PpS Aplikace

  • na lokalitě připojit rozváděč se sběrem rychlých dat pro podpůrné služby
    • typicky PLC programované v Mervis IDE
    • možnost více nezávislých připojení k internetu
  • Mervis CloudAccess (CA)
    • aplikace zprostředovávající komunikaci mezi serverovými aplikacemi a PLC v komunikačních rozvaděčích bez nutnosti instalací VPN, IPSec apod.
    • šifrované přenosy dat
  • zkomunikování dat do MDC (Mervis Data Concentrator) pomocí
    • komunikační uzel se všemi daty potřebnými pro poskytování služeb, včetně možnosti sběru dalších dat pro poskytování dalších parametrů pro pokročilé algoritmy (například teploty akumulací apod.)
    • lze mít více instancí - redundance
  • vlastní terminál - MDT (Mervis Data Terminal)
    • komunikace s ČEPS
    • komunikace technologických dat
      • využívá MDC
    • řízení energetických zařízení

Centrální aplikace pro poskytování podpůrných služeb dle kodexu ČEPS. Zpracovává data z lokalit, data od ČEPS, reportuje data ČEPS a řídí jednotlivé zdroje a/nebo spotřebiče. Veškerá data ukládá do databáze historických dat (Mervis DB) a je velmi jednoduše integrovatelný do Mervis SCADA. Aplikace nabízí MDA (Mervis Data Access) rozhraní (gRPC API) pro připojení systémů dalších stran. Tento přístup umožňuje monitoring a zadávání hodnot proměnných.

MDT poskytuje následující služby

  • SVR
    • AFRR+/-
    • MFRR12.5+/-
    • MFRR5
    • FCR
      • vyžaduje rychlou řídicí smyčku v PLC
  • Řízení výroby elektrické energie - obchodní blok
    • řízení výkonu jednotlivých zařízení podle plánu
    • dočasná změna výkonu bloku - např. manuálně dispečerským zásahem kvůli kompenzaci odchylky

Pozn.: jako podporu bod-bod testů lze MDT přepnout do manuálního režimu, kde lze ručně přepisovat jakékoliv hodnoty.

V rámci MDT se konfigurují jednotlivé bloky a energetická zařízení. Pro služby SVR jsou nazývány bloky agregačními, pro řízení výroby silové energie obchodními. MDT může obsahovat libovolné množství (povolované licenčně) agregačních a obchodních bloků. Stejně tak je tomu i u energetických zařízení.

U agregačních bloku jsou konfigurované povinné proměnné od ČEPS (požadované aktivace, vyýkon bloku, nabízené služby, loopbacky, vykazovaná regulační energie, …) a proměnné ke každému energetickému zařízení, které se služeb bude účastnit (činný a jalový výkon, přifázování apod.).

Pro obchodní blok nejsou kladena žádná omezení na povinné proměnné, ale lze s výhodnou využít ty samé funkcionality jako u agregačních bloků (např. celkový výkon bloku). To samé platí pro energetická zařízení.

Konfiguračně lze a je nutné nastavovat i další parametry, které budou popsány v rámci detailních kapitol.

Po spuštění MDT aplikace se spustí následující procesy

  • komunikace hodnot z lokalit přes MDC
  • reportování hodnot do ČEPS
    • server pro telemetrii do ČEPS (protokol IEC 60870-104)
    • zasílání CSV přes ČEPS nSVR1.5 WS API
  • ukládání hodnot do databáze
  • MDA server pro přístup dalších klientů (vizualizace, monitoring externími službami)
  • řízení energetických zařízení

Reportování hodnot

Telemetrie přes protokol IEC 60870-104

MDT funguje jako server (ČEPS se připojuje k MDT - terminálu). V rámci konfigurace je nutné u každé proměnné, která se přenáší (množinu proměnných definuje ČEPS a testuje v rámci bod-bod testů), nastavit parametry této komunikace. Nastavuje se ASDU datový typ, jeho adresa, případně přepočet.

