Montaneko eremuko txikien hidroelektriko estazioetan oinarritutako itsasoko bertso-itsakuntza berriak aplikatzea

Txikieneko hidroenergia behatokia instalatutako kapasitatea 50.000 kV baino txikiagoa duten behatokietan erreferentzia egiten da. Txikieneko hidroenergiaren integrazioak sistemaren topologia eta indar-fluxuaren norabidea aldatzen ditu. Literatura analizatu eta zehaztu ditu txikieneko hidroenergiarekin zabaltzen diren eskualdeetako regulazio-arazoak, banaketari loturiko lerroetarako berrikoitze-estrategiak proposatu ditu, eta txikieneko hidroenergiarako automatikoko segurtasun-deskonexio gailu berri bat proposatu dute.

​1 Txikieneko hidroenergiaren egoera mendiguneetan​
Egoeraren azalera guztira 45.385 km² da, non mendiguneek 98,3% hartzen duten. 58 txikieneko hidroenergiako behatoki daude, instalatutako kapasitate osoa 41,45 MW-koa da, hauen oinarrizkoa 1 MW baino txikiagoa dute. Behatokiek banatuta daude eta komunikazio-egoera txarra dute.

Behatokien adina dela eta, mekaniko kontrol-gailuak erabiltzen dira eta automatizazio-gailurik ez dute. Portaleko gehieneko kontadoreak pulso-kontadoreak dira, eskuz irakurtzen direnak eta urruneko bidalketa-ezinekoa gabe. Kontrol-protzekzio gailuak eta sinkronizazio-gailuak ez dute komunikazio-sarbideak, operazio-datuek telefonoz eskuz bidali behar dituzte dispoituari.

Sarea 35 kV transformatorra osatzen duen 10 kV lineen erabilera modu konbinatu bat da, non txikieneko hidroenergia eta karga-konsumo elkarrekin egon. Transformator nagusiren alto tensioaren aldea jarraitzaile-lasterkiak ditu, ekoizpen sarrerako 10 kV linearekin T-konexio batez konektatuta.

​2 Arazo-analisi​
​2.1 Lerroen automatikoko kontrol-gailuen aktibazioari buruzko eragina​
Aktibo saretan, subestazio baten iturri-renbata joera-bihurketa egiten duenean, txikieneko hidroenergiako behatokiek jada ahalbidetzen dute fluxua akats-puntuan, faltsua ugutzeko eta berrikoitzearen arrakasta murriztuko duena. Energiaren banaketa-beste (DER)ak berrikoitze-prozesuan geratzen badira, asinkrono berrikoitzea gertatu daiteke, inbertsio-fluxuak sortuz, berrikoitzearen huts egitea eta txikieneko hidroenergiako unitateak ziurtatzeko ahalmena.

Zenbait 10 kV sarrerako plantak ez dute bere sarrera-linearen babesa eta generatzailearen babesarako tensiorik baxuko deskonexio-babesa, sarearen erabilera-esperientziak betetzen ez dituzten. Honek sarearen segurua eta fiablea eragiten du, eta generatzaileen lan-egunerako mugatzen du.

Akats bat gertatzen denean txikieneko hidroenergiako behatoki baten sarrerako kanal batean, sistema-kantpotik akatsa kenduta, generatzaileak ezin du laster deskonektatu. Horrek asinkrono sarrera berria gertatu dezake sistema-kantpotik linearen berrikoitze-ekintza ostean, sistema-kantpotik berrikoitzea aktibatu gabe, publiko transformadoreen erabiltzaileei orduan beharrezko iturburu-hutsak sortuz, eta konpromiso handia sozialki.

Hortaz, sarrera-kanalen artean akats bat gertatzen denean, generatzaileak ezin du laster deskonektatu, sarearen segurua eta fiablea eragiten du, eta asinkrono sarrera berria gertatu dezake.

​2.2 Komando-informazioaren transmitizioa osorik ez dago​
Laneko ikuskizunetan oinarrituta, txikieneko hidroenergiako behatokiek mendiguneetan kokatuta daude, sarearen erdiko subestazioetatik urrun. Ziurtagirik gabeko fibra optiko kableak zuhaitzetatik igotzeak kostu altua eta ziurtagirik gabea izango litzateke. Automatizazio-gailuak eguneratzea eta datuak ziurtasuna ebaluatuta bidali dadin, seguru wireless pribatua erabiliz, investimentu handia behar du. Gainera, asko txikieneko hidroenergiako plantek kapasitate murriztua dute eta produktibotasuna txikiagoa dute, horrela eguneratze-mezuak murriztuko dituzte. Komunikazio-kanalak informazio osorik ez dute bidaltzen komando-zentruari.

Baina, orduko eragile-datuak ezin izateak eremu-komandoari sarearen analisiak eta 10 kV banaketa-transformadoreen fiabletasuna eragiten dizkie. Komando-plataforma luze denbora zeharka txikieneko hidroenergiako behatokiei begira egingo du, eremuko sarearen segurua arriskutsu izango delako.

​3 Soluzioak​
​3.1 Soluzioen ikuspegi orokorra​
Txikieneko hidroenergiako unitateen monitorizazio efektiboa eta datuak bilatzeko, transformadore nagusiaren alto tensioaren aldeko jarraitzaile-lasterkiak lehentasun handiko elektronikoen sensorrekin dotatutako postuetako vakuumoko renbatar berrietara ordeztu behar dira. Hauek FTU (Feeder Automation Terminals) deitzen diren terminalen automatizazioarekin, distantziara senhala, telemetría, telekontrola eta automatikoko deskonexio-funtzioak dituzten, 10 kV sarrera-puntuan datuak eta sakelarien egoera bilduko dituzte.

