Aplikazzjoni ta' Ġodda Circuit Breakers ġodda fil-Pilastri f'Stazzjonijiet tal-Idroelektrika żgħira fl-Arejġ

Iċ-ċentri tal-enerġija tal-ilma żgħar jiġu definiti bħal iċ-ċentri tal-enerġija elektrika li għandhom kapasità tal-instalazzjoni f'unità waħda infeżer minn 50,000 kV. L-integrazzjoni tal-enerġija tal-ilma żgħar fiċ-ċentri ta’ distribuzzjoni tibdel it-topoloġija tas-sistema u l-direzzjoni tal-flus tal-enerġija. Il-letteratura analizzat u diskutit il-klassifikazzjonijiet fil-regolazzjoni ta’ reġjonijiet riċi b’enerġija tal-ilma żgħar, studjat strategiji ta’ rikkonnessjoni għal linji ta’ distribuzzjoni b’enerġija tal-ilma żgħar, u propona tip ġdid ta’ dispożitiv awtomatiku ta’ sikurezza ta’ disconnessioni għal l-enerġija tal-ilma żgħar.

​1 Stat ta’ l-enerġija tal-ilma żgħar f’l-arej tal-muntanji​
Il-kumitat totali huwa ta’ 45,385 km², fejn it-terratur muntanji jinkludi 98.3% tal-reġjun. Hemm 58 iċ-ċentri tal-enerġija tal-ilma żgħar b’kapasità tal-instalazzjoni totali ta’ 41.45 MW, fejn l-aħbar mhux biss għandhom kapasità tal-instalazzjoni infeżer minn 1 MW. Dawn l-iċ-ċentri huma madistributi b’mod ampiju u jsiru b’mudalità ta’ komunikazzjoni povera.

Għall-invecchi, dawn l-iċ-ċentri jgħadilu użu mill-ekkwipament tal-kontroll mekaniku u jiftekru l-awtomazzjoni. Il-mettri tal-gateway preażenti huma mettri pulsa, kienu dependenti fuq l-lettura manwali mingħajr kapabbiltà ta’ trasferiment mal-ħaliegħ. L-ekkwipament tal-kontroll u protezzjoni u l-ekkwipament ta’ sinkronizazzjoni jiftekru l-interfassi tal-komunikazzjoni, u jexigixxu rapporti telefoniki manwali tal-data tal-operazzjonijiet għal id-dispatchers.

Il-linji ta’ 10 kV tal-sottostanzjonijiet ta’ 35 kV tal-graġ solwit operat fl-iktar b’mudalità ibblendu fejn l-enerġija tal-ilma żgħar u l-konsum tal-enerġija ikunu preżenti. Is-silġ tal-volttaġġ għoli tal-transformator prinċipali tal-stazzjon utilizzaxxu fusuri ta’ drop-out, li huma sempliċi fis-struttura u mmessqu ma’ l-linji ta’ konnezzjoni tal-10 kV permezz ta’ T-connections.

​2 Analisi tal-Problemi​
​2.1 Impatt fuq l-Aktivazzjoni tal-Dispożitivi Awtomatiku tal-Kontroll tal-Linja​
Fiċ-ċentri attivi ta’ distribuzzjoni, wara li l-brikka tal-ewlu tal-sottostanzjon trippa, l-iċ-ċentri tal-enerġija tal-ilma żgħar jistgħu tkun qgħad jagħmlu l-enerġija għal punt tal-falla, li jimpedixxi l-estinzjoni tal-falla u jiddeċrea l-assurtanza tal-rikkonnessjoni. Jekk ir-risorsi tal-enerġija distribuita (DERs) jkunu qgħad imkonnessa waqt it-rikkonnessjoni, jistgħu jissodisfa l-iktar tal-kurrenti, li jistgħu jiddeċreaw l-assurtanza tal-rikkonnessjoni u jidamaġġaw l-unitajiet tal-enerġija tal-ilma żgħar.

Bażiċi, xi linji ta’ konnezzjoni tal-10 kV għal l-enerġija tal-ilma żgħar jftekru l-protezzjoni tal-disconnessioni tal-volttaġġ infeżer għal il-protezzjoni tal-linja u l-generator, kienu jfekkjaw l-ebda requisiti tal-operazzjoni tal-graġ. Dan jimpatti serju is-sikurezza u r-affidabilità tal-fornitura tal-enerġija tal-graġ u l-afjal tal-generator.

Meta jissodisfa falla fiċ-ċanali tal-konnezzjoni tal-graġ ta’ l-enerġija tal-ilma żgħar, il-generator jiftekru l-abilità ta’ disconnessioni veloċi wara li l-sistema jelimina l-falla. Dan jista’ jilgħab is-sinkronizzazzjoni tal-rikkonnessjoni tal-graġ wara l-azione tal-rikkonnessjoni tal-linja tas-sistema, u jimpedixxi l-attivazzjoni tal-rikkonnessjoni tas-sistema u jikkażza l-interruzzjonijiet tal-enerġija neċessarji għal l-utenti tal-transformator pubbliku, bil-riżultat ta’ impatt soċjali negattiv importanti.

