Gestione interruzioni AEEG

REGOLAZIONE DELLA QUALITA’ DEI SERVIZI DI DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA: SISTEMA SCADA PER LA GESTIONE AUTOMATICA SECONDO I DETTAMI DELL’AUTORITA’ PER L’ENERGIA

I piccoli gestori delle rete di distribuzioni si trovano spesso in difficoltà nella gestione delle interruzioni dell’energia secondo i dettami posti dall’Autorità dell’Energia Elettrica per il periodo di regolazione 2008-2011.

Nel presente articolo si illustra come un sistema SCADA performante munito di alcuni tool appositamente sviluppati possa rendere l’analisi dell’interruzioni di energia più familiare per predisporre in maniera automatica i parametri richiesti annualmente dall’Autorità.

Introduzione

Le utility di piccole dimensioni che gestiscono reti di distribuzione in BT e MT in Italia sono vincolate ai dettami dell’Autorità per l’Energia Elettrica per la gestione della qualità del servizio, sia dal punto di vista elettrico che commerciale.

Le direttive espresse dalle delibere emesse, quali la 333/07 e la 341/07, unitamente alle note integrative e alle istruzioni tecniche, forniscono una serie di criteri per catalogare le interruzioni di energia elettrica; i dati poi devono essere inviati annualmente all’Autorità, che ne può comprovare la validità con ispezioni in sito.

Le delibere sono state superate nel 2011 dalle delibere 198/11 e 197/11 (sostitutive rispettivamente della 333/07 e 341/07) per il nuovo periodo di regolazione 2012-2015 senza tuttavia subire cambiamenti relativi le istruzioni tecniche di calcolo delle interruzioni.

Per limitare le risorse dedicate a questo ambito, sono stati realizzati una serie di tool da inserire in un sistema SCADA che facilitano la gestione delle interruzioni, aiutando l’operatore nei criteri di accorpamento e fornendo documentazione conforme a quanto richiesto dagli organi competenti sia in ambito di comunicazione annuale che in ambito di ispezione interna.

Si riporta in allegato il sistema realizzato per una Utility Trentina che gestisce la fornitura di energia elettrica in due vallate.

Prerequisiti

Il punto focale del processo da monitorare è il calcolo delle utenze non alimentate durante il normale e straordinario esercizio della rete elettrica gestita.

Il tutto viene realizzato da un algoritmo automatico che, partendo da informazioni quali:

· la topologia della rete analizzata;

· lo stato degli organi di interruzione e sezionamento;

· lo stato delle interconnessioni con le reti di distribuzione/trasmissione energia di terzi

· lo stato delle produzioni di energia interne alla rete

· la distribuzione degli utenti all’interno della rete

determina le zone e gli utenti per i quali la fornitura di energia elettrica non viene garantita.

Alcune delle informazioni sopra riportate sono statiche oppure con variazioni limitate nel corso dell’anno – vedasi l’assetto della rete -, mentre altre variano con cadenza anche ripetuta nel corso di una sola giornata.

L’algoritmo quindi per svolgere la sua funzione deve comunicare con una sorgente dati che per gli interruttori automatici deve essere aggiornata in tempo reale – funzionalità esplicitamente richiesta dall’Autorità per l’Energia Elettrica – mentre per gli organi di sezionamento manuale può essere procrastinata per alcuni giorni.

Allo scopo il tool si appoggia al sistema SCADA esistente realizzato con il software Zenon della ditta Copa Data, utilizzando i processi di comunicazione con il campo per il monitoraggio dei dati in tempo reale e sfruttando la sua interfaccia grafica per la visualizzazione sia in tempo reale che nella modalità storica dello stato di alimentazione della rete.

Rete di distribuzione dell’energia

Il tool è stato utilizzato per la gestione delle interruzioni di energia in sei comuni diversi e non collegati tra di loro elettricamente parlando.

Tutte le reti sono a 20kV, alcune con produzioni interne, con varie interconnessioni in MT e AT con altro ente gestore della distribuzione di energia elettrica; al momento il numero degli utenti della rete è superiore ai 5000.

Rete di distribuzione del Comune di Pergine Valsugana

Riportiamo alcuni dati caratteristici che confermano la complessità del sistema analizzato nonostante la piccola area geografica asservita.

Linee gestite (133km in totale):

linee MT a 20kV
linee AT a 60kV
sbarre AT a 60kV

Interconnessioni con altre reti:

12 interconnessioni a 20kV con altro gestore
2 interconnessioni a 60kV con altro gestore

Cabine di trasformazione

2 sottostazioni 60/20kV
201 cabine 20/0,4kV dislocate in 6 differenti comuni

In entrambe le reti sono presenti organi di apertura automatici monitorati in tempo reale e organi di sezionamento con comando manuale.

Le sorgenti e le interconnessioni vengono monitorate in tempo reale con un controllo della tensione di alimentazione, ritenendole non più attive nel caso di abbassamento della tensione al di sotto dei limiti ammessi nella fornitura di energia elettrica.

