Découvrez les 5 principaux avantages des sous-stations numériques
En quoi diffèrent-elles des sous-stations traditionnelles ou conventionnelles ? Les sous-stations numériques utilisent des capteurs et des données en temps réel pour prendre en charge la surveillance et le contrôle à distance, permettre la communication numérique et promouvoir des systèmes d’alimentation électrique efficaces et rentables.
De notre point de vue, voici cinq des avantages les plus précieux que les sous-stations numériques offrent aux services publics.
1. Ils coûtent moins cher à déployer
Par rapport aux sous-stations traditionnelles, les sous-stations numériques peuvent être plus efficaces à déployer en termes de coûts et de temps d’installation. Pourquoi ? Parce qu’ils réduisent considérablement la dépendance au câblage en cuivre.
En règle générale, les sous-stations électriques s’appuient sur des kilomètres et des kilomètres (ou des miles et des miles) de câbles en cuivre et des milliers de terminaisons pour prendre en charge les systèmes de contrôle et les communications point à point, tels que les disjoncteurs, les transformateurs de courant, les transformateurs de tension et les relais de protection.
L'évolution des sous-stations est motivée par le processus croissant de numérisation, principalement facilité par l'adoption généralisée de la norme CEI 61850. Cette avancée implique non seulement l'utilisation d'un bus de station, mais également l'intégration d'un bus de processus. Le bus de processus implique l’installation de dispositifs numériques, tels que des unités de fusion et des unités d’interface de processus, dans le poste extérieur. Ces dispositifs transmettent des données essentielles à des dispositifs électroniques intelligents (IED) situés dans la salle de contrôle. La transmission des données est facilitée par des réseaux Ethernet à fibre optique à haut débit.
Par conséquent, les sous-stations numériques reposent principalement sur la connectivité par fibre optique pour prendre en charge la numérisation des systèmes de transmission et de distribution d’énergie. Cela simplifie la conception de l’infrastructure des sous-stations et réduit considérablement la quantité de câblage en cuivre nécessaire. Par exemple, dans une sous-station de petite et moyenne taille, nous estimons que le cuivre peut être réduit de près de 30 km (plus de 18 miles) et remplacé par seulement 1,5 km (ou moins d’un mile) de fibre.
2. Ils’ sont plus sûrs à gérer
Les sous-stations numériques améliorent considérablement la sécurité, en atténuant les risques liés à l’électricité présents dans les sous-stations conventionnelles.
Dans les sous-stations conventionnelles, l'utilisation du cuivre pour transporter les signaux du poste de commutation à la salle de contrôle crée un risque potentiel pour la sécurité.— surtout lorsque des transformateurs de courant et de tension sont connectés. Chaque fil de cuivre présente un risque d’électrocution.
Dans les sous-stations numériques, les transformateurs de courant et de tension sont remplacés par des LPIT (transformateurs de mesure de faible puissance), qui offrent une sécurité et une fiabilité améliorées. Contrairement aux transformateurs traditionnels, les LPIT n’ont pas de sortie de signal électrique; Au lieu de cela, ils transmettent les courants et les tensions mesurés à un compteur d’énergie entièrement numérique.
L’un des avantages significatifs des sous-stations numériques est l’élimination des connexions électriques entre les équipements haute tension et les systèmes de protection et de contrôle. Cette réduction des points de connexion électrique minimise le risque d’exposition des travailleurs au courant électrique. En réduisant les risques potentiels, les sous-stations numériques peuvent contribuer à réduire les coûts de main-d’œuvre associés aux environnements de travail dangereux.
3. Ils aident à transformer les salles de contrôle des sous-stations en micro-centres de données
Les salles de contrôle des sous-stations sont appelées à devenir des microcentres de données contenant leurs propres ordinateurs, stockage, mise en réseau, alimentation, refroidissement et autres infrastructures pour des charges de travail données. Et les sous-stations numériques sont le catalyseur de cette transformation.
Les microcentres de données peuvent aider les services publics à réduire les coûts et à augmenter ou diminuer rapidement leur activité. En introduisant l’edge computing dans le monde réel et en le rapprochant des sources de données, les salles de contrôle pourront prendre en charge un déploiement plus rapide et une latence réduite.
4. Ils permettent une maintenance plus facile
Les équipements tels que les relais, les panneaux de protection et de contrôle que l’on trouve à l’intérieur de la salle de commande de la sous-station ont une durée de vie typique comprise entre 10 et 15 ans. Après cela, il’ Il est temps de mettre à niveau l'équipement. Une sous-station numérique rend les mises à niveau et les remplacements d'équipements plus rapides et plus faciles— et rend possible la gestion à distance. Les temps d’arrêt sont considérablement réduits, de même que les risques pour le personnel de maintenance.
Moins d’appareils sont raccordés au réseau, et la documentation de maintenance est numérique et facile d’accès.
L’architecture simple et ouverte d’une sous-station numérique rend également l’expansion future plus facile, plus rapide et plus rentable.
5. Ils donnent accès à des données en temps réel
Les sous-stations numériques offrent aux services publics la capacité de capturer, d’utiliser et de transmettre des données précises en temps réel, contrairement aux sous-stations traditionnelles qui offrent un accès limité à ces informations. Ces données en temps réel leur permettent de surveiller et de contrôler efficacement la stabilité du réseau et de réagir rapidement aux conditions du réseau.
Cela permet une meilleure visualisation au niveau local et au niveau du centre de contrôle pour une meilleure connaissance du système et une plus grande résilience. Il offre également aux services publics un accès plus approfondi à leurs systèmes numérisés et la flexibilité nécessaire pour normaliser leurs données dans un modèle de données commun basé sur la norme IEC 61850.’ s Langage de configuration de sous-station (SCL).
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À propos de l'auteur
Guilhermme Lisboa est ingénieur électricien, né et élevé au Brésil. Il a obtenu son baccalauréat en génie électrique de l'UFPR en 2007 et poursuit actuellement sa maîtrise dans la même université. Il travaille avec des systèmes de protection et de contrôle depuis 15 ans en tant qu’intégrateur de systèmes, de la conception de solutions à la mise en service pour les services publics de transmission et de distribution, ainsi que pour d’autres grandes industries et systèmes de métro. Il a rejoint Belden en tant que consultant en automatisation numérique en 2022 se concentrant sur le secteur de l’énergie.