Transcript Smart Grid

Подход и примеры решений
GE в области Smart Grid
Варлашкин Константин
Директор по операционной деятельности
GE Digital Energy, EE
1/
GE /
April 9, 2015
GE взгляд на сеть будущего - SmartGrid
Это энергетическая система
интегрирующая
электрическую
инфраструктуру,
коммуникационные сети,
информацию, опыт и бизнес
процессы, так, что
электричество поставляется
более НАДЕЖНО и
ЭКОНОМИЧНО!
Интеграция коммуникационной
и электрической инфраструктур
2/
GE /
April 9, 2015
Интеллектуальная сеть - это …
… интеграция двух инфраструктур …
Электрическая инфраструктура
Использование
возобновляемых
источников
энергии
+
Повышение
производительности
Информационная инфраструктура
Задействование
потребителей
Снижение
Выбросов
CO2
Повышение
эффективности
3/
GE /
Sources: (1) UtilityPoint, by Ethan Cohen 7/18/0 (2) EPRI®
Intelligrid
April 9,
2015
Новые технологии - ключ к новым
возможностям
Генерация
ОРУ
110КВ
ПС
110КВ
10КВ
Управление
режимами
Управление
сетью
Системы
Нагрузка хранения
Автоматика
Распред сети
Мониторинг
и управление
активами
110КВ
Управление
уровнем
напряжения
Оптимизация
нагрузки
Присоединение
220KV
10КВ
Системы
хранения
Автоматика ПС
ПС
110КВ
Системы
Компенсации
Реактив мощности
Нагрузка
4/
GE /
April 9, 2015
Более “Интеллектуальные сети
Для
менеджеров
‘Доп IT инфраструктура -> Доп приложения’
“ Приложения”
Для менеджеров
Коммерческий ОптимизацияОптимизация ОптимизацияОптимизация
учет
генерации
активов
потребления передачи
Управление
“Управление сетью”
Управление Автоматиз
Ген и Передачей перед ПС
Первичное оборудование
“ Генерация и доставка
мощности”
ТЭЦ
Линии
Датчики
ПС
•
Потребитель звонит при отключении
•
Расходы от пикового потребления - на
компанию
Сложности с управлением с
•
возобновляемыми
Сложно работать с ист.
распределенного
генерацией
~10% потери при передаче и распределении
•
•
•
Традиционно
Smart Grid
Smart Grid
•
•
Управление Автоматизация Умные
распред
счетчики
распред ПС
Распред БСК и др. Возобновл.
оборудование
источники
Традиционные сети
Для
потребителей
•
•
Компания сразу знает об отключении и пытается
восстаносить в автоматическом режиме
“Снижение” нагрузки в пиковые часы. Цена и CAPEX
ниже
Технологии работы сети с большой долей возобновл.
ист.
Возможность более еффективно работать с распред.
генер.
Снижение потерь на 2+%… ниже выбросы и счета у
потреб.
5/
GE /
April 9, 2015
Smart дома – будущее и настоящее...
Домашняя ЛВС
Устройства
класса
Солнечные
панели на
крыше
Энергосберега
ющие
светильники
Визуализация
данных
Сетевая
компания
Электро
мобили
Контроллер
Smart дома
Расчет, контроль и управление
потреблением
Smart
счетчики
6/
GE /
April 9, 2015
…GE поставляет для Smart
Генерация Передача & Распределение Потребители
Grid
Возобновляем
Коммерческие &
ые источники
Ветряные генераторы
Солнечные батареи
Двигатели на биогазе
Гидростанции
Газ генерация
Мощные турбины
Механизмы
финансирования
Генерация
Паровые турбины
Технологии для
работы с разным
топливом
Снижение CO2
Оборудование для
сокращения выбросов
Центр управления.
