Portefólio de Produto
Controlador Inteligente / Concentrador de Contadores
Introdução
Parte integrante da família de produtos SmartGate, o G Smart é um dispositivo inovador para
redes de distribuição que controla e monitoriza a rede MT e BT. Embora orientado para automação
avançada do posto de transformação e automação do circuito MT, o G Smart é utilizado em
aplicações avançadas das smart grids.
Integrando múltiplas funções de automação como a recolha e gestão de contagens de troços a
jusante da rede BT através das várias interfaces de comunicação standard, o G Smart representa
uma verdadeira solução no âmbito das Smart Grids. Actua na automação da rede MT e BT através
da iluminação pública, gestão da procura, carregamento inteligente de veículos eléctricos e
controlo da microgeração.
Um produto
O G Smart dispõe de um servidor web embebido, E/S, armazenamento de dados, detecção de
defeitos, comunicações, monitorização, contagem local e análise da qualidade da energia, assim
como uma abrangente capacidade de auto-monitorização. Uma plena capacidade de programação
de acordo com IEC 61131-3, em conjunto com APIs de software permitem ao utilizador a definição
de algoritmos e aplicações avançadas a serem implementadas de acordo com os requisitos de cada
projecto.
Está também disponível um G Smart virtual, uma variante de software apenas do controlador
G Smart para aplicações de recolha de dados de contagem inteligente.
Outros Produtos SmartGate
Detector de defeitos
Ambiente de engenharia integrado
Dispositivo autónomo de detecção de defeitos ou pequena RTU para redes
de distribuição.
Ferramenta de engenharia para configuração e gestão de dispositivos,
incluindo funções de automação em conformidade com a norma IEC 61131-3.
Características Principais
• Controlador avançado para Smart Grid
• Múltiplas opções de comunicação
• Automação do PT de distribuição
• Controlo da iluminação pública
• Gateway para contagem inteligente
• Contagem local e análise da qualidade da energia
• Automação IEC 61131-3
Benefícios para Cliente
• Melhoria de confiança na rede e QoS
• Redução de custos e perdas energéticas
• Melhoria de eficiência de operação de rede
• Alta disponibilidade e baixo custo de manutenção
• Simples gestão de contadores
• Suporte a aplicações avançadas
- Gestão activa da procura
- Controlo de carregamento inteligente de VE
- Gestão da microgeração dispersa
- Gestão do armazenamento da energia
A
B
C
D
E
F
G
Características do Produto
Construção e Interfaces de E/S
E/S
O dispositivo standard disponibiliza oito entradas digitais e oito saídas digitais. Estão disponíveis
duas cartas de expansão opcionais, uma para extensão da capacidade de E/S com 16 entradas
digitais e oito saídas digitais adicionais, e uma outra para medida e gestão da qualidade da
energia.
O G Smart tem marcação CE e está preparado para cumprir com todos os requisitos internacionais
aplicáveis, incluindo isolamento, imunidade e emissão. A tensão nominal de alimentação do
G Smart é de 230 V c.a. e pode funcionar com a presença apenas de uma das três fases.
E/S de Base
8 ED + 8 SD
Carta de Expansão de E/S Digitais
16 ED + 8 SD
Carta de Expansão de Medição e Contagem
4 x Entradas de corrente
3 x Entradas de tensão
Armazenamento
Cartão SD
Interfaces de Comunicação
Alimentação
230 V c.a. (80 V a 265 V, 50 ou 60 Hz)
O G Smart inclui um conjunto de opções de comunicação que suporta múltiplas arquitecturas
de sistema. As interfaces série são habitualmente utilizadas para ligação entre os produtos da
família SmartGate ou dispositivos de terceiras partes na TAN (Transformer Area Network). A
porta PLC é principalmente utilizada para interface com contadores BT e o modem GPRS/UMTS,
ou as portas Ethernet, para integrar o sistema na WAN. Todas as interfaces de comunicação
incluem auto-monitorização, como por exemplo dados e informação estatística online.
88 até 350 V c.c.
● - Característica base |
- Característica opcional
Interface ao Utilizador Remota
Servidor web embebido
Interface ao Utilizador Local
Interface de Gestão
2 LED (Run, Power)
2 x LED (para Impulsos Ópticos Externos)*
Podem ser utilizadas para diagnóstico e gestão do dispositivo as portas Ethernet, duas portas
USB e uma porta RS232. Estão disponíveis quatro LED de diagnóstico - POWER, RUN e contador
de impulsos ópticos da potência activa e reactiva.
