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LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Jérôme Hostein
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Expert DCS
Journée d’études SEE – Lille 2010 2
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Du conventionnel au contrôle-
commande numérique
Journée d’études SEE – Lille 2010 3
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
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Le contrôle-commande
conventionnel
Présentation
Journée d’études SEE – Lille 2010 4
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Inconvénients
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- Pas de communication avec les relais de
protections
- Importance du personnel
• Maintenance périodique
• Surveillance du poste
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Journée d’études SEE – Lille 2010 5
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Protections numériques
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 Consignateur d’état - Calculateur
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Journée d’études SEE – Lille 2010 6
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Le système de contrôle commande numérique
(SCCN)
- du matériel communicant
• Relais de protection
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• Bus de communication
 Utilisant la technologie numérique
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- Réseaux de communication
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Présentation
Le SCCN permet d’accéder à distance aux événements, aux
commandes et aux paramètres et permet d’assurer des
fonctions supplémentaires au niveau de tout le POSTE.
Journée d’études SEE – Lille 2010 7
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Avantages du CCN numérique
+ Personnalisation de l’interface de supervision en fonction des
besoins de l’utilisateur
+ Augmentation des capacités de traitement et de stockage de
l'information (événements, perturbographie, réglages, …)
+ Présentation sélective des informations permettant une prise
de décision rapide
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autonomes
+ Communication sous différents protocoles IEC, interopérabilité
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câblage
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 Inconvénients
- Investissement plus lourd
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Présentation
Journée d’études SEE – Lille 2010 8
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Transport  Distribution Usines et bâtiments Industries Trains / Métro
depuis la THT HT MT jusqu ’à la BT
APPLICATIONS
POUR QUELLES
APPLICATIONS ?
Besoin
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LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
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Supervision / Protection
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Ingénierie standardisée
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Ethernet/Protocole propriétaire
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Solutions
Journée d’études SEE – Lille 2010 10
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Les fonctions de base d’un système de
contrôle-commande numérique
Journée d’études SEE – Lille 2010 11
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Acquisition et traitement informatisé des données du
procédé
 Datation à la source
- Permettre une datation précise et commune à tout le
système
- Synchronisation de chaque équipement avec une précision
de 1ms
 Emettre les informations de sortie pour les fonctions :
- d’exploitation (conduite locale, téléconduite, maintenance,
analyse d’incident électrotechnique, accès distant)
- de protections et automates.
 Les informations à traiter peuvent être de type :
- logiques (entrées Tout ou Rien),
- analogiques à boucle de courant (télémesures)
- numériques (données reçues par la communication)
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MISSIONS
PRINCIPALES
Fonctions de base
Journée d’études SEE – Lille 2010 12
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Protéger le réseau électrique le plus
intelligemment possible en agissant
sur le disjoncteur associé
- Coupure minimum
- Enregistrement des défauts
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- Délestage/ Relestage
 C’est le rôle des relais de
protections
PROTEGER
X
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Fonctions de base
Journée d’études SEE – Lille 2010 13
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Agir sur les organes de coupures ou les prises
transformateurs à l’aide de commandes
- locales (depuis le calculateur)
- depuis le Poste Opérateur
- depuis la Supervision distante
CONTROLER
 Commandes Sécurisées
- habilitation du point de conduite,
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verrouillages, ...