Геоинформационные системы
Системы управление активами
SCADA/EMS/DMS софт
Оптимизация, диагностика,
анализ, расчеты
Безопасность коммуникаций
Управление ремонтами
ПС уровень
Связь: Офис - ПС Счетчик
Автоматизация
Защиты
Мониторинг и диагностика
Силовое оборудование
Траснформаторы, VFT, SVC
Конденсаторы
Регуляторы напряжения, DVAR
Ограничит перенапряжения
Системы ошиновки
Индустриальные
Комерчески Smart
счетчики
Водоочистка
Автоматизация
Жители
Smart счетчики
ЭкоПанели
Безопасность
Устройства
управление
нагрузкой
Smart home
7/
GE /
April 9, 2015
Smart Grid – энергоэффективный город
Генерация
Сетевая компания
•
эффективные режимы
•
меньше выбросов CO2
•
высокая надежность
•
высокая оперативность
•
низкие потери
•
инвестиции – четко в срок и куда надо
•
контроль за потреблением и оплатами
Потребители
•
понимание за что платим
•
возможность управлять потреблением
•
качественная электроэнергия и серви
8/
GE /
April 9, 2015
Common Information Model
Рабочие группы: TC57 WG13
WG14 WG15 WG16 WG17 WG19
Единая объектноориентированная
информационная модель
энергокомпании
Обеспечение обмена данными и
бизнес взаимодействия
нескольких компаний выгодоприобретателей в рамках
одной среды
Облегчение взаимодействия
между системами внутри
компании
Качественная информация по
всем объектам и ресурсам
9/
GE /
April 9, 2015
Интеллектуальная сеть в действии в США…
Флорида лидирующий проект Гавайи используют
по повышению энергетической
эффективности на национальном
уровне - вложения $578 млн в
развитие интеллектуальной сети
возобновляемые источники
энергии в сети с помощью
технологий интеллектуальных
сетей GE
Огайо
ведущая единая
интеллектуальная сеть: от
расширения возможностей
потребителя до повышения
эффективности и безопасности с
проектом в $150 млн
10 /
GE /
April 9, 2015
Проект - Energy Smart Miami, Майами ,США
• $200млн USD – проект Smart Grid
• Альянс государственных и частных
компаний:
 GE
 City of Miami
 FPL
 Cisco
 Silver Spring Networks
• Более 1,000 рабочих мест
• ~1млн потребителей
 Smart счетчики
 Управление потреблением
 Автоматизация распределения
 Полная автоматизация ПС
 Распределенная генерация
 Системы промышленного
уровня
“It’s time for action. With projects like Energy Smart Miami, we can
stimulate the economy today and build a brighter, cleaner tomorrow.
It’s truly a win-win for Miami and for America.”
Carol Browner
Assistant to the President for Energy and Climate Change
11 /
GE /
April 9, 2015
Эффекты от применения Интеллектуальной сети
(показатели на 1 млн. населения)
Потребление
• Экономия 18 млн.долл./год
• На 43 тыс. тонн снижены выбросы СО2
• Экономия потребителей составит 10%
Распредсети
• Экономия 7 млн.долл./год
• На 45 тыс. тонн снижены выбросы СО2
• Снижение потерь в сетях до 10%
Генерация
• Экономия 11 млн.долл./год
• Срок окупаемости – 4 года
• Снижение аварий на подстанциях до 80%
Надежность сети
• Экономия 5 млн.долл./год на продление
сроков службы оборудования
• Снижение количества аварий и времени
восстановления
• Снижение затрат на персонал до 30%
• Повышение производительности труда
• Повышение точности получаемых данных
Снижение пиковых нагрузок, перенос сроков
строительства новых электростанций
Снижение потерь в энергосетях, снижение
выбросов СО2
Уменьшение числа аварий и внеплановых
ремонтов
Повышение надежности сетевого оборуования
и КПД, продление срока службы оборудования
Инжиниринг, персонал
Экономически эффективная сеть, повышение
производительности труда, автоматизация
Сведения даны из расчета на 1 млн. потребителей, снижению пиковой нагрузки на
1.6%,
12 /
GE /
April 9, 2015
Примеры улучения показателей эффективности по итогам
реализации региональных программ по энергосбережению
Показатели
Улучшение
Снижение потерь электроэнергии за счет автоматизации и
до 5-7%
повышения точности учета электроэнергии
Снижение времени восстановления электроснабжения
в 4-5 раз
(CAIDI)
Снижение длительности перерывов электроснабжения
33%
потребителей
Снижение сроков ликвидации аварий за счёт раннего
10-20%
предупреждения
Повышение точности определения места возникновения
более 50%
аварий
Снижение количества выездов персонала для проведения
ремонтов/контроля работы оборудования
Снижение операционных затрат за счёт удаленного
мониторинга показателей основного оборудования
Сокращение затрат на обслуживание клиентов
Сокращение времени на формирование отчетности, сбор
информации в стандартных форматах, сокращение времени
закрытия месяца
Снижение хищений электроэнергии за счёт отслеживания
несанкционированных подключений к сети
Снижение количества
счетов за энергию
неправильно
выставленных
Примеры
Шотландия, Уэльс,
Лондон и др.