Eskura dauden atarian portaleko pulso-kontadoreak hiru faseko elektronikoen energia-kontadore multifuntzionalarekin ordeztu behar dira, generatzaile-unitateen eragile-datuak bildu eta FTU-ra bus-field bidez bidali. FTU-k dual-card komunikazio bertikal enkriptatze-modulua du. Datuak enkriptatuta bidaliko dira espezialitate publiko wireless kanalean, signalaren hedapena onena duena, eremu integrazioneko komando-sistemara.

Subestazioaren iturri-renbata joera-bihurketa egiten duenean, FTUren tensiorik baxuko babesa aktibatzen da, eta postuetako renbata irekitzen da, txikieneko hidroenergiako behatokiak sarearekin deskonektatuz. Berriro sinkronizazioa eta sarrera berria egongo dira iturburu-emaitzan ondoren.

​3.2 Digital automatizazio pakete-gailuak​
Digital automatizazio paketeak ZW32 motako postuetako renbatariak, bi aldeko isolamendu-deskonexioak, indar-tensio-transformadoreak eta digital FTUak ditu. Renbatar-unitateak hiru elektronikoen sensor konbinatu (EVCT) ditu eta lokal digital unit (ADMU).

Estruktura osoa trinkoa eta erraza da instalatzea eta mantentzea. Tradizional intelligent via monitorizazio-software detektore-gailuekin alderatuta, sistema honek monitorizazio-softwareak 32 unitateen sistemaren operazio-datuak lortu ahal ditu. Batzuei:

• Softwareak deskartatutako irudi-datuak kontroleko biribilari bidali ditu.
• Softwareak irudi-datu guztiak kontroleko biribilari bidali ditu.
• Softwareak estatistik datu guztiak (marka, data, ordua, unitateen informazioa, etab.) kontroleko biribilari bidali ditu.

Fabrikako intranet zerbitzariaren bidez, detektore-gailuen monitorizazio-softwareak akats-informazio datuak sortzen ditu, fabrikako intranet zerbitzariaren bidez ekintza lokala sortzen du. Akats-informazio datuak PC eta mugikor terminaletatik urruneko ekintza sortzen du. Softwareak kolapsatzen, kamera deskonektatzen, kamera ezin du irudirik hartu, errorea aurkitu barra-denboraldian, defektu-irudiak ezin ditu jaso, eta deskartatze-gailuak ez dute funtzionatzen, PC eta mugikor interfazeetan ekintza-adierazpenak sortzen dira. Ekintza-orriak gailuaren akats-informazioa, kokapena, gertaldi-data, eta tratamendu-enregistrementuak erakusten ditu.

​3.3 Produktuaren kalitateko adierazpen kontrola​
Gailuen detektore-datuak analizatuta, sigarretako pakete-defektu kopurua gainditzen denean edo defektu maiztasuna anormala gertatzen denean, adierazpen lehenetsuak eman dira. Kalitateko adierazpen-funtzioak mantentzaileari garrantzitsuen produktu-gailuen zatiak doitzeko edo konponduko ditu, kalitate-defektuak laster kendu eta hobetu.

Small-package detektore-gailuen datuak, five-wheel detektore-gailuen datuak, missing-bar-in-carton detektore-gailuen datuak, eta bar-package detektore-gailuen datuak kalitate-defektu irudi-izenaren informazioan oinarrituta analizatzen dira (defektuak gertatu diren unea, produktu defektu kopurua, eta kamera kokapena non defektua aurkitu den). Defektu-kopurua gainditzen denean produktu-defektu adierazpena ematen da.

Defektuak gertatu diren unea eta kopurua analizatuta, defektuen maiztasuna denbora jakin batzuetan eta luzeran neurriak egin ahal dira. Honek gailuen ebaluazio-kudeaketarako oinarria ematen du, mantentzaileari laster doitzeko, eta zientifiko mantentza-kudeamendua hobetu.

​3.4 Detektore-gailuen egoeraren kudeaketa konzentratua​
Produkzio-kudeaketa pertsonaia (prozesu-kalitateko langileak, gailu-kudeatzaileak) detektore-gailuen eta produktu-defektuen egoera konparatzen eta analizatzen ditu monitorizazio-sistema baten bidez, detektore-gailuen egoeraren kudeaketa konzentratua lortuz. Detektore-gailuen monitorizazio-sistema fabrikako detektore-gailuen egoera erreala, kalitate-defektu tendentziak, eta datu historikoen analisi estatistikoak erakusten ditu, fabrikako gailu guztiak kudeatzeko.

Historiko osoaren akats-enregistrementuak akats-unitateen ehunekoa, akats-mota, akats-gailuak, eta akatsen zenbaki handiena dituen unekoak analizatzeko aukera ematen du. Unitate, akats-mota, eta oso askotan akatsak dituzten gailuentzat planifikatutako mantentza-kudeamendua garatzen da, gertatzea saihesteko.

​4 Iraultza​
Horrela, tabako-fabrikako sigarretako talleroko gailu-detektore-sistema online eguneroko monitorizazioa behar du, detektore-gailuen egoera kontrolatzeko, ekintza eta akatsaren kokapena eman. Honek sigarretako paketeen produktzio-prozesuan, produktzio-eguneroko lanak zuzen egin eta produktzio-rendimentua hobetu.