PAŃSTWOWA WYŻSZA

SZKOŁA ZAWODOWA

w ELBLĄGU

INSTYTUT

POLITECHNICZNY

Karol Speizer

Marek Uzdowski

ADIOWE

TEROWANIE

YŁĄCZNIKAMI

IECI

LEKTROENERGETYCZNEJ

Elbląg 2005

1. Spis treści

1. Spis treści
2. Wstęp
3. Łączniki elektroenergetyczne

3.1 Wiadomości ogólne
3.2 Klasyfikacja łączników
3.3 Parametry łączników

4. Rozłącznik z próżniowymi komorami gaszeniowymi napowietrzny typu RPN III

S 24/400 z napędem elektrycznym NSP-5

4.1 Zastosowanie rozłącznika RPN III S24/400
4.2 Dane techniczne rozłącznika RPN III S 24/400
4.3 Gabaryty rozłącznika RPN III S 24/400
4.4 Dane techniczne napędu elektrycznego NSP-5
4.5 Warunki pracy

4.6 Opis techniczny

5. Telemechanika

5.1 Sterowniki telemechaniki typu Ex-ML
5.2 Moduły
5.3 Transmisja danych
5.4 Podstawowe funkcje telemechaniki typu Ex-ML
5.5 Funkcje opcjonalne telemechaniki typu Ex-ML
5.6 Moduły podstawowe
5.7 Moduły usługowe
5.8 Ex-ML z rozproszonymi modułami wejść/wyjść binarnych
5.9 Ex-ML z rozproszonymi modułami wejść/wyjść binarnych
5.10 Autonomiczny system telemechanik Ex-ML
5.11 Łączność
5.12 Zasilanie

6. Realizacja łączności poprzez trunking

6.1 Realizacja łączności poprzez trunking
6.2 Konfiguracja systemu
6.3 System nadzoru posługujący się protokołem MAP27
6.4 Urządzenia telemechaniki posługujące się protokołem MAP27
6.5 Trunking – akcesoria

7. System dyspozytorski - WindEx

7.1 System WindEx – podstawowe cechy
7.2 System WindEx – funkcje podstawowe
7.3 System WindEx – funkcje opcjonalne
7.4 System WindEx – właściwości terminala
7.5 System WindEx - Analizator zwarć
7.6 Sprzęg systemem telemechanik
7.7 Arkusz kalkulacyjny czasu rzeczywistego
7.8 WindEx - Dziennik operacyjny
7.9 WindEx - Dziennik operacyjny - Poziom pola
7.10 WindEx - Dziennik operacyjny - Poziom linii
7.11 WindEx - Dziennik operacyjny - Menu polecenia
7.12 WindEx - Dziennik operacyjny - Wpis do dziennika
7.13 WindEx - Dziennik operacyjny - Lista zdarzeń i poleceń
7.14 WindEx - System blokad i sekwencji sterowniczych

8. Literatura

2. Wstęp

W obecnych czasach, w warunkach gospodarki globalnej, zwiększanie wydajności i

jednoczesne obniżanie kosztów jest nie tylko koniecznością, co i obowiązkiem
ekonomicznym zarządzania i funkcjonowania przedsiębiorstw. Kluczem do optymalizacji i
lepszej sprawności przebiegu wszelkich procesów jest ich automatyzacja. Produkt finalny
procesu tworzenia musi być wykonany jak najszybciej, przy zachowaniu należytej staranności
i dokładności, natomiast w razie awarii, uszkodzenie było lokalizowane szybko i sprawnie
usuwane.

Obecnie w energetyce ilość procesów, które opierają się na automatyce nieustannie

wzrasta. Chodzi przecież o to, aby odbiorcy zapewnić energię w należytej jakości w sposób
jak najmniej awaryjny. To właśnie automatyka lokalizacji i selekcji miejsca zwarcia pozwala
zmniejszyć do minimum czas przerw w zasilaniu poszczególnych odbiorców zasilanych z
sieci średniego napięcia.

Przykładem takiej automatyzacji są wyłączniki sterowane radiowo.

3. Łączniki elektroenergetyczne

3.1. Wiadomości ogólne

Łączniki elektroenergetyczne, [1] nazywane również elektrycznymi lub w skrócie

łącznikami, są aparatami przeznaczonymi do przewodzenia określonych prądów oraz do
wykonywania określonych czynności łączeniowych w obwodach urządzeń
elektroenergetycznych.

Funkcje pełnione przez łączniki w układzie elektroenergetycznym mogą być bardzo

różne: załączanie, przełączanie i wyłączanie torów prądowych pod obciążeniem (wyłączniki,
rozłączniki), stwarzanie bezpiecznych przerw izolacyjnych (odłączniki, rozłączniki),
manewrowanie przepływem prądu i energii elektrycznej (łączniki manewrowe).

3.2 Klasyfikacja łączników

Odłączniki są to łączniki przeznaczone i zdolne do przewodzenia prądów o

wartościach nie przekraczających ich prądów znamionowych cieplnych oraz do
krótkotrwałego przewodzenia określonych prądów zakłóceniowych (roboczych i
zwarciowych). Stwarzają one bezpieczne, z reguły widoczne przerwy w obwodzie. Nie
mogą być stosowane do wyłączania prądów z wyjątkiem bardzo małych prądów pracy
jałowej niektórych urządzeń i linii.

Rozłączniki są to łączniki przeznaczone do długotrwałego przewodzenia prądów

znamionowych cieplnych i krótkotrwałego przewodzenia określonych prądów
zakłóceniowych oraz do łączenia prądów nie przekraczających wartości znamionowych
prądów wyłączalnych, nie większych niż 10-krotna wartość ich prądów znamionowych
cieplnych.

Wyłączniki są to łączniki przeznaczone do wyłączania i załączania określonych

prądów roboczych i zakłóceniowych, do długotrwałego przewodzenia znamionowych
prądów cieplnych oraz do krótkotrwałego przewodzenia określonych prądów
zakłóceniowych, przy czym ich znamionowy prąd wyłączalny jest większy niż 10-krotna
wartość znamionowych prądów cieplnych.

3.3. Parametry łączników

•

Napięcie znamionowe  łącznika trójfazowego (UN) jest to największa dopuszczalna
wartość skuteczna napięcia międzyprzewodowego sieci w której łącznik może  być
zainstalowany,  przy której   też   są   ustalone  inne  znamionowe   parametry  techniczne
łącznika.

•

Prąd znamionowy ciągły (cieplny) łącznika (IN) jest to największa wartość skuteczna
prądu, który może płynąć przez łącznik przy pracy ciągłej, podczas której zestyki
główne są zamknięte i przewodzą prąd w dowolnie długim czasie w określonej
temperaturze otaczającego powietrza, przyjmowanej zazwyczaj 30°C.

•

Prąd znamionowy wyłączalny łącznika (zdolność wyłączalna) jest to największa
wartość skuteczna prądu, którą łącznik może wyłączyć w określonych warunkach i
szeregu łączeniowym bez powodowania uszkodzeń lub objawów mogących mieć
niepożądany wpływ na środowisko lub na wykonywanie przez łącznik wyznaczonych
funkcji.

•

Prąd znamionowy załączalny jest to największa chwilowa wartość prądu
załączalnego, którą łącznik może załączyć bez szczepienia się zestyków oraz innych
skutków powodujących niezdatność łącznika do dalszej pracy.

