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Automatisation de la distribution : principes de base de l’automatisation de la distribution

Qu’est-ce que l’automatisation de la distribution?

L’automatisation de la distribution est une solution intégrée d’appareils, de dispositifs, de communications et d’applications logicielles de terrain conçue pour optimiser l’efficacité et la fiabilité du réseau électrique.

Les compagnies d’électricité subissent des pressions constantes pour améliorer la fiabilité, minimiser les pannes chez les clients et optimiser le rendement du système, tout en stimulant l’efficacité opérationnelle et en réduisant considérablement les coûts. Les solutions d’automatisation de la distribution aident à rendre l’infrastructure des services électriques plus intelligente, plus dynamique et exceptionnellement résiliente et sécuritaire. Les solutions d’automatisation de la distribution peuvent aussi optimiser les ressources de production décentralisée et allonger la durée de vie des actifs existants.

Voici quelques exemples d’outils d’automatisation de la distribution : logiciel FLISR, logiciel de gestion Volt/VAR, capteurs optiquescapteurs intelligents et logiciel pour capteur intelligent, commandes de transfert de source automatiquecontrôles de batteries de condensateur, commandes de réenclencheur, commandes de régulateur de tension et commandes d’appareillage de commutation automatisées

Operators in power station control room

Pourquoi utiliser l’automatisation de la distribution?

Certains événements électriques sont temporaires. L’automatisation de la distribution est utilisée pour répondre à ces événements sans intervention du service public. Les réenclencheurs, les régulateurs et les batteries de condensateur font partie du système d’automatisation. Une branche d’arbre peut être emportée par le vent et toucher un conducteur. Ce contact crée une surintensité qui peut être supprimée par un réenclencheur et ses paramètres de protection contre les surintensités. Quelques secondes plus tard, le vent se calme et la branche d’arbre n’est plus en contact avec le conducteur. L’automatisation du réenclencheur prend en charge le réenclenchement automatique lors d’un tel événement. Le réenclencheur se réenclenche et demeure fermé, car la défaillance n’existe plus. Sans le réenclencheur, un employé du service public doit diagnostiquer la défaillance afin de rétablir le service électrique. Ce diagnostic peut prendre plusieurs minutes et même plusieurs heures. Les clients des services publics bénéficient donc d’un avantage important si l’automatisation peut être configurée pour répondre aux conditions du système.

Certains événements électriques peuvent être atténués grâce à un simple appareil d’automatisation. D’autres événements électriques ont besoin d’une analyse de vaste zone et de plusieurs appareils d’automatisation. La robustesse et la largeur de bande des réseaux de communication ont augmenté drastiquement au cours des 20 dernières années, d’une telle manière que les communications bidirectionnelles rendent désormais possible ce type d’analyse de vaste zone. Les clients des services publics profitent d’encore plus d’avantages lorsqu’un plus grand nombre d’événements opérationnels peuvent être résolus grâce à l’automatisation.

Outils d’automatisation de la distribution

Logiciel de détection de défaillances, d’isolation de défaillances et de résolution du service (FLISR)

Le logiciel Yukon Feeder Automation tire profit des données en temps réel pour obtenir une fiabilité améliorée, un rétablissement plus rapide et une réduction des répercussions sur les clients. Le logiciel Yukon Feeder Automation (YFA) regroupe les données en temps réel pour détecter les perturbations du système de distribution et reconfigurer automatiquement le système, améliorant de façon significative la fiabilité tout en réduisant le nombre de clients touchés. Cette solution logicielle d’autorégénération dynamique avancée permet aux ingénieurs des services publics de prendre en charge les paramètres d’automatisation et d’effectuer les rétablissements du service en moins de deux minutes, diminuant ainsi le temps de panne, le SAIDI (temps moyen d’interruption du service) et la SAIFI (fréquence moyenne d’interruption du service).

  • Gestion des défaillances, gestion de la perte de tension et gestion de la charge
  • Configuration simple
  • Système capable d’autorégénération
  • Application serveur avec architecture de communication centralisée

Regardez cette vidéo pour en apprendre plus sur la façon dont la solution Yukon Feeder Automation (YFA) d’Eaton transforme les longues pannes en interruptions momentanées.

