Contrôleur Intelligent/ Concentrateur de Compteur

Portefeuille de Produits
Contrôleur Intelligent/ Concentrateur de Compteur
Aperçu
Faisant partie de la famille des produits SmartGate, le G Smart est un contrôleur innovant pour
les réseaux de distribution, qui intègre le contrôle et la supervision des réseaux de moyenne et
basse tension (MT/ BT). Bien que destinés à l’automatisation avancée du poste de transformation
MT/BT et l’automatisation du circuit/ départ MT au-delà de fonctionner comme passerelle
de comptage intelligent, les produits G Smart peuvent également être implémentés dans des
applications avancées de réseaux intelligents.
En intégrant de nombreuses fonctions d’automatisation par la collecte et la gestion de données de
compteurs intelligents BT en aval du réseau à l’aide des multiples interfaces de communication
standards, le G Smart permet de véritables solutions pour les réseaux intelligents dès
l’automatisation des réseaux MT et BT vers l’éclairage public, la maitrise de la demande, la
charge intelligente de VE et le contrôle de micro-génération.
Le G Smart comprend un serveur web intégré, E/S, le stockage de données, la détection de
défauts, les communications, la maintenance conditionnelle, le comptage d’énergie local et
l’analyse de la qualité de l’énergie, ainsi qu’une auto-surveillance étendue. La programmation
complète en langages CEI 61131-3 associée aux API du logiciel permet d’implémenter des
algorithmes définis par l’utilisateur et des applications avancées à implémenter conformément
aux besoins de chaque projet.
Le G Smart virtuel, une variante du contrôleur G Smart uniquement au niveau du logiciel, est
également disponible pour des applications de collecte de données de comptage intelligent.
Un Produit
A
B
C
Famille de produits SmartGate
Détecteur de défauts
Environnement d’ingénierie intégré
Détecteur de défauts indépendant ou petite RTU pour réseaux
de distribution.
Outil d’ingénierie pour la configuration et l’administration de
dispositifs y compris les fonctions d’automatisation conformément
à CEI 61131-3.
Caractéristiques principales
• Contrôleur avancé de réseaux intelligents
• Nombreuses options de communication
• Automatisation du poste de transformation MT/BT
• Contrôle de l’éclairage public
• Passerelle de comptage intelligent
• Analyse de la qualité de l’énergie et comptage local
• Automatisation définie par l’utilisateur CEI 61131-3
Avantages pour le client
• Augmenter la fiabilité du réseau et la Qualité de Service
• Réduire les coûts et les pertes d’énergie
• Améliorer l’efficacité d’opération du réseau
• Haute disponibilité et niveau réduit de maintenance
• Gestion simple du compteur
• Compatible avec les applications avancées
- Actions de maitrise de la demande
- Contrôle intelligent de chargement des VE
- Gestion de micro-génération dispersée
- Gestion du stockage d’énergie
D
E
F
G
Caractéristiques du Produit
Construction et interfaces E/S
E/S
Le dispositif dispose de base de 8 entrées digitales et 8 sorties digitales. Il y a deux cartes
d’extension optionnelles disponibles, une pour l’augmentation de la capacité d’E/S avec 16
entrées digitales et 8 sorties digitales supplémentaires, et l’autre pour la gestion et la mesure
de la qualité de l’énergie.
Le G Smart bénéficie de marquage CE et est conçu pour répondre aux exigences internationales
applicables, y compris l’isolation, l’immunité et les émissions. Le G Smart est doté d’une
tension nominale de 230 V c.a. et il peut fonctionner avec la présence d’un seul des trois
phases.