•

Prąd znamionowy szczytowy łącznika jest to największy prąd szczytowy (udarowy),
który występująć w łączniku przy zamkniętych zestykach łącznika nie spowoduje
trwałego szczepienia się styków ani żadnych uszkodzeń mechanicznych lub uszkodzeń
izolacji.

•

Trwałość mechaniczna jest to największa liczba cykli przestawieniowych, które
można wykonać łącznikiem nieobciążonym prądem bez przekroczenia określonego
zużycia elementów.

•

Trwałość   łączeniowa  jest   to   największa   liczba   cykli   łączeniowych,   które   można
wykonać   łącznikiem   z   określoną   częstością   łączeń   w   określonym   obwodzie
probierczym,   odpowiadających   dopuszczalnemu   zużyciu   styków   lub   innych
elementów członów łączeniowych łącznika.

•

Znamionowa częstość łączeń jest to największa liczba cykli łączeniowych w
określonym czasie (najczęściej w ciągu 1h).

4. Rozłącznik z próżniowymi komorami gaszeniowymi

napowietrzny typu RPN III S 24/400 z napędem
elektrycznym NSP-5

Rys. 1: Rozłącznik z próżniowymi komorami gaszeniowymi typu RPN S 24/400 [4]

4.1 Zastosowanie rozłącznika RPN III S24/400

Rozłącznik typu RPN III S24/400 [4] jest przeznaczony do stosowania w linii

rozdzielczych   napowietrznych   SN   15÷20   kV.   Służy   do   załączenia   i   wyłączenia   linii
elektroenergetycznych pod obciążeniem. Mogą one być stosowane w liniach magistralach,
punktach   stałego   podziału   sieci   oraz   na   początku   odgałęzień   o   znacznej   długości,
zasilających   większą   liczbę   stacji.   Nie   ogranicza   się   liczby   rozłączników   włączonych
szeregowo   do   sieci.   Urządzenie   jest   wyposażone   w   próżniowe   komory   gaszeniowe
charakteryzujące  się   dużą   żywotnością  i   zdolnością   łączeniową  400   A.  Napęd  NSP-5
przeznaczony   do   manewrowania   rozłącznikami   RPN   III   S   24/400   Napęd   może   być
sterowany zdalnie (radiowo lub miejscowo z wykorzystaniem szaf sterowniczych SO-1).
Czynności   łączeniowe   można   również   wykonać   ręcznie   przy   użyciu   napędu   ręcznego
NRV/NSP-5.

4.2 Dane techniczne rozłącznika RPN III S 24/400

Napięcie znamionowe

24kV

Znamionowy poziom izolacji
-napięcie probiercze udarowe piorunowe
-napięcie probiercze 1-minut. wytrzymywane

UNi

125 kV / 145 kV
56 kV / 60 kV

Częstotliwość znamionowa

50 Hz

Znamionowy prąd ciągły

400 A

Prąd znamionowy 1-sek. wytrzymywany

In1s

12,5 kA

Prąd znamionowy szczytowy wytrzymywany

INsz

31,5 kA

Prąd wyłączalny w obwodzie o małej indukcji

400 A

Prąd wyłączalny w obwodzie sieci pierścieniowej I2

400 A

Prąd wyłączalny ładowania kabli

I4a

20 A

Prąd wyłączalny ładowania linii napowietrznych I4b

20 A

Izolatory wsporcze

kompozyt

Trwałość mechaniczna

2000 cykli

Sterowanie

ręczne, elektryczne

Masa

84 kg

4.3Gabaryty rozłącznika RPN III S 24/400

Rys. 2: Wymiary rozłącznika typu RPN III S 24/400 [4]

4.4 Dane techniczne napędu elektrycznego NSP-5

Napięcie zasilania

24 V DC

Moc silnika

330 W

Przekrój przewodów zasilania

4 mm2

Przekrój przewodów

sterowniczych

1,5 mm2

Średni czas (*) przełączenia

Waga napędu

42 kg

* czas może ulec wydłużeniu – zależy od napięcia zasilania, także od warunków

atmosferycznych, długości kabli łączeniowych, itp.

4.5 Warunki pracy

Rozłącznik wraz z napędem przystosowany jest do pracy w urządzeniach napowietrznych w
następujących warunkach otoczenia:

•

temperatura powietrza (otoczenia): -25÷40°C

•

temperatura średnia w ciągu 24 h: 35°C÷(308°K)

•

wilgotność względna powietrza: do 100%

•

wysokość zainstalowania nad poziomem morza: do 1000 m

4.6 Opis techniczny

Rozłącznik typu RPN III S 24/400 [4] ma budowę trójbiegunową o wspólnym

napędzie. Odpowiednio wytrzymała konstrukcja zapewnia dużą niezawodność i trwałość.
Budowa   umożliwia   bezpośrednio   połączenie   przewodów   liniowych   z   rozłącznikiem.
Każdy biegun wyposażony jest  w dwa izolatory wsporcze  IN –  24 wykonane z  żywic
cykloalifatycznych.   Jeden   izolator   jest   zamocowany   na   stałe   z   stykami   głównymi,
natomiast drugi izolator razem z stykami ruchomymi jest zamontowany na wsporniku
ruchomym.

Zamontowane zaciski prądowe standardowo pozwalają na zamocowanie przewodów

elektroenergetycznych aluminiowych z izolacją lub gołych w przekroju 16 ÷ 95 mm2.

Styki główne posiadają konstrukcję szczękową. Styki wykonane są z profilowanych

płaskowników miedzianych połączonych w sposób nierozłączny przez nitowanie oraz z
zamontowanie w miseczkach stabilizacyjnych sprężyny co powoduje stałą siłę docisku i
bardzo dobre połączenie powierzchni stykowej. Elementy styków są zabezpieczone
powierzchniowo poprzez cynowanie co umożliwia długą prace i zabezpiecza przed
korozyjnym oddziaływaniem środowiska.

Styki pomocnicze pracujące równolegle ze stykami głównymi otwierają się po

otwieraniu styków głównych i osiągnięciu bezpiecznej między nimi odległości. Zamknięcie
się styków pomocniczych w trakcie załączania rozłącznika następuje po zamknięciu
styków głównych. Konstrukcja styków pomocniczych i komór gaszeniowych umożliwia
załączanie i rozłączanie prądów roboczych do 400A.

Rozłącznik jest przystosowany do sterowania zdalnego napędem NSP – 5 i ręcznego

napędem NRV / NSP – 5.

Napęd NSP – 5 jest napędem elektrycznym wyposażonym w silnik i dwustopniową

przekładnię zębatą ze sprzęgłem oraz elektryczny układ sterowania.

Elementy te zabudowane są w obudowie z blachy aluminiowej. Manewrowanie

rozłącznikiem polega na wykonaniu przez wałek główny napędu sprzężony od góry ze
sterowaniem rozłącznikiem a od dołu z napędem ręcznym obrotu o kąt 180°.