Funzionalità realizzate

Tutti i dati prelevati dal sistema SCADA vengono archiviati in una banca dati SQL, che funge sia da sorgente dati per lo stato reale della rete che per gli assetti storici.

Su tale banca dati vengono svolte le elaborazioni e i calcoli, per ottenere gli stati di alimentazione degli utenti e la generazione dei report delle interruzioni.

L’interfaccia grafica ha due modalità operative, vale a dire on-line e off-line. Nella prima si evidenzia lo stato reale di organi, sorgenti, interconnessioni e le disalimentazioni correnti di utenti, nella seconda si visualizza la stato della rete nell’istante scelto tra quelli archiviati.

La colorazione delle cabine, organi e sorgenti di alimentazione nella interfaccia grafica è indice di uno stato di funzionamento, in modo da rendere evidente all’operatore sia l’assetto di rete che lo stato di alimentazione/disalimentazione dell’intera rete.

Il software permette la gestione di una rete elettrica a partire dalle sorgenti (generatori, linee di interconnessione, ecc…) fino agli interruttori BT presenti in cabina; inoltre il sistema permette alimentazioni di cabine tramite collegamento tra interruttori BT (rimagliamento assetto in caso di guasto o come assetto normale).

Rappresentazione grafica delle cabine in differenti stati di alimentazione

Le cabine telecontrollate via IEC 60870-5-104 hanno una pagina dedicata per la visualizzazione dello stato corrente e il comando degli interruttori di cabina e la registrazione delle misure acquisite dal PLC remoto. L’utilizzo di PLC con protocollo IEC 60870-5-104 permette di non perdere alcuna segnalazione in caso di guasto che comporti anche la mancanza di comunicazione verso il centro di telecontrollo.

La presenza di organi di sezionamento non monitorati richiede necessariamente una interazione dell’operatore con il sistema per aggiornare lo stato reale della rete; a tale scopo sono stati realizzati dei pop-up che permettono l’inserzione di aperture e chiusure di sezionatori MT e di interruttori BT, realizzabili anche a posteriori, come previsto dai dettami delineati dall’Autorità dell’Energia Elettrica.

Al tempo stesso l’operatore può porre dei vincoli nel calcolo delle interruzioni di energia elettrica per alcune cabine non alimentate per esigenze commerciali (utenze stagionali) o per scopi manutentivi, oppure può inserire in opportuni punti della rete sorgenti provvisorie (gruppi elettrogeni) per limitare i fuori servizio di utenze per scopi manutentivi.

Tutto viene realizzato con maschere sviluppate ad hoc e il risultato è una animazione di tipo colore nelle cabine interessate dall’operazione.

Generazione automatica delle interruzioni

Quando le operazioni di manutenzione sono terminate oppure si è ripristinata l’alimentazione per tutte le utenze previste dopo un guasto, può essere eseguita del personale operativo l’analisi delle interruzioni di energia avvenute.

Il sistema quindi analizza gli stati di rete e propone le soluzioni di accorpamento previste dall’Autorità per l’Energia Elettrica secondo i criteri di

accorpamento con la durata netta
utenza
unicità della causa e dell’origine

L’operatore quindi può confermare gli accorpamenti proposti o modificarli, permettendo la massima flessibilità nel raggruppamento delle interruzioni. Il sistema considera automaticamente il comune associato a ciascun interruttore BT così da suddividere le interruzioni in caso la cabina interessata alimenti utenti residenti in comuni diversi.

La creazione di una interruzione genera una lista degli utenti disalimentati (POD) estraibile in formato Excel tramite il tasto “Estrai Pod”.

Il sistema permette di aggiornare l’elenco dei POD associati a ciascuna ubicazione (ogni ubicazione è legata ad un interruttore BT) periodicamente, secondo quanto richiesto dall’Autorità.

Successivamente l’operatore ha a disposizione per ogni interruzione una interfaccia grafica che permette di definire gli aspetti logici e pratici di una interruzione, non ricavabili dalla banca dati creata in maniera automatica, quali:

determinazione della causa
determinazione dell’origine
informazioni relative al preavviso
informazioni relative alla eventuale sospensione di emergenza
informazioni relative all’insorgere della interruzione in condizioni perturbate
informazioni relative alla eventuale evacuazione

Tutti questi dati, congiuntamente ai parametri elaborati automaticamente dal sistema per l’interruzione in oggetto, verranno salvati e stampati nel report dell’interruzione; il modulo realizzato in automatico, verrà poi completato con i vari assetti di rete durante ogni fase dell’interruzione – realizzabile in modalità off-line dalla interfaccia grafica – e dalla eventuale lista degli allarmi del sistema di telecontrollo, filtrata temporalmente per l’arco temporale di interesse.

Infine il tool sviluppato è in grado di esportare in formato excel tutti i dati riepilogativi delle singole interruzioni avvenute durante l’anno, con gli indici compilati e tutti i campi richiesti nella tabella 1 del documento “Istruzioni tecniche per la corretta registrazione e documentazione delle interruzioni del servizio di distribuzione dell’energia elettrica (reti di media e bassa tensione)” dell’Autorità per l’Energia Elettrica.