TRANSELEC, principal fournisseur de systèmes haute tension du Chili, renforce son système électrique et rend ses opérations plus robustes

La plateforme SCADA PcVue a été retenue pour contrôler la sous-station d'Alto Jahuel, la plus grande de tout le réseau électrique national du Chili.

Sous-station d'Alto Jahuel

L'entreprise
Avec près de 10 000 kilomètres de lignes, et plus de 60 sous-stations, de la région d'Arica y Parinacota à celle de Los Lagos, Transelec est le principal fournisseur de systèmes haute tension du Chili. Plus de 70 ans d'expérience dans le secteur de l'énergie ont permis à l’entreprise d’acquérir une grande expertise, et d’employer plus de 500 personnes. La société est également un atout majeur pour le progrès du pays, puisqu'il s’agit de la principale entreprise de transport d'énergie électrique au Chili, qui sert 98% de la population vivant du nord jusqu’à la plus grande partie du sud du pays, et représente 84,5% du système électrique national.

Le travail de Transelec consiste notamment à renforcer en permanence le système électrique afin de le rendre toujours plus robuste, et permettre ainsi le raccordement d’énergies renouvelables, tout en avançant vers la décarbonisation de la matrice énergétique. Transelec est détenue par un consortium composé de l'Office d'investissement de la Caisse de retraite du Canada, de la British Columbia Investment Management Corp, de l'Office d'investissement de la Caisse de retraite du secteur public, et de China Southern Power Grid International.

La principale mission de Transelec est de fournir un système électrique ininterrompu dans lequel l'énergie est transportée par des lignes à haute tension depuis les centrales électriques jusqu'aux villes et aux sites industriels et miniers. Les sous-stations convertissent l'énergie en basse tension pour la distribuer aux utilisateurs finaux, en contribuant ainsi à leur qualité de vie et, par extension, au développement du pays.

Parmi ses différentes sous-stations, celle d'Alto Jahuel se distingue. Située dans la région métropolitaine de Santiago, c'est la sous-station offrant la plus grande capacité de tout le système électrique national, avec une capacité installée de 2 554 MVA. Elle dispose aussi de plusieurs postes de tension à tous les niveaux de tension présents dans le système électrique chilien : 500 kV, 220 kV, 154 kV, 110 kV, 60 kV et 13,2 kV.

Projet SCADA pour le réseau électrique
En tant que spécialiste du développement et de la mise en œuvre de systèmes SCADA, SCADATECH a été sélectionné par Transelec pour ce projet. Dans le cadre de ses solutions d'ingénierie complètes pour systèmes d'alimentation électrique, la société a choisi la plateforme polyvalente de PcVue Solutions pour l'automatisation de la sous-station d'Alto Jahuel, permettant ainsi le suivi et la commande de ses 7 postes de tension.

Initialement, le client ne disposait pas d'interfaces homme-machine (IHM) locales pour suivre les différents postes de tension depuis leurs salles de contrôle respectives, les opérations devaient donc se faire directement sur les équipements de contrôle. Pour cette raison, SCADATECH a proposé la solution SCADA de PcVue, qui fournit une plateforme évolutive et multifonctionnelle, permettant d'intégrer les besoins futurs, tout en réduisant le risque pour les opérateurs lors de manœuvres, en transférant les opérations aux salles de contrôle de chaque poste de tension.

Techniquement, l'application permet une intégration directe selon le protocole MMS standard 61850, en plus du protocole DNP 3.0, qui a été choisi comme base pour le projet, ainsi que l'utilisation de l'interface graphique existante sur la plateforme PcVue. Cela permet d'afficher dynamiquement et en couleurs les niveaux de tension des différents schémas unifilaires de la sous-station, selon la norme utilisée par Transelec, dans laquelle les différents types d'alarmes sont indiqués par des couleurs distinctes.

De même, les stations IHM permettent la visualisation en temps réel de l'état, et des mesures du système électrique. Elles permettent aussi la commande à distance ou le monitoring de l'équipement terrain de IED (Intelligent Electronic Device), grâce à un contrôle et une supervision totale du système électrique existant. Pour la commande et la supervision des différents affichages : unifilaire général, panneau d'alarmes et d'événements, diagramme de communications et autres zones, un menu a été configuré sur la droite de l'écran qui facilite la navigation entre les différentes zones, et permet à l'opérateur d'exécuter les différentes tâches localement.



Vue des communications IHM

Dans le cadre de ce projet de supervision, les protocoles DNP 3.0 et le support MMS de la norme IEC 61850 ont été retenus. Des écrans tactiles ont été installés dans chacun des postes de tension, ce qui permet le déploiement des applications PcVue. L'application recueille les données des équipements NTX-U57 utilisés pour le rétrofit des terminaux distants (RTU) TELEGYR, ce qui permet d'envoyer les données des RTU en utilisant le protocole DNP 3.0 à chacun des écrans associés.

