Szukaj

Dynamiczne wyznaczanie ścieżki zasilania PPE w sieci Enea Operator

Dynamiczne wyznaczanie ścieżki zasilania PPE w sieci Enea Operator

 

Maciej Śledź
Departament Zarządzania Informacją Pomiarową
ENEA Operator Sp.z o.o
Poznań, Polska

maciej.sledz@operator.enea.pl

Enea Operator wdrożyła projekt dynamicznego wyznaczania ścieżki zasilania PPE. Projekt  angażujący pracę wszystkich jednostek spółki, pozwala na stały monitoring normalnego układu pracy sieci i osiąganych wskaźników SAIDI i SAIFI.

Wspólnym mianownikiem identyfikującym Klienta w systemach informatycznych Spółki  wykorzystanych do realizacji projektu jest Punkt Poboru Energii (PPE). Prace nad projektem rozpoczęto od finalizacji procesu migracji pięciu systemów billingowych do jednego - SKOK-D. Realizację projektu podzielono na etapy: pozyskiwania podstawowych danych, ujednolicania nazewnictwa, eksportowania danych, implementacji szyny usług  oraz  stworzenia Aplikacji Zgłoszeniowej. Ostatnim, etapem będzie wprowadzenie docelowego rozwiązania czyli dynamicznego wyznaczania ścieżki zasilania dla rzeczywistego układu pracy sieci niskiego napięcia (nN). Będzie to możliwe po wdrożeniu SCADA nN.

Geneza

Enea Operator jako jedna z pierwszych wśród firm energetycznych w kraju wprowadza nowatorskie rozwiązania informatyczne. Przełomowym dla spółki okazał się rok 2016, w którym rozpoczęto prace związane z projektem dynamicznego wyznaczania ścieżki zasilania PPE. Zakończono wówczas proces migracji pięciu systemów bilingowych do jednego, jakim jest System SKOK-D. Jednocześnie wdrażano System Informacji o Sieci SIS (GIS) aktualizując dane wynikające z bieżącej inwentaryzacji sieci niskiego napięcia (nN). Kolejnymi z sześciu systemów informatycznych wykorzystanych w projekcie są System SCADA, System Zarządzania Przerwami w Zasilaniu (OMS), System Obsługi Zgłoszeń o Awariach i Informowania o Planowanych Wyłączeniach (Contactis Awarie) oraz System Pozyskiwania Danych Pomiarowych (AMI). Sporym wyzwaniem okazała się aktualizacja danych jednocześnie we wszystkich systemach, co było niezbędne dla potrzeb sprawozdawczości oraz prowadzenia eksploatacji. Bez automatyzacji całego procesu zadanie to byłoby trudne do realizacji.

Enea Operator podjęła zatem wyzwanie automatycznej aktualizacji i weryfikacji danych we wszystkich istniejących w Spółce systemach w zakresie PPE.  W tym celu wdrożono projekt: „Metodologia i rozwiązania techniczne przypisywania odbiorców do stacji z punktu widzenia regulacji jakościowej”, którego finał  zaplanowano na koniec 2020 roku. Pozyskane dane wykorzystane zostały do aktualizacji i wyznaczania wskaźników SAIDI i SAIFI w Spółce. Jednym z istotnych elementów tego zadania jest określanie liczby odbiorców zasilanych z danego transformatora.

PPE jako wspólny element łączący systemy informatyczne

Etap pozyskiwania podstawowych danych  

Pierwszy etap projektu dynamicznego wyznaczania ścieżki zasilania rozpoczęto od pozyskiwania współrzędnych geograficznych każdego PPE. Proces ten realizowano w dwóch krokach. W pierwszym - dokonywano tego automatycznie podczas wielokrotnych, harmonogramowych odczytów liczników energii elektrycznej. Zadanie realizowali inkasenci lub monterzy przy wykorzystaniu standardowych tabletów. 

Mapka przedstawiająca proces pozyskiwania współrzędnych geograficznych przez inkasenta  

Zgromadzone dane, charakterystyczne dla każdego PPE, zostały poddane automatycznej weryfikacji. Wykorzystano do tego m. in. algorytm DBSCAN w celu wyznaczenia zgrubnej pozycji PPE, dla której określono adres PPE i skonfrontowano z adresem posiadanym w systemie bilingowym. Pojawiające się  rozbieżności były odrzucane i poddawane dalszej weryfikacji. W drugim kroku inkasenci i monterzy podczas realizacji kolejnych odczytów lub zleceń technicznych musieli zatwierdzić bądź skorygować wyznaczoną pozycję PPE, ale tylko w zadanym reżimie odległościowym. 