O G Smart disponibiliza, através de portas Ethernet, um servidor web embebido para diagnóstico,
gestão, controlo e extracção de registo de todas as funções disponíveis no dispositivo, incluindo
gestão de contadores inteligentes e módulos externos.
Botão de Reset
Interfaces de Comunicação de Diagnóstico
1 x RS232
2 x USB
Interfaces de Comunicação
2 x 10/100 BASE-TX (RJ 45)
1 x RS232
1 x RS485
1 x porta GPRS
PLC (trifásico, até 1 módulo)
Yitran
PRIME
1 x RF Mesh (módulo externo)
* Depende da disponibilidade da carta de expansão de contagem e medição.
● - Característica base |
Portas USB
Interface LED para leitura
óptica de energia a partir
de impulsos
Portas Ethernet
Sinalização LED
Porta RS232
Interface ao Utilizador Local do G Smart
G Smart - Data Model
- Característica opcional
Protocolos de Comunicação
São disponibilizados diversos protocolos de comunicação que garantem a integração em várias
configurações do sistema. A configuração habitual inclui IEC 60870-5-104 (TCP/IP) para controlo
remoto, DLMS/COSEM ou serviços web para gestão remota, DLMS/COSEM para comunicação da
rede BT e protocolo MODBUS para comunicação local. Estes protocolos podem ser utilizados
através de várias interfaces como Ethernet, GPRS/UMTS, RS485, PLC ou RF Mesh.
A sincronização horária em tempo-real pode ser feita via SNTP quando os dispositivos integrados
na rede têm disponibilidade horária SNTP/ NTP. São suportados múltiplos servidores temporais
NTP para redundância assim como vários modos de comunicação NTP aumentando assim a
flexibilidade.
Protocolos de Comunicação
Controlo Remoto
IEC 60870-5-104 (TCP/IP)
Outros (Mediante contacto)
Gestão Remota
DLMS/COSEM
Serviços web
Outros (Mediante contacto)
Comunicações da Rede BT
DLMS/COSEM
Outros (Mediante contacto)
Automação do Posto Local
MODBUS
Outros (Mediante contacto)
Sincronização Horária
SNTP, Protocolo de Comunicação
● - Característica base |
- Característica opcional
Interface baseada em tecnologia web
O G Smart dispõe de interface HMI sofisticada em servidor web embebido, que permite acesso
seguro e simplificado à configuração do dispositivo, monitorização e controlo do sistema, assim
como gestão da rede de contadores. A HMI pode ser acedida, de forma segura com login e
password do utilizador, localmente através de portas Ethernet ou remotamente através de
modem GPRS/ UMTS.
Os módulos HMI da unidade permitem customizar todas as funções do G Smart, gerir o dispositivo
e aceder a todos os registos, visualizar todos os dados recolhidos localmente ou recebidos de
contadores remotos. A informação armazenada localmente pode ser exportada para ficheiros
CSV, para análise offline, ou visualizada através de listas com filtros adequados.
É possível criar e instalar sinópticos definidos pelo utilizador numa HMI sofisticada para fins
operacionais. Inclui animação gráfica e execução de controlos. A gestão de dispositivos inclui
programação das tarefas, configuração, medidas e visualização de dados históricos, actualizações
de firmware, etc.
Registo de Eventos e de Dados
O G Smart disponibiliza um conjunto de registos organizados, de forma a facilitar ao utilizador
o acesso a dados importantes. É possível verificar através da Lista de Alarmes os alarmes
considerados importantes e a sua hora de registo (correspondendo a valores não abrangidos pelos
limites operacionais definidos pelo utilizador), eventos do dispositivo, eventos de contagem, análise
de energia, etc. O registo de eventos guarda todos os acontecimentos relacionados com o G Smart
para análise offline. Está também disponível um registo de eventos e estatísticas específicos da
Qualidade da Energia em conformidade com a norma EN 50160.
Interface Web do G Smart
Funções
Automação do Posto de Transformação MT/ BT e Programação IEC 61131-3
O G Smart pode ser aplicado como RTU inteligente e/ ou unidade de automação do posto MT/
BT, dispondo de funções incorporadas, tais como detecção de defeitos MT, monitorização e
controlo do transformador, controlo do disjuntor MT e várias medidas (valores RMS, factor de
potência, entre outros).
