Wymagania i zadania współczesnych systemów informatycznych sterowania i wspomagania pracy jednostek wytwórczych w Krajowym Systemie Energetycznym

Każdy system IT powinien być odpowiednio dopasowany do struktury, zakresu zadań, wielkości oraz znaczenia danej jednostki dla bezpiecznej i niezawodnej pracy całego systemu. Również wymagania stawiane Krajowemu Systemowi Elektroenergetycznemu (KSE) przez Unię Europejską wpływają na powstawanie nowych rozwiązań informatycznych.

Dodatkowo każda modyfikacja systemu informatycznego niesie za sobą konieczność analiz związanych z bezpieczeństwem informatycznym i podatnością poszczególnych podsystemów, jak i całego systemu, na potencjalną możliwość ataku cybernetycznego.

Dla właściwego działania całego systemu istotne jest bezpieczne przechowywanie, zarządzanie i łatwy dostęp do pozyskiwanych danych. W tym celu wykonywane są audyty bezpieczeństwa obejmujące sprawdzanie urządzeń, oprogramowania oraz zasad postępowania [1, 2].

Wymagania i zadania poszczególnych systemów informatycznych wspomagających i zarządzających pracą elektrowni w Krajowym Systemie Energetycznym [KSE]

Głównymi wymaganiami stawianymi systemom informatycznym elektrowni są:

• rozliczanie mocy osiągalnej,
• organizacja dostaw i zużycie paliw,
• wspomaganie eksploatacji urządzeń,
• wsparcie pracy dyżurnego inżyniera elektrowni,
• kontrola pracy elektrowni na szczeblu państwowym,
• wsparcie działań badawczych, procesów finansowo-ekonomicznych, kadrowych i administracyjnych.

Wszystkie elektrownie funkcjonujące w Polsce wchodzą w skład KSE.

W celu wytworzenia odpowiedniej ilości energii elektrycznej warunkiem koniecznym jest to, by węzły wytwórcze lub pojedyncze źródła generacyjne w pełni współpracowały ze sobą wymieniając odpowiednią ilość danych i informacji dla realizacji swoich zadań. Obecne warunki produkcji energii elektrycznej narzucają konieczność centralnego zarządzania pracą źródeł wytwórczych.

Sytuacja ta będzie się zmieniać i komplikować w przypadku pojawienia się większościowego udziału źródeł generacji rozproszonej o znacznej dynamice zmian mocy generowanej i nieprzewidywalnej dyspozycyjności [2].

Z biegiem lat, wraz z postępującą informatyzacją przemysłu, dawny telefoniczny system obsługi utrzymania ruchu został zastąpiony przez system teleinformatyczny. W polskim Krajowym Systemie Energetycznym (KSE) funkcjonuje tzw. System Informatyczny Rynku Energii (SIRE). System ten został zaprojektowany przez Operatora Systemu Przesyłowego (OSP). Stanowi on narzędzie warunkujące właściwe działanie rynku energii.

Częściami składowymi SIRE są moduły informatyczne, które przetwarzają dane związane głównie z obsługą rynku bilansującego. SIRE obejmuje:

• systemy komputerowe, stosowane w celu gromadzenia i przechowywania danych
• oraz systemy wykorzystywane do wymiany informacji między Operatorem Systemu Przesyłowego a uczestnikami rynku.

W ten sposób wymieniane są informacje między uczestnikami rynku a Operatorem Systemu Przesyłowego.

Z kolei System Wymiany Informacji Rynku Energii (WIRE) oraz System Operatywnej Współpracy z Elektrowniami (SOWE) zapewniają bezpieczną wymianę informacji technicznych i handlowych [5].

W dalszej części artykułu zostaną szerzej omówione wymagania i zadania wybranych modułów informatycznych, które sterują pracą i zapewniają prawidłowe funkcjonowanie jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych (JWCD) ze względu na wdrożenie systemu LFC (Load Frequency Control). System LFC w założeniu zastępuje poprzedni system ARCM (System Automatycznej Regulacji Częstotliwości i Mocy).

Na rys. 1. przedstawiono schematycznie przepływ informacji od jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych do OSP.

Rys. 1. Wymiana danych w kierunku od JWCD do OSP [7]

W relacji odwrotnej (OSP do JWCD) polecenia regulacyjne na potrzeby systemu LFC mogą być przesyłane kanałem podstawowym lub rezerwowym. Istnieje również możliwość (w przypadku awarii systemu LFC) przejścia na sygnał regulacyjny Y1 systemu ARCM [3].

System Operatywnej Współpracy z Elektrowniami (SOWE)

SOWE, zgodnie z wytycznymi polskiego rynku energii elektrycznej, wspomaga realizację planów produkcji energii elektrycznej oraz rejestruje rzeczywiste zdarzenia w KSE. Podstawowym zadaniem systemu jest więc operatywne planowanie i sterowanie wytwarzaniem energii.

Przekazywanie danych odbywa się między Operatorem Systemu Przesyłowego a elektrowniami (rys. 1.).

Literatura

1. Graba J., Kurzak L., Lis T.: Systemy informatyczne w energetyce. Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2007
2. Kalotka J., Pająk M.: Gospodarka remontowa elektrowni cieplnych. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2006
3. Wojtanowicz D., Skakowski R., Ziaja E.: Sterowanie i monitoring obiektów energetycznych wg standardu LFC, XVII Międzynarodowa Konferencja Naukowa Aktualne Problemy w Elektroenergetyce APE'15, Jastrzębia Góra, 17-19 czerwca 2015
4. Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. - Prawo energetyczne (Dz.U. 1997 nr 54 poz. 348) ze zmianami
5. Standardy techniczne systemu SOWE wersja 6.0 (aktualizacja nr 1), strona internetowa www.pse.pl
6. Specyfikacja ARNE/ARST, strona internetowa www.pse.pl
7. Wymogi wobec JWCD na potrzeby wdrażania systemu LFC wersja 2.0, strona internetowa www.pse.pl
8. Strona internetowa www.ifsworld.com (dane dot. ERP)
9. Strona internetowa www.eds.tt.com.pl
10. Strona internetowa www.abb.com
11. Niepublikowane materiały Polskich Sieci Elektroenergetycznych S.A.

Czytaj też: Aspekty ekonomiczne wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach prosumenckich >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!