Lokalizacja PPE na terenie Enea Operator

Po przeanalizowaniu osiągniętych danych ponownie wygenerowano adresy PPE, tym razem zgodne z bazą TERYT (Krajowy Rejestr Urzędowy Podziału Terytorialnego Kraju) oraz zaktualizowano bazę adresową PPE w systemie bilingowym SKOK-D. To działanie jest niezbędne  do wykonywania sprawozdawczości i właściwego nadzoru nad procesami w Spółce. Weryfikacja danych dotyczyła zarówno istniejących, jak i nowych PPE.

Etap ujednolicania nazewnictwa

Etap drugi to ujednolicenie nazewnictwa w bazach danych systemów – SIS (GIS), OMS-SCADA, AMI oraz fizycznie, w terenie. Zebranie danych do centralnego systemu dla każdej z wyżej wymienionych grup, które pozyskiwane były przez lata, pozwoliło na wskazanie różnic w sposobie oznakowania poszczególnych elementów sieci. Wynikały one z innego podejścia w każdym z obszarów działania Spółki. Dodatkowym elementem, który mógł, i dalej może, powodować powstawanie różnic jest sposób wprowadzania nowych danych do systemów SIS oraz SCADA a polegający na ręcznym wrysowywaniu schematów oraz poszczególnych elementów. Tu błąd ludzki może stać się kolejną przyczyną braku spójności danych. Bez pełnej synchronizacji w każdym z systemów oraz w terenie wszystkich elementów wspólnych Spółka nie byłaby w stanie wyznaczać w sposób dynamiczny ścieżki zasilania oraz aktualizować liczby odbiorców zasilanych z danej stacji. Do realizacji tego zadania stworzono zatem mechanizm zewnętrzny, do którego importowane były dane z poszczególnych systemów w celu ich porównania. Wygenerowane raporty rozbieżności przekazywano do odpowiednich jednostek terytorialnych, gdzie dokonywano weryfikacji i usuwano konflikty. To zadanie długofalowe polegające na ciągłym analizowaniu i aktualizacji danych, by nie doprowadzić do ponownego rozsynchronizowania.

Etap eksportowania danych

Etap trzeci to preludium dla dynamicznego wyznaczania ścieżki zasilania PPE w układzie normalnym pracy sieci niskiego napięcia. W tym celu, po realizacji obu wcześniejszych etapów, przygotowano eksporty w postaci plików płaskich zagregowanych danych PPE z systemu bilingowego SKOK-D (nr PPE, adres, dane lokalizacyjne, warunki techniczne) i zaimportowano do Systemu Informacji o Sieci SIS (GIS) – zasilenie startowe. W systemie SIS wygenerowano Punkty Dystrybucji (PD – model elektryczny fizycznego miejsca konsumowania energii, np. budynek jednorodzinny, klatka schodowa budynku wielorodzinnego, maszt telefonii GSM), do których przypisano PPE na podstawie dostarczonych danych lokalizacyjnych. Zagnieżdżenie PPE w strukturze systemu SIS umożliwiło wygenerowanie startowej ścieżki zasilania wraz ze wskazaniem obwodu oraz stacji. Tak przygotowane zagregowane dane wraz ze statusem PPE wyeksportowano do systemu OMS. Na podstawie powyższych danych zaktualizowano liczbę odbiorców (PPE) zasilanych z danego obwodu w stacji transformatorowej. Odbywało się to raz w miesiącu z uwzględnieniem nowych PPE oraz bieżącego statusu istniejących.