Fonctions de base
Permettre d’agir sur le procédé (via les
calculateurs et/ou les IED) tout en respectant les
« sécurités » client
Journée d’études SEE – Lille 2010 14
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Supervision du procédé électrique
- Visualiser l’état des organes de
coupures
- Affichage des mesures temps réel
SUPERVISER
Fonctions de base
Représenter le procédé électrique conformément
aux besoins du client
Permettre le diagnostic rapide d’une défaillance d’un
équipement du système par un jeux de couleur intuitif
 Supervision Système
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Journée d’études SEE – Lille 2010 15
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Les nouvelles fonctionnalités du
système de contrôle-commande
numérique
Journée d’études SEE – Lille 2010 16
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Redondance du calculateur de tranche
 Redondance de Poste Opérateur
 Stockage des données
Conserver une supervision totale de la tranche
même en cas de défaillance d’un calculateur
ARCHITECTURES
RESEAUX
Autres fonctions
Conserver une supervision totale du système même en cas de défaillance
d’un poste opérateur et sécuriser les données archivées
Journée d’études SEE – Lille 2010 17
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Différentes architectures basées sur le protocole
IEC61850
Architecture simple :
en cas de défaut sur le Switch
Ethernet on perd la
communication avec tous les
calculateurs
calculateur
La solution la plus répandue :
protégé contre une rupture de
communication
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Interface Opérateur
Étoile
Switch
Architecture la plus sûre car
elle tolère davantage de
défaillance (excepté la perte
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Interface Opérateur
Switch
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Autres fonctions
Journée d’études SEE – Lille 2010 18
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
FONCTIONS INTEGREES
Autres fonctions
 Fonctions Ré-enclenchement
- Permettre d’effectuer un ré-enclenchement automatique
après un défaut en définissant les paramètres adaptés
 Fonction Vérification de Synchronisme
- Permettre le couplage sécurisé de 2 réseaux en vérifiant que
les conditions de synchronismes sont compatibles
 Fonction Régulation de tension
- Permettre de réguler la tension pour compenser les fluctuations
de charge du réseau
Même si le calculateur peut remplacer certaines fonctions des
« relais », il reste préférable de séparer la partie protection de
la partie contrôle pour garantir la protection du réseau en cas
de défaillance calculateur.
Journée d’études SEE – Lille 2010 19
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
AUTOMATISMES
Utiliser des automatismes séquentiels pour effectuer des actions
sécurisées n’impliquant l’opérateur que lors du démarrage/arrêt
de la séquence
 Utilisation de la logique séquentiel (PLC) de type
GRAFCET suivant la norme IEC1131-3 pour :
- Séquences de commandes particulières
- Transfert de jeux de barres
Autres fonctions
 Utilisation de la logique booléenne (PSL) via les portes logiques
classiques (dont les bascules RS) pour :
- les équations d’inter verrouillage
- les automatismes répartis (RABBIT, Restauration automatique du
réseau)
- l’automatisme de poste « classique »
Utiliser des automatismes répartis très rapides
et sécuriser le passage de commande
Journée d’études SEE – Lille 2010 20
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Intégration du système de contrôle-
commande numérique dans un Poste
Journée d’études SEE – Lille 2010 21
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Poste neuf (intégrer dès la phase étude du Projet)
 Remplacement d’un système obsolète (ingénierie et tests
réduits)
 Rénovation d’un poste en filerie conventionnelle
- solution adaptée à toutes les topologies de postes
- s’intègre facilement aux paliers techniques existants
- migration progressive en conservant les données du
conventionnel sur le synoptique et la partie migrée sur le
Poste Opérateur ; donne la possibilité de rénover tout ou
partie de l’installation
- Temps de coupure réduit
- Intégration de nouvelles protections, de nouveaux
protocoles
La rénovation va se faire pas-à-pas sans stopper l’ensemble du
poste
Intégration
Journée d’études SEE – Lille 2010 22
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Conclusion
Journée d’études SEE – Lille 2010 23
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Avantage pour le client
- Priorité donnée à la disponibilité de l’installation
- Réduction des pannes et meilleur niveau de fiabilité
- Plus de fonctionnalités
- Maintenance simplifiée par les autocontrôles permanents
- Bénéfice d’une nouvelle technologie
- Système flexible qui permet d’intégrer plus facilement les
évolutions
- Remplacement des équipements devenus difficiles à
maintenir et réduction des coûts d’entretien
Conclusion
La migration vers ces nouvelles technologies améliore la
disponibilité de vos équipements, stabilise votre installation et
vous permet d’être prêt pour les extensions futures.
