Sistemas de geração de energia elétrica Sistemas de distribuição de energia elétrica Supervisão e controle de energia elétrica Aquisição de dados e

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2 Sistemas de geração de energia elétrica Sistemas de distribuição de energia elétrica Supervisão e controle de energia elétrica Aquisição de dados e registro de eventos Intertravamentos de segurança

3 Série HADRON de Unidades Terminais Remotas (UTRs) UTE (Usina Termoelétrica), UHE (Usina Hidroelétrica) e PCH (Pequenas Centrais Hidroelétricas) Automação de subestações de energia elétrica Execução de funções de supervisão, telecomando e intertravamento Atende as normas elétricas vigentes e protocolos de comunicação padronizados (IEC e DNP 3.0) Software de configuração amigável MasterTool Hadron XE

4 Multi-processadas - Software e hardware - Possibilita o controle de diversos tipos de entradas e saídas - Até 2048 pontos por configuração Módulos especializados Sistema modular composto por módulos definidos de acordo com a necessidade de cada aplicação no setor elétrico Canais de comunicação Ethernet, MODBUS e PROFIBUS-DP estão disponíveis para interligar dispositivos de campo aos padrões de comunicação do setor elétrico

5 Comandos digitais com ou sem seleção SBO (Select Before Operate) Verificação de hardware (CBO, Check Before Operate), aumentando a confiabilidade do sistema -Garante que a saída selecionada é aquela que será realmente acionada (seleção e verificação) e que as saídas não sejam acionadas quando não forem selecionadas. Protocolos padronizados com ambiente amigável de configuração Sincronismo com GPS ou protocolos seriais Possibilidade de execução de intertravamentos e lógicas de controle

6 Todas telas de supervisão armazenadas na própria remota, sem necessidade de software de supervisão Acesso remoto via Intranet, WebServer na remota e browsers

7 Ampla gama de módulos de entrada e saída E/S remotas e/ou distribuídas Aquisição e tratamento de entradas analógicas e digitais com várias opções de interfaces elétricas para os sinais de campo Entradas analógicas de 16bits com calibração e parametrização digital Capacidade de troca a quente (Substituição de módulos de E/S sem que o processamento tenha que ser suspenso)

8 Interligação de bastidores via elétrica ou ótica Centro de Operação do Sistema Bastidores com até 16 módulos de E/S Distância até 100 metros no padrão elétrico Sensores de Campo

9 AL-313x ED s Vdc - Utilizados com a UTR Hadron, CPs - Módulos de entrada simples e/ou registro de eventos -Troca a quente AL-315x EA s V-I ou RTD - Até 16 pontos de entrada analógica isolados com resolução de 16 bits; - Configuração de cada entrada de forma independente (V ou I); AL-3202 AL-3130 AL-3202 SD s - 32 pontos de saída digital a relé NA - CBO (Check Before Operate) AL-3150

10 AL Mestre Profibus DP-V0 -Pode se conectar a até três redes AL Escravo Profibus DP-V0 -Conecta o bastidor de expansão ao bastidor principal AL-3412 Interface de comunicação cliente/servidor ALNET II TCP com interface Ethernet 100BASE-TX

11 AL Interface de comunicação cliente/servidor ALNET II TCP, MODBUS TCP e MODBUS RTU sobre TCP, com interface Ethernet 100BASE-TX -Permite modo redundante (módulos alocam o mesmo IP) AL Interface de comunicação servidor (escravo) IEC , com interface Ethernet 100BASE-TX. -Até 4 módulos, cada um com um cliente IEC diferente. AL-2005 Coprocessador utilizado principalmente como interface de comunicação

12 IEC ou DNP V3.00 escravo Centro 1 Rede Medidores - Modbus Centro 2 Entradas e Saídas Rede de Relés

13 IEC ou DNP V3.00 escravo Centro CONCENTRADOR Rede de Controle Entradas e Saídas Rede Medidores - Modbus Rede de Relés

14 IEC ou DNP V3.00 escravo Centro Concentrador de Protocolos DNP V3.0 Protocolo proprietário mestre (ex. Conitel)

15 Sincronização de relógio Transmissão de comandos - Comando direto - "Set point" direto -Comando com seleção prévia Comando de seleção e execução - Nenhuma informação adicional - Pulso de curta duração - Pulso de longa duração -Saída persistente Transmissão de totais integrados - Contadores implementados através de módulo QK Congelamento com ou sem "reset" do contador, automática e periodicamente na própria remota, através de configuração prévia - Possibilidade de envio espontâneo de ASDU tipo 16 após congelamento - Interrogação de contador geral - Interrogação individual de contador por grupo: 1, 2,3, 4