Великобритания,
Франция
(EDF,
ERDF, GRDF)
до 20%
25%
США (AEP, Xcel)
40%
Дания, Англия
50%
США
10-15%
50-70%
Индия, Сингапур и
др.
13 /
GE /
April 9, 2015
Базовая программно-техническая инфраструктура
Офис
Решения
Internet
Operations Bus – Software Services Infrastructure
Security Biz
Services Apps
Firewall
Hist
Design
Tools
Программная инфрастр.
Data
Model
14 /
GE /
April 9, 2015
Оптимизация учета потребления
Офис
Design
Tools
Программная инфрастр.
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Клиент
Internet
Gateway
Smart
Grid
Base
Smart
Meter
HAN
Data
Model
Security Biz
Services Apps
Firewall
Operations Bus – Software Services Infrastructure
Router
Оптимизация потребления
Internet
Hist
NM
S
Решения
Бытовые и
промышленные
клиенты
15 /
GE /
April 9, 2015
Оптимизация спроса
Офис
Internet
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
Data
Model
NM
S
Real-Time Communications
Router
Security Biz
Services Apps
Design
Tools
Программная инфрастр.
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Backhaul
Comms
Клиенты
Internet
Gateway
Smart
Grid
Base
Smart
Meter
Подстанция
Backhaul
Comms
Smart
Router
HAN
DR
Оптимизация учета
потребления
Оптмизация спроса
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Devices
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
Собствен.
ак./батареи
Wired/Wireless Substation Communications
Microgrid
Controller
Generation
& Storage
Smart
Router
Generation
& Storage
16 /
GE /
April 9, 2015
Оптмизация распределения
Офис
DPA
DR
Internet
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
DMS
Data
Model
NM
S
OMS
Real-Time Communications
Router
Security Biz
Services Apps
Design
Tools
Программная инфрастр.
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Backhaul
Comms
Клиенты
Internet
Gateway
Smart
Grid
Base
Smart
Meter
Smart
Router
Station
Controller
Local
HMI
Apps
Protectio
n Relays
Volt Reg,
LTC,
Caps
Wired/Wireless Substation Communications
Microgrid
Controller
Generation
& Storage
Other
IEDs & I/O
Devices
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
Подстанция
Backhaul
Comms
HAN
FDIR IVVC OFR
Оптимизация учета
потребления
Оптмизация спроса
Оптимизация
распределения
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Выключатели
реклозеры
Управление
реакт.
мощностью
Собствен.
ак./батареи
Smart
Router
Smart
Router
Smart
Router
Reclosers
&
Switches
Volt Reg
& Caps
Generation
& Storage
17 /
GE /
April 9, 2015
Оптимизация передачи
Офис
DPA
DR
WAMS
Internet
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
EM
S
DMS
Data
Model
NM
S
OMS
Real-Time Communications
Router
Security Biz
Services Apps
Design
Tools
Программная инфрастр.
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Backhaul
Comms
Клиенты
Internet
Gateway
Smart
Grid
Base
Smart
Meter
Smart
Router
Station
Controller
Local
HMI
Apps
Protectio
n Relays
Volt Reg,
LTC,
Caps
Wired/Wireless Substation Communications
PMU
Microgrid
Controller
Generation
& Storage
Other
IEDs & I/O
Devices
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
Подстанция
Backhaul
Comms
HAN
FDIR IVVC OFR
Оптимизация учета
потребления
Оптмизация спроса
Оптимизация
распределения
Оптимизация передачи
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Выключатели
реклозеры
Управление
реакт.
мощностью
Собствен.
