Werkstrasse 27 · Postfach 358 · 8630 Rüti · Tel. 055 251 53 53 · sekretariat juhui.antispam@protection.nospam gwrueti.ch
 

Neues Fernwirksystem für die Energieversorgung

Neues Prozessleit- und Steuerungssystem für die Elektrizitäts-, Gas- und Wasserversorgung

Die Gemeindewerke Rüti versorgen die Gemeinde Rüti und angrenzende Gebiete mit Strom, Gas und Wasser. Im Jahre 2001 wurden 68,5 Mio. kWh Strom, 8,6 Mio. m3 Gas und 1 Mio. m3 Wasser an die Kunden geliefert. Zuverlässig, sicher, rund um die Uhr - dank einer guten Infrastruktur.

Für die Elektrizitätsversorgung verfügen die Gemeindewerke über ein umfangreiches Mittelspannungssystem mit 28 Transformatorenstationen.

Die Gasversorgung, welche neben Rüti auch Tann, Dürnten, Hadlikon, Hinwil, Bubikon und Wolfhausen abdeckt, unterhält ein Leitungsnetz von > 80 km, 7 Druckreduzier-Messstationen und 11 Druckreduzier-Stationen.

Das Leitungsnetz der Wasserversorgung erstreckt sich über 90 km und ist in eine Hoch- und eine Niederdruck-Zone aufgeteilt mit 3 Reservoirs, 2 Pumpwerken sowie 5 Quellgebieten.

Um die bestmögliche Versorgungssicherheit zu erzielen und die umfangreichen Anlagen effizient und wirtschaftlich zu betreiben, wurde ein neues, nach modernsten technischen Gesichtspunkten ausgelegtes Prozessleit- und Überwachungs-System eingeführt. Damit werden die gestiegenen Anforderungen der Bevölkerung und Industrie an Qualität und Verfügbarkeit der Leistungen optimal erfüllt. Das neue Leitsystem macht betriebliche Abläufe transparent, vereinfacht diese und spart damit Kosten.

 

Das Prozessleitsystem mit Visualisierung

Das Zentralsystem in der Betriebswarte sammelt die Daten, überwacht die Trafostationen, Gas-Messstationen sowie im Wasserbereich die Pumpstationen, Reservoirs, Quellfassungen usw. Sämtliche Objekte sind deshalb mit mikroprozessorgesteuerten Fernwirksystemen ausgerüstet. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Anlagen und dem Zentralsystem in der Betriebswarte erfolgt mittels Modems. Dafür werden die bestehenden Steuerleitungen genutzt oder der Datenaustausch erfolgt wie bei den drei Gasstationen Rothus Dürnten, FBB und Wässeri Hinwil über Wählleitungen der Swisscom. Um den Prozess "sichtbar" und interaktiv eingreifbar zu gestalten, stehen ein Leitrechner-PC als Server, ein Microsoft Netzwerk und zur Zeit zwei Bedienstationen als Clients im Einsatz.

Mit dem Prozessleit- und Visualisierungs-System (PLS) werden sämtliche Aussenwerke gesteuert und überwacht. Das PLS tauscht die Daten über Computer-Netzwerke und Steuerleitungen mit FSK-Modems aus. Das Betriebspersonal kann in die einzelnen Prozesse "hineinschauen", Statistiken sowie Messwertverläufe und Verhalten der Anlagen prüfen und Vorgabewerte für den Betriebsablauf eingeben. Das System zeigt laufend den Betriebszustand mittels Grafikbildern oder digitalisierten Fotos und darin eingeblendeten Symbolen für Messeinrichtungen und Aggregate. Mit der Aufzeichnung von Messwertkurven und Statistiktabellen lässt sich jedes Anlageergebnis über Jahre zurück verfolgen.

Die Animation von Symbolen für Pumpen, Klappen, Schaltern usw. geschieht mittels Farbwechsel, Blinken, Einblendung von grafischen Elementen sowie akustischer Signalisierung, je nach Zustand ob sich das Element in Hand- oder Automatikbetrieb, ein- oder ausgeschaltet oder in Störung befindet.