O G Smart é programável em IEC 61131-3 o que permite implementar programas definidos
pelo utilizador como sequências de recuperação automática MT, agrupamento e tratamento de
alarmes, entre outros. A programação de acordo com IEC 61131-3 permite lógica e aritmética
inteira e de vírgula flutuante, juntamente com blocos funcionais standard como flip-flops,
contadores e temporizadores.
Automação de Postos de Transformação MT e
MT/ BT
RTU Inteligente e Automação do Posto de
Transformação MT
Registo Cronológico de Eventos
Automação Programável (IEC 61131-3)
Monitorização e Controlo do Disjuntor do
Transformador
Monitorização e Controlo do Disjuntor MT
Detecção de Defeitos MT
Monitorização do Posto de Transformação MT/ BT
À medida que cada vez mais sistemas implementam a monitorização para melhorar a gestão de
activos, o G Smart torna-se imprescindível no desempenho de aquisição local de dados e sua
avaliação. Várias condições de operação e alarmes como os de intrusão, incêndio, inundação,
temperatura do compartimento e do transformador e estado do circuito BT, podem ser
monitorizados, detectados, reportados e integrados em algoritmos avançados.
Valor RMS de Correntes de Fase
Valor RMS de Corrente de Neutro
Valor RMS de Tensões de Fase
Factor de Potência (Por Fase)
Potência Activa e Reactiva (Trifásica)
Monitorização do Estado do Posto de Transformação
Intrusão
Controlo da Iluminação Pública
O G Smart fornece um módulo de software opcional para controlo da iluminação pública,
incluindo não só controlo manual, estado e estatísticas, mas também programação e gestão de:
Incêndio
Inundação/ Humidade
Monitorização da Temperatura do Transformador
Monitorização da Temperatura do Compartimento
• Horários: agendamento definido pelo utilizador, incluindo apoio a excepções do horário.
Monitorização do Circuito BT
• Relógio astronómico: a iluminação pública é automaticamente controlada pela hora do amanhecer
e entardecer.
Controlo e Monitorização da Iluminação Pública
• Associação de contadores da iluminação pública: o horário é definido através da configuração
do contador. A supervisão de estatísticas sobre a iluminação, consumo energético e controlo
adicional do contador inteligente está também disponível.
As opções de configuração podem ser geridas localmente através de interface web ou através de
plataformas de gestão da iluminação pública como o eLumen.
Gestão de Contador Inteligente
O G Smart está inteiramente preparado para comunicar com os contadores da Efacec ou de
terceiros. Oferece diversas características para fácil integração e gestão tais como detecção
automática de contadores inteligentes (plug-and-play), recolha, armazenamento e tratamento de
registos de contagem e eventos, gestão e controlo de tarifas, cortes de energia, perfis de carga,
dados de facturação, etc.
Leitura do Contador e Gestão do Contador Inteligente
Concentrador de Contadores BT (Contadores Domésticos, Micro-produtores, etc.)
Gestão do Contador (Tarifas, Cortes de Energia, Mensagens, Potência Máxima Contratada, etc)
Contador Plug-and-Play
Leitura do Contador Automatizada (Perfis de Carga, Dados para Facturação, etc)
Associação dos Contadores às Fases *
Balanço Energético
Desequilíbrio de Carga **
Interrupção do Fornecimento da Energia Eléctrica
Detecção de Defeitos BT
Gestão da Procura
* Depende do Protocolo de comunicação
** Exige Carta de Expansão de Contagem e Medição
● - Característica base
Via E/S local
Via Contadores da Iluminação Pública nos
Circuitos de Iluminação
* Através de módulos externos plug-and-play do G Fault.
● - Característica base | - Característica opcional
Balanço Energético BT
A função de balanço energético BT permite monitorizar a relação entre a energia fornecida pelos
transformadores de potência e a consumida pelos clientes relacionados. Esta função fornece um
mecanismo simples para detectar perdas técnicas e não-técnicas através da geração de alarmes
e relatórios. A configuração é possível através de várias formas, incluindo balanço energético
por vários períodos, múltiplas quantidades, medidas e parâmetros de balanço.
Desequilíbrio de Carga BT
A função de desequilíbrio de carga é parte de um conjunto de algoritmos de protecção do
G Smart. Esta função detecta o desequilíbrio de carga entre fases da rede BT de acordo com
os parâmetros de detecção estabelecidos, incluindo níveis fixos ou relativos e gera alarmes ou
relatórios convenientes.