5. Telemechanika

Telemechanika [gr.], teleautomatyka [8] - dziedzina techniki zajmująca się

przekształcaniem   i przekazywaniem   na   odległość   sygnałów   elektrycznych   w celach
sterowania,   rejestracji   danych   i kontroli   urządzeń   technicznych;   ma   zastosowanie
w przyrządach  centralnego  sterowania  i kontroli  obiektów  oddalonych   (np.  w energetyce,
kolejnictwie), w przypadku trudno dostępnych obiektów (np. w urządzeniach jądrowych) lub
ich ruchu (np. samoloty, rakiety); telemechanika obejmuje: telesygnalizację, telesterowanie
i telemetrię.

5.1 Sterowniki telemechaniki typu Ex-ML

Rys. 3: Sterowniki telemechaniki typu Ex-ML [5]

Sterowniki telemechaniki typu Ex-ML są grupą uniwersalnych urządzeń

przeznaczonych do zabudowy na rozdzielniach energetycznych średnich i niskich napięć.
Przeznaczeniem sterowników jest obsługa małych obiektów potrzebujących niewielu
wejść i wyjść do przesyłu danych (np. odłącznik słupowy).

Jednocześnie umożliwiają one włączenie w system telemechaniki i zdalnego nadzoru

różnych nietypowych urządzeń i usług.

W przypadku większych obiektów można zastosować rozproszony system Ex-ML, w

którym sterowniki spełniają rolę telemechaniki polowej.

5.2Charakterystyka telemechaniki typu Ex-ML

Rys. 4: Sterowniki telemechaniki typu Ex-ML [5]

[5] Ex-ML jest telemechaniką o bardzo małych wymiarach, elastycznej konfiguracji

oraz niskiej cenie. Ma ona charakter modułowy. Pojedyncze moduły mieszczą się w
typowych niewielkich obudowach firmy Phoenix Contact.

Podstawowymi elementami systemu są sterowniki telemechaniki (RTU)

współpracujące z magistralą typu LONTM zrealizowaną w oparciu o trójprocesorowy
element   typu   „Neuron”.   Zastosowana   magistrala   umożliwia   realizację   struktury
łączności w postaci sieci komputerowej składającej się z równouprawnionych węzłów. W
każdym   z   nich   znajduje   się   sterownik   telemechaniki   (RTU)   zapewniający   sprzęg   z
nadzorowanym polem. Tworzą one lokalną sieć elementów ML. Sieć dołączona jest do
koncentratora,   który   umożliwia   współpracę   z   innymi   systemami,   w   szczególności   z
systemem WindEx.

Telemechanika Ex-ML składa się z modułu nadrzędnego (tzw. getway) oraz modułów

nieinteligentnych   łączonych   do   niego   poprzez   magistralę   lokalną   i   modułów
inteligentnych   łączonych   do   modułu   nadrzędnego   poprzez   magistralę   typu   LONTM.
Moduły   te   umieszcza   się   na   szynie   DIN   montowanej   w   szafach   lub   na   tablicach
sterowniczych.

Łączność pomiędzy modułem nadrzędnym a modułami inteligentnymi (zawierającymi

w nazwie literę N) prowadzona jest w protokole LonTalk.

Magistrala typu LONTM może być wykonana przy pomocy skrętki w ekranie lub

światłowodu. Każdy moduł inteligentny, podłączony za pośrednictwem magistrali
LONTM, identyfikowany jest w systemie poprzez numer sieciowy, który może być
ustawiany i modyfikowany zdalnie.

5.3 Moduły

Telemechanika Ex-ML ma charakter modułowy. Pojedyncze GSM moduły mieszczą

się w typowych niewielkich obudowach firmy Phoenix Contact i łączone są ze sobą poprzez
szynę DIN  (moduły  podstawowe) lub  poprzez  magistralę typu LONTM  (Local  Operating
Network)   (moduły   usługowe).   Łączność   pomiędzy   zestawem   podstawowym   a   modułami
usługowymi prowadzona  jest w protokole LonTalk. Magistrala typu LONTM  pozwala na
podłączenie praktycznie nieograniczonej ilości modułów usługowych.

5.4 Transmisja danych

Dla systemów nadzoru telemechanika Ex-ML prezentuje się jako pojedyncze RTU.
Głównym medium transmisyjnym jest radiowa sieć trunkingowa, ale łączność z jednostką

nadrzędną może odbywać także się poprzez:

•

kolizyjną sieć radiową opartą o jeden kanał łączności współdzielony z systemem
fonicznym,

•

radiową sieć transmisji danych MOBITEX

•

publiczną sieć telefoniczną GSM

•

transmisję po sieci energetycznej nn

•

komutowaną sieć telefoniczną

•

łącze telefoniczne trwałe.

Transmisja danych odbywa się z szybkością 1200 bit/s – 9600 bit/s. Telemechanika może

posługiwać się protokołami łączności: DNP 3.0 lub MAP27.

Najnowszym rozwiązaniem łączności urządzeń z obiektem jest pakietowa transmisja

danych w telefonii komórkowej GPRS, umożliwiająca transmisję danych cyfrowych poprzez
dedykowany APN oraz prywatny numer dostępowy.

5.4 Podstawowe funkcje telemechaniki typu Ex-ML

1. odczytywanie sygnałów binarnych (stany łączników);

Sygnały binarne odczytywane są z rozdzielczością czasową 100 ms. Każde
rejestrowane zdarzenie opatrzone jest cechą czasu. Rodzaje wejść sygnalizacyjnych są
konfigurowane programowo w systemie nadzoru.

2. generowanie sygnałów sterujących binarnych (sterowania impulsowe) na polecenie

jednostki nadrzędnej;

3. zapewnienie łączności z jednostką nadrzędną;

Głównym medium transmisyjnym jest radiowa sieć trunkingowa, ale łączność z
jednostką nadrzędną może odbywać także się poprzez:

•

kolizyjną sieć radiową opartą o jeden kanał łączności współdzielony z systemem
fonicznym,

•

radiową sieć transmisji danych MOBITEX,

•

publiczną sieć telefoniczną GSM,GPRS

•

transmisję po sieci energetycznej nn,

•

komutowaną sieć telefoniczną,

•

łącze telefoniczne trwałe.

5.5 Funkcje opcjonalne telemechaniki typu Ex-ML

1. pomiar wartości analogowych;

Sygnały analogowe rejestrowane są z rozdzielczością 10 bitową, przy czym
maksymalny błąd całkowity pomiaru jest mniejszy od 1%.

2. pomiary wartości skutecznej (RMS) napięć i prądów przemiennych;
3. automatyka sieciowa lub zabezpieczeniowa;

Odpowiednie moduły mogą wykrywać przepływ prądu zwarciowego, kontrolować
poziom napięcia lub realizować proste funkcje zabezpieczeniowe.

4. współpraca z innymi systemami na obiekcie

Inne urządzenia jak np. systemy zasilania, pomiarowe, alarmowe itp. wyposażone w
kanały łączności mogą być dołączane do systemu ML poprzez specjalizowany moduł
konwertujący.

5. przekazywanie danych z liczników energii:

impulsowych,
z wyjściem informatycznym,

6. sterowanie synoptyką

5.6 Moduły podstawowe

•

Ex-ML_NG_x - moduł zapewniający łączność z jednostką nadrzędną.Warianty
modułu:
- Ex-ML_NG_T: umożliwiający połączenie poprzez terminal trunkingowy
- EX-ML_NG_D: łączność poprzez kanał dzierżawiony w protokole DNP3.0
- EX-ML_NG_S: łączność poprzez modem systemu GSM
- Ex-ML_NG_SY: umożliwia sterowanie synoptyką,
Moduł ten obsługuje przez lokalną magistralę moduły wejść/wyjść binarnych Ex-
ML_CMB (max. 8) oraz moduł pamięci nieulotnej używanej do rejestracji liczników
Ex-ML_M2.

