischen Übertragungssystem: 500 kV, 220 kV, 154 kV, 110 kV, 60 kV und 13,2 kV
• Keine lokalen HMIs für die Überwachung der Felder von den mit Ihnen verbundenen Kontrollräumen aus, so dass die Operationen direkt an der Schaltanlagensteuerung durchgeführt wurden

Der Nutzen
• Skalierbare und multifunktionale Plattform für eine leichte Integration zukünftiger Anforderungen
• Verringertes Risiko für das Bedienungspersonal
• Direkte Integration in den MMS-Protokollstandard IEC61850, zusätzlich zum DNP 3.0-Protokoll
• Echzeit-Visualisierung von Status und Betriebswerten des elektrischen Systems
• Fernsteuerung der Intelligenten elektrischen Feldgeräte und des vorhandenen elektrischen Systems
• Displays mit unabhängigem Anschluss für jeden Bereich, die als Stand-Alone-Geräte arbeiten
• Gewährleistung der Computersicherheit für einen zuverlässigen Dauerbetrieb sowie der Sicherheit von Mitarbeitern und Kunden
• Hohe Systemverfügbarkeit
• Schnelle Entscheidungsfindung durch die Betreiber

Weitere Informationen:
‒ Erfahren Sie mehr über die SCADA-Lösung von PcVue zur Fernüberwachung und Steuerung von Energieerzeugungssystemen und wie diese durch den Einsatz von PcVue nachhaltiger werden
- Laden Sie die Broschüre „Solutions for Power“ herunter