ContExt
Frank heeft voor TenneT deze POC bedacht en ontwikkeld tot een werkend prototype in 6 maanden. Het hoofd doel van deze POC was het controleren van de maximale belastbaarheid van netschakels. Dit zijn de verbindingen tussen twee hoogspanningsstations en bestaan uit veel technische componenten zoals schakelaars, transformatoren, hoogspanningslijnen etc. Al deze componenten hebben maximale waarden voor stroom en vermogen, en zijn geregistreerd in diverse systemen (Onderhoud, geografisch en Scada). De POC moest dus deze informatie verzamelen uit al deze verschillende systemen en combineren tot één overzicht om de zwakste schakels te bepalen en te vergelijken met de besturingsinstellingen in het Scada systeem.
Doelstelling en Resultaat
De POC had uit eindelijk 4 doelen:
- Beoordeel de limieten van alle netschakels in de diverse informatie bronnen en vind verschillen.
- Demonstreer automatische uitwisseling door data transformaties op basis van een standaard data model: CIM-CGMES (IEC-61968)
- Laat zien dat het mechanisme beheerbaar is
- Onderzoek of er voordelen zijn bij het gebruik van gestandaardiseerde data in standaard software.
Ondanks enige uitloop op de initiële planning van 4 maanden, is na 6 maanden de POC succesvol afgesloten met het behalen van alle doelen. Ook is het prototype na deze periode omgebouwd in het reguliere datawarehouse, waarbij door de modeldriven aanpak het datawarehouse automatisch gegenereerd kon worden.
aanPak
De complexiteit in dit resultaat lag vooral in twee zaken:
- De asset data van EMS/Scada is vastgelegd in een niet genormaliseerd tekstbestand. Het kostte daarom extra moeite om deze data te interpreteren. Hierbij vooral wijzend naar de syntax van het bestand, omdat de semantiek wel goed aansluit bij het CIM (Dat wil zeggen een oudere voorloper van het huidige CIM). Daarom werd deze syntactische interpretatie buiten het gangbare Transformeer mechanisme gehouden.
- Er was geen eenduidige link tussen de assets van IFS en EMS/Scada. Assets (zoals vermogensschakelaars) zijn zowel in EMS/Scada als IFS vastgelegd echter er is geen eenduidige naamgeving of verwijzing naar elkaars sleutels. De plaat illustreert het probleem: Er wordt getoond hoe een veld (In deze context is een Veld alle componenten van één netschakel in één station) is vastgelegd in EMS en IFS. IFS mist de connectiviteit en EMS mist het veld. Het is goed te zien dat het CGMES kan dienen als tussen model, omdat het deze beide elementen bezit. Hierdoor moest de link tussen de twee systemen vastgesteld worden via een alternatief mechanisme. Hiertoe zijn een aantal semantische algoritmes gemaakt die achtereenvolgens de volgende stappen hebben gezet:
- Koppelen van de stations
- Identificeren van de Rails in het station,
- Identificeren van de velden in het station (Zie de kleuren in onderstaande linker plaat voor een visualisatie van deze resultaten),
- Koppelen van de velden EMS en IFS op basis van de Netschakel informatie (zie de onderstaande rechter plaat: Middels deze hulp applicatie is de koppeling geautomatieseerd uitgevoerd voor (+/- 70%, waarna de rest in een aantal dagen handmatig is aangevuld)
- Identificeren van de assets per veld
- Koppelen van de assets per veld op basis van naamgeving toevoeging en type.
- En de resultaten van deze stappen zijn vastgelegd in het CGMES model.
Planning
De POC had een initiële planning van 4 maanden, maar is met 2 maanden uitgelopen. Dit had te maken met complexe logica die nodig was om de Scada bron informatie te verwerken: Het betrof namelijk een niet gedocumenteerd tekst bestand.
Ook is besloten om het definitieve prototype pas na de POC te bouwen (i.p.v. parallel aan de POC).
Resultaat
Zoals gezegd hebben deze algoritmes niet geleid tot een volledige automatische koppeling (Zie overzicht). Ongeveer 70% van de velden is automatisch linked. Echter het gaf wel de basis om de rest van de velden handmatig te koppelen. Uiteindelijk is zo’n 95% van de data gekoppeld. Ook zijn de componenten zelf nog gekoppeld, Hoewel deze stap niet nodig was voor de doelen van de POC. Er is dus een zeer complete controle gedaan.
CGmEs (IEC-61968)
Deze POC heeft gebruik gemaakt het het internationale CIM (Common Information Model) CGMES (Comon Grid Model European Standard). Hiernaast is de gebruikte subset uit het hele model getoond. Deze plaat is automatisch gegenereerd uit de gebruikte toolset in deze POC.
systEEm ovERzicht
In het onderstaande overzicht wordt het systeem landschap getoond dat tijdens de POC gecreëerd is. Dit is opgebouwd uit enkele onafhankelijke componenten in de vorm van Databases/tools. In het totaal zijn er ruim 1000 tabellen en query’s gemaakt in alle tools bij elkaar. Van al deze tabellen zijn automatische diagrammen te genereren die de samenhang weergeven. Daarnaast zijn er aan data ruim 100K objecten/componenten geïmporteerd met een totaal van ruim 900K attribuutwaarden in 22 verschillende objectklassen.