Journée d’études SEE – Lille 2010 24
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Exemples d’applications
Délestage fréquencemétrique
Restauration Automatique du Réseau
Reconfiguration Automatique de Boucles
Journée d’études SEE – Lille 2010 25
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Délestage dynamique 90kV
30kV
Départ1 Départ2 Départ3 Départ4
Fréquence
RJ45
P139
P923
Calculateur
IHM
RS485
Câblé
Délestage
Journée d’études SEE – Lille 2010 26
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
f1 f2 f3 f4 NO
Départ1 X
Départ2 X
Départ3 X
Départ4 X
Etape 1 :
- Au niveau de l’IHM, l’opérateur rempli la matrice de
délestage définissant pour quelle valeur de fréquence,
chaque départ doit être délesté
- La matrice de délestage n’est pas figée = dynamique
- La matrice de délestage est envoyé à chaque modification
au calculateur (via le réseau Ethernet)
- Le calculateur transmet à chaque P139, les informations
de la « colonne associée »
 Délestage Fréquencemétrique -
Principe
Etape 2 :
- La P923, dont les 4 seuils de fréquence sont câblés sur
chaque P139, ferme ses contacts de sortie dès lors que
le seuil de fréquence est atteint (f1, f2, f3  f4)
Délestage
Journée d’études SEE – Lille 2010 27
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
30kV
Départ 1 Départ 2 Départ 3 Départ 4
RJ45
P139
P923
Etape 3 :
- Dès que la P139 détecte que la valeur de fréquence reçue de
la P923 devient identique à la valeur définie dans la matrice, le
relais ouvre le disjoncteur associé pour délester le départ
U
f
Matrice
Matrice
Départ 4 : si F = f2 ; décl.
f1 f2 f3 f4 NO
Départ1 X
Départ2 X
Départ3 X
Départ4 X
f2
Délestage
Journée d’études SEE – Lille 2010 28
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Restauration automatique du réseau
- IHM utilisateur :
APR
(APR : Automatic Power Restoration)
Journée d’études SEE – Lille 2010 29
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 Restauration automatique du réseau - Modélisation
33kV
11kV
33kV
11kV
3,3kV 415V
APR
Journée d’études SEE – Lille 2010 30
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Etape 1 :
- Dès que le SCCN détecte l’ouverture des 2 DJs 33kV,
chaque calculateur mémorise l’états des DJs, qui lui sont
associés, 2s avant la détection de ce « black-out».
33kV
11kV 11kV
Si les 2 DJ sont
ouverts,
mémorisation
de l’état de tous
les DJ de la
sous station
 Restauration automatique du réseau – Principe
APR
Journée d’études SEE – Lille 2010 31
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Etape 2 :
- Le SCCN envoi une séquence d’ordres d’ouverture pour
tous les DJ (un par un via chaque calculateur).
- Si l’ouverture d’un DJ échoue, une alarme est
immédiatement affichée sur l’IHM mais la séquence
continue
Etape 3 :
- Après la résolution du problème, un des deux DJ 33kV (au
moins) est fermé par l’exploitant
- En appuyant sur le bouton au niveau de l’IHM, l’exploitant
active la séquence de « restauration automatique de la
puissance »
APR
 Restauration automatique du réseau – Principe
Journée d’études SEE – Lille 2010 32
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Etape4 :
- Le SCCN envoi automatiquement des ordres de fermeture
aux DJ dont l’état, avant détection du “black-out”, était fermé.
- A la fin de la séquence, la situation avant “black-out” est
restitué.
Démarrage
de l’APR
Ordres de
fermeture
APR
 Restauration automatique du réseau – Principe
Journée d’études SEE – Lille 2010 33
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
 RABBIT :
- Reconfiguration
- Automatique et
- Basculement des
- Boucles
- Industrielles
- Tertiaires
RABBIT
 Reconfiguration automatique de boucle
 But :
- Reconfigurer rapidement pour limiter les temps de coupures
de l’installation 500ms.
