Distribution Management System - DMS

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1 Distributin Management System - DMS Descrizine di prdtt Il presente dcument è di esclusiva prprietà di s.d.i. s.p.a. e nn può essere riprdtt, alterat e/ divulgat senza previa autrizzazine scritta.

2 Elenc delle revisini REV DATA REDATTORE BREVE DESCRIZIONE 01 18/11/2013 L. Castiglini Revisine nuv frmat 2/21

3 Indice 1. Intrduzine 4 2. Caratteristiche Generali Mdalità di funzinament Funzinalità implementate Gestine delle interruzini Architettura di sistema 6 3. expert DMS Analisi dell Stat della Rete Cnfigurazine della Rete Editr Grafic Libreria dei Cmpnenti Interperabilità Ricerca del Trnc Guast Mdalità Studi RIRE Intrduzine Gestine dei Dati di Archivi Gestine degli Accessi Inseriment Manuale Inseriment Autmatic Gestine degli Eventi e delle Interruzini Reprtistica Ambiente Operativ Intrduzine expert DMS Requisiti Hardware e Sftware RIRE Requisiti Hardware e Sftware 21 3/21

4 1. Intrduzine Il pacchett expert DMS è la sluzine prpsta da s.d.i. autmazine industriale per la gestine e l analisi delle reti di distribuzine di energia elettrica. expert DMS nasce dalla trentennale esperienza di s.d.i. autmazine industriale nella gestine di sistemi di distribuzine di energia, cme naturale estensine del sistema expert utilizzat per il cntrll di impianti industriali e telecntrll di reti di distribuzine gas, acqua ed energia elettrica di primarie public cmpany, italiane ed estere, del settre. expert DMS è un pacchett integrat cncepit all scp da renderne agevle l utilizz, in termini di: Cnfigurazine iniziale del sistema; Cnsultazine e visualizzazine dei dati; Inseriment dei dati relativi alle interruzini di servizi. Nel seguit verrann descritte le caratteristiche principali di ciascuna funzinalità messa a dispsizine dal sistema. 4/21

5 2. Caratteristiche Generali 2.1 Mdalità di funzinament expert DMS pera su piattafrme hardware PC e sistema perativ Micrsft in mdalità Stand Alne, In Rete Distribuita. Il pacchett prevede la pssibilità di distribuire sia le funzinalità d interfacciament vers il camp (I/O Server per acquisire infrmazini dagli apparati periferici) che quelle d access da parte degli peratri per la gestine della rete, d analisi dei dati e generazine dei reprt. Le applicazini che cmpngn la suite expert DMS pssn infatti essere installate su un unic cmputer su più pstazini cllegate in rete LAN TCP/IP. expert DMS tratta sia dati acquisiti in maniera autmatica dalle periferiche telecntrllate che dati inseriti manualmente dall peratre. 2.2 Funzinalità implementate expert DMS gestisce in mdalità integrata le funzinalità perative necessarie alla cnduzine delle reti di distribuzine, in particlare: Rappresentazine grafica della rete attravers una visine Funzinale, per Direttrice per Livelli di Tensine; Acquisizine in maniera autmatica dei dati dalle cabine telecntrllate; Animazine del sinttic tplgic di rete sulla base dell stat degli elementi di sistema; Manvre funzinali per le cabine nn telecntrllate; Integrazine cn i dati acquisiti dalle cabine primarie; Ricerca del trnc di rete guast. 2.3 Gestine delle interruzini Il pacchett expert DMS può essere dtat di un applicativ, denminat RIRE (Registr Interruzini Rete Elettrica), da impiegare nella registrazine e gestine delle interruzini del servizi di distribuzine. Le funzinalità perative messe a dispsizine dal pacchett RIRE sddisfan le richieste dell autrity in materia di qualità dei servizi di distribuzine, misura e vendita dell energia (AEEG Autrity per l Energia Elettrica e il Gas). 5/21