•

Ex-ML_NGC_x - moduł telemechaniki rozproszonej systemu ML zapewniający
łączność z jednostką nadrzędną oraz komunikację z modułami usługowymi. Warianty
modułu:
- Ex-ML_NGC_T: umożliwiający połączenie poprzez terminal trunkingowy
- EX-ML_NGC_D: łączność poprzez kanał dzierżawiony w protokole DNP3.0
- EX-ML_NGC_S: łączność poprzez modem systemu GSM

•

Ex-ML_CMB - moduł realizujący odczyt sygnalizacji i wykonywanie sterowań
impulsowych,

•

EX-ML_CMB_S - moduł synoptyczny realizujący przekazanie impulsów z i do
pulpitów synoptycznych.

•

Ex-ML_M2 - moduł pamięci nieulotnej o pojemności 256kB (wymagany w systemie z
licznikami impulsów Ex-ML_NLI4),

•

Ex-ML_PS_24, Ex-ML_PS_48, EX-ML_PS_220 - przetwornice zasilające powyższe
moduły,

5.7 Moduły usługowe

Moduły współpracujące z magistralą typu LONTM zrealizowane są w oparciu o
trójprocesorowy element typu „Neuron”. Łączność pomiędzy modułem podstawowym Ex-
ML_NG_x a modułami funkcjonalnymi prowadzona jest w protokole LonTalk. Magistrala
typu LONTM pozwala na podłączenie praktycznie nieograniczonej ilości modułów
funkcjonalnych.
Typy modułów:

•

Ex-ML_NSY10C - moduł do lokalnego odczytu sygnalizacji,

•

Ex-ML_NST4C - moduł do lokalnego wykonywania sterowań impulsowych,

•

Ex-ML_NU3 - moduł do lokalnego pomiaru napięć zmiennych,

•

Ex-ML_NI3 - moduł do lokalnego pomiaru prądów zmiennych,

•

Ex-ML_NDC4 - moduł do lokalnego pomiaru napięć stałych,

•

Ex-ML_NAO - moduł wyjść stałoprądowych,

•

Ex-ML_NLI_4, - moduł do współpracy z impulsowymi licznikami energii,

•

Ex-ML_NBAS, - moduł automatyki sieciowej,

•

Ex-ML_ADP - adapter do przekładników prądowych,

•

Ex-ML_NMDB - moduł do współpracy z urządzeniami po magistrali MODBUS,

•

Ex-ML_NZ - moduł zabezpieczenia,

•

Ex-ML_NCFG - moduł konfiguracyjny,

•

moduły opracowane na specjalne zamówienie.

5.8 Ex-ML ze skupionymi modułami wejść/wyjść binarnych

Rys. 5: Ex-ML ze skupionymi modułami wejść/wyjść binarnych [5]

Ex-ML w konfiguracji skupionej posiada moduły wejść/wyjść binarnych w zestawie

podstawowym.

Umożliwia przekazywanie na odległość sygnałów kontrolujących i sterujących innymi

urządzeniami technicznymi. Może zapewnić nadzór nad rozdzielnicą nn, odłącznikiem
słupowym, stacją transformatorową itp.

Jeden moduł typu Ex-ML_NG może obsłużyć do ośmiu modułów wejść/wyjść

binarnych oraz po kilka modułów usługowych każdego typu.

5.9 Ex-ML z rozproszonymi modułami wejść/wyjść binarnych

Rys. 6: Ex-ML z rozproszonymi modułami wejść/wyjść binarnych [5]

Telemechanika stacyjna (z rozproszonymi modułami wejść/wyjść binarnych)

umożliwia nadzór nad stacją energetyczną.

Zestawy telemechaniki umieszczane są w polach stacji i połączone są magistralą typu

LONTM.

Zastosowana magistrala umożliwia realizację struktury łączności w postaci sieci

komputerowej składającej się z równouprawnionych węzłów. W każdym z nich znajduje się
sterownik telemechaniki zapewniający sprzęg z nadzorowanym polem. Tworzą one lokalną
sieć elementów ML.

Sieć dołączona jest do koncentratora, który umożliwia współpracę z systemami

dyspozytorskimi.

Z punktu widzenia systemu zewnętrznego sieć modułów ML zawsze jest widziana

jako pojedynczy sterownik telemechaniki (RTU).

Przy zastosowaniu jako koncentratora zestawu z modułem Ex-ML_NGC i podłączeniu

maksymalnej ilości modułów usługowych pojemność systemu wynosi:

•

250 sygnalizacji

•

32 sygnalizacje z modułu automatyki sieciowej

•

56 pomiarów

•

120 sterowań

•

16 wejść liczników impulsowych.

Rolę koncentratora może spełniać także Ex MST2. Do koncentratora mogą być

dołączone 4 magistrale typu LONTM. Do każdej magistrali może być dołączonych 25
sterowników telemechaniki typu Ex-ML.

5.10 Autonomiczny system telemechanik Ex-ML

Rys. 7:Autonomiczny system telemechanik Ex-ML [5]

Praca telemechaniki Ex-ML w Systemie Autonomicznym umożliwia przekazywanie

informacji   pomiędzy   małą   stacją   energetyczną   a   nastawnią   wyposażoną   w   makietę
synoptyczną.   Nastawnia   połączona   jest   ze   stacją   energetyczną   pojedynczym   łączem
telekomunikacyjnym (przewodowym, radiowym w kanale otwartym, poprzez GPRS lub po
sieci   energetycznej   nn).   W   nastawni   znajduje   się   zestaw   telemechaniki   ML   będący
„lustrzanym  odbiciem”   telemechaniki   znajdującej   się   na   obiekcie.   Informacja   (synoptyka,
pomiary,   sygnały  sterownicze)   przekazywana   jest   pomiędzy   urządzeniami   systemu   ML   i
prezentowana bez pośrednictwa dodatkowego komputera.

Każdy moduł telemechaniki ML posiada swój odpowiednik w zestawie synoptyki.

Oznacza to, że stan wejścia sygnalizacyjnego nr 0 w module Ex-ML_CMB przedstawiony jest
stykami wyjścia oznaczonego nr 0 w module Ex-ML_CMB_S. W przypadku pomiarów
wartość napięcia np. na wejściu nr 1 modułu Ex-ML_NU3 reprezentowana jest wartością
prądu na wyjściu nr 1 modułu Ex-ML_NAO3.

5.11 Łączność

Dla systemów nadzoru telemechanika Ex-ML prezentuje się jako pojedyncze RTU,

które komunikuje się z nimi poprzez łącza stałe w protokole DNP3.0, łączność trunkingową w
protokole MAP27 lub łączność poprzez GSM w protokole DNP3.0. Transmisja danych
odbywa się z szybkością 1200 bit/s – 9600 bit/s.

