Projet REFLEX. Journée IDEA du 06 mai 2010 Avancement des projets des Lots Schneider

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1 Projet REFLEX Journée IDEA du 06 mai 2010 Avancement des projets des Lots Schneider

2 Lot 1.1 Supervision de Champs Photovoltaiques Lot 1 Fonctions avancées de protection et localisation Leader Lot 1.2 Instrumentation des Réseaux pour Observabilité Lot 1.3 Fonctions avancées de protection 2

3 Lot 2.1 Estimateur d Etat et limites d exploitation Lot 2 Fonctions avancées de Conduite des Réseaux Leader Lot 2.2 Reconfiguration de Réseaux Lot 2.3 Régulation de tension 3

4 Schneider Electric Telecontrol en bref Telecontrol conçoit, produit et commercialise des solutions et services de télégestion. 1 vision, devenir un acteur majeur de l efficacité énergétique 2 gammes, Améliorer la fiabilité des réseaux secondaires MT Easergy RTU T200 : Téléconduite de réseaux MT Easergy L500 : Supervision (micro SCADA) Easergy Flair et Flite : Détection de défauts SABINE (système reconfigurateur de boucles moyenne tension) Gérer à distance des infrastructures W@de W310 : RTU autonome : Télésuivi d installations simples W@de W325/iRIO : RTU compact : Télégestion et contrôle à process simples W@de W315/W320E : Télégestion d installations contrôlées par des automates Kerwin : Superviseur de télégestion 3 marchés Energie Eau Energies renouvelables 4

5 Domaines de compétence Telecontrol Contrôle & monitoring Services Logiciel paramétrable non programmable de telecontrol Développement de solutions télégestion et téléconduite Support technique, formation et conseil Communication RTU, communication non permanente Détecteurs de défaut et capteurs Détection 5

6 Offre sur le marché Energies renouvelables : fermes photovoltaiques 6

7 Lot 1.1 Supervision de champs PV Sujet porté par Schneider Electric Telecontrol Infrastructures Objectif: satisfaire les besoins en observabilité du réseau pour permettre un pilotage de la production et ainsi une maîtrise accrue du fonctionnement du réseau de distribution Proposer des moyens de mesure et d interfaçage modulaire et «universel», pouvant s adapter sur tout onduleur PV Utiliser des architectures et moyens de communication novateurs pour la mise en place d un monitoring distant Besoin d instrumentation des sites de production en termes de mesures et de supervisions des équipements et des infrastructures: Mesures DC/AC U,I, P, cos phi, Historique événementiel (aléas, défauts de fonctionnement ) Mises en forme des données en respect des normes Fonctionnalités à intégrer dans une offre complète de connexion et gestion de l énergie PV 7

8 Lot 1.1 Supervision de champs PV Description du projet : fonctions à mettre en place o assurer, par l intermédiaire de capteurs adéquats, les mesures nécessaires en courant, en tension de part et d autre de chaque convertisseur photovoltaïque, o proposer les mesures plus élaborées en termes de puissance, de qualité d énergie, de performances d installation, en particulier en s interfaçant avec des onduleurs existant, o conserver un historique d événements (détection d aléas ou dysfonctionnements). o Mettre en forme et consolider les données brutes en respect des normes et réglementations. o transmettre les données nécessaires afin d assurer le monitoring adapté à ce type d installation, o s interfacer avec les matériels et infrastructures de communication appropriés pour réaliser la télégestion complète de fermes photovoltaïques, afin de garantir une visibilité optimale de la production de l installation, tant en terme de quantité que de qualité. o Adapter les données à l application «site de production d énergie solaire». Cette présentation des données se fera de façon la plus ergonomique possible par le biais d une interface WEB. Le projet se décompose en deux phases : Phase 1 : démontrer la faisabilité des différentes fonctions prises séparément Phase 2 : intégrer ces fonctionnalités sur une solution globale (RTU + ARRAYBOX + Réseau de communication + Application de centralisation) 8

9 Arraybox 9

10 Arraybox 10

11 Arraybox 11

12 Superviseur 12

13 Superviseur 13

14 Superviseur 14

15 Superviseur 15

16 Démonstrateurs Démonstrateur test : site =S= Electropole Lien vers le site Tests externes site de Vinon sur Verdon Lien vers le site 16