6 2.4 Architettura di sistema Gli applicativi che cmpngn il pacchett expert DMS pssn essere distribuiti in rete in md mlt flessibile sfruttand l architettura client/server sulla base della quale sn stati prgettati. In particlare md pssn essere individuati i seguenti elementi funzinali: SCADA DMS: mdul di gestine run-time dei dati della rete; I/O Server: mdul di cmunicazine vers gli apparati periferici telecntrllati; HMI DMS: mdul di visualizzazine del tplgic della rete e delle infrmazini ad essa relativa; cnsente inltre al gestre della rete di perare in md interattiv sul tplgic stess; Cnfiguratre: mdul di cnfigurazine della rete (tplgic, anagrafica clienti, ); RIRE: strument di registrazine e gestine dell elenc delle interruzini di servizi. La figura seguente mstra una pssibile architettura di sistema utilizzabile nell impieg di expert DMS nella quale gni applicativ risiede su una stazine differente e l interazine viene realizzata attravers una rete LAN di cmunicazine. Figura 1: Esempi di architettura del sistema expert DMS Altre cnfigurazini pssn prevedere differenti suddivisini cme ad esempi: Tutti gli applicativi risiedn su un unica stazine; Alcune stazini sn dedicate sl all elabrazine ed altre alla sla interfaccia peratre; 6/21

7 3. expert DMS 3.1 Analisi dell Stat della Rete Il pacchett expert DMS si prpne cme utile strument di gestine ed analisi delle reti elettriche per cnsentire agli peratri di mnitrare cn cntinuità l stat della rete di distribuzine e per interagire cn essa. L ambiente integrat expert DMS cnsente di perare su reti elettriche di tip AT e MT senza alcuna distinzine per un numer massim di cabine pari a circa 2500 per ciascuna rete; pssn essere gestite fin ad ltre 2000 cabine telecntrllate cnnesse tramite differenti tipi di vettre di cmunicazine (linea dedicata, linea cmmutata PSTN GSM, rete Ethernet, ). Nn essend vinclat ad un assett di rete fiss (ad esempi strutture di tip cabina primaria-sttcabine fisse), il sistema può adeguarsi a strutture di reti mlt magliate cnsentend di realizzare tplgici di rete anche mlt cmplessi. expert DMS frnisce un interfaccia grafica di tip intuitiv che cnsente all peratre di mnitrare l stat di tutti gli elementi caratteristici della rete elettrica (cabine, linee, sezinatri, interruttri, trasfrmatri) e, laddve previst, perare sulla stessa sl in mdalità lcale direttamente agend sul camp. Figura 2: Esempi di una rete di distribuzine elettrica csì cme è rappresentata attravers expert DMS 7/21

8 Il sistema è dtat di differenti tipi di rappresentazini grafiche, selezinabili n-line, vlte a sddisfare le esigenze di analisi e cnduzine del sistema: Rappresentazine Funzinale: la clrazine degli elementi di rete cambia sl in relazine all stat di alimentazine/disalimentazine di ciascun di essi Rappresentazine per Direttrice: gli elementi di rete appartenenti a differenti direttrici vengn rappresentati cn clrazini differenti; la lr clrazine cambia anche a seguit di variazini dell stat nrmale/allarme di ciascun di essi Rappresentazine per Livelli di Tensine: gli elementi di rete pssn essere rappresentati in mdalità differenti in relazine al livell di tensine della linea di appartenenza. L interfaccia grafica messa a dispsizine garantisce inltre funzinalità di navigazine del tplgic quali scrll, panning, zm (8 livelli), e detailing/decluttering per cnsentire un analisi della rete a differenti livelli di dettagli. 3.2 Cnfigurazine della Rete Editr Grafic La cnfigurazine del tplgic di rete e di ciascun element run-time di sistema necessari all impieg di expert DMS avviene attravers un unic tl grafic denminat GIPE (Graphical Interface Page Editr). GIPE cnsente al persnale addett alla cnfigurazine del sistema di disegnare l intera rete di distribuzine utilizzand ggetti predefiniti dispnibili in libreria secnd la struttura della rete da gestire. Figura 3: Tl GIPE di cnfigurazine sistema DMS durante l inseriment di un ggett di tip trasfrmatre 8/21

