SISTEMA DE CONTROL DIGITAL INTEGRADO

SISTEMA DE CONTROL DIGITAL INTEGRADO

DESCRICION GENERAL:

El sistema de regulación digital integrado SCDi engloba los siguientes elementos (elementos no incluidos habitualmente por otros suministradores en negrita) :

Sistema de captación de la velocidad de generador sin elementos mecánicos externos.

Regulación de velocidad con control de los órganos de regulación mediante válvulas proporcionales.

Sincronización automática con igualación de tensión, frecuencia y fase.

Regulación de la toma de carga en función de los criterios de explotación y el numero de órganos de regulación implicados.

Control digital de la excitatriz del generador con consignas de tensión en vacío y de energía reactiva generada.

Control de todos los elementos de la central como válvulas de entrada, bypass, bombas de regulación, grupos de engrase, etc.

Protección y control de las temperaturas de cojinetes, devanados y sistemas de refrigeración.

Protección y control de magnitudes eléctricas de la generación.

Sistema de telecontrol vía red telefónica con gestión de históricos de producción, alarmas, gestión remota de consignas, envío de ordenes, etc.

Sistema de telealarma por mensaje hablado para cuatro números de teléfonos definibles desde el programa de telecontrol.

Sistema de telealarma por mensaje SMS para dos números de teléfonos definibles desde el programa de telecontrol.

Sistema de control local mediante visualizador táctil integrado en el armario de control, y opcionalmente mediante PC en planta con programa SCADA de control y registro de datos .

Conjunto de elementos externos:

Sondas de nivel o caudal por ultrasonidos

Captadores de posición de los órganos de regulación

COMPARACIÓN DE BOBITECNIC SCDi CON EL SISTEMA CONVENCIONAL:

SCDi

SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL CONVENCIONAL :

El sistema de regulación SCDi ofertado por nuestra empresa contempla todos los elementos propios del funcionamiento de la central como un solo elemento en el que se encuentra toda la información referente a todos los sistemas, esto obliga a digitalizar todas las variables exteriores y elegir un control programable de unas prestaciones importantes lo que provoca un encarecimiento inicial del producto, que es rentabilizado de la siguiente forma :

Eliminación de multitud de elementos dispersos de coste significativo.

Facilidad para la instalación de sistemas de supervisión.

Facilidad para la instalación de sistemas de telecontrol.

Reducción del tiempo de puesta en marcha.

Reducción del coste de mantenimiento.

Los sistemas habituales de regulación y control destinados a minicentrales constituyen un control disperso en el que elementos independientes ejecutan funciones concretas como pueden ser:

regulación de velocidad, sincronismo, excitación, igualación de tensiones, repartición de cargas, optimización de producción, telecontrol, protección y control de maniobras auxiliares.

Estas funciones aparecen en la mayoría de aplicaciones de control, que podríamos llamar dispersos. Esto exige un elemento supervisor general que recoge la información usualmente limitada de los diferentes sistemas y actúa sobre ellos, lo que dificulta las adaptaciones y en algunas ocasiones impide o encarece de forma importante la realización de sistemas de telegestión, modificación de consignas o conmutación de sistemas de regulación, puesto que cada elemento está construido con un punto de vista objetivo que puede no coincidir expresamente con las necesidades particulares de la instalación.

También la instalación de elementos importantes de firmas dispares tiende a complicar el sistema, al implicar que la reparación de posibles averías, la realización de futuras modificaciones o incluso la puesta en marcha necesitan de intervención de varias personas.

Cada vez es más importante el poder actuar de forma remota sobre los elementos de control, tanto para el ajuste como para el diagnóstico de averías o la simple supervisión del sistema. Un control disperso

dificulta o delimita de forma ostensible estas actuaciones debido a que sólo una pequeña parte de las informaciones de los distintos elementos es accesible al sistema de control.

Aunque para la mayoría de aplicaciones sea suficiente un sistema disperso, éste supone una limitación importante, debido a que su incapacidad o extrema dificultad para centralizar en un sistema de gestión el mayor volumen de datos posible repercute negativamente en el rendimiento de la central, que no puede ser optimizado al máximo. Otro factor a favor del sistema Bobitecnic SCDi es que es totalmente personalizable y por lo tanto capaz de adaptar-se a las características particulares de cada instalación.

DETALLE DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA SCDi

Captación de velocidad del generador

Este sistema permite el control de la velocidad del generador a partir de la frecuencia de la tensión remanente del mismo. El sistema no necesita ningún equipo exterior mecánico o eléctrico pues realiza la medida a través de la referencia de tensión del propio generador. La elevada precisión y velocidad de esta lectura permiten situar la maquina en condiciones de sincronismo sin ayuda de elementos externos.