 

Przepływ danych PPE w rozwiązaniu przejściowym - aktualizacja danych raz w miesiącu

Etap implementacji szyny usług

Czwarty etap to rozwiązanie docelowe, w którym importy plików płaskich zostały zastąpione przez uruchomienie komunikacji w postaci korporacyjnej szyny usług. Zgodnie z przyjętymi założeniami cały proces wyznaczania ścieżki zasilania dla każdego nowego PPE oraz zmiany statusów istniejących jest realizowany w sposób automatyczny, we wszystkich systemach podłączonych do szyny usług. Każda zmiana statusu PPE w systemie bilingowym SKOK-D natychmiast ma swoje odzwierciedlenie we wszystkich systemach powodując m.in. aktualizację ścieżki zasilania w systemie SIS, a w systemie OMS zmianę liczby odbiorców zasilanych z danej stacji transformatorowej. W przypadku utworzenia nowego PPE ścieżka zasilania jest wyznaczana automatycznie w systemie SIS i dostarczana do pozostałych systemów na obecnym etapie w kolejnej dobie. Aktualizowanie liczby odbiorców w systemie OMS  odbywa się dynamicznie, a zatem wyznaczanie wskaźników SAIDI i SAIFI dokonywane jest na podstawie bieżąco aktualizowanych danych.

Przepływ danych PPE w rozwiązaniu docelowym - dynamiczna aktualizacja danych

Komunikaty wymieniane na szynie usług stworzono w oparciu o model CIM tak, by w przyszłości mogły korzystać z nich również inne systemy.

Etap stworzenia Aplikacji Zgłoszeniowej

Operatorzy sieci dystrybucyjnych  posiadają wiele możliwości lokalizowania awarii własnej sieci energetycznej. Należą do nich m.in. systemy SCADA wraz z telemechaniką, które na bieżąco informują służby z nadzoru o wszelkich nieprawidłowościach w sieci. Na obecnym etapie nie jesteśmy jednak w stanie lokalizować wszystkich uszkodzeń, szczególnie na poziomie niskiego napięcia. Dlatego też w ramach realizacji tego zadania, jako etap piąty, realizowany był równolegle z etapem czwartym, projekt stworzenia Aplikacji Zgłoszeniowej na smartfon dla każdego Klienta. Nadrzędnym celem było umożliwienie Klientom dokonywania zgłoszeń braku zasilania w ich gospodarstwach domowych wraz z informacją zwrotną o statusie awarii/planowego wyłączenia. Dla energetyków to ułatwienie lokalizacji uszkodzeń i pomoc w szybszym ich usuwaniu. Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest możliwość obsłużenia bardzo dużej liczby zgłoszeń jednocześnie w przypadku awarii masowych powstających np. w wyniku wystąpienia anomalii pogodowych. W takiej sytuacji Aplikacja Zgłoszeniowa wydaje się być idealnym rozwiązaniem.

Uruchomienie kolejnego kanału informacji o sieci pomaga nie tylko w eksploatacji, ale również znacząco wpływa na dynamiczne aktualizowanie statusu każdego PPE wraz z wpływem na wyznaczanie wskaźników SAIDI i SAIFI.

Aplikacja zgłoszeniowa

Zasada działania Aplikacji Zgłoszeniowej została oparta, podobnie jak wiele innych tego typu funkcjonujących aplikacji, na interakcji Odbiorcy z Systemem Contactis Awarie, a służącym do obsługi zarówno zgłoszeń o awariach, jak i informowaniu o planowanych wyłączeniach.

Użytkownik instalując aplikację na swoim smartfonie, po przejściu procesu rejestracji, określa swoje dane osobowe wraz ze wskazaniem danych adresowych PPE. Po zakończeniu konfiguracji może dokonywać zgłoszeń o braku zasilania oraz otrzymywać komunikaty zwrotne - od planowanego terminu zakończenia braku zasilania, aż do potwierdzenia usunięcia braku zasilania.

Aplikacja zgłoszeniowa - przepływ informacji o braku zasilania

Plany rozwoju systemu

Etap szósty to planowany rozwój wdrożonego rozwiązania. Po dokonaniu analiz w oparciu o normalny układ pracy sieci planowane jest przejście na układ rzeczywisty dla niskiego napięcia (nN). Będzie to możliwe dopiero po wdrożeniu SCADA nN.

              Wykorzystanie możliwości wszystkich skorelowanych, dostępnych systemów informatycznych, pozwoliło na stworzenie jednego, skutecznego narzędzia dla nowoczesnej obsługi naszych Odbiorców.

Dynamic power supply path determination of the Point of Consumption (PoC) in the Enea Operator grid

Informacja

Witaj, korzystasz z przeglądarki ( bądź ustawień wyświetlania) w wersji niższej niż Internet Explorer 11. Z tego powodu strona może wyświetlać się niepoprawnie. Proponujemy wyświetlanie strony w przeglądarkach Mozilla Firefox oraz Chrome.