Base E/S
8 EN + 8 SN
Carte d’extension d’E/S digitales
Carte d’extension 16 EN + 8 SN
Carte d’extension de comptage et mesure
4 x Entrées de courant
3 x Entrées de tension
Stockage
Carte SD
Source d’alimentation
Interfaces de communication
230 V c.a. (80 V à 265 V, 50 ou 60 Hz)
Le G Smart comprend une large gamme d’options de communication pour permettre de
nombreuses architectures du système. Les interfaces en série sont généralement utilisées pour
la connectivité entre les produits de la famille SmartGate ou les dispositifs de tiers sur le TAN
(Transformer Area Network), le port PLC est principalement utilisé pour l’interface entre les
compteurs BT et le modem GPRS/ UMTS ou les ports Ethernet sont utilisés pour intégrer le
système au WAN. Toutes les interfaces de communication comprennent une auto-surveillance
étendue, y compris des données et des statistiques en ligne.
88 à 300 V c.c.
● - Caractéristique de base |
- Caractéristique optionnelle
Interface utilisateur à distance
Serveur Web intégré
Interface utilisateur locale
2 LED (Run, Power)
2 x LED
Interface de gestion
(pour compteurs externes à impulsions optiques)*
Bouton de réinitialisation
Pour les diagnostics et la gestion des dispositifs, on peut utiliser soit les ports Ethernet, soit
les deux ports USB et un port RS232. 4 indicateurs LED de diagnostic (POWER, RUN, compteurs
d’impulsion optiques de puissance active et réactive) sont montés sur le dispositif.
Interfaces de communication de diagnostic
À travers les ports Ethernet, le G Smart fournit un serveur web intégré pour le diagnostic,
la gestion, le contrôle et l’extraction des enregistrements relatifs à toutes les fonctions
disponibles dans le dispositif, y compris la gestion des unités en aval du réseau, telles que les
compteurs intelligents ou les modules externes.
Interfaces communication
2 x 10/100BASE-TX (RJ 45)
1 x RS232
2 x USB
1 x RS232
1 x RS485
1 x port GPRS
PLC (triphasé, jusqu’à un module)
Yitran
PRIME
1 x RF Mesh (module externe)
* Dépend de la disponibilité de la carte d’extension de comptage et mesure.
● - Caractéristique de base |
- Caractéristique optionnelle
Ports USB
LED pour Compteur
d’impulsion
Ports Ethernet
LED de signalisation
Port RS232
Interface de gestion, supervision et contrôle de G Smart.
Interface utilisateur locale de G Smart.
Protocoles de communication
Le G Smart dispose de plusieurs protocoles de communications qui permettent l’intégration
dans nombreuses configurations du système. La configuration habituelle comprend la norme
CEI 60870-5-104 (TCP/IP) pour le contrôle à distance, DLMS/COSEM ou les Services Web pour
la gestion à distance, DLMS/COSEM pour les communications de réseaux BT et le protocole
MODBUS pour la communication dans la station locale. De tels protocoles peuvent être utilisés
via différentes interfaces telles que l’Ethernet, GPRS/ UMTS, RS485, PLC ou RF Mesh.
La synchronisation horaire en temps réel peut être effectuée via SNTP si les dispositifs sont
intégrés à un réseau qui dispose de l’horloge SNTP/NTP. De nombreux serveurs de temps NTP
sont supportés pour la redondance, ainsi que plusieurs modes de communication NTP pour une
meilleure flexibilité.
Protocoles de communication
Télécontrôle
CEI 60870-5-104 (TCP/IP)
Autres (veuillez nous contacter)
Gestion à distance
DLMS/COSEM
Services Web
Autres (veuillez nous contacter)
Communications réseaux BT
DLMS/COSEM
Autres (veuillez nous contacter)
Automatisation locale de la station
MODBUS
Autres (veuillez nous contacter)
Synchronisation horaire
SNTP, protocole de communication
● - Caractéristique de base |
- Caractéristique optionnelle
Interface basée sur le web
Le G Smart est fourni avec une HMI puissante dans un serveur web intégré qui permet un accès
facile et sécurisé à la configuration du dispositif, une supervision et un contrôle du système,
ainsi qu’une gestion du réseau des compteurs. On peut accéder à cette fonctionnalité, en toute
sécurité, par l’insertion d’un mot de passe de l’utilisateur protégé via les ports Ethernet ou le
modem GPRS/ UMTS.