L'architecture retenue est une connexion en étoile, avec laquelle les écrans disposent d'une connexion indépendante par poste de tension, ce qui évite de dépendre des liaisons fibre vers la salle de serveurs de la sous-station pour collecter les données, et pouvoir fonctionner comme s’il s’agissait d’équipements autonomes au sein de chaque poste de tension. Parmi les équipements intégrés aux IHM locales figurent les contrôleurs de baie GE D25, les protections (ABB-Siemens-General Electric, MICOM), les commutateurs de communication CISCO et les compteurs Schneider Electric ION. L'un des gros avantages de PcVue est qu'il s'agit d'une plateforme multimarque, facilement adaptable aux équipements de n'importe quel fabricant.



Schéma général d'une ligne sur l'écran tactile

SCADATECH, la société qui intègre le projet, déclare avoir choisi l’offre PcVue parce qu'elle offre un support natif de plusieurs protocoles électriques. Cette caractéristique améliore considérablement la disponibilité du système, en éliminant les points de défaillance et en réduisant les temps de développement, puisqu'il n'est pas nécessaire de configurer plusieurs applications et interfaces, comme c'est généralement le cas pour intégrer plusieurs protocoles de communication dans le secteur électrique. Entre autres points forts, la plateforme PcVue présente les normes de qualité les plus élevées avec un prix très compétitif, ce qui a permis à SCADATECH d'être bien placé lors de l’appel d'offres.

Pour Transelec, l'excellence opérationnelle du système de transmission électrique et surtout la sécurité des collaborateurs et sous-traitants de l'entreprise était une priorité, et PcVue dispose de nombreux atouts pour garantir la sécurité informatique. C’était donc un facteur clé pour améliorer la sécurité des personnes, et favoriser largement la commande à distance de tous les postes de tension.

SCADATECH développe actuellement une application avec PcVue pour étendre le contrôle local à la surveillance de toute la sous-station depuis un SCADA centralisé à Alto Jahuel, ce qui permettra aux opérateurs de prendre la main en cas de défaillance du SCADA principal de Transelec. L'application assure un affichage général de la sous-station, sur 3 écrans en tout, avec les 7 postes de tension, la surveillance locale des réseaux par le protocole SNMP, la surveillance de tous les équipements de contrôle associés au système (température et état de chacune des plus de 90 cartes NTXU57 installées dans l’ensemble des postes de tension), ainsi que l'état général des communications entre la passerelle de la sous-station et les postes de tension.



Cartes NTXU57

La norme IEC-60870-5-104 sert de protocole de communication, puisque le contrôle est effectué avec les bases de données existantes dans le SCADA centralisé de Transelec, ce qui permet aussi de vérifier le bon fonctionnement des communications dans le système.

En effet, Transelec, et son intégrateur de systèmes SCADATECH, continuent de parier sur la fiabilité offerte par le logiciel PcVue pour la commande et la surveillance électrique de la sous-station d'Alto Jahuel. Compte tenu de sa capacité à s'adapter aux différentes architectures informatiques et de la facilité avec laquelle PcVue permet d’analyser les données et donc de permettre aux opérateurs de prendre des décisions rapides, la plateforme a été étendue à d'autres secteurs de l'entreprise.

Points marquants du projet

Défis à relever
- Plus grande capacité du système électrique national avec une puissance installée de 2 554 MVA
- 7 postes de tension avec tous les niveaux de tension existant dans le réseau de transport chilien : 500 kV, 220 kV, 154 kV, 110 kV, 60 kV et 13.2 kV
- Pas d'IHM locale pour surveiller les postes de tension depuis leurs salles de contrôle respectives, les opérations étaient donc effectuées directement sur les équipements de contrôle

Avantages de la solution
- Plate-forme évolutive et multifonctionnelle permettant de prendre en compte les exigences futures
- Réduction des risques pour les opérateurs
- Intégration directe sous protocole MMS standard 61850, en plus du protocole DNP 3.0
- Visualisation en temps réel de l'état et des mesures réalisées sur le système électrique
- Contrôle à distance des équipements de terrain de l'IED et du système électrique existant
- Écrans avec connexion indépendante par poste de tension, fonctionnant comme des équipements autonomes
- Garantie de sécurité informatique pour la continuité opérationnelle et la sécurité des collaborateurs et des sous-traitants
- Haute disponibilité du système
- Prise de décision rapide par les opérateurs

Ressources supplémentaires :
- En savoir plus sur le système SCADA de gestion d'énergie PcVue, et sur la manière d’assurer une meilleure durabilité
- Téléchargez la brochure « Solutions for Power »