CSV - nSVR1.5 WS

Pro energetická zařízení s výkonem menším než 1.5 MW, která nejsou součástí telemetrie přes IEC protokol a jsou součástí agregačního bloku, je nutné zasílat data po uzavření obchodní hodiny prostřednictvím samostatného API. V konfiguraci lze nastavit, zda je zasílání potřeba a v takovém případě je nutné konfigurovat ID zařízení ve shodě s identifikací v MMS.

Ukládání hodnot do databáze

Průběhy s hodnotami všech proměnných se automaticky ukládají do specializované databáze, kde jsou k dispozici pro případnou analýzu. Všechna data jsou ukládána v sekundové periodě.

Mervis Data API (MDA)

K terminálu se lze připojit pomocí otevřeného rozhraní a monitorovat aktuální hodnoty v reálném čase. Rozhraní je implementováno pomocí gRPC protokolu a definice (.proto soubory) jsou na vyžádání k dispozici.

Terminál poskytuje podporu pro kompletní řízení energetických zařízení v rámci agregačních a obchodních bloků. Základním nastavením pro řízení zařízení terminálem je jejich konfigurace. Ta obsahuje

  • časový úsek
  • seznam zařízení přiřazených bloku
  • služby, které jednotky v rámci bloku poskytují a jejich priority

Zároveň je napojen na aktivační signály. Agregační blok má aktivační signály ČEPS, obchodní blok nabízí možnost dočasného korekce výkonu bloku. Tj. jakési „virtuální aktivace“. V případě aktivace pak terminál vybere jednotky, které se aktivované služby budou účastnit a podle vzorců ČEPS zajistí odpovídající změny výkonu.

Konfigurace bloku/bloků

Konfigurace bloků se provádí zápisem přes MDA API. Součástí požadavku na změnu konfigurace je i řada parametrů, kterými je možné řídit způsob spojení aktuálního plánu a plánu nového. Podrobný popis je součástáí popisu rozhraní. V rámci provedení aktualizace plánu dojde i ke kontrole. Pokud by nový plán byl nevalidní, k aktualizaci nedojde a API vrátí chybovou hlášku. Nevalidnot může způsobit například přiřazení ejdnotky do více bloků ve stejném čase, požadavek na poskytnutí výkonu mimo meze apod.

Pro co nejméně náročné nasazení je k dispozici utilita, která jako vstup zpracuje soubor s konfigurací ve formátu MS Excel a pomocí API aplikuje do terminálu.

Časový úsek

Zakladním atributem konfigurace je definice časového úseku, ke kterému se vážou další podrobnosti. Vždy se pracuje s určitou granularitou, která typicky záleží na aktuálních požadavcích ČEPS. V současné době (březen 2025) se stadnardně pracuje se 1/4 hodinovou granularitou. To znamená, že každý úsek musí být zarovnán jak začátkem, tak koncem tímto způsobem. MDT však umožňuje pracovat s jakoukoliv jinou granularitou pokud je to z nějakého pohledu vhodné. Vzhledem k možnosti přesouvání jednotek mezi bloky je však vyžadováno, aby všechny bloky pracovaly se stejou granularitu.

Například tedy v případě 1/4 hodinové granularity můžeme mít časový úsek 0:00-0:15 následovaný úekem 0:15-3:00. Nelze však mít úsek 0:00-0:16.

Konfigurace zařízení

Aby bylo zařízení terminálem řízeno, musí být přiřazeno bloku. Zařízení, která v žádném bloku nejsou, nejsou řízena. Není na ně aplikováno nastavování setpointu a lze je řídit napříkald přímo z Mervis SCADA nebo dalšího nadřazeného systému připojenému pomocí MDA API.

U jednotek přiřazených k bloku lze nastavovat příslušnost ke službám. Každá jednotka může plnit více služeb. Vždy je možné omezit minimální a maximální výkon, který pro konkrétní službu bude poskytnut. Lze tak například polovinu výkonu dedikovat pro MFRR a druhou pro AFRR. Prostor poskytnutý pro každou službu je definován ve vztahu k aktuálnímu plánu jednotky (PDG).