Najnowszym rozwiązaniem łączności urządzeń z obiektem jest pakietowa transmisja

danych w telefonii komórkowej GPRS, umożliwiająca transmisję danych cyfrowych poprzez
dedykowany APN oraz prywatny numer dostępowy.

Medium łączności dla magistrali typu LONTM może być pojedyncza skrętka w

ekranie (max. 200m), na której można, w zależności od jej rozległości oraz wyposażenia
liniowego sterowników, uzyskiwać szybkości transmisji o 600 baud’ów do 1,2 Mbaud’ów.

5.12 Zasilanie

Ex-ML
- może być zasilane napięciem od 24V do 220V DC i AC,
- napięcie obwodów wtórnych może wynosić od 24V do 220V.

6. Realizacja łączności poprzez trunking

Urządzenia telemechaniki produkcji ELKOMTECH S.A., w przypadku łączności

realizowanej z użyciem sieci trunkingowej, wykorzystują krótkie ramki danych protokołu
MAP27 (SST, SDM) z kodowaniem typu "free format data" (podstawowy typ kodowania
występujący w terminalach wszystkich producentów, o ile oczywiście posiadają one
wbudowany interfejs szeregowy z protokołem MAP27).

Rys.8: Realizacja łączności poprzez trunking [6]

Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskano:

•

dużą szybkość dostępu do adresata;

•

brak angażowania kanałów rozmównych (transfery odbywają się w kanale
sterującym);

•

możliwość jednoczesnego wykorzystywania terminala radiowego do przesyłania
danych i do prowadzenia rozmów.

Przy czym należy pamiętać, że:

•

podczas prowadzenia rozmowy nie jest możliwe jednoczesne przesyłanie danych z
danego terminala radiowego;

•

podczas przesyłania danych nie jest możliwe korzystanie z klawiatury terminala
radiowego (nie można wybrać numeru adresata);

•

terminal dołączony do komputera przekazuje do niego wszystkie krótkie ramki
danych, także te wysyłane w postaci tekstowej z innego terminala.

W związku z tym, szczególnie przy dużej ilości punktów telemechaniki, terminal
przydzielony dla potrzeb łączności nie powinien być jednocześnie podstawowym terminalem
dyspozytora.

6.1 Konfiguracja systemu

Struktura sieci telemechaniki Ex wykorzystującej radiową sieć trunkingową składa się z:
•

punktu centralnego wyposażonego w komputer z oprogramowaniem WindEx (lokalny
bądź zdalny system dyspozytorski) oraz trunkingowego terminala radiowego;

•

dowolnej ilości punktów (obiektów) wyposażonych w jedną z telemechanik
posługujących się protokołem MAP27 oraz w trunkingowy terminal radiowy.

Obiekty rozróżniane są za pomocą adresów terminali trunkingowych.

Rys. 9: System trunkingowy [6]

6.2 System nadzoru posługujący się protokołem MAP27

Punktem centralnym systemu SCADA Ex jest serwer systemu WindEx, który w czasie

rzeczywistym, korzystając z przydzielonych do tego celu kanałów łącznościowych,
wymienia dane z urządzeniami telemechaniki, zainstalowanymi w obiektach
energetycznych, śledząc w ten sposób parametry sieci energetycznej.

Do serwera WindEx włączony jest terminal trunkingowy (jeden dla całej instalacji) z

konwerterem dopasowującym standardy elektryczne kanałów (np. RS232/MX).

Do konwersji można zastosować:

•

konwerter RS2MX - bez izolacji galwanicznej, używany przede wszystkim do celów
uruchomieniowych i do personalizacji terminali radiowych, umieszczony jest w
obudowie ABS 25x50x100 na kablu zakończonym z jednej strony wtykiem RJ45 lub
wolnymi przewodami (do terminala) a z drugiej złączem DB9F lub DB25F (do
komputera); zasilanie dostarczane jest przez terminal;

•

konwerter RS2MX_OPT - z pełną izolacją galwaniczną, jest wolnostojącym
urządzeniem zasilanym z sieci 220V~ lub napięcia stałego 5...30V. Interfejsy
wyprowadzone są na złącza DB9.

Dołączając terminal do komputera należy pamiętać o maksymalnym skróceniu

przewodu dochodzącego do terminala, jeśli odległość między urządzeniami przekracza
1m należy użyć konwertera, przy czym przewód pomiędzy terminalem i konwerterem nie
powinien być dłuższy niż 1m.

Wdrożenie na poziomie łączności protokołu DNP3 umożliwia na żądanie punktu

dyspozytorskiego:
•

przesłanie przez telemechanikę kompletu danych statycznych (mapy sygnalizacyjno-
pomiarowej);

•

przesłanie przez telemechanikę wybranych grup danych statycznych (fragmentów
mapy sygnalizacyjnej i/lub pomiarowej);

•

przesłanie przez telemechanikę danych dynamicznych (zdarzenia sygnalizacyjne) z
cechą czasu;

•

wypracowanie przez sterownik impulsu sterującego o czasie określonym w danych
edycyjnych w komputerze centralnym

Jeśli sterownik posiada odblokowaną funkcję spontanicznego przesyłania danych

("zdarzenia spontaniczne") to dodatkowo przesyła on bez wcześniejszego zapytania:
•

dane dynamiczne (zdarzenia sygnalizacyjne),

•

informację o restarcie.

Odblokowanie w sterowniku zdarzeń spontanicznych pozwala na ograniczenie ilości

połączeń ze sterownikiem (duże odstępy pomiędzy kolejnymi pytaniami o dane statyczne)
a jednocześnie gwarantuje najszybsze otrzymanie informacji o zmianach na wejściach
sygnalizacyjnych).

6.4 Urządzenia telemechaniki posługujące się protokołem MAP27

1. Sterownik Ex-SIMON_1MT - służy do nadzorowania jednego odłącznika słupowego.

Sterownik dostarczany jest w postaci modułu wstawianego w skrzynkę napędu w
miejscu przewidzianym przez producenta napędu lub w osobnej obudowie.

2. Sterownik Ex-SIMON_MT- służy do zdalnego nadzorowania bardzo małych obiektów

energetycznych lub przemysłowych, w szczególności rozdzielni słupowych średniego
napięcia. Działa w oparciu o telemechanikę Ex-micro (i opcjonalnie o automatykę Ex-
SMBAS), telemechanikę Ex-micro2_BAS lub telemechanikę Ex-ML.

•

Telemechanika Ex-micro2_BAS – jako zdalny terminal obiektowy (RTU) typu Ex-
micro2 oprócz realizowania funkcji typowych dla urządzeń telemechaniki
(sygnalizacja, sterowania, pomiary), może realizować złożone algorytmy automatyki.
W wersji Ex-micro2_BAS funkcje telemechaniki są rozszerzone o wielokrotny blok
automatyki sieciowej.

•

Telemechanika Ex-ML- jest przeznaczona do obsługi małych obiektów o
limitowanych potrzebach w zakresie ilości wejść i wyjść. Jednocześnie umożliwia ona
włączanie w system telemechaniki i zdalnego nadzoru różnych nietypowych urządzeń
i usług. System może być uzupełniony o dodatkowe elementy takie jak moduły do
współpracy z licznikami energii elektrycznej z wyjściami impulsowymi, pomiarowe
oraz automatyki sieciowej.