Regulación de velocidad mediante válvulas proporcionales

El programa de regulación de velocidad de la turbina esta formado por un bucle cerrado de regulación con doble retroalimentación que acciona un conjunto de válvulas proporcionales situadas en el grupo oleohidráulico de regulación.

Los sistemas de control con válvulas proporcionales efectúan los movimientos de los órganos de regulación con una precisión y suavidad imposible de conseguir con sistemas de control de válvulas directas que siempre producen variaciones mas o menos bruscas de las condiciones de generación además de ocasionar periodos de sincronización extremadamente prolongados.

Las características de la regulación son de origen acelerotaquimetrico con una consigna de velocidad nominal a través de un lazo P I D ,totalmente digital, retroalimentado por la posición del órgano de regulación y la aceleración de la maquina. El sistema de control por aceleración permite realizar maniobras de aproximación al sincronismo mucho mas rápidas independientemente de los cambios producidos por la variación de salto neto o cualquier otra variable implicada en la regulación.

La consigna de aceleración es variable en función de la velocidad nominal y se convierte en cero cuando la maquina se encuentra en la velocidad de sincronismo. El sistema de control realiza recalibraciones automáticas del sistema de control de velocidad y supervisa su funcionamiento dentro de los límites prefijados.

Una vez el generador está acoplado a la red el sistema calcula la posición de los órganos de regulación en función de diferentes variables como pueden ser: tipo de turbina, curva de carga, salto neto, periodo horario, reserva de agua, rendimiento de la turbina, limitador de apertura, y otras.

Cuando se han establecido las posiciones deseadas de los órganos de regulación éstos son conducidos hasta ellas a través de un bucle de regulación P I D en lazo cerrado.

La interacción de diferentes variables como potencia y nivel o caudal disponible y el sistema de control de los órganos de regulación permite, en las máquinas de más de un órgano de regulación (kaplan o pelton) el aumento de forma progresiva, sin saltos bruscos, de la potencia y la optimización de rendimientos de acuerdo con las curvas de cada maquina. Esta característica es muy importante en momentos puntuales en los que el caudal disponible supera en poco puntos de máximo rendimiento.

Sincronización automática

Una vez la tensión de generación llega a un valor mínimo y previa verificación del nivel de tensión en la red el sistema de sincronización procede a la igualación de la tensión de generación con la de la red externa. Una vez se consigue esta igualdad el sistema conduce la maquina a las condiciones óptimas de sincronización y un relé de sincronismo externo da la orden de conexión del disyuntor de acoplamiento. La igualación de tensiones previa a la maniobra de sincronización es un factor determinante para la velocidad de acoplamiento.

Control digital de la excitatriz

Otro de los sistemas integrados es el referente al equipo electrónico de control de la excitatriz del generador, el sistema de regulación es digital y permite la realización de rampas de excitación, la fácil modificación de las consignas de regulación, fijación de máximos y mínimos niveles de excitación así como una vez acoplado, la regulación por consigna de potencia reactiva.

Al ser un procedimiento digital los valores obtenidos se ajustan con una gran precisión a las consignas prefijadas.

Al tener el control total de la excitación el sistema integrado facilita la instalación de protecciones que no suelen instalarse en maquinas de pequeña y mediana potencia como pueden ser el control de impedancia del sistema de generación.

Protección y control de las temperaturas

El sistema contempla la conexión de sensores de temperatura del tipo PT100 destinados a la protección de cojinetes, devanados y sistemas de refrigeración así como su visualización y consignas de disparo.

Protección y control de magnitudes eléctricas de generación

El sistema integrado recoge los datos eléctricos de la generación de un analizador digital de parámetros eléctricos que proporciona al autómata los siguientes valores:

Tensión, intensidad, potencia activa, potencia reactiva, coseno, contador de energía activa y contador de energía reactiva. (clase 1)

Todas estas informaciones se tratan para su posterior recogida desde el sistema de telecontrol y para establecer sistemas de protección alternativos.

Sistema de telecontrol vía red telefónica

Sistema de telecontrol vía Red Telefónica que permite controlar el funcionamiento de la turbina desde un ordenador compatible Pentium II o superior con 32 Mb de RAM, a través de un módem gsm o analógico, y el programa de telecontrol CRT6 desarrollado en entorno Windows.

Con el programa CRT6 instalado en uno o más ordenadores remotos, podremos consultar todos los parámetros de funcionamiento de la turbina en tiempo real, integrados en un entorno gráfico representativo de la central, así como actuar sobre las máquinas, enviando órdenes de marcha, paro o rearme (anulación de alarma), o modificando las diferentes consignas de funcionamiento.