9 Il tl di cnfigurazine è integrat cn il sftware NEPLAN di simulazine ed analisi dal quale è pssibile imprtare l intera struttura ed anagrafica della rete e vers il quale è pssibile inviare mdifiche effettuate attravers il tl GIPE. L strument di cnfigurazine mette a dispsizine le più cmuni funzinalità di spstament, ridimensinament, zm, pan, all scp di minimizzare il temp da dedicare alla cstruzine del tplgic e cnsentire la replica della rete reale nel md più fedele pssibile Libreria dei Cmpnenti Il sistema è dtat di una libreria di cmpnenti adatta alla cstruzine di tplgici di rete dalla quale è pssibile estrarre nuvi elementi per far crescere il sistema in relazine alle esigenze del gestre. Alcuni degli elementi di cui expert DMS cnsente l immediat utilizz sn: Cabina nn telecntrllata e telecntrllata; Linea (cav, area, cav aere); Utenti ; PTP (Punt di Trasfrmazine su Pal); Sezinatre a vut; Sezinatre sttcaric nn-telecntrllat e telecntrllat; Nd; RG (Rilevatre di Guast); Interruttre cn prtezini; Interruttre senza prtezini; Generatre di alta tensine; Trasfrmatre; Sbarra; Cngiuntre. Ciascun cmpnente facente parte della rete può essere persnalizzat tramite pprtune finestre di interfaccia cn le quali vengn definite le caratteristiche dell element; la figura seguente mstra un esempi della interfaccia di persnalizzazine delle caratteristiche di una cabine di rete. 9/21

10 Figura 4: Finestre di persnalizzazine cabina di rete 3.3 Interperabilità Il sistema expert DMS frnisce all peratre la pssibilità di intervenire manualmente su impianti nn telecntrllati (azinare sezinatri, mdificare stati di elementi di rete, inserire cmmenti, ), riprtand csì sul tplgic della rete l stat reale del camp. Un esempi di tessera che cnsente di perare su un element IMS è mstrata nella figura seguente. Figura 5: Tessera di cmand IMS L peratre può inserire manualmente data e ra nella tessera di cmand all scp di allineare gli eventi memrizzati sul sistema DMS cn le manvre eseguite in camp. Le perazini svlte manualmente dall peratre cmprtan cambi di assett della rete che verrann prntamente mstrati dal sistema secnd la mdalità di visualizzazine scelta. La figura seguente mstra un cambiament di rappresentazine a seguit dell apertura di un interruttre di sezinament. 10/21

11 Figura 6: Visualizzazine dinamica dell'assett della rete a seguit dell apertura manuale di un interruttre di stazine La versatilità del sistema expert DMS cnsente inltre di integrare le infrmazini cntenute nel sistema DMS attravers dati prvenienti dal camp interrgand le periferiche di cntrll remte. Le infrmazini circa l stat della rete ptrann in questa mdalità affluire in md autmatic al sistema DMS che garantirà cmunque la pssibilità di intervenire manualmente sui dispsitivi. 3.4 Ricerca del Trnc Guast La funzinalità di ricerca del trnc guast cnsente di pter analizzare la rete e di guidare l peratre nell individuazine del trnc di rete elettrica cn prblemi e causa del disservizi; ha cme prerequisit la presenza in camp dei rilevatri di guast RG assciati ad un apparat periferic. Il disservizi viene identificat dall apertura di un degli interruttri cn prtezini di stazine (srgenti della rete) e di cnseguenza il tplgic della rete elettrica viene animat evidenziand gli elementi nn più alimentati. L peratre può, perand sulla finestra di pp-up assciata all interruttre, richiedere l esame del disservizi. Il sistema di telecntrll prvvede all interrgazine delle cabine telecntrllate cinvlte ed acquisisce i dati relativi ai rilevatri di guast. L peratre esaminand gli eventi (crt circuit e mplare) rdinati crnlgicamente può richiedere, attravers una prcedura assistita, la ricerca autmatica del trnc guast. 11/21

