Dünyada Yan Hizmetler ve Veri Yönetimi

Elektrik sistemlerinde frekansın ve gerilimin kontrol edilmesi, üretim ile tüketimin gerçek zamanlı dengelenmesi ve beklenmeyen işletme koşullarına karşı yeterli yedek kapasitenin bulundurulması, yan hizmetlerin temel amaçları arasındadır. Fransa, İngiltere, ABD, Japonya ve Almanya'da bu hizmetler farklı piyasa modelleri ve teknik kurallar çerçevesinde yönetilse de ortak hedef; şebeke güvenilirliğini korumak ve gerekli esnekliği ölçülebilir, doğrulanabilir ve gerektiğinde uzaktan yönetilebilir hâle getirmektir.

Bu ülkelerde santrallardan istenen bilgiler yalnızca üretim miktarından ibaret değildir. Hizmetin türüne ve santralın şebekeye bağlantısına bağlı olarak anlık aktif ve reaktif güç, gerilim, kullanılabilir kapasite, kesici durumları, kontrol sistemi bilgileri, ölçüm zamanları, çalışma planları ve verilen talimatlara karşılık gerçekleşen performans da önem kazanır. Bununla birlikte, bütün bu verilerin her santralden aynı biçimde ve aynı sıklıkta istendiği düşünülmemelidir.

1. Fransa — RTE

Fransa'da iletim sistemi işletmecisi RTE , üretim ile tüketim arasındaki dengeyi korumak ve şebeke kısıtlarını yönetmek için frekans rezervlerinden ve dengeleme mekanizmasından yararlanır. Frekans hizmetleri otomatik çalışan rezervleri; dengeleme mekanizması ise ihtiyaç duyulduğunda devreye alınabilen ilave üretim veya tüketim esnekliğini kapsar.

Santrallardan ve hizmet sağlayıcılardan istenen bilgiler

• Gerçek zamanlı ölçümler: Hizmetin doğrulanması için üretim veya tüketim gücünü gösteren telemetri verileri.
• Ünite ve hizmet bilgileri: Rezerv sağlayan üretim ünitelerinin veya tesislerin tanımları ve hangi hizmeti sunduklarına ilişkin bilgiler.
• Kapasite ve teklif verileri: Sunulabilecek dengeleme kapasitesi, teklifler ve gerektiğinde güncellenen işletme planları.
• Gerçekleşme ve uzlaştırma bilgileri: Etkinleştirilen hizmetin miktarı ve piyasa işlemlerinin sonuçlandırılmasında kullanılan veriler.

RTE'nin frekans hizmetleri kurallarında, rezerv sağlayıcının ilgili üretim birimleri veya tesisler için gerçek zamanlı telemetri iletmesi öngörülür. Bazı koşullarda tesislerin ayrı ayrı ölçümleri yerine rezerv grubu düzeyinde toplulaştırılmış ölçüm kabul edilebilir; ancak RTE talep ettiğinde bireysel ölçümlerin sağlanabilmesi de gerekebilir. Ölçüm kapsamı ve doğrulama koşulları sunulan hizmetin niteliğine göre belirlenir.

Veriler nasıl gönderiliyor?

Gerçek zamanlı ölçümler, ilgili teknik kurallara uygun telemetri bağlantılarıyla iletilir. Piyasa katılımcıları ise RTE'nin hizmet portalları ve uygulamaları üzerinden teklif, plan, talimat ve uzlaştırma işlemlerini yürütür. RTE ayrıca belirli veriler için API erişimi ve elektronik veri hizmetleri sunar. Bu kanalların her biri aynı amaca hizmet etmez; gerçek zamanlı kontrol bağlantısı ile piyasa bilgi sistemi ayrı işlevler üstlenebilir.

MAESTRO/EOS açısından çıkarım: Santral bazındaki ölçümlerin yanında, hizmet grubu toplamlarının oluşturulabilmesi ve gerektiğinde bu toplamın kaynak ölçümlere kadar izlenebilmesi önemlidir. Ölçümün hangi tesis ve üniteyi kapsadığı açıkça tanımlanmalıdır.