Les modules HMI du G Smart permettent, entre autres, de personnaliser l’ensemble des fonctions
de G Smart, mener à bien la gestion des dispositifs et l’accès à tous les enregistrements, de
visualiser toutes les données enregistrées localement ou reçues à partir des compteurs à distance.
Des informations stockées localement peuvent également être exportées vers les fichiers CSV
pour une analyse hors ligne ou être visualisées par des listes dotées des filtres.
Pour des fins opérationnelles, il est également possible de créer et de déployer des synoptiques
définis par l’utilisateur comme dans n’importe quel HMI sophistiqué, y compris l’animation
graphique et le contrôle d’exécution. La gestion de dispositifs comprend la programmation des
tâches, la configuration, l’affichage des mesures et de l’historique, la mise à jour de firmware, etc.
Journal d’événements et de données
Le G Smart fournit une gamme d’enregistrements organisés pour aider l’utilisateur à accéder
aux données importantes. Grâce à la Liste d’Alarmes, il est possible de vérifier les alarmes
importantes et leurs horodatassions, qui correspondent à des restrictions opérationnelles
définies par l’utilisateur en dehors des valeurs de rang, événements d’équipement, événement
de qualité d’énergie et de comptage, etc. L’enregistrement d’événements du dispositif stocke
tous les événements relatifs au G Smart en vue d’une analyse hors ligne. Un enregistrement
d’événements de qualité d’énergie est également disponible pour les événements et les
statistiques selon la norme EN 50160.
Interface navigateur web de G Smart.
Fonctions d’Application
Automatisation du poste de transformation MT/BT et programmation CEI 61131-3
Le G Smart peut être appliqué en tant que RTU intelligente et unité d’automatisation du poste
de transformation MT/BT, en offrant des fonctions intégrées, telles que la détection de défauts
MT, le contrôle et la surveillance des transformateurs, le contrôle des disjoncteurs MT, et diverses
mesures (valeurs efficaces RMS, facteur de puissance et autres).
Automatisation du poste MT et du poste de
transformation MT/BT
RTU intelligente et automatisation du poste MT
Journal chronologique des événements
Automatisation programmable (CEI 61131-3)
En tant que contrôleur basé sur les normes, le G Smart peut être programmé en langage
CEI 61131-3, ce qui permet d’implémenter des programmes définis par l’utilisateur, tels que
des séquences self-healing de la MT, séquences de commutation génériques, le groupement et
la gestion d’alarmes, entre autres. Le moteur CEI 61131-3 est doté d’une logique booléenne,
d’arithmétiques d’entiers et de points flottants, de blocs standards tels que les flip-flops, les
compteurs et les temporisateurs. L’environnement de programmation est entièrement intégré
dans Automation Studio.
Contrôle et surveillance du disjoncteur du
transformateur
Maintenance conditionnelle du poste de transformation MT/BT
Facteur de puissance (par phase)
Etant donné que de plus en plus de systèmes se tournent vers la maintenance pour une meilleure
gestion des actifs, le G Smart s’avère être une aide inestimable pour l’acquisition locale de
données et l’évaluation de la condition. Plusieurs conditions d’opération et d’alarmes tels que les
intrusions, les incendies, les inondations, la température du transformateur et de l’ambiante,
et l’état du circuit BT peuvent être surveillés, détectés, rapportés et intégrés pour des algorithmes
avancés.
Surveillance de l’état du poste
Contrôle de l’éclairage public
Surveillance du circuit BT
Le G Smart fournit un module de logiciel optionnel pour le contrôle de l’éclairage public, qui
comprend non seulement le contrôle manuel et statistiques de l’état et d’éclairage, mais aussi
la programmation et la gestion qui incluent :
Via E/S locales
Via les compteurs de l’éclairage public dans
les circuits d’éclairage
Contrôle et surveillance du disjoncteur de MT
Détection des défauts de MT
Valeur efficace RMS des courants de phase
Valeur efficace RMS des courants de neutre
Valeur efficace RMS des tensions de phases
Puissance active et réactive (triphasé)
Intrusion
Incendie
Inondation/ humidité
Surveillance de la température du transformateur
Surveillance de la température ambiante
Contrôle et surveillance de l’éclairage public
• Horaires : Programmation flexible des horaires définis par l’utilisateur y compris des exceptions
pour la programmation.