Das PLS erlaubt ein interaktives Eingreifen in den Prozess. Über Tastatur und Mausbedienung erfolgen Parameter und Befehle zu den einzelnen Steuerungen und Aussenstationen. So können z.B. Klappen und Pumpen von Hand oder automatisch bedient werden. Sämtliche Vorkommnisse und Eingriffe registriert das System im Massenspeicher und zeigt sie auf dem Bildschirm in Listenform an. Die wichtigsten Ereignisse werden mit einem Protokolldrucker beim Server auf Papier ausgedruckt. Um momentane Anlagenzustände festzuhalten, sind Bildschirmausdrucke auf Farbdrucker bei den Clients und dem Server möglich.

Ein mehrstufiges Zugriffsystem vermeidet Fehlmanipulationen. Abhängig von der Loginstufe werden dem Benutzer Manipulationen freigegeben. Benutzer ohne Loginberechtigung können den gesamten Prozess einsehen, jedoch keine Eingriffe in die Steuerung oder Parametrierung vornehmen.

 

Alarmsystem - für schnelles Eingreifen

Mit einem Alarmsystem wird die Versorgungssicherheit erhöht und bei Störungen ein schnelles Eingreifen ermöglicht. Sämtliche Störmeldungen und Alarme lassen sich nach Prioritäten definieren und werden automatisch über den Pagerdienst zum Pikettpersonal geleitet. Dringende Alarme, wie beispielsweise Auslösung eines Hochspannungsschalters bei Kurzschluss, Niveaualarm tief in einem Reservoir, Druckzusammenbruch im Gas- oder Wassernetz etc. werden zu jeder Tages- und Nachtzeit abgesetzt, um eine hohe Versorgungssicherheit zu garantieren. Nicht dringende Alarme werden gespeichert und nur während der definierten Arbeitszeit zur Pagerzentrale weitergeleitet.

 

Fernbedienung und Fernwartung

Das Pikettpersonal überwacht und bedient das System und die Anlagen über Modem mit einem PC oder Laptop. Sicherheitsmechanismen verhindern unberechtigten Personen den Zugriff auf die Anlagen. Der Systemlieferant REMTEC erstellt über Modem Ferndiagnosen und wartet die Software. Mit der Fernbedienung und Fernwartung werden Zeit und Kosten gespart, Reisezeiten und Spesen entfallen.

 

Bewirtschaftung des Trinkwasserbereichs

Für die Bewirtschaftung der Wasserversorgung gelangen die sogenannten Regimes zum Einsatz. Sie definieren das Zusammenwirken von Pumpwerken und Einspeisung GWVZO (Gruppenwasserversorgung Zürcher Oberland) in Abhängigkeit der Niveaus in den Reservoirs. Die Profile können so gestaltet werden, dass jedem Wasserlieferanten (Grundwasserpumpwerk, Quellpumpwerk, GWVZO) in Stundenauflösung zugeteilt werden kann, bei welchen Niveaus die Einschaltung erfolgen und bei welchen Niveaus die Aktion beendet werden soll.

Diese Methode ermöglicht eine optimale Einteilung der Ressourcen um Energiekosten zu sparen, Energienutzung zu planen, optimale Bedingungen für die Verteilung zu schaffen und im Brandfall genügend Wasserkapazität und -druck zur Verfügung zu stellen. Im weiteren können so auch Materialverschleiss und -beanspruchung (Pumpen) durch gezielten Einsatz in Grenzen gehalten werden.

 

Offen für Ausbaumöglichkeit

Das Prozessleit- und Steuerungs-System kann jederzeit erweitert und neuen Bedürfnissen angepasst werden. Die offene Architektur ermöglicht zusätzliche Applikationen wie differenziertere Statistikauswertungen, Lastmanagementaufgaben etc.