Dankon, meta jissodisfa falla fiċ-ċanali tal-konnezzjoni tal-graġ, l-impossibilità tal-generator ta’ disconnessioni veloċi jimpatti serju is-sikurezza u r-affidabilità tal-fornitura tal-enerġija tal-graġ u jista’ jilgħab is-sinkronizzazzjoni tal-rikkonnessjoni tal-graġ.

​2.2 Trasferiment Inkomplet tal-Informazzjoni tal-Dispacci​
Bazza l-isagħġi fil-kamp, l-aħbar l-iċ-ċentri tal-enerġija tal-ilma żgħar huma sitwati f’l-arej tal-muntanji, hawnhekk mill-sottostanzjonijiet senċentrali tal-graġ. L-installazzjoni ta’ kabli optiċi dedikati permezz tal-bosk huwa kostantu u mhux affidabili. L-aġġornament tal-ekkwipament tal-awtomazzjoni u l-trasferiment tal-data permezz ta’ reti privati wireless sikuri wara l-assessamenti tal-sikurezza tal-kiber spasa ukoll jirrid investiment importanti. Apre, l-aħbar l-iċ-ċentri tal-enerġija tal-ilma żgħar għandhom kapasità limitata u l-benefiċċi tal-produzzjoni tal-enerġija huma xejjin, kienu jiddeċreaw l-inċentiv għal l-aġġornament. Il-limitazzjonijiet tal-kanali tal-komunikazzjoni jikkażżaw l-informazzjoni inkompleta li tgħaddi għal l-ispazju tal-dispatch.

Imma, l-impossibilità tal-trasferiment tal-data tal-operazzjonijiet fit-tagħlim reali għal l-ispazju regionali tal-dispatch taffetta l-analisi tal-graġ mid-dispatchers u l-affidabilità tal-transformator tal-distribuzzjoni ta’ 10 kV fil-linji tal-konnezzjoni tal-graġ. Il-pjattaforma tal-dispatch se tkun obbligata ta’ operazzjoni bl-indeterminazzjoni għal perjodu lung tal-enerġija tal-ilma żgħar, li jimpedixxi l-operazzjoni sikkura tal-graġ regionali.

​3 Soluzzjonijiet​
​3.1 Panoramika tal-Soluzzjoni​
Biex tikseb il-monitoring u l-aċċess tal-data effettivi għal l-unitajiet tal-enerġija tal-ilma żgħar u l-aumenta tas-sikurezza u r-affidabilità tal-graġ, l-fusuri ta’ drop-out fuq is-silġ tal-volttaġġ għoli tal-transformator prinċipali jiġu sostitwiti b’nuovi brikki vakuum tal-post tal-kolummun equippati b’sensori elektronici ta’ alta preċiżjoni. Dawn jiġu aċċompagnati b’Feeder Automation Terminals (FTUs) b’funzjonijiet ta’ segnali remoti, telemetria, kontrollo remot, u disconnessioni awtomatiku biex ikollektaw id-data tal-punt tal-konnezzjoni tal-10 kV u l-status tal-switch.

L-esistenti mettri pulsa tal-gateway jiġu sostitwiti b’mettri elettronici multifunzjonali ta’ tri fasi biex ikollektaw id-data tal-operazzjonijiet tal-unitajiet tal-generator, li jiġu trasferiti għal l-FTU permezz tal-fieldbus. L-FTU huwa equippat b’mudul ta’ enċriptazzjoni vertikali b’dual-card. Id-data tiġi enċripta b’mod sekuru u tuploadi għal is-sistema integrata tal-dispatch regionali permezz ta’ kanal publiku wireless dedikatu b’kopertura ta’ segnali fort.

Meta jissodisfa falla fil-linja tal-konnezzjoni tal-graġ li tippprovoka l-tripp tal-switch tal-ewlu tas-sottostanzjon, l-protezzjoni tal-perdit tal-volttaġġ tal-FTU tittiva, u l-brikka tal-kolummun titwella biex tdiskonnessa l-enerġija tal-ilma żgħar mil-graġ. It-tisħil tal-resinkronizzazzjoni u l-rikkonnessjoni jiġu effetwati wara l-restorazzjoni tal-fornitura tal-enerġija.

​3.2 Pakket tal-Awtomazzjoni Digitali​
Il-pakket tal-awtomazzjoni digitali inkludiv brikki tal-post tal-kolummun ta’ tip ZW32, disconnectors ta’ isolazzjoni dwijar, transformatori tal-volttaġġ tal-enerġija, u FTUs digitali. L-unità tal-brikka integraw trè sensori kombinati elektronici (EVCT) u l-unità digitali lokali (ADMU).