Interrupção de Fornecimento de Energia Eléctrica
O utilizador pode rapidamente detectar potenciais defeitos nos cabos de distribuição BT e/ ou
interrupções de clientes críticos. A parametrização desta função prevê uma percentagem mínima
de clientes sem fornecimento de energia, diferentes níveis de prioridade e áreas geográficas.
Detecção de Defeitos BT
O G Smart pode detectar defeitos na rede BT combinando dados sobre falhas de comunicação
dos contadores inteligentes. Fornece inclusivamente informação sobre localização geográfica
e associação de fases, não só para detectar exactamente defeitos no circuito BT, mas também
informação sobre resolução de problemas auxiliando na recuperação do sistema, diminuindo
assim o tempo de interrupção.
Monitorização da Qualidade de Energia
O G Smart, quando equipado com carta de expansão de Qualidade de Energia, pode analisar,
monitorizar e registar parâmetros sobre qualidade de energia a partir das tensões medidas
localmente. As medidas e o seu mecanismo de agregação cumprem com os requisitos da classe A,
assim como requisitos de agregação de medição e conceito de flags em conformidade com a
norma IEC 61000-4-30.
Para além disso, é possível supervisionar os parâmetros de tensão e gerar alarmes através da
definição de limites operacionais e temporizadores de integração para a frequência, grandezas
de tensão, flicker, THD, conteúdo harmónico, desequilíbrio de tensão.
Em relação à oscilografia de tensão, o G Smart fornece dados estatísticos que incluem contadores
e tempo total para cada tipo de oscilografia em cada fase.
Para além de medida e registo, o G Smart também detecta, armazena e reporta eventos de
qualidade energética com precisão de um milissegundo, tais como oscilografias no valor de tensão
medido, alarmes associados à monitorização e acções do utilizador.
Monitorização da Qualidade de Energia*
Análise de Perturbações da Tensão (Subidas, Descidas, Interrupções)
Medida da Harmónica de Tensão (até à 50ª ordem)
Distorção Total da Harmónica de Tensão
Desequilíbrio de Tensão com U1, u0 e u2 calculado
Flicker (Pst, Plt)
Frequência
Alarmes de Qualidade de Energia
Registo de Medidas Agregadas
Exportação de Dados de Qualidade de Energia (PQDIF, CSV)
* Exige Carta de Expansão de Medição e Contagem
- Característica opcional
Aplicações Avançadas
O G Smart ocupa uma posição singular quanto ao número de aplicações avançadas, tais como
deslastre e reposição de carga, gestão da procura (DSM), microgeração combinada e controlo
de armazenamento, carregamento inteligente de veículos eléctricos e ainda mais aplicações
avançadas como gestão de centrais eléctricas virtuais (VPP).
Deslastre e Reposição de Carga Inteligente
O G Smart disponibiliza um algoritmo capaz de realizar deslastre de cargas selectivo e iterativo na
rede BT agregada, de acordo com o estado actual da carga, set-points de deslastre e criticidade das
cargas. Suporta igualmente a consequente reposição de carga. Através da aplicação de deslastre
de cargas e recuperação inteligente como função preventiva, a QoS da rede de distribuição é
melhorada e passa a existir um controlo mais rigoroso sobre a carga e o balanceamento de cargas
é atingido.
Controlador Autónomo de DSM
O G Smart pode ser equipado com um algoritmo que gere o consumo energético a jusante na
rede, enviando set-points DSM para os contadores inteligentes agregados para reduzir ou restaurar
a procura individual dos aparelhos/ circuitos seleccionados de cada cliente dependendo do
enquadramento comercial anterior. A operação da rede pode ser optimizada autonomamente
através da combinação de controlo local com set-points da rede, da redução de perdas técnicas
e controlo de perfis de tensão dentro dos limites regulatórios, resultando assim na melhoria da
QoS e aperfeiçoamento do desempenho do sistema com investimentos limitados.
Gestão de Veículos Eléctricos
O G Smart pode monitorizar os postos de carregamento de VE, sendo responsável pela sua
integração na rede eléctrica. Para além de gerir os dados operacionais, o G Smart desempenha
funções inteligentes de acordo com a condição do sistema em tempo-real. As suas capacidades
de processamento permitem que sejam definidas estratégias de carregamento inteligente,
coordenadas com os ciclos de carregamento dos VE de modo a minimizar o impacto na operação
da rede de distribuição. Quando autorizado pelo fabricante de VE, a ligação do veículo à rede
dispõe de serviços auxiliares e disponibilidade de optimização da rede através da integração de
energia proveniente de fontes renováveis.