• Horloge astronomique : L’éclairage public est contrôlé automatiquement en fonction du lever
et du coucher du soleil.
• Association aux compteurs d’éclairage public : Le programme horaire de l’éclairage public est
établi à travers la configuration des compteurs et la surveillance des statistiques d’éclairage,
la surveillance de la consommation d’énergie, de plus, le contrôle des compteurs intelligents
est également disponible.
Les options de configuration peuvent être administrées localement à l’aide de l’interface web ou à
distance à travers les plates-formes centrales de gestion de l’éclairage public, telles qu’eLumen.
Gestion des compteurs intelligents
Le G Smart est entièrement conçu pour communiquer avec les compteurs intelligents d’Efacec ou
des fabricants tiers. Il offre plusieurs fonctions pour faciliter l’intégration et la gestion, telles
que le plug-and-play du compteur, la détection automatique des compteurs intelligents en
ligne, la collecte, le stockage et le reporting d’enregistrements de comptages et d’événements,
la gestion et le contrôle des tarifs, les coupures d’énergie, les données de facturation, etc.
Gestion de compteurs intelligents et lecture du compteur
Concentrateur de compteur BT (compteurs résidentiels, micro-producteurs, etc.)
Gestion de compteurs (tarifs, coupures de courant, messagerie, maximum d’énergie contractuelle, etc.)
Plug-and-play du compteur
Lecture automatique du compteur (profils de charges, données de facturation, etc.)
Association automatique de phase du compteur
Bilan énergétique
Déséquilibre de charges**
Clients sous défaut sur le réseau
Détection de défauts BT
Maitrise de la demande
* Dépendant du protocole de communication.
** Nécessite une carte d’extension de mesure et comptage.
● - Caractéristique de base
* À travers les modules plug-and-play externes G Fault.
● - Caractéristique de base |
- Caractéristique optionnelle
*
Bilan énergétique BT
Il est possible de surveiller la relation entre l’énergie fournie par les transformateurs de
puissance, et celle consommée par les clients liés grâce à la fonction de bilan énergétique
BT qui fournit un mécanisme simple pour détecter les pertes techniques et non techniques en
générant des alarmes et des rapports. De nombreuses options de configuration sont disponibles,
à savoir le bilan énergétique de plusieurs périodes, les diverses quantités mesurées et les
paramètres d’équilibre.
Déséquilibre de charges BT
La fonction de déséquilibre de charges fait partie d’un ensemble d’algorithmes de protection
de G Smart. Cette fonction permet de détecter le déséquilibre de charges entre les phases du
réseau de BT selon des paramètres de détection prédéfinis, incluant des seuils relatives ou fixes,
et génère les alarmes ou rapports correspondants.
Clients sous défaut du réseau
Grâce à cette fonction d’alarme, l’utilisateur peut rapidement détecter les éventuels défauts au
niveau du câblage de distribution de BT et/ ou les coupures de clients critiques. Le paramétrage
de cette fonction inclue le pourcentage minimum de clients sous défaut pour différents niveaux
de priorité et également pour différentes zones géographiques.
Détection de défauts BT
En faisant la corrélation des données agrégées des défauts de communication des compteurs
intelligents, G Smart peut détecter les défauts au niveau du réseau de BT. Il peut également
fournir la géolocalisation et l’association de phase, non seulement pour détecter avec précision
les défauts de circuits de BT, mais aussi pour apporter la solution au problème afin d’aider à la
réparation du système, en diminuant ainsi le temps de coupure.
Contrôle de la qualité de l’énergie
Quand équipé d’une carte d’extension de qualité d’énergie, le G Smart peut analyser, surveiller
et enregistrer les paramètres de qualité d’énergie à partir des tensions mesurées localement.