- Solution économique pour pallier aux problèmes de sélectivité
• Ex : Icc n’est pas suffisant pour faire fondre les fusibles
Journée d’études SEE – Lille 2010 34
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
RABBIT
 Reconfiguration automatique de boucle – Schéma
M
POSTE DE LIVRAISON
POSTE A
POSTE B
POSTE C
POSTE D
DEPART 1 DEPART 2
M
M
M
M
M
M
M
Journée d’études SEE – Lille 2010 35
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Conditions initiales :
- Le poste de livraison alimente les départs 1  2
• Le départ 1 alimente les postes A  B
• Le départ 2 alimente les postes C  D
- La boucle dispose d’un point normal d’ouverture
RABBIT
 RABBIT – Comment ça marche ?
Etape 1 :
- Un défaut apparaît entre les postes A et B
- Les relais concernés par le défaut mesurent une augmentation
du courant et la transmettent au calculateur de tranche
= le SCCN connaît la « zone de défaut »
- La protection du départ 1 déclenche = le défaut n’est plus
alimenté
Journée d’études SEE – Lille 2010 36
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
POINT NORMAL D’OUVERTURE DE
LA BOUCLE
DEFAUT
DECLENCHEMENT
du DJ
LE DEFAUT EST
VU PAR
RABBIT
M
POSTE DE LIVRAISON
POSTE A
POSTE B
POSTE C
POSTE D
DEPART 1 DEPART 2
M
M
M
M
M
M
M
 RABBIT – Comment ça marche ?
Journée d’études SEE – Lille 2010 37
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
Etape 2 :
- Isolement de « la zone de défaut » par l’ouverture
automatique des sectionneurs motorisés depuis le calculateur
de tranche
(création d’un second point d’ouverture de la boucle)
- Délestage éventuel des transformateurs poste A et B
- Fermeture automatique du point normal d’ouverture pour
alimenter le poste B depuis le départ 2
RABBIT
 RABBIT – Comment ça marche ?
Etape 3 :
- Fermeture automatique du disjoncteur du départ 1 par le
calculateur de tranche associé
- Relestage éventuel des transformateurs poste A et B
- Tous les postes sont à nouveau alimentés
Journée d’études SEE – Lille 2010 38
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
ISOLEMENT DU DEFAUT PAR
OUVERTURE:
FERMETURE AUTOMATIQUE DE CE POINT
POUR ALIMENTER LE POSTE B
ZONE D’OUVERTURE DE LA BOUCLE
RABBIT
M
POSTE DE LIVRAISON
POSTE A
POSTE B
POSTE C
POSTE D
DEPART 1 DEPART 2
M
M
M
M
M
M
M
Délestage éventuel des
transformateurs
 RABBIT – Comment ça marche ?
Journée d’études SEE – Lille 2010 39
LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES
RABBIT
M
POSTE DE LIVRAISON
POSTE A
POSTE B
POSTE C
POSTE D
DEPART 1 DEPART 2
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LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES.pdf

  • 1. LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Jérôme Hostein Training and Maintenance Manager – SAS Montpellier Expert DCS
  • 2. Journée d’études SEE – Lille 2010 2 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Du conventionnel au contrôle- commande numérique
  • 3. Journée d’études SEE – Lille 2010 3 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Relais de protection électromécanique ou analogique statique non communicants Séparation des protections et du contrôle-commande de poste OU Le contrôle-commande conventionnel Présentation
  • 4. Journée d’études SEE – Lille 2010 4 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Inconvénients - Câblage important (Relais - Organes de coupures) - Pas de communication avec les relais de protections - Importance du personnel • Maintenance périodique • Surveillance du poste • Détection d’erreur, analyse de défaut - Synoptique peu convivial - Encombrement des équipements (14U) - Nombre de relais de protection Avantage + Coût faible Présentation
  • 5. Journée d’études SEE – Lille 2010 5 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Protections numériques - Multifonctions • Protection (courant, tension, thermique …) • Perturbographie - Autocontrôles cycliques - Communication (différents protocoles) • MODBUS • Courrier Le Contrôle-Commande Numérique • VDEW • IEC 61850 Présentation Consignateur d’état - Calculateur - Numérisation des données électriques Les équipements numériques permettent d’avoir une approche Système.