6.5 Trunking – akcesoria

Oprócz kompletnych sterowników i oprogramowania akcesoria dla potrzeb instalacji

telemechaniki wykorzystującej sieć trunkingową, to m.in.:

•

przetwornica 24/12V 10A do zasilania terminala trunkingowego;

•

konwerter RS232/MX;

•

konwerter RS232/MX_OPT;

•

wszelkie kable połączeniowe o uzgodnionej długości;

•

kabel terminala diagnostycznego dla sterowników Ex-SIMON_MT i Ex-
SIMON_1MT;

7. System dyspozytorski - WindEx

System WindEx, [7] w wersji zapewniającej integrację systemów dyspozytorskich,

oparty jest o rozproszoną sprzętowo ale wspólną logicznie bazę danych.

Podstawowym zadaniem zintegrowanego systemu WindEx jest prowadzenie z każdego

węzła systemu pełnej kontroli nad nadzorowanym obszarem sieci oraz gromadzenie
informacji o ruchu sieciowym i udostępnianie ich programom analitycznym.

Równie ważnym zadaniem jest niezawodność i bezpieczeństwo pracy całego systemu.

7.1 System WindEx – podstawowe cechy

•

Rozproszona architektura client-server;

Do systemu można podłączyć dowolną liczbę terminali dyspozytorskich i terminali
innych użytkowników przy wykorzystaniu sieci Ethernet, łączy RS i stałych łączy
modemowych. Technologia client / server umożliwia rozpraszanie usług.

•

Posadowienie systemu na standardowych platformach (np. UNIX, LINUX,
Windows 2000/XP) i zastosowanie standardowych baz danych (standard SQL);

•

Rozproszony system przetwarzania;

możliwość stosowania systemu wieloserwerowego z automatyczną rezerwacją
serwerów podstawowych.

•

Elastyczność konfiguracji systemu;

umożliwia łatwe wprowadzanie zmian organizacyjnych w służbach ruchowych, w
szczególności ich integrację.

•

Automatyczne zestawianie różnych torów łączności pomiędzy serwerami a
stanowiskami dyspozytorskimi;

•

Zabezpieczenie przed niepowołanym dostępem systemem uprawnień.
Uprawnienia mogą być związane z terminalem albo z użytkownikiem (np. za pomocą
kart elektronicznych). Dzięki temu istnieje możliwość przekazywania uprawnień
pomiędzy systemami WindEx pracującymi w sieci.

•

Integracja systemów w skali całego zakładu bądź obszaru.

•

Współpraca z urządzeniami obiektowymi w standardowych protokołach transmisji
(między innymi DNP 3.0, MST, IEC 870, Map 27) poprzez łącza komunikacyjne typu:
łącza dzierżawione, łączność modemową, sieć trunkingową, sieć MOBITEX, sieć
energetyczną, GSM/GPRS.

•

Współpraca z innymi systemami wspomagania służb energetyki. Przykładowo:
interface do systemu GE Smallworld SRP, interface do systemu SID firmy RECTOR
systemu analizy sieci DINIS firmy ICL, interface do systemów bilingowych.
Współpraca ze ścianami graficznymi (np. BARCO).

7.2 System WindEx – funkcje podstawowe

•

prezentacja żywych schematów

System   odzwierciedla   stan   sieci   w   czasie   rzeczywistym.   Schematy   sieci   EN
zawierające m.in. bieżące stany łączników i wartości pomiarów prezentowane są w
przewijalnych  i   skalowalnych oknach.  Każde  okno  można  przewijać  w  dowolnym
kierunku, można także skalować rysunek oraz dostosowywać skalę do zaznaczonego
obszaru. Ilość okien i ich położenie na pulpicie zależy wyłącznie od użytkownika.
Do   wizualizacji   schematów   można   zastosować   niestandardowe   symbole   graficzne,
zaprojektowane przez użytkownika w celu prezentacji nietypowych rozwiązań.

•

manipulowanie obiektami na schematach;

Obiektem w systemie jest: pole, stacja, odcinek linii, linia. Na obiektach można
przeprowadzać między innymi następujące operacje:
- animacja elementami danego obiektu,
- animacja tłem obiektu (np. wyróżnianie, sygnalizowanie stanów alarmowych itp.)
- animacja kolorem elementów obiektu,
- kojarzenie obiektu z bazą danych,
- kojarzenie określonych funkcji systemu z obiektem (poprzez menu lokalne)
- selekcja obiektów.
Elementy obiektów mogą być animowane za pomocą manipulatora, sygnałami
telemechanicznymi lub automatycznie przez system jako wynik analizy stanu sieci.

•

obsługa terminali

System może obsługiwać praktycznie nieograniczoną ilość terminali pracujących w
różnych środowiskach. Terminal systemu może być zainstalowany na komputerze,
przy pomocy którego aktualnie pracuje użytkownik. W systemach wieloserwerowych
w razie utraty łączności z jednym z serwerów terminale automatycznie zestawiają
łączność z serwerem pracującym.

•

alarmowanie dyspozytora

System alarmuje dyspozytora o wszystkich nowych zdarzeniach transmitowanych
przez system telemechanik poprzez:
- mrugający symbol alarmu na pasku narzędziowym terminala,
- podświetlenie na czerwono pola, którego dotyczy odebrane zdarzenie,
- alarm dźwiękowy bądź słowny,
- umieszenie treści alarmu na liście alarmowej.
Lista alarmowa jest filtrowana wg kategorii zdarzeń. W danej chwili można oglądać
alarmy jednej, kilku, bądź wszystkich kategorii. Zdarzenia poszczególnych kategorii
różnią się kolorem. Do każdej kategorii może być przypisany inny dźwięk lub
komunikat słowny (powiadamianie dźwiękiem jest aktywowane przez użytkownika).

•

rejestracja i prezentacja zdarzeń

Dziennik zdarzeń jest tworzony na bieżąco poprzez zapis wszelkich akcji związanych
ze   zmianą   stanu   sieci   elektroenergetycznej.   Ilość   zarchiwizowanych   zdarzeń   jest
praktycznie nieograniczona (zależy tylko od pojemności dysków serwera).
Dziennik jest prezentowany w formie listy. Informacje, które zawiera każdy wiersz tej
listy są poukładane w kolumny tematyczne.
Lista   zdarzeń   jest   sortowana   wg   kolumn   tematycznych   (podstawowo   wg   czasu
zdarzenia).   Może   być   także   filtrowana   wg   kategorii   zdarzeń   lub   poziomu   ich
szczegółowości. Filtracja zdarzeń może dotyczyć danego pola, stacji lub całej sieci.
W   dzienniku   można   umieszczać   dodatkowe   informacje   (sygnowane   przez   system
czasem zapisu) w postaci kolejnego wiersza listy.
Dziennik   może   być  jednocześnie   prezentowany  w   wielu   oknach   z   różną   treścią   i
sposobem jej filtracji.