16 Comunicação com o Centro de Operação do Sistema - Protocolo IEC escravo, implementado através do driver de comunicação AL Protocolo DNP V3.0 escravo - Configuração independente das bases de dados - Protocolo Industrial Ethernet - Comunicação simultânea local ou remota com até 8 protocolos - Processadores de comunicação dedicados para comunicação com COS (Centro de Operação do Sistema) - Redundância de meio físico para comunicação com COS Centro de Operação do Sistema

17 Driver DNP Mestre 3.0 -Driver de comunicação mestre executado em uma remota Hadron - executado no processador AL Coleta e envia dados para um ou mais IEDs *, que podem ser relés de proteção, multimedidores ou outro equipamento escravo DNP 3.0 ** * Intelligent Electronic Device ** Distributed Network Protocol

18 Principais Funcionalidades: Sistema SCADA - Comunicação com até 200 IEDs; - Configuração online (configuração pode ser alterada durante a execução); - Diagnósticos de comunicação; Driver de Comunicação Base de Dados da Remota AL Driver DNP Mestre Remota Hadron - Diagnósticos dos IEDs. IED 1 IED 2 IED n IEDs

19 Driver DNP Escravo - Driver de comunicação escravo executado em uma remota Hadron - executado no processador AL Permite integração com drivers existentes que implementam outros protocolos como MODBUS RTU (mestre e escravo) e Courier (mestre) - Permite o uso de 2 canais seriais de forma redundante - Possui capacidade de reportar eventos datados, através de módulos de entradas digitais com registro de eventos com precisão e resolução de 1 ms - Executa sincronização do seu relógio através de receptor GPS ( Global Positioning System ) ou por comandos de sincronismo do DNP. O sincronismo DNP pode operar como backup em caso de falha do GPS; - Oferece possibilidade de implementação de intertravamentos de comandos e automatização de procedimentos.

20 Processadores independentes para interface com IEDs (Intelligent Electronic Devices) - Relés digitais -MDGEs... Protocolos IEC , MODBUS RTU, MODBUS TCP, DNP3 e outros; IEDs Centro de Operação do Sistema Industrial Ethernet TCP/IP E/S remotas Rede de campo PROFIBUS-DP 12Mhz

21 Programa Aplicativo Hadron - Executa as funções da remota - Módulos de software que devem ser carregados e executados na UCP AL-2004 para tornar a remota operacional - Armazena a configuração de pontos e grupos do sistema, segundo o formato IEC Forma de sincronização Gerada pelo configurador MasterTool Hadron XE HD Módulos que fazem parte da remota - Tipos (saída, entrada, ponto digital, analógico, contador) - I/O local, IED. - Objetos e formatos - Protocolo de comunicação

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23 Permite sincronizar uma ou mais remotas Hadron através de módulos AL-1423 e AL AL-1423: conecta-se diretamente ao AL-1480, realizando a interface com o GPS - AL-1424: desempenha o papel de interface e repetidor de sincronismo Utilizando a rede AllSync para ser receptor de GPS - Receptor AL Módulos AL-1423 e AL-1424 AL Realiza interface com o GPS

24 UTR Hadron NMEA-0183 / PPS AL-1424 NMEA-0183 / PPS AL-1480 NMEA-0183 / PPS IRIG-B AM AL-1424 NMEA-0183 / PPS IRIG-B DC (TTL) RS485 IRIG-B AM AL-1424 IRIG-B DC (TTL) AL-1423 Ótico RS485 IED IED IED IED Ótico AL-1424 AL-1424 NMEA-0183 / PPS NMEA-0183 / PPS NMEA-0183 / PPS NMEA-0183 / PPS NMEA-0183 / PPS AL-1424 NMEA-0183 / PPS UTR Hadron UTR Hadron UTR Hadron