Central Eléctrica Virtual
Ainda noutro cenário da Smart Grid avançada, a central eléctrica virtual inclui a agregação de
vários recursos distribuídos que podem ser utilizados da mesma forma que a geração tradicional.
Dada a sua capacidade de processamento, estratégias de controlo e concentração de dados
recolhidos de níveis de tensão inferiores, o G Smart é idealmente adequado para coordenar os
clusters de unidades de microgeração.
As unidades de G Smart podem ser aplicadas como computadores de gestão de centrais eléctricas
virtuais em aplicações avançadas da rede, através da gestão de opções DER de acordo com
estratégias técnicas e comerciais. Os algoritmos de controlo inteligente combinam os dados
provenientes de dispositivos inteligentes da BT e soluções de despacho em tempo-real até
unidades de microgeração e dispositivos de armazenamento de acordo com as condições técnicas
de mercado.
Arquitectura
G Smart
Algoritmos Inteligentes
Desequilíbrio de Carga
Balanço Energético
Iluminação Pública
Falhas de Energia
HMI
Registo de
Alarmes/ Eventos
Gestão da
Contagem
Gestão da LAN
Watchdog e
Auto-monitorização
Barramento de Dados/ Eventos
Base de Dados em
Tempo-real
Base de Dados de
configuração
G Fault
Servidor
DLMS/COSEM
IEC 60870-5-104
Servidor
web
FTP
SNTP
ModBus
Gestão de
Configuração
MT
Subsistema
OS/Driver
RTOS
Hardware
BT
Corrente
Tensão
Interfaces de Comunicação
Bateria
Contagem
Qualidade da
Energia
E/S
Analógicas
CPU
HTR
Interface
Ethernet
Portas
série
Modems
PCL
GPRS/UMTS
Portas
USB
Watchdog de
Hardware
SD Card
E/S de
Controlo
Alimentação
E/S
Digitais
Iluminação Pública
RS485
LAN
Lengenda:
Módulos de Software
Módulos de Hardware
Módulos de Sistema
Micro-produtor
Arquitectura do Produto G Smart
Consumidores
Sensores
HMI
Diagnóstico
Sistema de Informação
Módulos de Comunicação
Interfaces do Produto
Aplicações
Descrição da Aplicação
O G Smart é um controlador inteligente direccionado para instalações de Smart Grids. A agregação de capacidades e funções inteligentes, é um ponto
fulcral para monitorização, contagem, gestão e controlo inteligente de redes de distribuição avançada de um modo económico, seguro em ambiente
intuitivo e fácil de utilizar.
Descrição da Aplicação
Automação Avançada do Posto de Transformação
• Monitorização e controlo da cela MT e RTU
• Detecção de defeitos MT
• Contagem de energia local e análise de qualidade de energia
• Monitorização do posto de transformação e do transformador
• Várias disposições do transformador
Gateway de Contagem Inteligente
• Leitura/ recolha de contagens
- Armazenamento local
• Gestão de Contadores
- Contador plug-and-play
- Eventos do contador
- Tarifas
- Mensagens
IED de
Terceiros
Aplicações Integradas Smart Grid
• Gateway de contagem
• Contagem local da energia e análise da qualidade da energia
Sistemas de
Terceiros
Posto de Transformação
• RTU e automação MT
• Gestão da iluminação pública
• Controlo da microgeração
• Gestão de infra-estrutura técnica (MT e BT)
Aplicações Avançadas Smart Grid
• Gestão da procura
Posto de
Transformação MT/BT
• Controlo combinado de consumo, armazenamento, carregamento de VE e
microgeração
• Operação isolada e ligada em rede
• Gestão da energia técnica e económica
Casa Inteligente
Microgeração
Armazenamento
Consumidor
Unidade de Negócios Automação
Rua Eng. Frederico Ulrich - Ap. 3078 | 4471-907 Moreira Maia | Portugal | Tel: +351 229 402 000 | Fax: +351 229 485 428 | e-mail: [email protected] | web: www.efacec.com
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Carregamento de VE
mod. CS24P1211B1
Devido ao contínuo desenvolvimento, as características podem ser alteradas sem aviso prévio. Não é valido como elemento contratual .
• Integração de veículos eléctricos e carregamento inteligente