Asimismo el programa también recoge los datos históricos almacenados localmente en el autómata de planta o módulo dataloger SC16, y los integra en su sistema local para la realización de gráficos, informes, y listados de alarmas, que podrán entonces ser consultados en todo momento sin necesidad de estar en comunicación con la central.

El programa de telecontrol CRT6 permite el control centralizado de más de una central en una única aplicación.

La instalación del sistema de telecontrol permite hacer correcciones y ajustes del programa de control del autómata sin necesidad de desplazarse hasta la central por parte de nuestro personal, así como el apoyo para la localización de posibles averías en la central.

Para mas información sobre el sistema de telecontrol existe un manual especifico para éste.

Sistema de telealarma vía red telefónica

Avisador telefónico capaz de enviar las alarmas de la central mediante mensajes orales a 4 teléfonos programables a través del programa de telecontrol CRT6, controlado mediante variables a definir por los responsables de la explotación.

Sistema de envío de mensajes e informes vía sms y correo electrónico.

Envío de mensajes sms representativos de cambios de estado y alarmas de la central a 2 teléfonos móviles programables desde el programa de telecontrol CRT6, así como el envío programado de un informe predefinidos a una dirección de correo electrónico

Asimismo el sistema también permite, en función del tipo de módem situado en la central, y protegido por contraseña, la modificación de consignas , la ejecución de órdenes y la petición de informes mediante mensajes sms.

Sistema de visualización de datos local y vía internet

Terminal de operador constituido por una pantalla táctil TFT que permite localmente la visualización de las variables del sistema, el cambio de consignas de funcionamiento, ejecución de órdenes a las turbinas, y a los diferentes órganos de regulación, visualización de las alarmas activas e históricas del sistema, y visualización de curvas de tendencia de los parámetros más importantes del sistema.

Opcionalmente también se suministra un ordenador con un programa SCADA tipo Wizcon, que, además de ampliar las funcionalidades de la pantalla táctil, proporciona una gestión mucho más potente de los datos y alarmas de la central. Permitiendo obtener una base de datos históricos de todos los parámetros del sistema.

La instalación de un SCADA tipo Wizcon posibilita además su visualización vía página web, siendo posible entonces, siempre protegido por contraseñas de usuario, obtener un control total sobre la central desde cualquier ordenador con acceso a internet, del mismo modo que si estuviéramos en la misma central, siempre supeditados a la instalación en la central de un acceso permanente a internet.

RELACIÓN DE CENTRALES CON EL SISTEMA SCDi A continuación presentamos algunas centrales con sistema SCDI:

Central AIGUADORA1 200 Kw. CARDONA Barcelona Central AIGUADORA2 300 Kw. CARDONA

Barcelona Central AITONA 5.000 Kw. AITONA

Lérida Central ALORINES 2.750 Kw. ALICANTE

Central ANDION 800 Kw. MENDIGORRIA Pamplona

Central ANTIUS 175 Kw. COLONIA ANTIUS Barcelona

Central ARENOSO 13.000 Kw. CORDOBA

Central ARTESA DE SEGRE 1.200 Kw. ARTESA DE SEGRE Lérida

Central A.T.LL. 1.300 Kw. LA TRINITAT Barcelona Central BAUSEN 3.000 Kw. BAUSEN

Lérida

Central BERGOLVAN 1.100 Kw. COLONIA ROSAL Barcelona

Central CABISCOL 3.200 Kw. MARTINET Lérida

Central CALASPARRA 1.200 Kw. CALASPARRA Murcia

Central CALASPARRA2 300 Kw. CALASPARRA Murcia

Central CAN BASES 100 Kw. TORELLO Barcelona Central CAN GALLIFA 830 Kw. GALLIFA

Barcelona

Central CAN JORBA 400 Kw. COLONIA JORBA Barcelona

Central CAN TARRES 300 Kw. TORELLO Barcelona

Central CAL ESPONA 400 Kw. SANT J. ABADESES Gerona

Central CARABAÑA 160 Kw. CARABAÑA Madrid

Central CARRASCOSA 1.800 Kw. CARRASCOSA Guadalajara

Central CASTELLGALI 310 Kw. CASTELLGALI Barcelona

Central CIMENTS COLLET 100 Kw. COL. COLLET Barcelona

Central COMAMALA 100 Kw. SANT J. ABADESES

Gerona Central DOÑA JIMENA 1.600 Kw AVILA

Central EDINJA 100 Kw. CARDONA Barcelona Central ELECTRICA VIZANA 450 Kw. ZAMORA Central ELKORRI 640 Kw. ARANJUEZ

Central EL REVENTÓN 800 Kw. TENERIFE

Central de GERDIZ 1.000 Kw. LUGO

Central GONFAUS 250 Kw. CABRIANES Barcelona Central GONFAUS 150 Kw. BAGA

Barcelona

Central GRAUS 2.500 Kw. GRAUS

Huesca Central HOJAMARTA 500 Kw. REOCIN

Santander

Central LA BAUMA 600 Kw. CASTELLBELL I V.