12 3.5 Mdalità Studi La mdalità studi del sistema expert DMS è un insieme di funzinalità che permettn al gestre della rete elettrica di effettuare analisi e studi sulla rete stessa. Tali pprtunità si ttengn: Affiancand al sistema SCADA DMS dedicat al telecntrll della rete, una stazine dedicata (sistema studi) in cui nn sn perative le funzini di acquisizine e cmand del camp. In pratica l SCADA DMS viene replicat su di una stazine separata cnnessa in rete a SCADA DMS e all applicativ RIRE ma nn cnnessa al camp stt cntrll; A brd dell SCADA DMS si abilitan funzini di: Memrizzazine di situazini di impiant; ciè ftgrafie dell intera rete ad un dat istante Registrazine degli eventi legati a variazini di stat; Utilizzand sul sistema studi funzini di: Imprtazine delle ft di impiant; Applicazine degli eventi memrizzati da SCADA DMS. L insieme delle funzinalità appena descritte permette al sistema studi, dp aver caricat su cmand una ft dell SCADA DMS, di far evlvere la rete pass pass, applicand gli eventi che l SCADA DMS ha registrat a partire dalla ft caricata, ppure mdificand manualmente l stat degli rgani di impiant. Quest all scp di: analizzare furi linea particlari cmprtamenti della rete; generare gli eventi di guast, eventualmente crreggend errri cmmessi in fase di imputazine manuale dei dati nell attività di cntrll real-time, in md da alimentare il sistema RIRE cn la necessaria crrettezza. In crs d pera l peratre può richiedere la sincrnizzazine del sistema studi all SCADA DMS: ciò implica il caricament della ft più recente dispnibile e l autmatica esecuzine di tutti gli eventi di impiant successivi alla ft e precedenti alla richiesta di sincrnizzazine. L interfacciament del sistema studi cn il RIRE, cnsente di utilizzare il sistema studi stess per la prduzine riprduzine semiautmatica di recrd di interruzine che fann riferiment a situazini passate; la generazine di eventi per RIRE può essere abilitata/disabilitata da utente mediante appsiti menù. 12/21

13 4. RIRE 4.1 Intrduzine L applicativ RIRE (Registr Interruzini Rete Elettrica) frnisce l insieme delle funzinalità necessarie alla gestine delle interruzini secnd le mdalità richieste dall autrity dell energia in materia di qualità dei servizi di distribuzine, misura e vendita dell energia elettrica (Autrità per l Energia Elettrica ed il Gas Delibera n. 4/04 e relativi allegati) RIRE è realizzat secnd un architettura di tip client/server in cui un gestre di base dati (server) viene interrgat da un applicativ di interfaccia (client). L interfaccia peratre vers i dati è realizzata in linguaggi PHP (acrnim ricrsiv per Hypertext Preprcessr), scelta che garantisce un facile access ai dati e l indipendenza dalla piattafrma (PC e sistema perativ) impiegata nelle stazini client. Le schermate d'interfaccia frnite all peratre sn delle pagine web la cui navigazine è garantita attravers il brwser di access ad internet. Figura 7: Interfaccia RIRE via IE 6.0 La sluzine adttata garantisce la prtabilità delle funzinalità di interazine cn la base dati su tutte le macchine cllegate in rete LAN alla macchina server senza la necessità di installare su di esse alcun pacchett aggiuntiv. L insieme funzinalità messe a dispsizine dall applicativ sn riprtate nei paragrafi successivi. 13/21

14 4.2 Gestine dei Dati di Archivi Gestine degli Accessi L access alle funzinalità messe a dispsizine dall applicativ è reglat da accunt utenti prtetti da passwrd di ricnsciment; per ciascun utente è pssibile definire differenti livelli di azine da cmpiere sui dati presenti in archivi. I diversi prfili e rispettive funzinalità sn riprtati nella tabella seguente. PROFILO Amministratre Cnfiguratre Mdifiche Operatre Reprt PRIVILEGI Può eseguire qualsiasi perazine relativa agli accunt utente, interruzini e agli eventi. Può eseguire qualsiasi perazine relativa alle interruzini e agli eventi. Può eseguire qualsiasi perazine relativa alle interruzini e agli eventi ad eccezine della mdifica dell stat cnslidat/nn cnslidat di una interruzine. Cme il prfil Mdifiche cn la restrizine di pter editare sl interruzini già esistenti. Può richiedere sl i reprt previsti in RIRE, senza pter apprtare alcuna mdifica aggiunta elabrazine dei dati di RIRE. I prfili e le cmpetenze assegnate pssn essere mdificati in crs di utilizz, un esempi di interfaccia assciata alla gestine dei prfili utenti è riprtata nella figura seguente. Figura 8: Frm di mdifica prfil utente cn abilitazine della sla funzinalità di generazine reprt 14/21