  • 6. Journée d’études SEE – Lille 2010 6 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Le système de contrôle commande numérique (SCCN) - du matériel communicant • Relais de protection • Calculateurs • Ordinateurs • Bus de communication Utilisant la technologie numérique - Puissance de traitement (microprocesseur) - Capacité mémoire (vive et sauvegardée) - Réseaux de communication - Équipements multifonctions - Autotest cyclique - des logiciels • Interface Opérateur • Configuration • Outils de maintenance Présentation Le SCCN permet d’accéder à distance aux événements, aux commandes et aux paramètres et permet d’assurer des fonctions supplémentaires au niveau de tout le POSTE.
  • 7. Journée d’études SEE – Lille 2010 7 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Avantages du CCN numérique + Personnalisation de l’interface de supervision en fonction des besoins de l’utilisateur + Augmentation des capacités de traitement et de stockage de l'information (événements, perturbographie, réglages, …) + Présentation sélective des informations permettant une prise de décision rapide + Les équipements assurent plusieurs fonctions et sont autonomes + Communication sous différents protocoles IEC, interopérabilité + Amélioration de la disponibilité de l’installation + Intégration de séquences automatisées + Réduction du matériel dans la salle de contrôle et des coûts de câblage + Réduction du personnel d’exploitation et d’intervention Inconvénients - Investissement plus lourd - Formation du personnel - Dépendance du client vis a vis de son fournisseur Présentation
  • 8. Journée d’études SEE – Lille 2010 8 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Transport Distribution Usines et bâtiments Industries Trains / Métro depuis la THT HT MT jusqu ’à la BT APPLICATIONS POUR QUELLES APPLICATIONS ? Besoin
  • 9. Journée d’études SEE – Lille 2010 9 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES DCS Ethernet/Protocole standardisé IEC 61850 Aujourd’hu i Supervision / Protection Automatismes rapides Ingénierie standardisée RTU Années 80 Supervision Contrôle simple SCADA DCS Ethernet/Protocole propriétaire ou type 103, MODBUS Années 90 Supervision Protection Automatismes lents SCADA Solutions
  • 10. Journée d’études SEE – Lille 2010 10 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Les fonctions de base d’un système de contrôle-commande numérique
  • 11. Journée d’études SEE – Lille 2010 11 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Acquisition et traitement informatisé des données du procédé Datation à la source - Permettre une datation précise et commune à tout le système - Synchronisation de chaque équipement avec une précision de 1ms Emettre les informations de sortie pour les fonctions : - d’exploitation (conduite locale, téléconduite, maintenance, analyse d’incident électrotechnique, accès distant) - de protections et automates. Les informations à traiter peuvent être de type : - logiques (entrées Tout ou Rien), - analogiques à boucle de courant (télémesures) - numériques (données reçues par la communication) - grandeurs analogiques tension et courant MISSIONS PRINCIPALES Fonctions de base
  • 12. Journée d’études SEE – Lille 2010 12 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Protéger le réseau électrique le plus intelligemment possible en agissant sur le disjoncteur associé - Coupure minimum - Enregistrement des défauts - Reprise de service … - Délestage/ Relestage C’est le rôle des relais de protections PROTEGER X Disjoncteur Fonctions de base
  • 13. Journée d’études SEE – Lille 2010 13 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Agir sur les organes de coupures ou les prises transformateurs à l’aide de commandes - locales (depuis le calculateur) - depuis le Poste Opérateur - depuis la Supervision distante CONTROLER Commandes Sécurisées - habilitation du point de conduite, mot de passe, autocontrôles, inter- verrouillages, ... Fonctions de base Permettre d’agir sur le procédé (via les calculateurs et/ou les IED) tout en respectant les « sécurités » client
  • 14. Journée d’études SEE – Lille 2010 14 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Supervision du procédé électrique - Visualiser l’état des organes de coupures - Affichage des mesures temps réel SUPERVISER Fonctions de base Représenter le procédé électrique conformément aux besoins du client Permettre le diagnostic rapide d’une défaillance d’un équipement du système par un jeux de couleur intuitif Supervision Système - Vue dédiée à l’état de fonctionnement des éléments du système