ак./батареи
Smart
Router
Smart
Router
Smart
Router
Reclosers
&
Switches
Volt Reg
& Caps
Generation
& Storage
18 /
GE /
April 9, 2015
Управление активами
Офис
DPA
DR
WAMS
Asset
Mgr
Internet
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
EM
S
DMS
Data
Model
NM
S
OMS
Real-Time Communications
Router
Security Biz
Services Apps
Design
Tools
Управление активами
Программная инфрастр.
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Backhaul
Comms
Клиенты
Internet
Gateway
Smart
Grid
Base
Smart
Meter
Smart
Router
Station
Controller
Local
HMI
Apps
Protectio
n Relays
Transforme
r M&D
Volt Reg,
LTC,
Caps
Wired/Wireless Substation Communications
PMU
Microgrid
Controller
Generation
& Storage
Other
IEDs & I/O
Devices
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
Подстанция
Backhaul
Comms
HAN
FDIR IVVC OFR
Оптимизация учета
потребления
Оптмизация спроса
Оптимизация
распределения
Оптимизация передачи
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Выключатели
реклозеры
Управление
реакт.
мощностью
Собствен.
ак./батареи
Smart
Router
Smart
Router
Smart
Router
Reclosers
&
Switches
Volt Reg
& Caps
Generation
& Storage
19 /
GE /
April 9, 2015
Оптимизация производства работ
Офис
DPA
DR
WAMS
Asset
Mgr
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
EM
S
DMS
OMS
FFA
Mobil
e
GIS
Real-Time Communications
Data
Model
NM
S
Router
Security Biz
Services Apps
Design
Tools
Управление активами
Программная инфрастр.
Оптимизация произ. работ
MDMS
Коммуникационная
инфраструктура
Backhaul
Comms
Backhaul
Comms
ОВБ
Оптимизация учета
потребления
Оптмизация спроса
Оптимизация
распределения
Оптимизация передачи
Клиенты
Internet
Smart
Grid
Base
Gateway
Smart
Meter
Подстанция
Backhaul
Comms
Local
HMI
Apps
Protectio
n Relays
Transforme
r M&D
Volt Reg,
LTC,
Caps
Wired/Wireless Substation Communications
PMU
Microgrid
Controller
Generation
& Storage
Other
IEDs & I/O
Devices
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
Smart
Router
Station
Controller
HAN
FDIR IVVC OFR
Internet
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Выключатели
реклозеры
Управление
реакт.
мощностью
Собствен.
ак./батареи
Smart
Router
Smart
Router
Smart
Router
Reclosers
&
Switches
Volt Reg
& Caps
Generation
& Storage
20 /
GE /
April 9, 2015
Smart Grid – продукты GE
Офис
FDIR IVVC OFR
DPA
DR
Asset
Mgr
WAMS
Internet
Hist
Operations Bus – Software Services Infrastructure
PowerOn
FFA
XA/21 Fusion PowerOn Smallworld Mobil
PolicyNet
Data
Model
e
Real-Time Communications
Multilink
Security Biz
Services Apps
Design
Manager
Оптимизация
учета
Smart
Meter Systems
потребления
Demand
Оптмизация спроса
Distribution
Оптимизация
распределения
Transmission
Оптимизация передачи
Asset
Управление&активами
Workforce
Engr Design
Программная
инфруктура
Software Services
Infra
Оптимизация произ. работ
MDMS
Others
Коммуникационная
инфраструктура
Lentronics
or MDS
Lentronic
s or MDS
ОВБ
Firewall
Distributed Energy Resource
Manager
Решения
Клиенты
Internet
MDS or AMI
by Others
Other
Gateway
I210+C
kV2C
Подстанция
Lentronics
or MDS
PLA
Apps
UR
Family
Kelman and
Hydran
GE Reg,
LTC, Caps
Multilink or MDS
PMU
UR Relay
Microgrid
UR Relay
GE Various
Gen/Storage
Other GE
IEDs & I/O
Gen &
Store
Бытовые и
промышленные
клиенты
MDS or
WiMax
D20
D400
HAN
Appliances
HEM, etc.
Выключатели
реклозеры
Управление
реакт.
мощностью
Собствен.