•

rejestracja i prezentacja pomiarów

Wartości odbieranych pomiarów rejestrowane są (jako próbki z cechą czasu) w bazie
danych   czasu   rzeczywistego   i   prezentowane  na   schemacie.   System   umożliwia
rejestrację   pomiarów   z   rozdzielczością  15   sek..   Przekroczenie   zadanej   wartości
generuje   alarm   ostrzegawczy.   W   przypadku   braku   transmisji   możliwa   jest   ręczna
zmiana   prezentowanych   pomiarów.   Wprowadzony   pomiar   bierze   udział   we
wszystkich  analizach  i  bilansach,  jakie  umożliwia   system. Zarejestrowane pomiary
mogą   być   wykorzystywane   do   tworzenia:  graficznych   wykresów  dwu-   i
trójwymiarowych, rozmaitych bilansów, sprawozdań rzeczywistych i historycznych.
Ilość pamiętanych próbek zależy od rozmiaru systemu dyskowego.

•

prowadzenie wydruków prezentowanych danych

System umożliwia wydruk dziennika zdarzeń (na bieżąco lub wskazanego zakresu na
żądanie), wydruk wygenerowanych raportów, bilansów oraz wydruk zawartości okien
terminala.

•

odbiór poleceń dyspozytora i przekazywanie do systemu telemechanik
Dyspozytor wysyła polecenie przy pomocy menu lokalnego lub narzędzi z paska
narzędziowego terminala. Polecenie system rejestruje w dzienniku zdarzeń i
przekazuje do systemu telemechanik.

•

system pomocy

pomaga dyspozytorowi w sprawnym posługiwaniu się systemem WindEx.

7.3 System WindEx – funkcje opcjonalne

W strefie komunikacji między elementami systemu:

1. sprzęg międzymaszynowy do systemów podwójnych,
2. system kontroli dostępu z wykorzystaniem kart elektronicznych
3. sterowanie makietą dyspozytorską,
4. sprzęg z systemem telemechaniki
5. diagnostyka kanałów i protokołów telemechaniki
6. retransmisja między systemami dyspozytorskimi
7. system przekazywania uprawnień (na wybrany przedział czasu)
8. dynamiczny rozdział uprawnień dyspozytorów w ramach dyspozycji

W strefie prezentacji schematów :

1. prezentacja niestandardowych elementów graficznych
2. prezentacja schematów w grafice obiektowej

W strefie narzędzi systemu:

•

Blokady i sekwencje sterowań

•

Analizator ciągów beznapięciowych

•

Analizator zwarć

•

symulator

•

transfer i rejestracja zakłóceń z urządzeń obiektowych

•

Automatyki programowalne

•

Arkusz kalkulacyjny czasu rzeczywistego

•

Graficzna prezentacja pomiarów, analiza trendów

•

Prognozowanie krótkoterminowe

•

Prezentacja danych retrospektywnych

•

Układ normalny

•

System informacji technicznej

W strefie baz danych systemu:

1. baza prac
2. dziennik operacyjny
3. bazy danych systemu eksploatacyjnego
4. baza danych nastaw zabezpieczeń SN
5. interface do standardowej bazy SQL
6. system narzędziowy

7.4 System WindEx – właściwości terminala

•

Możliwość jednoczesnego otwarcia kilku sesji terminalowych na jednym komputerze,
czyli terminali różnych sieci systemu WindEx (np. środowiska dyspozytorskie i
środowisko edycyjne).

•

Zestawianie i podtrzymywanie łączności z pracującym serwerem systemu w
przypadku awarii serwera lub uszkodzenia podstawowego medium łączności.

•

Możliwość otwarcia wielu okien na tym samym pulpicie.

•

Możliwość płynnego przewijania treści okna w dowolnym kierunku.

•

Wyświetlenie zawartości okien w różnej skali (tzw. zoom).

•

Wstawianie na planszę ikon, które nie zmieniają wielkości w czasie zmiany skali.

•

Umożliwienie dialogu użytkownika z systemem poprzez:
- menu okien terminala
- menu lokalne związane z danym obiektem,
- narzędzia dostępne z terminalowego paska narzędziowego.

•

Wyświetlanie w wielu oknach tej samej treści w różnej skali (Lupa).

•

Śledzenie przewijanej treści aktywnego okna przez inne okna tej samej aplikacji.

•

Automatyczne otwieranie okien zgodnie z wcześniejszą deklaracją użytkownika
(szczególnie w terminalach wielomonitorowych).

•

Możliwość automatycznego uruchamiania skojarzonych programów Windows.

•

Praca w tle (przy włączonym terminalu użytkownik może uruchomić jednocześnie
inne programy pracujące w środowisku Windows np. Word, Excel itp.).

•

Możliwość alarmowania użytkownika dźwiękiem lub informacją słowną.

7.5 System WindEx - Analizator zwarć

Zadaniem Analizatora zwarć jest analiza wykonywanych przez użytkownika manipulacji
obiektami i ostrzeganie przed możliwością spowodowania doziemienia.
Zasada działania:
Analizator zwarć umożliwia kontrolę schematu sieci energetycznej od strony załączonych
uziemień. W czasie wykonywania przez dyspozytora:

• operacji makietowej polegającej na zaznaczeniu zmiany stanu łącznika,
• telesterowania,

system analizuje schemat sieci i ostrzega przed następującymi sytuacjami:

• załączenie zasilania na uziemioną linię,
• założenie uziemienia na zasiloną linię.

W przypadku wykrycia powyższej sytuacji przed wykonaniem manipulacji (lub faktycznym
wysłaniem impulsu sterowniczego) system wysyła ostrzeżenie. Ostateczna decyzja o
wykonaniu łączenia należy do dyspozytora. Uziemione i zasilone elementy sieci zobrazowane
na schematach sieci zostaną "podświetlone" na kolor brązowy. System udostępnia również
listę zwarć do ziemi.Analizator zwarć może być bardzo pomocnym narzędziem przy
wykonywaniu symulacji łączeń dla celów analizy skutków operacji łączeniowych przed ich
wykonaniem oraz celów szkoleniowych.

Rys. 10: Próba wykonania sterowania - zamknięcia wyłącznika linii, która jest uziemiona.

System ostrzega o możliwym zwarciu do ziemi. [7]

Rys. 11: Próba wykonania załączenia odłączników, przy włączonym wyłączniku i założonym uziemieniu w polu

System ostrzega o możliwym zwarciu do ziemi [7]

7.6 Sprzęg systemem telemechanik

Do systemu WindEx można wprowadzić sygnały z następujących urządzeń zewnętrznych:

•         posługujących się protokołem DNP3.0
•         komunikujących się protokołem MST, BEL
•         nawiązujących łączność poprzez sieć trunkingową w protokole MAP27
•         nawiązujących łączność drogą radiową w protokole Mobitex
•         komunikujących się protokołem TG809
•         komunikujących się protokołem TM512
•         komunikujących się protokołem MELSEC
•         komunikujących się protokołem RPT
•         komunikujących się protokołem IEC 870 i IEC 1170
•         posługujących się protokołem SPA
•         komunikujących się protokołem MODBUS, ProfiBUS
•         sumatorów KWMS
•         telemechanik typu DETEC, TIDEC, TG102, TM11
•         telemechanik typu UTJ (nadajnik i odbiornik)
•         telemechanik typu UTRT (nadajnik i odbiornik)
•         sterowników SIMON (sterowanie radiowe odłącznikami słupowymi)
•         odbiorników sygnałów DCF77 i GPS

System WindEx może komunikować się z urządzeniami zewnętrznymi po

następujących łączach:
•         łącza stałe (linie telefoniczne, ETN, światłowód),
•         łącza komutowane,
•         łącza sieciowe z protokołem TCPIP, IP/MPLS,
•         łącza radiowe (trunking, MOBITEX) i GSM/GPRS,
•         łącza poprzez sieć Ex (wykorzystujące na swej drodze różne typy mediów).