Les mesures et leur technique d’agrégation répondent aux conditions d’incertitudes de classe
A, ainsi qu’aux conditions d’agrégation de mesure et au concept de signalisation, selon la norme
CEI 61000-4-30.
Par ailleurs, il est possible de surveiller les paramètres de tension et de générer des alarmes en
déterminant les seuils opérationnels et en intégrant des temporisateurs de fréquence, tension,
flicker, distorsion harmonique totale, contenus des harmoniques et déséquilibre de tension.
En ce qui concerne les perturbations de tension, le G Smart fournit des informations statistiques qui
comprennent les compteurs et la durée totale pour chaque type de perturbation et par phase.
Au-delà des mesures et des enregistrements, le G Smart peut aussi détecter, stocker et émettre un
rapport des événements de qualité d’énergie d’une précision à la milliseconde, tels que les
perturbations de la valeur de tension mesurée, les alarmes associés à la surveillance et les
actions de l’utilisateur.
Contrôle de la qualité de l’énergie*
Analyse des perturbations de tension (dips, swells, interruptions)
Mesure des harmoniques de tension (jusqu’au 50e ordre)
Distorsion totale harmoniques de tension
Déséquilibre de tension avec U1, u0 et u2 calculés
Flicker (Pst, Plt)
Fréquence
Alarmes de qualité d’énergie
Enregistrement agrégé de mesure
Exportation des données de qualité d’énergie (PQDIF, CSV)
* Nécessite une carte d’extension de mesure et comptage.
- Caractéristique de base
Applications Avancées
Le G Smart est dans une position privilégiée grâce à la série d’applications avancées, telles que
le délestage et la reprise intelligente de charge, la maitrise active de la demande (DSM – Demand
Side Management), la micro-génération combinée et le contrôle de stockage, le chargement
intelligente de véhicules électriques, voire même les applications les plus avancées telles que la
gestion virtuelle de centrales électriques.
Délestage et reprise intelligents de charges
Le G Smart offre la possibilité d’effectuer des délestages itératifs et sélectifs de charge en temps
réel dans le réseau de BT, selon leur état, les consignes et les charges critiques. Il support
aussi la reprise des charges. En appliquant le délestage et la reprise en tant que fonction
préventive, on peut améliorer la qualité de service du réseau de distribution et obtenir un
contrôle approfondi de la charge et de l’équilibre de générations obtenues.
Contrôleur autonome DSM
Le G Smart peut être fourni avec un algorithme qui gère la consommation d’énergie en aval,
en envoyant des consignes DSM aux compteurs intelligents connectés pour réduire ou restaurer
la demande individuelle des circuits/ appareils sélectionnés de chaque client selon le cadre
commercial précédente. L’opération du réseau peut être optimisée de manière autonome en
combinant le contrôle local avec les consignes des réseaux, en réduisant les pertes techniques et
le contrôle des profils de tension au sein des limites réglementaires, ce qui permet d’améliorer
la qualité du service et de la performance du système à moindre coût.
Gestion de véhicules électriques
Le G Smart peut surveiller les stations de charge de véhicules électriques, en se chargeant
de leur intégration dans le réseau électrique. Par ailleurs, non seulement il gère les données
opérationnelles mais il peut aussi effectuer des fonctions intelligentes en fonction de la
condition du système en temps réel. Les capacités de traitement du G Smart permettent
d’implémenter des stratégies intelligentes de charge, en coordonnant les cycles de charge des
véhicules électriques afin de minimiser l’impact sur l’opération du réseau de distribution. Par
ailleurs, si le fabricant de véhicules électriques le permet, le véhicule peut être connecté au
réseau (vehicle to grid), offrant ainsi des services auxiliaires et la disponibilité de capacité pour
une intégration renouvelable optimale.
Centrale électrique virtuelle
Encore un autre scénario avancé de réseaux intelligents, la centrale électrique virtuelle comprend
l’ajout de plusieurs ressources distribuées qui peuvent être utilisées de la même manière
que pour la génération conventionnelle. Le G Smart, grâce à ses capacités de traitement, les
stratégies de contrôle et la concentration de données obtenues à partir des niveaux de basse
tension, est idéal pour coordonner des groupes d’unités de micro-génération.