15 4.2.2 Inseriment Manuale L inseriment manuale di eventi di disalimentazine rialimentazine è pssibile accedend a pagine dedicate all scp. L inseriment dei dati di un nuv event avviene in md guidat (tale da impedire la cstruzine di eventi privi di sens lgic) all scp di evitare errri da parte dell peratre seguend una precisa gerarchia. Un esempi di inseriment event in md manuale per il trasfrmatre TR1 della cabina MT CAB il 16/06/2004 alle re 15:19:20 è riprtat nella figura seguente. Figura 9: Sequenza di inseriment manuale di un event di disalimentazine Inseriment Autmatic L inseriment dei dati relativi alle interruzini nell archivi infrmazini dell applicativ RIRE può essere eseguit in maniera autmatica attravers il sistema expert DMS. L inseriment autmatic garantisce l inseriment di: Anagrafica cabine: direttamente dal tl GIPE di cnfigurazine; Tplgic della rete: direttamente dal tl GIPE di cnfigurazine; Eventi di disalimentazine/rialimentazine: direttamente dall applicativ SCADA DMS quand arrivan segnalazini dal camp attravers le periferiche di telecntrll quand l peratre agisce sul tplgic di rete riprtand manualmente l stat di rete rilevat in camp. 15/21

16 4.3 Gestine degli Eventi e delle Interruzini L applicativ RIRE elabra gli avvenimenti di disalimentazine e/ rialimentazini dei seguenti ggetti : TIPO DI EVENTO AT MT BT BBT DESCRIZIONE Cabina - Cliente AT/AAT Cabina - Cliente MT Trasfrmatre di una cabina MT Partenza BT Gli eventi di disalimentazine e rialimentazine acquisiti in md autmatic attravers l applicativ SCADA DMS-I/O Server dalle cabine telecntrllate inseriti manualmente dall utente, vengn memrizzati in una banca dati che risiede nel database di appggi dell applicativ. E dispnibile una funzine di Generazine autmatica interruzini che elimina da quest archivi tutti i recrd di event che pssn essere uniti in un recrd di disalimentazine e relativa rialimentazine generandne un sl secnd quant specificat dall autrity per l energia (un esempi del funzinament di quest algritm è riprtat nella figura seguente). L applicativ è inltre dtat di funzinalità di cntrll e verifica della cngruenza dei dati inseriti, di eliminazine manuale degli eventi, inseriment manuale degli eventi e mdifica dei dati già presenti in archivi. RIRE cnsente inltre di gestire, in mdalità indipendente, interruzini ed eventi riferite a reti di distribuzine distinte fra lr gegraficamente per cmpetenze; per esempi nel cas di acquisizine da parte del gestre elettric di nuve reti di distribuzine. 16/21

17 Prima parte algritm UTENZA TIPO ORA CAB 01 DIS 15:10:00 CAB 02 DIS 15:10:00 CAB 01 RIA 15:15:00 Generazine di un Item di interruzine accrpand due eventi di disalimentazine e rialimentazine UTENZA INIZIO FINE INTERRUZIONE CAB 01 15:10:00 15:15:00 -- Eliminazine dei recrd assciati agli eventi riginari UTENZA TIPO ORA CAB 01 DIS 15:10:00 CAB 02 DIS 15:10:00 CAB 01 RIA 15:15:00 Secnda parte algritm Generazine di Nuva INTERRUZIONE e assciazine degli Item appartenenti ad essa ID Nme Interruzine INIZIO FINE 1 1 Telecntrll 15:10:00 15:15:00 UTENZA INIZIO FINE INTERRUZIONE CAB 01 15:10:00 15:15:00 1 Figura 10: Metd perativ algritm di generazine elenc interruzini 17/21