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26 SE Água Vermelha, cliente final Furnas - Um bay de banco de transformador de 550/460 kv - 9 módulos de entrada digital, 2 módulos entrada analógica, 1 módulo saída digital - Supervisão de disjuntores, seccionadores, alarmes, etc. - Comunicação Centro de Operação por duplo canal redundante com o protocolo IEC Intertravamentos de comandos e comunicação com IEDs, através de protocolo Courier adquirindo dados de reles de proteção Alstom (Linha K) - Sincronização através de GPS

27 SE Blumenau, cliente final ECTE - Uma linha de transmissão com um Trafo de 525/230 kv - 3 módulos de entrada digital, 3 módulos de entrada analógica, 1 módulo de saída - Supervisão de disjuntores, seccionadores, alarmes, etc. - Comunicação com Centro de Operação por duplo canal redundante através do protocolo IEC Intertravamentos de comandos - Comunicação com IEDs através dos protocolos Courier e Modbus adquirindo dados de relés de proteção Alstom (Linha K). - Sincronização através de GPS

28 Sub-Estação Ibiuna, cliente final Furnas - 7 remotas (1718 ED, 293 SD e 172 EA) - Comunicação com o Centro de Supervisão local por dois canais duplos redundantes com o protocolo IEC Intertravamentos de comandos e comunicação com IEDs através dos protocolos Courier e Modbus adquirindo dados de relés de proteção - Sincronização através de rede formada por receptor de GPS AL-1480 e interfaces/repetidores AL-1422

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35 UHE Paraibuna possui duas unidades geradoras com potência total de 86 Mwats Foram utilizadas três Unidades de Aquisição e Controle - UAC's Altus modelo AL-2003 para a automação. As UAC's 1 e 2 são responsáveis pela automação das Unidades Geradoras 1 e 2 respectivamente e a UAC3 cuida dos Serviços Auxiliares e Subestação Elétrica Cada UAC possui dois Controladores Programáveis, operando como Controlador Principal e Controlador Retaguarda. As entradas e saídas fundamentais ao processo são conectadas simultaneamente nos dois controladores. Caso ocorra problema no Controlador Principal o Controlador Retaguarda assume automaticamente o controle do ponto onde o Controlador Principal parou. Em caso de falha dos dois Controladores a UAC passa automaticamente o controle para modo convencional. O sistema convencional foi mantido a pedido do cliente e é responsável por uma operação semi automática da usina através de reles. As informações do sistema são monitoradas remotamente pelo Posto de Engenharia de Manutenção que fica em São Paulo.

36 As UAC's registram eventos digitais com resolução de 1 ms ( SOE ) e são sincronizadas via GPS. Os comandos são do tipo Check Before Operate ( CBO ). Os sinais analógicos são aquisitados diretamente na UAC com resolução de 16 bits e através de rede Modbus de Unidades Terminais Remotas que aquisitam as informações de campo e Medidores de Grandezas Elétricas. Os módulos da UAC possuem troca a quente possibilitando a troca dos mesmos sem a necessidade de desligamento do Controlador. Entre as funções executadas pelas UAC's destacam-se : Partida e parada automática das Unidades Geradoras, Controle individual e Conjunto de Potência Ativa, Reativa e Tensão de Barra, seqüência de manobras em disjuntores, revezamento de equipamentos por tempo de operação, seqüência de eventos com resolução de 1 ms. O operação das UAC's é feita através de Interface Homem Máquina redundante que são computadores industriais executando um sistema de supervisão especialmente configurado para atender as exigências de operação de uma Usina Hidrelétrica.

37 Vantagens da aplicação - Otimização da operação : O operador tem acesso a todas as informações de forma centralizada via computador, minimizando a necessidade de deslocamentos até os equipamentos - Agilização da Manutenção : Em caso de ocorrência de alguma anormalidade que envolva as Unidades Geradoras e Serviços auxiliares, o sistema memoriza a seqüência de eventos digitais e analógicos envolvidos e permite uma ação mais direcionada da manutenção diminuindo o tempo de parada das Unidades Geradoras - Padronização da operação : Através das Interfaces Homem Máquina permite maior padronização das operações da usina e registro das ações operacionais para posterior análise - Manutenção Preventiva : Todos os principais equipamentos são acompanhados com relação a tempo de operação ou número de manobras efetuadas avisando a manutenção o momento de parada para manutenção periódica evitando quebras

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