  • 15. Journée d’études SEE – Lille 2010 15 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Les nouvelles fonctionnalités du système de contrôle-commande numérique
  • 16. Journée d’études SEE – Lille 2010 16 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Redondance du calculateur de tranche Redondance de Poste Opérateur Stockage des données Conserver une supervision totale de la tranche même en cas de défaillance d’un calculateur ARCHITECTURES RESEAUX Autres fonctions Conserver une supervision totale du système même en cas de défaillance d’un poste opérateur et sécuriser les données archivées
  • 17. Journée d’études SEE – Lille 2010 17 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Différentes architectures basées sur le protocole IEC61850 Architecture simple : en cas de défaut sur le Switch Ethernet on perd la communication avec tous les calculateurs calculateur La solution la plus répandue : protégé contre une rupture de communication bon rapport qualité prix (économie du Switch Ethernet) Interface Opérateur Étoile Switch Architecture la plus sûre car elle tolère davantage de défaillance (excepté la perte simultanée des 2 Switch) Anneau Interface Opérateur Double étoile Interface Opérateur Switch A Switch B Autres fonctions
  • 18. Journée d’études SEE – Lille 2010 18 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES FONCTIONS INTEGREES Autres fonctions Fonctions Ré-enclenchement - Permettre d’effectuer un ré-enclenchement automatique après un défaut en définissant les paramètres adaptés Fonction Vérification de Synchronisme - Permettre le couplage sécurisé de 2 réseaux en vérifiant que les conditions de synchronismes sont compatibles Fonction Régulation de tension - Permettre de réguler la tension pour compenser les fluctuations de charge du réseau Même si le calculateur peut remplacer certaines fonctions des « relais », il reste préférable de séparer la partie protection de la partie contrôle pour garantir la protection du réseau en cas de défaillance calculateur.
  • 19. Journée d’études SEE – Lille 2010 19 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES AUTOMATISMES Utiliser des automatismes séquentiels pour effectuer des actions sécurisées n’impliquant l’opérateur que lors du démarrage/arrêt de la séquence Utilisation de la logique séquentiel (PLC) de type GRAFCET suivant la norme IEC1131-3 pour : - Séquences de commandes particulières - Transfert de jeux de barres Autres fonctions Utilisation de la logique booléenne (PSL) via les portes logiques classiques (dont les bascules RS) pour : - les équations d’inter verrouillage - les automatismes répartis (RABBIT, Restauration automatique du réseau) - l’automatisme de poste « classique » Utiliser des automatismes répartis très rapides et sécuriser le passage de commande
  • 20. Journée d’études SEE – Lille 2010 20 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Intégration du système de contrôle- commande numérique dans un Poste
  • 21. Journée d’études SEE – Lille 2010 21 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Poste neuf (intégrer dès la phase étude du Projet) Remplacement d’un système obsolète (ingénierie et tests réduits) Rénovation d’un poste en filerie conventionnelle - solution adaptée à toutes les topologies de postes - s’intègre facilement aux paliers techniques existants - migration progressive en conservant les données du conventionnel sur le synoptique et la partie migrée sur le Poste Opérateur ; donne la possibilité de rénover tout ou partie de l’installation - Temps de coupure réduit - Intégration de nouvelles protections, de nouveaux protocoles La rénovation va se faire pas-à-pas sans stopper l’ensemble du poste Intégration
  • 22. Journée d’études SEE – Lille 2010 22 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Conclusion
  • 23. Journée d’études SEE – Lille 2010 23 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Avantage pour le client - Priorité donnée à la disponibilité de l’installation - Réduction des pannes et meilleur niveau de fiabilité - Plus de fonctionnalités - Maintenance simplifiée par les autocontrôles permanents - Bénéfice d’une nouvelle technologie - Système flexible qui permet d’intégrer plus facilement les évolutions - Remplacement des équipements devenus difficiles à maintenir et réduction des coûts d’entretien Conclusion La migration vers ces nouvelles technologies améliore la disponibilité de vos équipements, stabilise votre installation et vous permet d’être prêt pour les extensions futures.
