Sähköasemadatan laajamittainen analysointi
Jokela, Ville (2014)
2014
Signaalinkäsittelyn ja tietoliikennetekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-12-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201412031568
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201412031568
Tiivistelmä
Teknologian jatkuva kehittyminen ja laitteiden digitalisoituminen ovat lisänneet tuotettavan datan määrää. Sama on havaittavissa myös sähköasemalla, jossa nykyaikaiset suojalaitteet kykenevät tuottamaan niin normaalitilanteeseen liittyvää prosessidataa kuin vikatilannekohtaisia häiriötallenteitakin. Kerättävästä datasta saadaan merkittä-vää liiketoiminnallista hyötyä, kun sitä jäsennellään ja prosessoidaan automaattisesti. Samalla avautuu uusia liiketoimintamahdollisuuksia, kun analyysipalveluita voidaan myydä esimerkiksi pilvipalveluiden muodossa.
Tämä opinnäytetyö liittyy ABB:llä kehitettyyn OffSide-ohjelmistoalustaan, jolla sähköasemadatalle voidaan ajaa erityisiä analyysiohjelmia. Työn päätavoitteena oli selvittää, miten sähköasemadataa saataisiin analysoitua mahdollisimman kattavasti kyseisellä alustalla. Analysoitavasta datasta keskityttiin sähköasemalta saataviin häiriötallenteisiin. Tähän liittyen työn tavoitteisiin kuului myös ohjelmistoalustaan liittyvän konfigurointityökalun vaatimuksien kerääminen, työkalun toteuttaminen sekä testaaminen. Opinnäytetyö toteutettiin osana CLEEN Oy:n hallinnoimaa Älykkäät sähköverkot ja energiamarkkinat -tutkimusohjelmaa (SGEM) ja Suomen valtion innovaatiorahoituskeskus Tekesin rahoituksella.
Kirjallisuusosiossa esitellään syyt, miksi häiriötallenteiden analysointi kannattaa automatisoida sekä miten sähköasemadatan analysointi sopii myös tulevaisuuden älykkäisiin sähköasemiin. Kirjallisuusosiossa käydään myös läpi sähköasemadataan liittyvät standardit IEC 61850 ja IEEE C37.111-1999 (COMTRADE). Tutkimusosassa puolestaan esitellään OffSide-ohjelmistoalusta sekä siihen läheisesti liittyvä PCM600-konfigurointityökalu sekä RTDB-tietokannan sisältävä cpmPlus-tuotannonhallintaohjelmisto. Tutkimusosassa käydään läpi myös sähköasemadatan analysointiin ja sen visualisointiin liittyvä käytännön pilottihanke, jonka avulla konfigurointityökalulle määriteltiin vaatimukset.
Tutkimustuloksena esitellään konfigurointityökalun toteutus, joka liittyy osaksi OffSiden Connectivity Package -laajennusta. Tuloksissa kuvataan myös OffSiden ohjelmistoon tehdyt muut muutokset, joiden avulla konfigurointi oli mahdollista. Tuloksia arvioitiin testaamalla järjestelmää käytännössä. Järjestelmän testaaminen osoitti sähköasemadatan analysoinnin luomat mahdollisuudet käyttökelpoisiksi. Toteutuksen yhteydessä havaittiin kuitenkin joitain rajoituksia ohjelmistoalustassa sekä merkittävät määrät jatkokehitysideoita.
Tämä opinnäytetyö liittyy ABB:llä kehitettyyn OffSide-ohjelmistoalustaan, jolla sähköasemadatalle voidaan ajaa erityisiä analyysiohjelmia. Työn päätavoitteena oli selvittää, miten sähköasemadataa saataisiin analysoitua mahdollisimman kattavasti kyseisellä alustalla. Analysoitavasta datasta keskityttiin sähköasemalta saataviin häiriötallenteisiin. Tähän liittyen työn tavoitteisiin kuului myös ohjelmistoalustaan liittyvän konfigurointityökalun vaatimuksien kerääminen, työkalun toteuttaminen sekä testaaminen. Opinnäytetyö toteutettiin osana CLEEN Oy:n hallinnoimaa Älykkäät sähköverkot ja energiamarkkinat -tutkimusohjelmaa (SGEM) ja Suomen valtion innovaatiorahoituskeskus Tekesin rahoituksella.
Kirjallisuusosiossa esitellään syyt, miksi häiriötallenteiden analysointi kannattaa automatisoida sekä miten sähköasemadatan analysointi sopii myös tulevaisuuden älykkäisiin sähköasemiin. Kirjallisuusosiossa käydään myös läpi sähköasemadataan liittyvät standardit IEC 61850 ja IEEE C37.111-1999 (COMTRADE). Tutkimusosassa puolestaan esitellään OffSide-ohjelmistoalusta sekä siihen läheisesti liittyvä PCM600-konfigurointityökalu sekä RTDB-tietokannan sisältävä cpmPlus-tuotannonhallintaohjelmisto. Tutkimusosassa käydään läpi myös sähköasemadatan analysointiin ja sen visualisointiin liittyvä käytännön pilottihanke, jonka avulla konfigurointityökalulle määriteltiin vaatimukset.
Tutkimustuloksena esitellään konfigurointityökalun toteutus, joka liittyy osaksi OffSiden Connectivity Package -laajennusta. Tuloksissa kuvataan myös OffSiden ohjelmistoon tehdyt muut muutokset, joiden avulla konfigurointi oli mahdollista. Tuloksia arvioitiin testaamalla järjestelmää käytännössä. Järjestelmän testaaminen osoitti sähköasemadatan analysoinnin luomat mahdollisuudet käyttökelpoisiksi. Toteutuksen yhteydessä havaittiin kuitenkin joitain rajoituksia ohjelmistoalustassa sekä merkittävät määrät jatkokehitysideoita.