Numérisation du poste électrique
Un poste électrique a de nombreuses fonctions, notamment le transfert de l'énergie des lignes d'alimentation à haute tension vers les lignes de distribution à plus basse tension. Les systèmes secondaires du poste électrique protègent, surveillent et contrôlent le flux d'énergie à travers les équipements primaires tels que les lignes électriques, les barres omnibus et l'appareillage de commutation.
Les conceptions conventionnelles de poste électrique reposent sur de longs parcours de fils de cuivre sous tension pour connecter l'équipement primaire aux relais et autres dispositifs du système secondaire dans le centre de contrôle.
Les systèmes secondaires numériques modernes peuvent mettre en œuvre des unités de regroupement sur le site du poste électrique afin de remplacer une grande partie de ce câblage en cuivre. Les unités de regroupement numérisent les signaux électriques provenant de l'équipement primaire et envoient ces données aux relais par l'intermédiaire d'un câble à fibre optique, réduisant ainsi le coût et l'encombrement physique du câblage sur le terrain. Les données sont transmises par câble à fibre optique à l'aide d'impulsions lumineuses, une solution beaucoup plus sûre que les fils de cuivre électrifiés.
Les plans de protection peuvent même bénéficier de la logique supplémentaire des DEI. M. Cabante explique que Davao Light utilise « des fonctions avancées [qui] protègent la ligne électrique, en particulier dans les zones rurales, où nous avons besoin de plus de sensibilité et de fiabilité ». Nolasco Padillo, superviseur des opérations système à Davao Light, note également que la collecte de données à haute résolution et la création de rapports améliorent la visibilité du système au niveau de la salle de contrôle. Cette visibilité accrue permet à Davao Light d'identifier rapidement les problèmes et de dépêcher des équipes de réparation.
“La numérisation va dans le sens de notre objectif et de notre mission, qui est de mieux servir le client, car nous pouvons restaurer le plus tôt possible les postes électriques qui sont en panne ou qui rencontrent des problèmes.”
Le coût, la sécurité et d'autres facteurs font de la numérisation un objectif populaire, mais l'ingénierie de réseau requise dans de nombreux systèmes secondaires numériques crée un nouveau défi. Les données doivent circuler rapidement, et sans interruption, entre les unités de regroupement et les relais pour assurer un déclenchement rapide. Il existe de nombreuses approches pour répondre à ce défi, et Davao Light a choisi d'adopter la norme technique internationale CEI 61850 pour maximiser la maîtrise de ses conceptions.
Innover à chaque étape
Davao Light souhaitait que son système secondaire numérique soit reproductible et évolutif, ce qui simplifierait la conception des poste électrique à l'avenir. L'entreprise souhaitait également s'assurer que la conception répondrait aux besoins des différentes populations de sa zone de service.
Nesvelle Mae Pascua-Amper, ingénieur en protection principal chez Davao Light, explique que « les dispositifs SEL sont vraiment personnalisables, de sorte que [lors de la commande d'un produit] nous pouvons personnaliser les relais ou les dispositifs proposés pour répondre à nos besoins et préférences spécifiques dans chaque poste électrique ». En standardisant un ensemble de dispositifs, mais en personnalisant les détails de chacun d'entre eux, les ingénieurs peuvent créer une conception de poste électrique unique, mais ajuster les réglages du dispositif pour chaque zone de service.
« Dans une zone urbaine, nous avons besoin d'un poste électrique qui fonctionne même si le réseau est en panne », explique M. Cabante, tandis que les zones rurales « ont besoin d'une détection de défaut de haute impédance fiable en raison des lignes aériennes ».
Il a été décidé d'utiliser deux unités de regroupement intelligentes dans la conception : l'unité de regroupement de protection, d'automatisation et de contrôle SEL-401 et le système de protection, d'automatisation et de contrôle SEL-421, chacune d'elles agissant également comme relais de protection de secours en plus de créer des flux de données de valeurs échantillonnées pour d'autres relais de protection dans le poste électrique. Ce degré de redondance est important pour la protection du réseau électrique, en particulier pour les défauts de haute impédance, où les signaux de déclenchement doivent être envoyés et traités en une fraction de seconde pour protéger les vies, les biens et les équipements.
Davao Light a mis en œuvre une solution de mise en réseau défini par logiciel (SDN), qui préétablit toutes les voies de communication et garantit la disponibilité du réseau. Gray avait dispensé une formation sur le SDN à l'aide du contrôleur de flux du réseau défini par logiciel, le logiciel SEL-5056, et les ingénieurs de Davao Light ont innové à partir de cette base pour créer une solution qui a amélioré la fiabilité d'un système avec des unités de regroupement primaires et de secours.
Intégrité. Travail d'équipe. Innovation. Responsabilité. Excellence du service.
Les ingénieurs de Davao Light savaient que leur volonté d'innover devait être modérée par la responsabilité de continuer à servir la communauté. L'équipe a planifié une série de projets de poste électrique de plus en plus complexes afin de maintenir la fiabilité et la sécurité en tête des priorités. Les postes électriques ultérieurs maintiennent ou améliorent ces normes tout en testant des méthodes de réduction des coûts.
Les ingénieurs ont d'abord équipé un ancien poste électrique de DEI modernes et de certains protocoles de communication CEI 61850 à titre d'essai, ce qui leur a permis d'aller de l'avant en toute confiance. Les postes électriques nouvellement construits ont été entièrement mis en œuvre selon la norme CEI 61850, et les postes électriques en cours de construction testeront une plus grande variété de dispositifs pour l'interopérabilité.
M. Padillo explique que chaque conception successive leur permet de s'améliorer sans traiter chaque nouveau poste électrique comme une ardoise vierge. « Grâce à l'expérience acquise avec le premier poste électrique, le poste électrique suivant a été amélioré. Nous avons appliqué les leçons tirées de ces postes électriques, et le troisième est encore meilleur. Le quatrième [poste électrique] devrait être encore meilleur et plus efficace ». Il ajoute avec optimisme : « Nous pouvons continuer à nous améliorer ».