 

Anlagenmerkmale in Stichworten

  • Vorteile der Steuerung in der Trinkwasserversorgung:
  • Optimale Füllung der Reservoirs und Speicherbecken gemäss Sollwertvorgabekurven
  • Optimierte Nutzung der eigenen Wasservorkommen wie Quellen und Grundwasser
  • Berücksichtigung der vertraglichen Abmachungen betr. minimale und maximale Bezugsmengen von der GWVZO (Gruppenwasserversorgung Zürcher Oberland)
  • Revisionsautomatismen für die Reservoirs
  • Niveauausgleichsteuerung der Reservoirs Rüteli und Laufenbach in der Niederzone
  • Stillstandsüberwachung von Pumpen, zur Verhinderung von Standschäden
  • Statistikauswertungen: Verbrauch, Fördermengen, Bezugsmengen etc
  • Automatische Wartungsüberwachung von Pumpen, UV-Anlagen etc.
  • Netzdrucküberwachung Hoch- und Niederzone
  • Trendkurvenaufzeichnung von Niveaus, Fördermengen, Durchfluss, Verbrauch, Druck etc.
  • Zutrittsüberwachung und Alarmierung in sämtlichen Objekten
  • Alarmierungssystem mit mehreren Prioritäten zum selektiven Aufruf des Pikettpersonals
  • Automatische Reservoirhochhaltung bei Brandalarm ausgelöst durch die Feuerwehr

  • Vorteile der Überwachung im EW-Bereich:
  • Darstellung des gesamten Mittelspannungsnetzes im Übersichtsbild mit Animation der wichtigsten Elemente und Einblendung von Strombelastung und Leistung
  • Detailbilder sämtlicher Unterstationen
  • Überwachung sämtlicher Mittelspannungsschalter in den Trafostationen
  • Echtzeiterfassung von Signalen mit Zeitstempel, 0,1 s Zeitauflösung
  • Messung und Überwachung der Lastströme in den Abgängen
  • Zyklische Aufzeichung der Netzbelastung für statistische Auswertungen der Lastflussverteilung
  • Trendkurvenaufzeichnung von Strömen
  • Zutritts- und Lichtschalterüberwachung in den Trafostationen

  • Wichtigste Merkmale der Überwachung Gasstationen:
  • Überwachung sämtlicher Gasreduktionsventile und Abgänge
  • Drucküberwachung
  • Mengenerfassung
  • Trendkurvenaufzeichnung von Verbrauch, Druck und Temperatur
  • Statistikauswertungen: Verbrauch, Durchflussmengen etc.

Technische Daten

Elektrizitätsversorgung mit 28 Unterstationen: Trafostationen, Übertragung auf bestehendem Steuerleitungsnetz, total ca. ... km mit FSK-Modems 9600 Baud

 

Gasversorgung mit
6 Unterstationen: Druckreduzier- und Messstationen:
3 mit Swisscom Wählleitungsanschluss, 3 mit online Verbindung, integriert im Kommunikationsnetz der Wasserversorgung

 

Wasserversorgung mit
8 Unterstationen: 2 Grundwasserpumpwerke, 2 Quellwasserpumpwerke, 2 Reservoirs, 1 Reservoir mit Stufenpumpwerk, 1 Löschwasser-Auslösestation Feuerwehr

 

 

  • über 1700 genutzte digitale Prozess-Datenpunkte (Schaltkontakterfassung)
  • Aufzeichnung und Darstellung von ca. 200 Trendkurven
  • Zählererfassung: ca. 30
  • Vernetzung Fernwirkmaster/Steuerungsprozessor zum PLS-Server mit Ethernet TCP/IP
  • OPC Server-Client Technik für den offenen Datenaustausch zwischen Mikroprozessorsystemen und Leitrechner (Server)
  • Vernetzung Leitrechner Server mit Clients: Microsoft Netzwerk TCP/IP
  • Export von Statistikdaten im Access-, Excel-, ASCII-Format
  • Fernwartungs- / Pikettzugriff: ISDN und analog
  • Automatische Zeitsynchronisation mit DCF77 Empfänger
 
strom · erdgas · wasser · elektroinstallationen
xeiro ag