17 Offre sur le marché Energie Automatisme de sous station Projet Réseau de distribution d énergie Automatisme de réseau de distribution Sous station primaire Réseau de distribution secondaire aérien Appareillage monté sur poteau < 100 kva < 100 kva Consommateurs Charge BT Residenciel Charge BT Petits bâtiments G Generation > 100 MVA Réseau de transmission 5 MVA à MVA MVA à 150 MVA Réseau de distribution secondaire souterrain Sousstation de distribution Industrie 100 kva - 1 MVA Sous-station MT Basculement automatique de source Bâtiment LV load reconfiguration de boucles infrastructure 1 MVA - 10 MVA G GCharge BT Consommateur MT Réseau HT (> 60kV) G 100 kva MVA MT MCC BT MCC Grands sites Réseau MT (1 à 40 kv) <20 MVA -> MV M M >20 <20 MVA MVA -> -> HV MV Génération >20 MVA -> HV Réseau BT (< 1 kv) décentralisée > 10 MVA MT PCC G BT PCC 17

18 Lot 1.2 Evolution des détecteurs de défaut pour augmenter l observabilité du réseau Sujet porté par Schneider Electric Telecontrol Energies Objectif: Articulation autour de 6 sous-projets: Directionnalité et monitoring pour détecteurs sur poteau Directionnalité et monitoring pour détecteurs sur ligne Mise en réseau des différents points de mesure Localisation métrique par calcul de distance de défaut Localisation par triangulation de défaut Logiciel de placement des détecteurs Besoin d instrumentation des réseaux pour apporter des éléments factuels d aide à la décision (conduite/ maintenance /planification /investissements) : Mesures de champs électriques & magnétiques Mesures et transmission des valeurs de courant, tension, puissance Historique d événements Localisation des zones ayant subi un court-circuit 18

19 Introduction sur la gamme Easergy Decrease the outage time duration MV/LV SS [LBS] HV/MV SS [CB + protection] UNDERGROUND NETWORK OVERHEAD NETWORK 19

20 Introduction sur la gamme Easergy Decrease the outage time duration Fault Passage Indicator (FPI) No communication Impedant neutral Resonant neutral MV/LV SS [LBS] Remote Monitored FPI WAN communication :radio,gprs,.. Protocol : IEC 104, DNP3 Substation Concentrator Power measurement HV/MV SS [CB + protection] UNDERGROUND NETWORK Integrated Substation Unit Idem monitored FPI Multiport WAN MV control :from 1 to 16 switches UPS Local control OVERHEAD NETWORK 20

21 Introduction sur la gamme Easergy Decrease the outage time duration Fault Passage Indicator (FPI) No communication Impedant neutral Resonant neutral Remote Monitored FPI WAN communication :radio,gprs,.. Protocol : IEC 104, DNP3 Current measurement Experimental MV/LV SS [LBS] Integrated Pole mounted Unit Idem monitored FPI Multiport WAN HV/MV SS [CB + protection] MV control :of 1 or 2 switches UPS Local control UNDERGROUND NETWORK OVERHEAD NETWORK 21

22 SmartGrids, un projet majeur nouvelle gestion du réseau nouveaux services nouveaux produits nouveaux marchés pour =S= Les points clefs de SmartGrids (vision worldwide) : Gagner en Efficacité Energétique en s intégrant à l environnement et en contribuant à réduire les émissions de CO 2 grâce aux Energies Renouvelables S appuyer sur les Nouvelles Technologies d Information d et de Communication pour garantir la fiabilité du réseau malgré des contraintes croissantes Utiliser les capacités de nouveaux capteurs et actionneurs pour augmenter l observabilité et la rapidité de réaction du gestionnaire de réseau Gérer les équipements et matériels de manière optimisée pour prévenir les pannes 22

23 Lot1.2- Projet 1A Directionnalité et monitoring pour indicateurs de passage de défauts sur poteau Description du projet : Permettre de reconstituer des mesures courants/tensions triphasés à partir des champs magnétiques et électriques rayonnés, pour accéder aux fonctions de directionnalité (défaut amont/aval) et monitoring Problème direct: passage des courants et tensions aux champs B et E Produit Problème inverse: passage des champs B et E aux courants et tensions triphasés Indicateur de Passage de Défaut Directionnel sur poteau, type Flite 3XX Avancement Étude théorique finalisée sur 2008 Développement en 2008 et 2009 de prototypes à capteurs électro-optiques pour cartographie+évaluation techno. E/O 23

24 Lot1.2- Projet 1A Avancement E-field E(t) F(E) Optical Source Electro-optic cristal Optical Processing Unit Principe de mesure électro-optique V(t) Ligne expérimentale pour les différents essais des projets 1A, 1B1 et 1B2 (site =S= Telecontrol) Prévision du prototype de capteur électro-optique de notre partenaire Kapteos 24