Barcelona Central LA CORBATERA 400 Kw. SALLENT

Barcelona

Central LA CORRIU 1.300 Kw. S. LLORENÇ DE M.

Lérida

Central FARGA LACAMBRA 300 Kw. FARGA LACAMBRA Barcelona

Central LA CUEVA 1.200 Kw. BINEFAR Huesca Central LA GLEVA 500 Kw. OSONA

Barcelona Central LA HIGUERILLA 680 Kw. BARCO DE AVILA

Central LA ISLA 2.000 Kw. VALLADOLID

Central LA LERA 450 Kw. H. DE PISUERGA Palencia

Central LA MUZOLA 2.300 Kw. BINEFAR Huesca

Central LA PIZARRITA 400 Kw. GUADALAJARA

Central LA RABEIA 300 Kw. BALSARENY Barcelona Central LA SEBASTIANA 300 Kw. GERONA

Central LA XIBERIA 650 Kw. SALLENT Barcelona Central LAS COGOTAS 5.700 Kw. MARMOLEJO

Jaén Central LOS ALFAJES 1.500 Kw. BINEFAR

Huesca Central LLANARS 1.800 Kw. LLANARS

Gerona

Central LLAVORSI 700 Kw. LLAVORSI Lérida

Central Mª DOLORES 400 Kw. BAIDES

Guadalajara

Central MARTINETE 700 Kw. SEGOVIA

Central MATAPINYANA 400 Kw. ALGUAIRE Lérida

Central MALAGARRIGA 1.080 Kw. CARDONA Barcelona

Central MOLA DE N HUG 3.150 Kw. MOLA DE N HUG Barcelona

Central MOLLERUSSA 230 Kw. MOLLERUSSA Lérida

Central MOLLO 450 Kw. MOLLO Central MOLI DE GUIXERS 780 Kw. GUIXERS

Lérida Central MOLINO DE SUSO 3.400 Kw. HARO

Logroño

Central MONTEARAGON 3.000 Kw. T. DE LA REINA Toledo

Central NAVAPALOS 700 Kw. NAVAPALOS Soria

Central PIEDRALAVES 1.000 Kw. AVILA

Central PRULLANS 3.150 Kw. PRULLANS Barcelona Central RESCAÑO 350 Kw. MOLLEDO

Santander Central ROSSELLO 140 Kw. ROSSELLO

Lérida Central SALTO 765 765 Kw. AVILA Central SALTO 1060 1.100 Kw. AVILA

Central SALTO DEL EDO 4.500 Kw. CASTRO CALDELAS

Orense

Central SALTO LA BREÑA 5.500 Kw. CORDOBA

Central SAN ANTONIO 250 Kw. CANGAS DE BESAYA Santander

Central SAN VICENTE III 1.200 Kw. VILAMARTIN Orense

Central SANT PONÇ 2.235 Kw. SOLSONA Lérida

Central SANT QUIRZE 645 Kw. SANT QUIRZE DE B.

Barcelona Central SANTA MATILDE 550 Kw. CEREZO

Guadalajara Central SANTOLEA 2.000 Kw. CASTELLOTE

Huesca Central SARRIA DE TER 300 Kw. SARRIA DE TER

Gerona

Central SERRADALT 400 Kw. ST. JOAN ABADESES

Gerona

Central SERRADO 2.900 Kw. SARROCA DE BELL.

Lérida

Central SIMAPRO 150 Kw. S. J. VILATORRADA Barcelona

Central TEIXITS GONFAUS 200 Kw. GAVA Barcelona Central TORELLO 164 Kw. TORELLO

Barcelona

Central TORREFARRERA 325 Kw. TORREFARRERA Lérida

Central TORREMONTALBO 4.400 Kw. TORREMONTALBO Logroño

Central TREGURA 3.800 Kw. TREGURA

Central TRONCEDA 1.000 Kw. LUGO Central VALDUNO II 5.000 Kw. GRADO

Oviedo

Central VALLBONA 98 Kw. VALLBONA D ANOIA Barcelona

Central VIRGEN DE LA LUZ 1.590 Kw. REINOSO CERRATO Palencia

Central YEGUAS 5.200 Kw. MARMOLEJO Jaén