Il ruolodel progettointegris nel panorama dellesmart Grid

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1 INTEGRIS:INTElligentINTElligent GRId Sensor communications Il ruolodel progettointegris nel panorama dellesmart Grid L. Cremaschini, D. Della Giustina, S. Pugliese, S. Zanini A2A Reti Elettriche SpA 29 Giugno 2011 This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 1

2 Agenda Introduzione Scenari applicativi Architettura ICT Conclusioni This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 2

3 Agenda Introduzione Scenari applicativi Architettura ICT Conclusioni This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 3

4 Il progetto INTEGRIS INTEGRIS: INTelligent Electrical GRId Sensor communications THEME: ICT-Energy Progetto del 7 programma quadro (FP7) di finanziamento all innovazione della Comunità Europea in ambito ICT-Energy. Obiettivo: progettare un architettura ICT a supporto delle Smart Grid: 1. ibrida, basata su più vettori di comunicazione(bpl, wireless) 2. distribuita, permetta la decentralizzazione dell intelligenza dal centro al campo 3. aperta, faccia riferimento a standard non proprietari (IEC 61850, IEC 62056, ) This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 4

5 Il Consorzio University ICT Energy This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 5

6 L organizzazione del Progetto Il progetto è in diviso in 7 pacchetti di lavoro (WP) A2A è direttamente coinvolta nel WP2, WP6 (responsabile) Supporta i partner nelle fasi di progettazione(wp3-5) - acquisire know-how ICT This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 6

7 Agenda Introduzione Scenari applicativi Architettura ICT Conclusioni This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 7

8 Aspetti chiave considerati Nel WP2 A2A ha esaminato lo scenario tecnico, regolatorio ed economico tenendo conto delle esigenze di tutti gli attori della filiera dell energia, non solo degli aspetti di interesse del distributore: 1. Ridefinizione dei ruoli degli attori tradizionali e l introduzione di nuovi 2. Standardizzazione in atto delle filiere tematiche. La gestione integrale della rete EE (MT/BT, DER, PHEV, ) potrà avvenire solamente con standard condivisi a livello (quantomeno) europeo, anche per ragioni economiche 3. Necessaria infrastruttura di comunicazione complementare alla FO: una cablatura capillare non potrebbe avvenire né in tempi utili né con costi sopportabili 4. Il volume di dati necessari a gestire la rete BT o i VPP non può essere spostato a livello di cabina primaria o centrale. Decentralizzazione dell intelligenza This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 8

9 UseCase Sono state definite delle applicazioni che rispondessero alle esigenze descritte, poiraggruppate in classi in base ai loro scopi, prestazioni richieste e compatibilità economica Code Nome Tempo trasf. Disponibilità in regime: Disponibilità APF Funzioni di protezione attiva 20 ms Normale 99% Perturbato Crisi CMD Commandi e regolazioni 2 s Normale 99% Perturbato Crisi MON Monitoraggio ed analisi 2 s Normale 95% Perturbato Crisi AMS Metering avanzato(mercato) 5m Normale 90% Le applicazioni più rappresentative sono diventate Use Case (MT ed BT) sui quali è stata definita l architettura ICT Alcuni di questi saranno testate in situazioni reali durante il WP6 This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 9

10 Schemi di protezione attiva ed integrale EvoluzionedeglischemidiprotezionediCPperintegrareCSeGDsureteMT Comunicazione IEC per trasmettere segnali (GOOSE) di blocco da e verso i dispositivi lungo la rete,(ed in futuro) aggiornare la topologia della rete AT MT DMS Classe APF: Corto circuito 20 ms Guasto a terra (neutro isolato) 200 ms Guasto a terra (neutro compensato) 900 ms (tarature tipiche dei sistemi di protezione) CP 1 CP 2 S 1 NC R 1 guasto NC S 6 NC NC NC NC NC NO N S 2 R 2 S 3 R 3 S 4 S 5 CS 1 CS 2 CS 3 This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 10

11 MonitoraggioIntegrale Definizione di un DB e algoritmi distribuiti sui tre livelli della rete elettrica: Cabina secondaria Cabina primaria Sala controllo CS snodo fondamentale: dati EE MT/BT dati clienti (fino ad ora esclusivamente commerciali) Scambio dati in Traduzione DLMS/COSEM Classe MON This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 11

12 Agenda Introduzione Scenari applicativi Architettura ICT Conclusioni This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 12

13 Requisiti architetturali IT Distribuzione dell informazione: Controlli di integrità locali sui dati Misure/eventi con la propria marca oraria(sincronizzazione) Aggiornamento della topologia delle rete MT Distribuzione del calcolo Esecuzione locale(cabina secondaria) di algoritmi Trasferimento ai livelli superiori solo di misure aggregate ed eventi Benefici: Riduzione del traffico di rete Ridondanzadell infrastruttura Standardizzazione IEC61850pertuttoildominioEE IEC 62056(DLMS/COSEM) comunicazione con i CE This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 13

14 Requisiti architetturali CT Due livelli di comunicazione A. Comunicazione con i sensori B. Comunicazione tra cabine secondarie e primarie Non esiste una tecnologia unica che risponda a tutte le esigenze costi di installazione e manutenzione/prestazioni: Latenza di pochi ms Disponibilità del servizio superiore al 99% È necessario utilizzare un mix di tecnologie: BPL, wireless RuolochiavedelL2OSI: Meshing delle tecnologie a livello 2 Supportare nativamente i messaggi GOOSE lungo tutto il feeder Feeder come LAN This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 14

15 INTEGRIS Device IDEV Dispositivo di sottostazione che integra: i diversi vettori comunicazione capacità di calcolo e di archiviazione This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 15

16 L architettura di INTEGRIS Raccolta delle informazioni: Contatori: BPL sulla rete BT Grandezze BT: sensori ZigBee(sviluppati all interno del progetto) Grandezze MT: acquisizione analogica Ad ogni punto di misura corrisponde un nodo logico IEC This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 16

17 L architettura di INTEGRIS Comunicazione tra cabine: BPL sulla rete MT (standard basato su OPERA PLC) Wi-Fi: connessioni punto-punto tra IDEV FO laddove sia già presente accesso alla dorsale = passaggio LAN -WAN This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 17

18 This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 18

19 Agenda Introduzione Scenari applicativi Architettura ICT Conclusioni This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 19

20 Conclusioni È in fase conclusiva il WP5 (specifiche degli IDEV) Inizierà a breve il WP6(validazione del progetto) ItestdellareteICTedalcuniUseCasesarannoeseguitisudiuntrattodella rete di Brescia con forte presenza di fotovoltaico This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 20

21 Grazie per l attenzione This information was prepared by A2A and it is not to be relied on by any 3rd party without A2A s prior written consent. 21