M2M Summit 2011 Special Edition - M2M Alliance

M2M Summit – Special Edition
Mess- und Monitoring System
für Hochspannungsleitungen
Measuring and Monitoring System
for High Voltage Lines
Der Betrieb von Hochspannungsleitungen erfolgt nach strengen gesetzlichen Vorschriften.
Die Verlagerung von Verbrauchsschwerpunkten und die Veränderung der
Art und Standorte der Erzeugungsanlagen von elektrischer Energie (Solar, Wind) erfordern
eine intelligente Netzsteuerung, um die zur Verfügung stehende Energie zum
richtigen Zeitpunkt an den richtigen Verbraucherschwerpunkt zu transportieren.
The operation of high voltage lines is carried out in accordance with strict legal requirements.
The shift of major consumption points and the change in the nature and
location of electric energy generating facilities (solar, wind) requires an intelligent
network control for the transportation of available energy at the right time to the right
main consumer points.
Die intelligente Nutzung der bestehenden
Netze (Smart Grid) ist in vielen Staaten
dem Neuausbau von Hochspannungsleitungen
vorzuziehen. Eine effiziente Methode,
um dies zu erreichen, ist Thermal
Rating.
Der Leitungszustand wird mittels Temperaturmessung
der Leiterseile ermittelt.
Mit steigender Temperatur dehnt sich das
Leiterseil aus und der Durchhang wird
größer. Dies limitiert die Übertragungskapazität,
da der erhöhte Durchhang zur
Verletzung des Mindestabstandes des
Seiles zum Boden führen kann.
Messprinzip und Sensoren
Der Leiterseilsensor ist in seinen Abmessungen
kompakt, verfügt über drei vom
Sensorkörper abgesetzte Messpunkte am
Leiterseilsensor
Conductor line sensor
16 M2M Journal 09 | M2M Summit – Special Edition | 09/11
Leiterseil (TCC, Teflon Coated Coupling)
und über einen Referenzsensor. Dieser ermöglicht
die Ermittlung des thermischen
Widerstandes des Sondenkörpers und
damit die Kompensation seiner Einflüsse
(Wind, Regen, Schnee, Sonnenstrahlung)
auf das Messergebnis. Das System
erreicht mit dieser Messanordnung eine
Systemgenauigkeit von + / - 1,5 °C.
Meteorologische Datenerfassung
Es können in Seilnähe auch meteorologische
Daten erfasst werden; Umgebungstemperatur,
Windgeschwindigkeit und
-richtung, Luftdruck, Luftfeuchte, Solarstrahlung.
Diese Werte münden in die
Berechnung eines Vorhersagewertes für
die zusätzlich mögliche Übertragungskapazität.
emo ist in der Lage, bis zu 15 Leiterseilsensoren
zu erfassen. Dies ist von Bedeutung,
da es unterschiedlichste Mastkonstruktionen
und Seilbefestigungen
gibt. Zwei Leiterseilsensoren (bis 85 °C,
bis 210 °C) und ein Sensor zur Messung
an Klemmen stehen zur Verfügung.
In Kooperation mit der technischen
Universität Graz wurde ein Sensor
entwickelt, der Eisbesatz und
Tempera tur messen kann. Die Einzigartigkeit
dieses Sensors besteht darin,
dass er in der Lage ist, den Beginn der
Aneisung eindeutig zu detektieren und
zwischen aneisen und abtauen unterscheiden
kann.
Systemkonzept
Die Leiterseilsensoren sind batteriebetrieben
(Lebensdauer 10 Jahre) und funken
die gemessenen Daten an die Basisstation
am Mast. Für den Echtzeitbetrieb
beträgt das Messintervall eine Minute.
Die Werte werden in der Basisstation
gespeichert und in einem wählbaren Abstand,
online und über frei definierbare
Alarmkonditionen mittels GPRS an die
Datenbank übermittelt. Die Datenbank
wurde für Messzwecke entwickelt und
zeichnet sich durch eine im Vergleich zu
Standardsystemen um den Faktor 100
bessere Schnelligkeit aus.
Die Visualisierung der Messwerte erfolgt
in numerischen und graphischen Darstellungen.
Für die Weiterbearbeitung
der Daten steht eine Reihe von Transfermethoden
zur Verfügung.
Erfahrungswerte
emo wurde erstmals im April 2009 bei
einem österreichischen EVU installiert.
Im Sommer 2011 wird der 100ste Sensor
montiert. Die Erfahrungswerte sind überzeugend
positiv. Die Chancen im Laufe
des Jahres 2011 erste Projekte in Übersee
zu realisieren stehen sehr gut.
Das System wurde vom österreichischen
Technologieunternehmen Microtronics
Engineering GmbH unter Nutzung einer eigenen
Telemetrieplattform entwickelt. Die
Firma micca ist für den weltweiten Vertrieb
und Marketing von emo verantwortlich.
Systemkonzept
System concept
In many states the intelligent use of existing
networks (Smart Grid) is preferable to
the renovation of power lines. To achieve
this, thermal rating is an efficient method.
The line status is determined by measuring
the temperature of the conductor lines.
With increasing temperature the conductor
line expands and the sag increases.
This limits the transmission capacity since
increased slack can lead to violation of
minimum line to ground distance.
Measurement
principle and sensors
Compact in its dimensions, the conductor
line sensor has 3 measuring points,
remote from the sensor body on the conductor
(TCC, Teflon Coated Coupling) as
Basisstation am Mast
Base station on the mast
well as a reference sensor. This enables
thermal resistance determination of the
probe body and thus the compensation
of influences (wind, rain, snow, solar radiation)
on the measurement result. With
this measuring arrangement the system
achieves a system accuracy of +/- 1.5 °C.
Meteorological data collection
Meteorological data (e.g. environmental
temperature, wind velocity and direction,
air pressure, humidity, solar radiation),
can also be collected close to the line. This
data leads to the calculation of a predictive
value for possible additional transmission
capacity.
emo is capable of collecting data for up
to 15 line sensors. This is important since
various pole or mast constructions and
line mounts are possible. Two line sensors
(up to 85°C and up to 210 °C) and one sensor
for measuring at terminals are available.
In cooperation with the Technical University
of Graz, a sensor was developed that
can measure temperature and ice thickness.
The uniqueness of this sensor is that
it is able to detect the beginning of ice accretion,
and clearly distinguish between
freezing and defrosting.
System concept
The line sensors are battery operated
(lifespan of 10 years) and transmit the
measured data to the base station on the
mast. In real-time operation the measuring
interval is one minute.
The data is stored in the base station and
transmitted online and via user-definable
alarm conditions by way of GPRS to the
M2M Summit – Special Edition
database at freely selectable intervals.
The database was developed for measuring
purposes and distinguishes itself
through the fact that it is 100 times faster
compared to standard systems.
The visualization of the measured data
appears in numeric and graphic representations.
For further processing, a set
of data transfer methods is available.
Experience
emo was first installed in April 2009 at an
Austrian energy supply company. In the
summer of 2011, the 100th sensor was
mounted. Experiences have been very
positive. The chances of implementing
the first projects overseas in 2011 are very
good.
The system was developed by Microtronics
Engineering GmbH, an Austrian
technology company, using a separate
telemetry platform. The micca company
is responsible for emo’s worldwide sales
and marketing.
Contact
Horst Hopitzan
Geschäftsführer
micca informationstechnologie gmbH
office@micca.at
www.micca.at
Hersteller
Microtronics Engineering GmbH
office@microtronics.at
www.microtronics.at
Produkthomepage: www.ohtlgrid.com
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