25 Lot1.2- Projet 1B1 Directionnalité et monitoring pour IPD clip on Description du projet : Permettre de reconstituer des mesures courants/tensions triphasés à partir des champs magnétiques et électriques rayonnés, avec un équipement simple phase Produit Indicateur de Passage de Défaut Directionnel sur ligne aérienne, type Flite 1XX Avancement Développement en parallèle avec le sujet précédent 25

26 Schéma explicatif du dispositif 26

27 Mesures par inversion de champs La lumière polarisée est modifiée en ellipse après passage dans le capteur électro-optique. Les paramètres de l ellipse dépendent du champ électrique et sont déduits à partir de 4 mesures sur les photodiodes. Durant les premiers essais, une des 4 voies d acquisition était hors service 27

28 Lot1.2- Projet 1B2-Mise en réseau des différents points de mesure Description du projet: permettre via un ou plusieurs média de communication une exploitation des différents points de mesure sur le réseau pour une meilleure observabilité de ce dernier Produits Indicateurs de Passage de Défaut Equipements de mesure/communication sur poteau, type T200P Avancement Cartes communication prêtes Cartes de mesure en cours de vérification/validation 28

29 Lot1.2- Projets 1A1,1B1&1B2 Avancement Carte de communication avec les différents média (GSM, modem, automate, internet) Cartes de mesure I et cartes de communication en tests de vérification dans un équipement type F200 29

30 Lot1.2- Projets 1A1,1B1&1B2 Avancement Module de mesure courant 3I Modules de communication Lien vers le site F200C avec nouvelle carte CPU destinée à l AMM et module de communication CPL 30

31 Lot1.2- Projet 2A localisation métrique de défaut par calcul de distance Description du projet: Permettre une localisation des défauts par calcul de distance de défaut 4 D 3 M 1 2 V,I 5 6 Produits Indicateurs de Passage de Défaut Equipements de mesure sur le réseau Avancement Fonctionnalité implémentée sur SEPAM dans le lot1.3 du projet Spécificités des détecteurs de défauts prises en compte pour adaptation, à partir de

32 Lot1.2- Projet 2A localisation métrique de défaut par calcul de distance -Avancement La partie software du projet est maintenant transférable sur les microprocesseurs typiques de nos produits; Le transfert et la validation sur un prototype nécessitent cependant le développement d un module de mesure tension 3V 32

33 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 33

34 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 34

35 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 35

36 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 36

37 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 37

38 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 38

39 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 39

40 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation Description du projet: Permettre une localisation fine des défauts par calcul de distance de défaut et recoupement des informations (triangulation) => CONVERGENCE DE L ENSEMBLE DES PRÉCÉDENTS SUJETS 40

41 Lot1.2- Projet 2B localisation métrique de défaut par triangulation - Avancement Démonstration Développement basé sur une fonctionnalité de la prochaine génération de SEPAM, approche théorique nécessitant des adaptations dues aux spécificités des détecteurs de défauts analyse et développement software achevés à 90% Evaluation complémentaire de la fonctionnalité de triangulation et améliorations 41

42 Lot1.2- Projet 3 outil de placement des IPD Description du projet : développement d un outil d aide à la promotion des équipements de détection PRAO Produit Outil informatique d assistance au placement des détecteurs de défauts pour analyse technico-commerciale de solutions client (régies de distribution d électricité) Avancement Sensibilisation équipe commerciale+ quelques clients Évaluation auprès d une régie fin 2008 &poursuite sur 2009 Passage en code C en partenariat avec P&EC à partir de 2009 HMI of software ARBRES, to manage electrical distribution network, by our partner HUMAN DATA 42

43 Lot1.2- Projet 3 outil de placement des IPD - Avancement Architecture software envisagée 43

44 Lot1.2- Projet 3 outil de placement des IPD - Avancement Capture d écran du logiciel ENAC Démonstration 44

45 Lot 1.3-Fonctions avancées de protection SEPAM Fault Locator Sepam series 80 Sepam series 40 Sepam series 10 Sepam series 20 45

46 Lot 1.3-Fonctions avancées de protection SEPAM Fault Locator Sepam series Broken Conductor H2 restraint Cable Arcing Fault Detection Fault Locator Cold Load Pick-Up Dist. record saving 46

47 Fault Locator Configuration Démonstration 47

48 Fault Locator With a high & constant accuracy, your fault locator is more dependable Customer value ACCURACY Sepam Competitor 1 Competitor Resistance of fault (ohm) 48