Resmî kaynaklar: RTE — Frekans yan hizmetleri | RTE — Dengeleme hizmeti sağlayıcısı olma | CRE — Sistem hizmetleri ve dengeleme mekanizması

2. İngiltere — NESO

Büyük Britanya elektrik sisteminde National Energy System Operator (NESO) , frekans kontrolü ve dengeleme hizmetlerini farklı teknik gereksinimlere sahip hizmetler üzerinden yönetir. Hizmetin türüne göre santralın frekans değişimine otomatik tepki verebilmesi, belirli bir güç değişimini sağlayabilmesi veya talimatla üretimini değiştirebilmesi beklenebilir.

İstenen başlıca veriler

• Elektriksel analog ölçümler: Şebekeye bağlantı noktasındaki aktif güç (MW), reaktif güç (MVAr) ve gerilim.
• Ünite ölçümleri: İlgili ünite veya dengeleme biriminin aktif ve reaktif güç değerleri.
• Kullanılabilir güç: Santralın mevcut koşullarda sağlayabileceği güç miktarı.
• Dijital durum bilgileri: Jeneratör devre kesicileri, ayırıcılar, transformatör kesicileri ve gerekli görülen diğer ekipmanların durumları.
• Hizmete özgü performans ölçümleri: Bazı hızlı frekans hizmetlerinde aktif güç ve enerji depolama sistemleri için enerji durumu (SoE) gibi ilave ölçümler.

NESO'nun gerçek zamanlı veri gereksinimleri dokümanında, santral ve dengeleme birimi düzeyindeki analog ölçümler ile dijital durum göstergeleri ayrı kategorilerde tanımlanır. İstenen ölçümler, tesisin bağlantı düzenine ve ilgili veri gereksinimine göre değişebilir.

Veriler nasıl gönderiliyor?

Şebeke işletimi için gerekli ölçümler, kontrol merkezine gerçek zamanlı veri bağlantıları üzerinden iletilir. Piyasa katılımcıları ise hizmet türüne göre ön yeterlilik, teklif, fiyat bildirimi ve hizmet sunumu süreçlerini ilgili NESO sistemleriyle yürütür. Bazı hizmetlerde ayrıca operasyonel ölçüm ve performans ölçümü için ayrı gereksinimler bulunur.

Örneğin NESO'nun yayımladığı operasyonel ölçüm gereksinimlerinde bazı hızlı hizmetler için 1 Hz ölçüm yenileme sıklığı ve ölçümlerin kontrol merkezine belirli bir süre içinde ulaşması gibi koşullar tanımlanmıştır. Performans ölçümünün örnekleme hızı ise hizmete göre daha yüksek olabilir. Bu değerler bütün santrallar için geçerli genel bir kural değil, ilgili hizmete özgü gereksinim örnekleridir.

MAESTRO/EOS açısından çıkarım: Yalnızca MW değerini kaydetmek yeterli olmayabilir. Kesici durumları, kullanılabilir güç, kontrol durumu ve hizmetin istediği performans ölçümleri de aynı zaman çizelgesinde izlenebilir olmalıdır.

Resmî kaynaklar: NESO — STCP 04-3 Gerçek Zamanlı Veri Sağlama | NESO — Operasyonel Ölçüm Gereksinimleri | NESO — Zorunlu ve ticari frekans tepkisi

3. ABD — FERC, NERC ve Bölgesel Şebeke İşletmecileri

ABD'de yan hizmetler tek bir ulusal piyasa sistemi tarafından yönetilmez. Federal Energy Regulatory Commission (FERC), ilgili düzenleyici çerçevede rol oynarken North American Electric Reliability Corporation (NERC) güvenilirlik standartlarını geliştirir. PJM, CAISO, ERCOT ve diğer bölgesel işletmecilerin piyasa ve teknik gereksinimleri ise kendi bölgelerine ve uygulamalarına göre farklılaşır.