18 4.4 Reprtistica L applicativ gestisce in md autmatic la cstruzine della reprtistica da frnire all autrity dell energia secnd quant da essa emanat nella nrmativa di riferiment, in particlare: I reprt relativi agli Indicatri della cntinuità di servizi - Riferiment Art. 15 cmmi 15.1, 15.2, 15.3, 15.4 e In particlare vengn calclati: Numer di interruzini per cliente, per le interruzini cn preavvis e per le interruzini senza preavvis lunghe, brevi e transitrie; Durata cmplessiva per cliente, per le interruzini cn preavvis e per le interruzini senza preavvis lunghe, brevi e transitrie; I reprt relativi agli Indicatri della cntinuità di servizi - Riferiment Art. 15 cmmi 15.6 e In particlare, per gni singl cliente MT e AT vengn calclati: Numer di interruzini, suddivise in interruzini cn preavvis ed in interruzini senza preavvis lunghe, brevi e transitrie; Durata cmplessiva, suddivise in interruzini cn preavvis ed in interruzini senza preavvis lunghe, brevi e transitrie; Il reprt è relativ a quant richiest nell Articl 16 cmma 1 in riferiment al mdell indicat nella Scheda n. 2 della delibera; Il reprt relativ al valre dell indicatre Di cme richiest nell Articl 19 cmmi 19.1 e 19.2; Un reprt di riepilg cmplessiv cntenente l elenc delle interruzini cn senza preavvis, lunghe brevi cme richiest dall articl 16 cmma 16.4, cn specificat: Cdice dell interruzine; Data ed Ora iniziale; Tip di preavvis; Tip di interruzine (Lunga/Breve); Causa; Origine; Tip di cmunicazine; Indicatre cmma 15.2; Indicatre cmma 15.4; Un reprt di riepilg cme richiest dall Articl 16 cmma 16.1, per gni utente MT ed AT specifica: Cdice ed anagrafica dell utente; Elenc delle interruzini relative all utente cn specificat: cdice dell interruzine, data ed ra d inizi, tip di avvis, tip di interruzine (lunga, breve transitria, causa ed rigine. La figura seguente mstra degli esempi di reprt prdtti in riferiment alle specifiche dell articl 15, 16 e 19 dell Autrity; viene mstrat inltre un reprt di riepilg cmplessiv circa le interruzini. 18/21

19 Figura 11: Esempi di reprt riassuntivi generati cn l'applicativ RIRE 19/21

20 5. Ambiente Operativ 5.1 Intrduzine Quest capitl descrive le caratteristiche hardware e sftware delle stazini impiegate per spitare gli applicativi del pacchett expert DMS e l applicativ RIRE. Nel crs dei paragrafi successivi verrann fatte distinzini, laddve necessari, tra stazini server e stazini client. 5.2 expert DMS Requisiti Hardware e Sftware Gli elementi del sistema DMS necessari all analisi di rete sn: SCADA; HMI; CONFIG. Le caratteristiche minime hardware e sftware delle macchine su cui effettuare l installazine, nell iptesi che vengan installati su macchine indipendenti per mnitrare una rete di 1300 cabine, sn di seguit riprtate: SCADA: PC Pentium GHz, 256 MB Ram, 40 GB Hard disk; Server Intel Itanium 2, 1.3 GHz, 2 Gbyte Ram, 40 GB Hard Disk; HMI: PC Pentium GHz, 512 MB Ram cnsigliata 1 GB Ram, 40 GB Hard disk, scheda grafica AGP cn 64 MB Ram e risluzine minima 1600x1280 e mnitr adeguat; CONFIG: PC Pentium GHz, 1 GB Ram, 40 GB Hard disk, scheda grafica AGP cn 64 MB Ram e risluzine minima 1600x1280 e mnitr adeguat. La ptenza delle macchine spra descritte ptrebbe cambiare in relazine al numer di cabine di cui è cmpsta la rete elettrica e la cmplessità della magliatura. I sistemi perativi supprtati sn Windws 2000 Prfessinal, Windws XP Prfessinal. Per il cmpnente SCADA è pssibile utilizzare in alternativa, su Server Itanium, HP-UX 11i v2. 20/21

21 5.3 RIRE Requisiti Hardware e Sftware La stazine Server RIRE deve essere una stazine equipaggiata cn un dei seguenti sistemi perativi: Windws 2000 Prfessinal; Windws 2000 Server; Windws XP Prfessinal; Windws 2003 Server. La quantità di memria minima richiesta è di 1 Gbyte e l spazi disc minim richiest è di 40 Gbyte. Il database di memrizzazine dei dati della stazine Server può essere un dei seguenti: Oracle 9 successiv; MSDE. Altri database relazinali pssn essere impiegati su richiesta ad esclusine di MS Access. L unica caratteristica che devn sddisfare le stazini Client è quella di supprtare Internet Explrer ver 6.0 successive, nn vengn psti limiti sul SO impiegat ptenza di calcl della macchina. 21/21