  • 24. Journée d’études SEE – Lille 2010 24 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Exemples d’applications Délestage fréquencemétrique Restauration Automatique du Réseau Reconfiguration Automatique de Boucles
  • 25. Journée d’études SEE – Lille 2010 25 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Délestage dynamique 90kV 30kV Départ1 Départ2 Départ3 Départ4 Fréquence RJ45 P139 P923 Calculateur IHM RS485 Câblé Délestage
  • 26. Journée d’études SEE – Lille 2010 26 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES f1 f2 f3 f4 NO Départ1 X Départ2 X Départ3 X Départ4 X Etape 1 : - Au niveau de l’IHM, l’opérateur rempli la matrice de délestage définissant pour quelle valeur de fréquence, chaque départ doit être délesté - La matrice de délestage n’est pas figée = dynamique - La matrice de délestage est envoyé à chaque modification au calculateur (via le réseau Ethernet) - Le calculateur transmet à chaque P139, les informations de la « colonne associée » Délestage Fréquencemétrique - Principe Etape 2 : - La P923, dont les 4 seuils de fréquence sont câblés sur chaque P139, ferme ses contacts de sortie dès lors que le seuil de fréquence est atteint (f1, f2, f3 f4) Délestage
  • 27. Journée d’études SEE – Lille 2010 27 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES 30kV Départ 1 Départ 2 Départ 3 Départ 4 RJ45 P139 P923 Etape 3 : - Dès que la P139 détecte que la valeur de fréquence reçue de la P923 devient identique à la valeur définie dans la matrice, le relais ouvre le disjoncteur associé pour délester le départ U f Matrice Matrice Départ 4 : si F = f2 ; décl. f1 f2 f3 f4 NO Départ1 X Départ2 X Départ3 X Départ4 X f2 Délestage
  • 28. Journée d’études SEE – Lille 2010 28 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Restauration automatique du réseau - IHM utilisateur : APR (APR : Automatic Power Restoration)
  • 29. Journée d’études SEE – Lille 2010 29 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Restauration automatique du réseau - Modélisation 33kV 11kV 33kV 11kV 3,3kV 415V APR
  • 30. Journée d’études SEE – Lille 2010 30 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Etape 1 : - Dès que le SCCN détecte l’ouverture des 2 DJs 33kV, chaque calculateur mémorise l’états des DJs, qui lui sont associés, 2s avant la détection de ce « black-out». 33kV 11kV 11kV Si les 2 DJ sont ouverts, mémorisation de l’état de tous les DJ de la sous station Restauration automatique du réseau – Principe APR
  • 31. Journée d’études SEE – Lille 2010 31 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Etape 2 : - Le SCCN envoi une séquence d’ordres d’ouverture pour tous les DJ (un par un via chaque calculateur). - Si l’ouverture d’un DJ échoue, une alarme est immédiatement affichée sur l’IHM mais la séquence continue Etape 3 : - Après la résolution du problème, un des deux DJ 33kV (au moins) est fermé par l’exploitant - En appuyant sur le bouton au niveau de l’IHM, l’exploitant active la séquence de « restauration automatique de la puissance » APR Restauration automatique du réseau – Principe