Les unités G Smart peuvent être appliquées en tant qu’ordinateurs d’administration des centrales
électriques virtuelles en applications avancées de réseau, par la gestion des options DER selon
les stratégies techniques et commerciales de la centrale électrique virtuelle. Les algorithmes
intelligents de contrôle combinent les données obtenues depuis les dispositifs intelligents
connectés en BT et envoient les solutions en temps réel aux unités de micro-génération et aux
dispositifs de stockage selon les conditions techniques et celles du marché.
Architecture
G Smart
Algorithmes intelligents
Déséquilibre de charge
Déséquilibre d’énergie
Éclairage public
Interruption d’énergie
НМІ
Alarmes/ Journal
d’événements
Watchdog et
auto-surveillance
Gestion de
comptage
Gestion de LAN
Bus données/ Événements
Base de données
en temps réel
Base de données
de la configuration
G Fault
CEI 60870-5-104
Serveur DLMS/
COSEM
Serveur
web
FTP
SNTP
ModBus
Gestion de la
configuration
MT
Sous-système
OS/ Driver
RTOS
Matériel
BT
Courant
Tension
Interfaces de communication
Batterie
Comptage
Qualité de
l’énergie
E/S
analogiques
CPU
HTR
Interface
Ethernet
Ports
série
Modems
PCL
GPRS/UMTS
Ports USB
Watchdog du
matériel
Carte SD
Alimentation
E/S
digitales
E/S
de contrôle
Éclairage public
RS485
LAN
Léngende:
Modules de logiciel
Modules de système
Modules matériel
Micro-producteur
Architecture du produit G Smart.
Consommateurs
Capteurs
HMI
Diagnostic
Système d’information
Modules de communication
Interfaces de produit
Applications
Aperçu de l’application
Le G Smart est un contrôleur intelligent ciblé pour le déploiement des réseaux intelligents. En rassemblant des fonctions et des capacités intelligentes,
il constitue un point central pour la surveillance, le comptage, la gestion et le contrôle intelligents des réseaux avancées de distribution de manière
économique, sécurisée, et tout en respectant l’environnement.
Description de l’Application
Automatisation avancée du poste de transformation MT/BT
• RTU et contrôle et surveillance de la cellule de MT
• Détection des défauts de MT
• Comptage local d’énergie et analyse de la qualité d’énergie
• Maintenance conditionnelle du poste et du transformateur
• Nombreuses configurations du transformateur
Passerelle de comptage intelligent
• Collecteur / lecture du compteur
- Stockage local
• Gestion de compteur
- Prise plug-and-play du compteur
- Evénements du compteur
- Tarifs
- Messagerie
Dispositifs
de tiers
Applications Smart Grids intégrées
• Passerelle de comptage
• Comptage local d’énergie et analyse de la qualité d’énergie
Dispositifs
de tiers
Poste de transformation MT/BT
• RTU et automatisation de MT
• Gestion de l’éclairage public
• Contrôle de micro-génération
• Intégration et charge intelligente de véhicules électriques
Applications Smart Grids avancées
• Maitrise de la demande
Transformateur MT/BT
• Contrôle combiné de consommation, stockage, charge de véhicules électriques
et micro-génération
• Fonctionnement connecté au réseau et en île
• Gestion technique et économique de l’énergie
Smart Home
Micro-génération
Stockage
Consommateur
Unité d’affaires Automatisation
Rua Eng. Frederico Ulrich - Ap. 3078 | 4471-907 Moreira Maia | Portugal | Tel: +351 229 402 000 | Fax: +351 229 485 428 | e-mail: [email protected] | web: www.efacec.com
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Chargeur de VE
mod. CS144P1309A1
Dû au développement continu, les caractéristiques peuvent changer sans préavis. Non valide comme un élément contractuel.
• Gestion de l’infrastructure technique (MT et BT)