Logiciel de gestion Volt/VAR

Les applications logicielles de gestion Volt/VAR d’Eaton surveillent en temps réel les tensions, les puissances et les VAR des changeurs de prises en charge, des régulateurs, des condensateurs, des capteurs de moyenne tension et des points de surveillance supplémentaires comme les compteurs des clients. Ces applications logicielles aident les compagnies d’électricité à mettre en œuvre des stratégies de réseau intelligent tout en améliorant l’optimisation du système. Étant donné que ces applications logicielles prennent en charge la gestion du facteur de puissance et de la tension, la livraison d’électricité est plus efficace, de plus grande qualité et moins coûteuse, permettant aux services d’électricité de livrer à leurs clients un pourcentage plus élevé de l’énergie produite, de bénéficier de coûts d’installation différés pour les centrales de nouvelle génération et d’avoir une empreinte énergétique plus verte.

  • Contrôle de la tension et du facteur de puissance
  • Support de réduction de la tension de conservation
  • Facilité de mise en œuvre, de gestion, de surveillance, d’entretien et d’importation de données avec des affichages visuels, des graphiques, des alertes et des données historiques en temps réel
  • Gestion de la tension pendant les conditions de flux d’alimentation avant et inversé en raison de l’intégration des énergies renouvelables
  • Rendement optimisé grâce à la cueillette et à l’analyse en temps réel des tensions d’alimentation, des puissances et des débits VAR à partir des régulateurs, des condensateurs et d’autres points de surveillance

Capteurs intelligents

Les capteurs intelligents GridAdvisor Série II assurent une détection de panne fiable et une efficacité opérationnelle. Les capteurs intelligents GridAdvisor Série II avec communications intégrées sont conçus pour permettre aux services publics d’économiser sur les coûts d’exploitation et d’entretien en réduisant le temps d’activité et en gardant les condensateurs fonctionnant à une efficacité maximale. Installables sur une perche isolante, ces capteurs sont la façon la plus simple d’obtenir une visibilité SCADA sur le réseau de distribution électrique. Prenant en charge, en une seule unité, toutes les tensions, tous les courants, ainsi que toutes les applications aériennes, sur socle et en voûte, le capteur intelligent GridAdvisor Série II répond aux normes IEEE Std 495 2007 ou les dépasse, le rendant idéal pour les applications aériennes et souterraines. 

  • Autonome, monté sur conducteur avec la technologie brevetée « Energy Harvesting »
  • Installable sur perche isolante sur des conducteurs de diamètres de 0,25 po à 2 po (0,6 cm à 5 cm)
  • Surveillance de ligne en temps réel de presque tous les emplacements grâce à un protocole DNP3, avec détection du ciblage des défauts directionnels et des défaillances des fusibles des batteries de condensateurs
  • Flexibilité des communications avec modem cellulaire HSPA+/CDMA intégré et radio Bluetooth
  • Visibilité SCADA
  • Support du protocole DNP3 natif

Logiciel pour capteur intelligent

Le logiciel pour capteur intelligent GridServer d’Eaton simplifie l’intégration du capteur intelligent tout en réduisant la complexité grâce à des outils puissants et sécuritaires. En utilisant le logiciel GridServer d’Eaton, les services publics simplifient radicalement l’intégration de leur parc de capteurs intelligents, ce qui réduit considérablement le nombre d’heures de travail requises pour configurer, mettre en service et intégrer les données des capteurs dans diverses applications d’entreprise. En concentrant des milliers de connexions de capteurs dans des données faciles à gérer au moyen d’une architecture axée sur le service, le logiciel GridServer fournit une voie de données sécurisée dans le centre d’exploitation d’un service public d’électricité. En même temps, le logiciel réduit la complexité en agissant comme point d’intégration unique aux applications d’entreprise, en gérant l’acquisition des données et en regroupant les points d’intérêt appropriés de plusieurs systèmes administratifs. L’application client de GridServer Manager offre une interface intuitive et puissante pour aider les administrateurs à gérer rapidement et facilement leurs capteurs, la publication de données et l’accès des utilisateurs au système.

