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Étude de cas

La société Kansas City Power and Light met en œuvre une technologie d’automatisation de la distribution (AD)

Profil

KCP&L fournit des produits et des services énergétiques pour les particuliers et les entreprises dans la région métropolitaine de Kansas City et dans tous les États-Unis. KCP&L, dont le siège social est situé dans le centre-ville de Kansas City, dans l’État du Missouri, génère et distribue de l’électricité à des acheteurs au détail, des villes et des services publics d’électricité dans le Missouri et le Kansas.

La société dispose de 4 sites d’usines avec 18 unités fournissant du courant à ses clients et le revendant sur le marché de gros pour la région des États du centre. Plus de 3 700 mégawatts de ressources de production efficaces sont en service ou en construction.

Application

KCP&L recherchait une solution pour surveiller les batteries de condensateurs présents sur le territoire desservi. Par le passé, la société surveillait les batteries de condensateurs non communicantes en demandant à quelqu’un de se rendre sur place en voiture afin de les inspecter. Cette solution était chronophage et onéreuse.

KCP&L recherchait une méthode de communication bidirectionnelle qui serait rentable et fonctionnerait dans les zones non métropolitaines du territoire desservi. Ces deux exigences (à savoir, le coût peu élevé et la vaste zone de couverture) ont orienté la société vers Sensus.

Solution de batteries de condensateurs permutées

Près des deux tiers des batteries de condensateurs de KCP&L sont permutées, fonctionnant avec des contrôleurs de condensateurs EnergyLine 1000 Series. Comme ces dispositifs sont compatibles avec la technologie DNP3, KCP&L a choisi la solution Sensus DNP-RTM (module de télémétrie à distance) pour cette application. En utilisant une connexion RS-232 avec le contrôleur EnergyLine 1000, le module DNP-RTM permet d’établir des communications sans fil pour surveiller et contrôler la batterie de condensateurs.

L’objectif sous-jacent à l’automatisation de ces batteries de condensateurs permutées était de corriger le facteur de puissance et les écarts de tension. À présent, KCP&L est en mesure de répondre rapidement aux fluctuations de la demande de courant grâce au module DNP-RTM.

Le module Sensus RTM permet à KCP&L de surveiller l’état des batteries de condensateurs (ouvert ou fermé), la tension composée et le déphasage. Lorsque la situation l’exige, KCP&L peut à présent ouvrir ou fermer la batterie de condensateurs sans réaliser de visite sur site.

Le module DNP-RTM fonctionne comme un système maître, interrogeant le contrôleur EnergyLine 1000 à la recherche de valeurs numériques et analogiques. Dès lors que le module DNP-RTM reçoit une valeur transmissible (comme un changement d’état d’entrée numérique), il rend compte immédiatement de la situation au Centre d’exploitation réseau (CER).

Le faible coût de la solution de Sensus permet à KCP&L d’étendre l’automatisation en la rapprochant le plus possible des clients ruraux. Alors que ces économies financières ont permis à l’origine de justifier le projet, KCP&L a également pu identifier les difficultés et répondre aux problèmes matériels et aux pannes beaucoup plus rapidement.

Solution de batteries de condensateurs fixes

Le tiers restant des batteries de condensateurs de KCP&L est fixe. Pour ces dispositifs, KCP&L a choisi la solution Sensus TC012. Ce module Sensus MicroRTU détecte les anomalies de fonctionnement comme les fusibles grillés, les commutateurs coincés ou les câbles de contrôle endommagés en mesurant et en rendant compte des changements importants dans l’état du courant de neutre. Les rapports sur l’état peuvent également être programmés à l’avance ou demandés à n’importe quel moment.

Le capteur d’entrée analogique convertit le courant de neutre de la batterie de condensateurs 0-100 A en signal 0-10 V CA. Un courant de neutre égal à zéro signifie que l’installation est mise hors service. Un courant de neutre normal (toute valeur nominale supérieure à zéro) lorsque la batterie est fermée signifie que la batterie est en service et que l’installation fonctionne comme prévu. Un courant de neutre supérieur à la moyenne mais inférieur à une limite prédéfinie indique la présence de conditions élevées d’harmonique de courant ou de résonance, qui peuvent préfigurer une défaillance partielle de la batterie. Un niveau prédéfini supérieur du courant signifie qu’un fusible a grillé ou qu’un autre problème grave est survenu.

Le module TC012 inclut également des commutateurs faciles d’accès pour un contrôle local. Le commutateur local/distant désactive physiquement le fonctionnement à distance, et l’état du commutateur est signalé lorsqu’il est modifié. Un contrôle local par temporisation permet aux opérateurs de disposer d’un délai suffisant pour se mettre à l’écart du matériel avant que le changement de puissance ne soit effectué.

Projets futurs

Après avoir achevé l’installation initiale et l’étude de la technologie Sensus pour surveiller et contrôler les batteries de condensateurs, KCP&L souhaiterait utiliser cette même technologie pour d’autres applications d’automatisation de la distribution, en particulier dans les zones reculées du territoire desservi. La société prévoit de travailler avec Sensus à l’automatisation des commutateurs, des régulateurs, des disjoncteurs à réenclenchement et des détecteurs de défaillance, ainsi qu’à la mise en place d’une surveillance de la tension à distance.

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