Důležité: plán musí zohledňovat limity a možnosti jednotek. Nelze například používat kogenerační jednotku řiditelnou v pásmu 50-100% výkonu pro službu AFRR v rozsahu 0-100% výkonu.

Služby, které je možné na jednotce provozovat lze rozdělit následovně.

  • PDG: základní, plánovaný výkon
  • SVR
    • MFRR+/-
    • AFRR+/-
    • MFRR5
  • Obchodní
    • Power Adjustment+/-
  • Speciální
    • Power Backup+/-
    • Fine Control Assistant+/-

Jak agregační, tak obchodní blok z pohledu konfigurace mohou fungovat stejným způsobem. Záleží pouze na nastavení signálů. Organizačně ale většinou nedává smysl míchat SVR a Obchodní služby.

Speciálními službami jsou Power Backup a Fine Control Assistant. Obě služby se snaží dorovnávat výkon bloku v případě rozdílu od ideálního průběhu a jejich cílem je pomoci se vejít do mezí plnění a dodávky optimálního množství regulační energie. Fine Control Assistant funguje pouze při rampování v rámci aktivace a deaktivace služby. U AFRR služby funguje pořád. Power Backup funguje pořád. Jejich rozdíl je hlavně organizační. Power Backup bude zaskakovat v případech kdy je rozdíl od ideálního průběhu větší a způsoben například výpadkem jiného zařízení. Fine Control Assistant vylepší krátkodobé odchylky například při zpožděném startu, neoptimální křivce náběhu zařízení apod.

Vlastní řízení

Pokud existuje správně zkonfigurovaný blok, MDT řídí výkony všech zařízení v bloku. Pro svoji funkcionalitu potřebuje mít k dispozici nakonfigurované signály potřebné k řízení. Typicky jde o nastavování setpointu a/nebo spouštění a vypínání zařízení. MDT je ale rozšiřitelné pro řízení i různých speciálních typů zařízení. Dále je vhodné mít i signál o připravenosti jednotky, který slouží k rozhodování, zda lze jednotku používat a předpokládat, že bude správně reagovat na povely.

Po celou dobu je v případě nastavení služeb Power Backup nebo Fine Control Assistant tato funkcionalita k dispozici. Monitoruje stav a v případě potřeby je aktivovaná.

V základním režimu bez aktivací jsou všechny jednotky ovládané tak, že je po nich požadován setpoint rovnající se nastavenému PDG. Při aktivaci dojde v výběru jednotek, které se aktivace účastní. Pro služby AFRR se vyberou jednotky tak, aby byly schopny splnit kontrakt a požadovaný výkon se rozpočítává paralelně na všechny jednotky. U ostatních služeb, kde je znám cílový stav a forma přejezdu se vyberou jednotky, které plní právě požadovanou velikost aktivace. V rámci výběru jednotek se vždy pracuej s jejich prioritou a stavem signálu připravenosti.

V případě speciálních potřeb řízení je možné algoritmy a strategie pro řízení jednotlivých služeb doplňovat.

FCR

Řízení FCR je trošku odlišné od dříve popsaných aktivací a plyne z přístupu ČEPS. Obecně zařízení, které bude FCR poskytovat může fungovat i libovolně jinde pro další služby. Pokud ale poskytuje FCR, tak poskytuje pouze tuto službu. Službu poskytuje v rámci dalšího typu bloku - FCR blok. Konkrétní zařízení má k sobě v rámci MDT konkrétní FCR blok a pokud je v něm přiřazeno, je také pro poskutování FCR služby nastaveno. Vlastní řízení setpointu lze řídit v terminálu, ale lepší možnost je mít regulační smyčku co nejblíže zařízení a řídit ji například v rámci PLC programu v Mervis RT.

  • © Energocentrum Plus, s.r.o. 2017 - 2025