  • Configuration fondée sur des modèles des points de données du capteur
  • Interface de configuration par glisser-déposer intuitive
  • Concentration de données flexible de milliers de capteurs intelligents
  • Connexions de données gérables pour SCADA ou OMS en utilisant les protocoles DNP3 ou ICCP
  • Tire profit de l’infrastructure informatique avec l’intégration d’Active Directory
Commandes de transfert de source automatique

Le système de transfert de source automatique (AST) d’Eaton améliore la fiabilité du système vers les charges essentielles grâce à des communications à haute vitesse et une commutation fiable entre deux sources. Le système de transfert de source automatique (AST) est conçu idéalement pour protéger les charges critiques qui ne peuvent tolérer un événement de perte soutenue de tension. Les commandes de réenclencheur Form 6 personnalisées communiquent par l’entremise de PeerComm, un protocole pair-à-pair à haute vitesse, facilitant les transferts vers une source alternative en aussi peu que cinq cycles. De multiples options de communications à longue portée sont disponibles, prenant en charge non seulement les charges des services électriques haut de gamme, mais aussi les artères vitales avec de nombreux clients importants.

Des options de rétablissement flexibles et sélectionnables par l’utilisateur permettent de rétablir rapidement le système électrique à son état normal :

  • Rétablissement local – chaque commande est contrôlée manuellement
  • Rétablissement automatique ou démarrage manuel – rétablissement manuel de la source préférée à partir de l’une ou l’autre des commandes
  • Rétablissement automatique ou démarrage automatique – survient lorsque la tension d’alimentation préférée revient

Contrôles de batteries de condensateur

Le contrôle de batterie de condensateur CBC-8000 d’Eaton est conçu pour exploiter les condensateurs d’alimentation de distribution. Offrant une sécurité accrue, une installation simplifiée, une formation réduite et des coûts de propriété moindres, ce contrôle hautement flexible peut être facilement déployé dans des projets d’automatisation avancés comme les systèmes Yukon intégrés de contrôle Volt/VAR, SCADA et de gestion de la distribution d’Eaton.

  • Les contrôleurs modulaires et économiques prennent en charge les fonctionnalités autonomes et diverses configurations de communication
  • Mesures de la qualité de l’alimentation triphasée
  • Algorithme de contrôle de tension pour résoudre les violations de tension d’alimentation
  • Algorithme kVAR servant à optimiser le facteur de puissance vers une valeur cible, sélectionnable par l’utilisateur

Commande de réenclencheur

Les commandes fournissent les informations permettant à un réenclencheur de détecter les surintensités, de sélectionner l’opération de chronométrage, de programmer la durée des fonctions de déclenchement et de réenclenchement, et enfin de verrouiller. Il existe deux types de commandes de base : une commande hydraulique intégrée et une commande située dans une armoire distincte.

Ces types de commandes offrent une solution simple aux nouveaux réenclencheurs et une option de remplacement pour les anciennes commandes présentement installées sur les réenclencheurs. Elles sont critiques pour les importantes opérations de rétablissement de service avec l’accès instantané aux fonctions de fonctionnement pour déterminer rapidement l’état d’un appareil, localiser les phases défectueuses, vérifier les compteurs et trouver d’autres informations critiques.

Grâce à un système de mesure complet, les commandes de réenclencheurs peuvent aider à réduire les coûts d’exploitation en :

  • Fournissant des mesures de courant de charge précises pour équilibrer les artères;
  • Améliorant la planification du système grâce à des rapports de données en temps réel;
  • Augmentant l’efficacité grâce à l’identification et la localisation rapide des défaillances.

Les pièces prêtes à l’emploi intégrées à la commande facilitent l’installation, l’entretien et le remplacement. Ces éléments de conception sont spécifiquement intégrés pour garantir une évolutivité future à mesure que les besoins des applications évoluent et offrir des avantages à long terme. Ces commandes devraient aussi être facilement intégrées à des produits provenant de plusieurs fournisseurs et utiliser une gamme diversifiée de protocoles de communications pour faciliter l’intégration à des réseaux anciens et émergents.