System WindEx umożliwia połączenie z innymi systemami między innymi poprzez:

• wymianę danych w plikach,
• interfejs funkcyjny w postaci biblioteki DLL.

7.7 Arkusz kalkulacyjny czasu rzeczywistego

Arkusz kalkulacyjny wykonuje w czasie rzeczywistym obliczenia arytmetyczne i logiczne.

Ich argumentami mogą być m.in. bieżące wartości pomiarów i stany łączników dostarczane
przez system telemechaniki. Arkusz umożliwia także działania na wartościach historycznych
(pomiary na zadaną godzinę).

Do typowych zastosowań arkusza kalkulacyjnego w systemie WindEx należą:
• monitorowanie stanu obciążenia sieci przez obliczanie bilansów bieżących oraz

historycznych (na zadaną godzinę),

• monitorowanie zmian (trendów) obciążenia sieci przez obliczanie zestawień z

zadanych okresów,

• bieżące umieszczanie w bazie danych wyliczonych wartości, prezentowanych

następnie przez inne aplikacje, np. bilans stacji wyliczony z pomiarów w polach,
wyświetlany na schemacie stacji,

• bieżące wyliczanie sygnałów pomocniczych, np. sygnał stanu wyłączenia pola na

podstawie sygnałów od poszczególnych łączników, sygnał pracy ludzi w stacji na
podstawie ustawionych sygnałów o pracy ludzi w polach,

• przetwarzanie danych niestandardowych, np. pozycja przełącznika zaczepów

transformatora przekazywana kodem BCD.

7.8 WindEx - Dziennik operacyjny

Ten moduł systemu umożliwia prowadzenie elektronicznej wersji dziennika operacji

przeprowadzanych na sieci energetycznej. Zapisy w dzienniku generowane są automatycznie z
możliwością uzupełniania informacji ręcznie. Aplikacja komunikuje się z użytkownikiem
poprzez system okien (menu lokalne) bezpośrednio ze schematu sieci. Użytkownik ma
możliwość poprzez inteligentne menu wygenerować zapis polecenia wykonania operacji lub
zapis wykonania polecenia. Wydającym polecenie jest osoba zalogowana poprzez osobistą
kartę czipową. Przyjmującym polecenie jest osoba z listy osób uprawnionych (podpowiadana
jest osoba ostatnio wskazana).

W zależności od poziomu wskazanego obiektu aplikacja umożliwia generowanie

poleceń z różnym stopniem szczegółowości.

7.9

WindEx - Dziennik operacyjny - Poziom pola

Rys. 12: Dziennik operacyjny - Poziom pola [7]

Na poziomie pola użytkownik poprzez pozycję "polecenie" z menu lokalnego może
wygenerować zapis w dzienniku typu (przykłady):

• "W stacji X otworzyć (lub zamknąć w zależności od stanu wyjściowego) odłącznik

szynowy (liniowy, uziemnik lub wyłącznik)."

•         "W stacji X załączyć (wyłączyć ) linię Y"
•         "W stacji X po sprawdzeniu braku napięcia na linii uziemić (odziemić) linię Y"
•         "W stacji X wyłączyć, odłączyć i po sprawdzeniu braku napięcia uziemić linię 110

kV Y"

• "W stacji X przełączyć linię 110 kV z systemu I na system II."
• "W stacji zablokować SPZ na linii".

Kontekst zapisów zależy od funkcji wybranego pola (pole liniowe, transformatorowe, itp.).
Istnieje możliwość "ręcznego" uzupełnienia zapisu o inne informacje.
Wybranie pozycji "wykonanie" umożliwia wygenerowanie tekstu jak wyżej lecz w formie
dokonanej: otwarto, zamknięto, wyłączono, załączono, uziemiono, odziemiono.

7.10 WindEx - Dziennik operacyjny - Poziom linii

Rys. 13: Dziennik operacyjny - Poziom linii [7]

7.13 WindEx - Dziennik operacyjny - Lista zdarzeń i poleceń

Rys.16: Dziennik operacyjny - Lista zdarzeń i poleceń [7]

7.14 WindEx - System blokad i sekwencji sterowniczych

Definicja sekwencji składa się z szeregu kroków typu:

• warunek początkowy na rozpoczęcie sekwencji,
• warunkowa kontynuacja lub rozgałęzienie sekwencji w zależności od stanów

łączników i pomiarów oraz czasu przeznaczonego na spełnienie warunku,

• wykonanie operacji sterowniczej wraz z automatycznym sprawdzeniem warunku

blokady dla sterowania zdefiniowanym poza sekwencją,

• opcjonalne ręczne potwierdzenie kontynuacji sekwecji przed wykonaniem

ważniejszych kroków,

•         bezwarunkowe oczekiwanie przez pewien czas,
•         zakończenie sekwencji.
Warunek   jest   dowolnym   wyrażeniem   logicznym,   którego   czynnikami   są   zwroty  typu

Wyłącznik W3 załączony lub Odłącznik Od2 otwarty. Możliwe jest także definiowanie
wyrażeń bibliotecznych używanych w innych warunkach, np. Jeden z odłączników zamknięty
lub Pole uziemione. Warunek może również uwzględniać stan pomiarów.

Sekwencje edytowane są w sposób obiektowy przy użyciu list i formularzy bezpośrednio

w systemie WindEx

Moduł Blokady sterowań umożliwia automatyczne odrzucenie sterowania wykonanego

przez operatora systemu lokalnego lub systemu nadrzędnego w przypadku niespełnienia
wymaganego warunku. Może on być również użyty do wzajemnego przekazywania sterowań
między dwoma lub więcej centrami dyspozytorskimi.

Jeśli sterowanie zostało wykonane przez dyspozytora przy niespełnionym warunku

otrzymuje on odpowiednie ostrzeżenie wraz z możliwością jego przełamania i wysłania
polecenia sterowniczego.

Warunki dla sterowań definiuje się w ten sam sposób jak dla Sekwencji sterowniczych.

Oba moduły korzystają z tego samego zbioru warunków.

8. Literatura

[1] Henryk Markiewicz „Urządzenia elektroenergetyczne”
[2] Edward Musiał „Urządzenia elektroenergetyczne”
[3]   Piotr   Fudro   „Dydaktyczny   komputerowy   program   działania   zabezpieczeń   linii
energetycznych   średniego   napięcia   na   przykładzie   wybranego   odcinka   sieci
energetycznej” (praca magisterska)
[4] ZPUE Włoszczowa „Rozłącznik z próżniowymi komorami gaszeniowymi napowietrzny
typu RPN III S 24/400 z napędem elektrycznym NSP-5” (instrukcja)
[5] Elkomtech SA „Ex-ML Telemechanika…” (instrukcja)
[6] Elkomtech SA „System nadzoru nad zabiezpieczeniami poprzez sieć trunkingową”
(instrukcja)
[7] Elkomtech SA „WindEx. Zintegrowany  system czasu rzeczywistego wspomagający
służby energetyki” (instrukcja)
[8] Wydawnictwo Naukowe PWN SA „Encyklopedia PWN”