Hintergrundsystem für den Netzbetrieb - eine Intranet-Lösung Michael Kreutz www.dutrain.de michael.kreutz@dutrain.de 6. Arbeitskreis-Symposium Netzleittechnik Hamburg, 13.-14. Juni 2002

Was versteht man unter einem Hintergrundsystem? Führungsfunktionen & Systeme Primäranalyse Sekundäranalyse Prozessführung Entscheidungshilfen Echt - Zeit Online ( prozessnah ) Offline ( prozessfern ) SCADA EMS/HEO Hintergrundsysteme Überwachen Netzanalyse Betriebsrealistische · Netz · Topologiebestimmung Simulation · Zuverlässigkeit · State Estimation · Analysen · Abschaltleistung · Ausfallrechnung · Präventivmaßnahmen · Übergabeleistung · Kurzschlussrechnung · Korrektivmaßnahmen St euern · Grenzwertbetrachtung · Freigabeprüfungen · Fernschalten Schaltüberprüfung · Optimierung · Fernstufen · Lastflussrechnung Energieeinsatz · Schaltanweisen Momentan - Optimierung Energieaustausch Regeln · Spannungsprofil Prognosen · Sollwertvorgaben · Netzver luste · Validierung · Energieeinsatz Netzausbau Netzumbau

Warum benötigt man ein Hintergrundsystem? Unterstützung für den Operator durch die Sekundäranalyse als Entscheidungshilfe ist heute wichtiger denn je: höhere Operatorauslastung höhere Betriebsmittelauslastung Entscheidungen müssen immer schneller getroffen werden sich schnell ändernde Situationen

Beispiel-Szenarien Spontane Anfrage um 8:00, ob um 12:00 eine Leitungsfreischaltung erfolgen kann oder ob für morgen günstig eingekaufte 100MW Probleme bereiten: Funktioniert das für die morgigen Kraftwerks-/Lastprognosen ohne Grenzwertverletzungen? Geht das auch bei Kraftwerksausfall? Wie stellt sich die Situation bei geändertem Lastverlauf dar? ...?

Anforderungen des Netzbetriebs an ein HGS kontinuierliche Verläufe müssen simulierbar sein (schneller als in Echtzeit) eine betriebsrealistische Darstellung ist notwendig die Handhabung des Systems muss ebenfalls betriebsrealistisch sein Diese Anforderungen erfüllt von Hause aus ein Operator-Training-Simulator.

Ausgangspunkt für ein Hintergrundsystem Einsatz eines bestehenden Simulators auf veralteten Workstation für das Operator-Training Betriebsführer nutzten den Simulator während des Trainings schon als Hintergrundsystem Simulation war an ihre Grenzen gestoßen Einsatz als Hintergrundsystem im EVU war undenkbar Entschluss zur Portierung des Systems unter Beibehaltung der bestehenden Funktionalität plus neuer Funktionen zum PowerSystemHandler (PSH)

Anforderungen an den Operator-Training-Simulator Modelle für Lasten, Kraftwerke, Schutz, PSG, Traforegler, ... effektive und flexible Aufdatung des Systems (GDL) flexibler Hard- und Softwareaufbau eine eindeutige Schnittstelle für Datenein-/ausgabe

Hard- und Software-Charakteristika PC LINUX TCP/IP über 100Mbit Ethernet Client-Server-Aufbau eine einheitliche Interprozess-Kommunikation

Schnittstelle für Datenein-/ausgabe auf ASCII-Basis Office-Welt offline Snapshot online

Schnittstelle für Datenein-/ausgabe auf ASCII-Basis Netz '''ANF ''380 'ENG_W [LS = AUS QIT / 08:00:00] '''ANF ''TRAF'403 [STUF = 11STL / 08:13:42] Kraftwerke '''ZB ''A 'BETRIEB [P.SOLL = 98.400MW / 08:30:00] '''ZB ''A 'BETRIEB [U.SOLL = 103.500PZ / 08:30:00] Lasten '''BZL ''10 'A_PNOM [SLAST*HOEHE = 25.000PZ / 08:35:00]

Beispiel einer Simulatorkonfiguration System Operator Arbeitsplatz Arbeitsplatz 1 2 Ethernet Regional Operator Regional Operator Regional Operator Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz 1 2 1 2 1 2 Trainerplatz Trainerplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz Arbeitsplatz 1 2 1 2 3 Windows Steuerung und Überwachung des Trainings Drucker

Beispiel eines Trainingskurses in Duisburg

Zentrales Informationssystem mit einheitlicher Datenbasis Idealfall einer Intranet-Lösung Arbeitsvor- bereitung Öffentlich-keit Planung Netzbetrieb Handel Abteilungsübergreifendes Arbeiten wird gefördert Zentrales Informationssystem mit einheitlicher Datenbasis Es existiert nur eine Datenbasis aus der alle ihre spezifischen Info‘s beziehen Systemkosten werden auf mehrere Stellen verteilt

Von der Einzelsystem-Lösung zur Intranet-Lösung Arbeitsvor- bereitung Öffentlich-keit Planung Netzbetrieb Handel PSH DB1 DB2 DB3 SCADA PSH-Archive

Beispielhafte Abteilungskonfiguration Abteilungs-Ebene Netzbetrieb Benutzer-Ebene DB1 DB2 DB3 Datenbank-Ebene Szenario-Ebene SCADA Archiv1 Archiv2 Archiv3

Stand der Umsetzung Anforderungen an eine Intranet-Lösung Umsetzung beim PSH Verwaltung mehrerer Datenbanken im Training angewendet Verwaltung mehrerer Archive im Training angewendet flexibler Hardwareaufbau im Training angewendet Schnittstellen zum Datenaustausch umgesetzt auf einheitlicher ASCII-Basis Kommunikation im Intranet einheitliche Interprozess-Kommunikation Kopplung an das SCADA-System machbar über Konverter (einheitliche Schnittstelle) Kopplung mit neuen Programmen machbar über Konverter (einheitliche Schnittstelle)

Anforderungen für die Integration in das EVU-Intranet Netzwerkanbindung mit entsprechender Bandbreite evtl. vorhandene Firewall den Bedürfnissen anpassen Benutzerverwaltung Datenbankverwaltung (Netz, Szenarien) X-Server für Rechner anderer Betriebssysteme (Windows) HTML-Server

Einsatz bei einem städtischen EVU momentane Verwendung: vorausschauende betriebliche Betrachtungen Training des Verhaltens neuer Betriebsmittel vor der Inbetriebnahme Betriebsstudien zukünftiger Netzstrukturen

Einsatz bei einem städtischen EVU heute SCADA morgen PSH DB1 DB2 Konverter DB3 PSH-Archive