ак./батареи
MDS or
WiMax
MDS or
WiMax
MDS or
WiMax
URC
Recloser
GE
Cap/Reg
Controller
GE Various
Gen/Storage
21 /
GE /
April 9, 2015
Фокус, обязательства
и преимущества на
старте
• GE имеет наилучшие
позиции для лидерства в
создании
Интеллектуальной Сети
• Технологическое
лидерство и опыт
интеграции систем
• Глубокое понимание
генерации,
распределения и
потребления на всех
уровнях
• Инновации для будущего
в наших Международных
Исследовательских
Центрах в
США/Европе/России
• www.itsyoursmartgrid.com
22 /
GE /
April 9, 2015
Лидерство GE в области стандартов Smart
Grid
•
•
Лидер в разработке стратегии Smart Grid: South Korea – Smart Country Strategy
Development, G20 Summit / MEF Smart Grid Technology Roadmap Report Development,
DECC (UK) – SG vision for UK and impact assessment of new electricity technologies on
the UK market, Low Carbon Network Fund (LCNF) technology/solution strategy
development for EON CN, SSE and SP, etc.
Лидер в области технологий Smart Grid: DOE Smart Grid Electricity Advisory
Committee (EAC); NIST SGIP Governing Board Chair, Smart Grid Architecture
Committee, Smart Grid Testing and Certification Committee, Cyber Security Work Group,
and DEWG and PAP participation; NERC, GridWise Alliance (Board of Directors,
Interoperability WG, Implementation WG, Legislative and Policy WG, State Legislative
and Policy WG, Workforce WG);, ZigBee (Home Plug Alliance), IEEE (Past Board of
Directors, Standards Association Board of Governors, Power & Energy Society (PES)
Past President, PES Intelligent Grid Coordinating Committee, etc), NEMA (Smart Grid
Task Force Technology, Smart Grid Task Force Policy, Smart Grid Task Force Standards,
Energy Storage Council), IEC (Smart Grid Strategic Group 3, US Principle, US TAG, etc.),
CIGRE (US National Committee (USNC) VP, Technical Activities, Study Committees,
etc.), EPRI (AMI), etc.
23 /
GE /
April 9, 2015
Спасибо за внимание!
Приложения
24 /
GE /
April 9, 2015
Технологические уровни «Smart
Grid»
Бизнес
взаимодей
ствие
Взаимодействие с
потребителями
Транспортировка и сбыт
энергии
Управление активами
Информация
Аналитика
Сбои
Инструменты
Inform and Align
Состояния активов
Oracle / SAP / 1C
Качество энергии
Аналитика
SCADA
with the Business Strategy
Данные
Данные
Первичные данные
Технологии и оборудование
Измерители и датчики
Устройства Сети
(свичи и контроллеры)
«Умные» счетчики
Оборудование
подстанций
(системы РЗА)
Силовое оборудование
Силовые трансформаторы
25 /
GE /
April 9, 2015
Лидерство GE в области стандартов Smart
Grid
•
•
Лидер в разработке стратегии Smart Grid: South Korea – Smart Country Strategy
Development, G20 Summit / MEF Smart Grid Technology Roadmap Report Development,
DECC (UK) – SG vision for UK and impact assessment of new electricity technologies on
the UK market, Low Carbon Network Fund (LCNF) technology/solution strategy
development for EON CN, SSE and SP, etc.
Лидер в области технологий Smart Grid: DOE Smart Grid Electricity Advisory
Committee (EAC); NIST SGIP Governing Board Chair, Smart Grid Architecture
Committee, Smart Grid Testing and Certification Committee, Cyber Security Work Group,
and DEWG and PAP participation; NERC, GridWise Alliance (Board of Directors,
Interoperability WG, Implementation WG, Legislative and Policy WG, State Legislative
and Policy WG, Workforce WG);, ZigBee (Home Plug Alliance), IEEE (Past Board of
Directors, Standards Association Board of Governors, Power & Energy Society (PES)
Past President, PES Intelligent Grid Coordinating Committee, etc), NEMA (Smart Grid
Task Force Technology, Smart Grid Task Force Policy, Smart Grid Task Force Standards,
Energy Storage Council), IEC (Smart Grid Strategic Group 3, US Principle, US TAG, etc.),
CIGRE (US National Committee (USNC) VP, Technical Activities, Study Committees,
etc.), EPRI (AMI), etc.
26 /
GE /
April 9, 2015