  • 32. Journée d’études SEE – Lille 2010 32 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Etape4 : - Le SCCN envoi automatiquement des ordres de fermeture aux DJ dont l’état, avant détection du “black-out”, était fermé. - A la fin de la séquence, la situation avant “black-out” est restitué. Démarrage de l’APR Ordres de fermeture APR Restauration automatique du réseau – Principe
  • 33. Journée d’études SEE – Lille 2010 33 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES RABBIT : - Reconfiguration - Automatique et - Basculement des - Boucles - Industrielles - Tertiaires RABBIT Reconfiguration automatique de boucle But : - Reconfigurer rapidement pour limiter les temps de coupures de l’installation 500ms. - Solution économique pour pallier aux problèmes de sélectivité • Ex : Icc n’est pas suffisant pour faire fondre les fusibles
  • 34. Journée d’études SEE – Lille 2010 34 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES RABBIT Reconfiguration automatique de boucle – Schéma M POSTE DE LIVRAISON POSTE A POSTE B POSTE C POSTE D DEPART 1 DEPART 2 M M M M M M M
  • 35. Journée d’études SEE – Lille 2010 35 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Conditions initiales : - Le poste de livraison alimente les départs 1 2 • Le départ 1 alimente les postes A B • Le départ 2 alimente les postes C D - La boucle dispose d’un point normal d’ouverture RABBIT RABBIT – Comment ça marche ? Etape 1 : - Un défaut apparaît entre les postes A et B - Les relais concernés par le défaut mesurent une augmentation du courant et la transmettent au calculateur de tranche = le SCCN connaît la « zone de défaut » - La protection du départ 1 déclenche = le défaut n’est plus alimenté
  • 36. Journée d’études SEE – Lille 2010 36 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES POINT NORMAL D’OUVERTURE DE LA BOUCLE DEFAUT DECLENCHEMENT du DJ LE DEFAUT EST VU PAR RABBIT M POSTE DE LIVRAISON POSTE A POSTE B POSTE C POSTE D DEPART 1 DEPART 2 M M M M M M M RABBIT – Comment ça marche ?
  • 37. Journée d’études SEE – Lille 2010 37 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES Etape 2 : - Isolement de « la zone de défaut » par l’ouverture automatique des sectionneurs motorisés depuis le calculateur de tranche (création d’un second point d’ouverture de la boucle) - Délestage éventuel des transformateurs poste A et B - Fermeture automatique du point normal d’ouverture pour alimenter le poste B depuis le départ 2 RABBIT RABBIT – Comment ça marche ? Etape 3 : - Fermeture automatique du disjoncteur du départ 1 par le calculateur de tranche associé - Relestage éventuel des transformateurs poste A et B - Tous les postes sont à nouveau alimentés
  • 38. Journée d’études SEE – Lille 2010 38 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES ISOLEMENT DU DEFAUT PAR OUVERTURE: FERMETURE AUTOMATIQUE DE CE POINT POUR ALIMENTER LE POSTE B ZONE D’OUVERTURE DE LA BOUCLE RABBIT M POSTE DE LIVRAISON POSTE A POSTE B POSTE C POSTE D DEPART 1 DEPART 2 M M M M M M M Délestage éventuel des transformateurs RABBIT – Comment ça marche ?
  • 39. Journée d’études SEE – Lille 2010 39 LE CONTRÔLE-COMMANDE DES POSTES RABBIT M POSTE DE LIVRAISON POSTE A POSTE B POSTE C POSTE D DEPART 1 DEPART 2 M M M M M M M RABBIT – Comment ça marche ? REFERMETURE DU DEPART ZONE D’OUVERTURE DE LA BOUCLE Rélestage des transformateurs