Commande de régulateur de tension

Les commandes de régulateur de tension de nouvelle génération offrent une meilleure qualité d’alimentation. Bien qu’elles soient conçues pour les applications d’aujourd’hui, elles offrent une postcompatibilité et peuvent être utilisées sur presque tous les régulateurs de tension en service aujourd’hui.  

La technologie de commande de toute dernière génération peut assurer une régulation de tension multiphase, de sorte que deux ou trois régulateurs puissent être utilisés à l’aide d’une seule et même commande. Cette nouvelle capacité offre :

  • Un seul point de contact pour les communications;
  • Une prise en charge des mesures multiphase;
  • Une réduction du nombre de commandes à programmer et à entretenir.

Commandes d’appareillage de commutation automatisées

L’appareillage de commutation d’interrupteur de défaut sous vide offre la commutation et la protection de moyenne tension pour les applications essentielles. Le contrôleur fournit les informations nécessaires pour automatiser le fonctionnement de l’appareillage de commutation et maximiser la fiabilité. Il porte les charges avec redondance de l’alimentation et offre la surveillance et le fonctionnement à distance, ainsi que la protection avancée grâce au mesurage intégré et à la fonction SCADA. Les contrôleurs peuvent prendre en charge les applications de protection des artères, de puissance inverse, de surintensités, de sous-tensions/surtensions et de fréquence.

Pour les applications essentielles requérant une alimentation sans interruption, les systèmes de transfert de source sur socle sont utilisés pour augmenter la fiabilité des charges critiques. L’appareillage de commutation de type PST offre le transfert automatique entre les sources préférées et alternatives. Le contrôleur aide à réduire les pannes pendant le temps qu’il faut pour rétablir l’alimentation électrique. Les commandes pour l’appareillage de commutation devraient être personnalisables et capables de répondre aux exigences spécifiques et même changeantes. Généralement, les commandes aident à fournir les configurations du transfert de source et de rétablissement, la protection contre les surintensités, la mesure de la puissance et SCADA. Ultimement, le contrôleur permet de rétablir le service rapidement grâce à des données en temps réel et une intégration aux systèmes SCADA et au logiciel d’automatisation de l’alimentation. Les outils fournis par le manufacturier peuvent permettre aux clients de créer une logique conçue sur mesure pour le contrôle, la surveillance de l’état, les communications, le fonctionnement et l’affichage du matériel. Les données recueillies peuvent être personnalisées pour des applications d’automatisation précises.

Les réenclencheurs de circuit automatiques sont utilisés pour la protection fiable et économique contre les surintensités dans les systèmes de distribution souterrains. Les contrôleurs pour les réenclencheurs sur socle coordonnent et facilitent la protection des artères d’alimentation, le sectionnement et la protection du transformateur côté haut. Les signaux du contrôleur lancent le déclenchement et la fermeture. Les signaux produits par la commande mettent sous tension les circuits de fonctionnement dans le réenclencheur et déclenchent le mécanisme de déclenchement à énergie stockée lorsque survient une surintensité. Les opérations du réenclencheur sont programmées sur le contrôleur, qui est conçu pour fournir un fonctionnement précis et non varié. C’est le contrôleur qui fournit la coordination étroite avec les autres dispositifs de protection du système. Lorsque les exigences du système doivent être modifiées, les paramètres du programme du contrôleur peuvent être modifiés. Le programme de protection peut être adapté pour aider à maximiser la flexibilité de fonctionnement du système.

Améliorer la fiabilité, l’efficacité et la rentabilité

Les solutions de réseau intelligent d’Eaton offrent aux services publics la technologie dont ils ont besoin pour construire, transformer, protéger et connecter l’architecture centrale de leur système d’alimentation électrique. Complète avec un logiciel à l’échelle de l’entreprise et des communications sécurisées, notre gamme étendue d’appareils intelligents est conçue pour renforcer la productivité, optimiser l’efficacité, améliorer la fiabilité du système et réduire les coûts. De la capacité à surveiller les actifs à automatiser la lecture de compteur afin de détecter les défaillances du système, les solutions d’Eaton aident les services publics à planifier, mettre en service et développer des programmes efficaces qui permettent d’économiser de l’argent, d’améliorer le rendement, de réduire l’entretien et d’améliorer la sécurité.

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