Automazione_Oggi_383

83 / 100

LUGLIO-AGOSTO 2015Automazione Oggi 383 83
dai dispositivi della Cabina Primaria (CP), dove tali informazioni
vengono ricevute tramite collegamenti in filato (ossia con il ca-
blaggio classico utilizzato in CP) o tramite protocollo IEC61850
(rete Ethernet); acquisizione misure e segnali dai dispositivi della
Cabina Secondaria, che vengono ricevuti tramite protocollo
IEC61850; invio di comandi ai dispositivi della Cabina Primaria,
attuati tramite collegamenti in filato o protocollo IEC61850; invio
di comandi ai dispositivi della Cabina Secondaria, attuati tramite
protocollo IEC61850; calcolo dei set point di potenza reattiva da
inviare ai generatori e delle posizioni del variatore sotto carico
per l’ottimizzazione della tensione della rete MT. Altre funzioni
consentono: la gestione dell’anti-islanding nel caso di apertura
dell’interruttore di linea nella Cabina Primaria; l’interfacciamento
con l’HMI; la configurazione del database; la comunicazione con
il centro operativo. Le funzionalità del sistema SCS sono realizzate
tramite alcuni moduli software. In particolare, il modulo TPT2020
provvede alla comunicazione con i dispostivi di campo sia in fi-
lato, sia tramite protocollo IEC61850. Si interfaccia con il centro
operativo per lo scambio dati relativi ai dispositivi di campo ed
è in grado di: trattare le richieste di regolazione provenienti dai
calcoli di rete; gestire l’algoritmo di anti-islanding; fungere da
server per la sincronizzazione oraria. L’applicazione è attiva sulla
macchina denominata PC-BOX.
Il modulo per i calcoli di rete (Ncas) riceve lo stato della rete da
STL, esegue i calcoli per l’ottimizzazione della tensione sulla rete
MT, invia i risultati dei calcoli (esito del calcolo, valori stimati, set
point da inviare verso il campo, suggerimenti per la posizione ot-
timale dello storage) verso STL. L’applicazione è attiva sulla mac-
china denominata PC STL.
Il modulo STL realizza l’interfaccia uomo macchina e dà visibilità
della parte di rete AT e MT che è sottesa alla Cabina Primaria. È in
grado di ricevere dal sistema STM posto al centro operativo il da-
tabase, le richieste di abilitazione/disabilitazione calcoli di rete e
stati/misure che non sono acquisiti dal modulo TPT2020. I risultati
dei calcoli di rete vengono resi disponibili sia sulla stazione opera-
tore locale, sia su quella remotizzata. Riceve dal modulo TPT2020
le informazioni di campo; invia a TPT2020 i set point per la rego-
lazione di tensione e invia verso il modulo per i calcoli di rete la
descrizione topologica e lo stato attuale della rete; riceve inoltre
da questi ultimi il risultato dei calcoli. L’applicazione è attiva sulla
macchina denominata PC STL.
L’apparato TPT2020 ha il compito di gestire il processo elettrico
della Cabina Primaria. Le funzioni principali realizzate dall’appa-
rato sono le seguenti: gestione delle richieste operative effettuate
dall’operatore del centro; funzioni di automazione e protezione
svolte in automatico; gestione degli apparati di controllo degli
elementi costituenti il processo elettrico; trasferimento al centro
delle informazioni generate e/o raccolte dal campo; gestione
del database che descrive il processo da controllare. L’apparato
TPT2020 è composto da alcune unità: unità di elaborazione (UEL),
unità convertitore e I/O (UPC), unità di I/O (UP) deputate alla ge-
stione di basso livello del campo. La piattaforma Ncas è progettata
per essere modulare e aperta. Dal punto di vista delle interfacce,
essa espone interfacce standard di tipo web service (html/Soap).
Internamente, i componenti principali sono: network manager,
topological processor, plug-in manager, load/generation profile
manager. La piattaforma può ospitare diversi algoritmi, di cui uno
è il ‘Voltage Regulator’ sviluppato da RSE; il sistema STL decide
quali algoritmi attivare a seconda della sua configurazione (ne-
cessità/informazioni disponibili). In figura 7 sono riportati i detta-
gli dell’architettura della piattaforma dei calcoli.
L’esecuzione dei calcoli elettrici richiede un’interazione tra i com-
ponenti precedentemente descritti. Pertanto, per supportare un
client nell’uso del sistema Ncas viene fornita un’interfaccia che
consente di inizializzare il sistema, permette l’esecuzione dei cal-
coli elettrici e di esportare le informazioni elaborate. L’interfaccia
è responsabile della creazione dell’ambiente software che gesti-
sce i vari moduli, della gestione dei loro cicli di vita e consente
una loro corretta cooperazione ai fini dell’esecuzione dei calcoli.
Tale approccio rende l’architettura dell’apparato Ncas trasparente
a qualsiasi client che lo utilizzi. È inoltre disponibile anche una
API alla quale si può accedere in fase di chiamata dei vari servizi,
passando i corretti parametri attraverso lo strato ‘Core’. I modelli
di rete e la rappresentazione in nodi e rami sono codificati in XML
perché la rappresentazione della struttura è indipendente dalla
piattaforma adottata. Inoltre, perché la serializzazione è stan-
dardizzata verso ogni tipo di stream e vi è la disponibilità di un
ricco set ben noto di strumenti XML. Inoltre, i componenti Ncas
condividono la conoscenza degli schemi dei documenti XML che
descrivono i modelli di rete e tutti i processi di I/O in Ncas avven-
gono con la serializzazione in streaming di documenti XML. Que-
sto approccio consente di produrre documenti XML applicando
trasformazioni Xslt.
Calcolo della stima dello stato
Le informazioni attualmente disponibili sulle reti di distribuzione
sono di due tipi: profili stimati di carichi/generazioni; alcune mi-
sure in cabina primaria e sulla rete MT. Per quanto riguarda il
primo tipo di informazioni, le potenze attiva e reattiva dei carichi
e i profili di generazione sono ricavati grazie a un’apposita ela-
borazione dei dati storici. Questo implica che i risultati del Power
Flow (PF) forniscano una rappresentazione ragionevole della
rete, non necessariamente congruente, però, con il reale funzio-
namento della rete stessa. In relazione alla seconda categoria di
informazioni, per una rete di media tensione le misure general-
mente sono disponibili ogni 15 minuti. Tali misure risulteranno
perciò, con buona probabilità, non perfettamente allineate ai ri-
Figura 7 - Architettura della piattaforma dei calcoli