İstenen başlıca veriler

• Aktif güç (MW): Jeneratörün anlık üretimi ve gerektiğinde kontrol hedefi veya güç sınırları.
• Reaktif güç (MVAr) ve gerilim: Gerilim desteği ve şebeke işletiminin değerlendirilmesi için kullanılan ölçümler.
• Ünite durumu: Jeneratörün devrede olup olmadığı ve kontrolün yerel ya da uzaktan yürütüldüğüne ilişkin durum bilgileri.
• Şebeke ekipmanı bilgileri: Kesici ve anahtarlama durumları, transformatör kademe konumları ve gerekli diğer elektriksel ölçümler.
• Frekans ve dengeleme verileri: İlgili işletmeci ve kontrol alanı için frekans, güç alışverişi ve otomatik üretim kontrolü (AGC) kapsamında gereken bilgiler.

NERC'nin otomatik üretim kontrolüne ilişkin standartları, kontrol alanı düzeyinde frekans, güç alışverişi ve dengeleme performansının zaman uyumlu ölçülmesi, veri kalitesinin işaretlenmesi ve kayıtların saklanması gibi gereksinimler içerir. Bu standartlardaki her veri yükümlülüğünün doğrudan her santralın kontrol merkezine gönderdiği bir veri noktası olarak yorumlanmaması gerekir; bazı yükümlülükler şebeke işletmecisinin sorumluluğundadır.

Veriler nasıl gönderiliyor?

Bölgesel işletmecilerin kontrol merkezleri arasında gerçek zamanlı ölçüm ve kontrol verilerinin alışverişinde SCADA/EMS altyapıları ve ICCP gibi haberleşme standartları kullanılabilir. Santral ile işletmeci arasındaki bağlantı, ölçüm sistemi ve telemetri gereksinimleri ise ilgili bölgesel işletmecinin kurallarına göre belirlenir. Piyasa teklifleri ve uzlaştırma bilgileri bu gerçek zamanlı bağlantıdan ayrı sistemler üzerinden yürütülebilir.

Örneğin PJM'nin jeneratör operasyon gereksinimleri, bazı tesislerde bağlantı noktasındaki anlık MW ve MVAr ölçümlerinin yanı sıra tesis içindeki farklı teknoloji bileşenlerine ait ölçümleri de öngörebilir. Ölçüm noktaları, tesisin büyüklüğüne ve bağlantı düzenine göre değişebilir.

MAESTRO/EOS açısından çıkarım: ABD örneği, her santrala tek tip bir veri listesi uygulamak yerine bağlantı noktası, ünite yapısı, hizmet türü ve bölgesel işletmeci gereksinimlerine göre yapılandırılabilir veri noktaları tasarlamanın önemini gösterir.

Resmî kaynaklar: FERC — Yan hizmetler | NERC — BAL-005 otomatik üretim kontrolü standardı | PJM — Jeneratör operasyonları ve veri ölçüm gereksinimleri

4. Japonya — OCCTO ve Dengeleme Piyasası

Japonya'da Organization for Cross-regional Coordination of Transmission Operators (OCCTO), elektrik sisteminin ülke çapında koordinasyonu ve arz-talep dengesinin geliştirilmesi konularında rol oynar. Dengeleme kapasitesi, genel iletim ve dağıtım işletmecilerinin ihtiyaçları doğrultusunda piyasa mekanizmalarıyla tedarik edilir. Dengeleme hizmetleri, frekans kontrolüne katkı sağlayan ve tepki sürelerine göre ayrıştırılan farklı ürünlerden oluşur.

İstenen başlıca bilgiler

• Planlama bilgileri: Üretim planları, temel değer planları ve ilgili piyasa katılımcısı veya tesis tanımları.
• Teklif ve kapasite bilgileri: Dengeleme kapasitesine ilişkin teklifler, ürün ve hizmet bilgileri ile ilgili piyasa mesajları.
• İşletme ve gerçekleşme verileri: Hizmetin yürütülmesi ve uzlaştırılması için ilgili işletmecilerin ihtiyaç duyduğu ölçümler ve sonuçlar.
• Referans ve liste bilgileri: Piyasa süreçlerinde kullanılan baz değer planları, kaynak listeleri ve örüntü/pattern bilgileri.

Veriler nasıl gönderiliyor?

Japonya'nın resmî piyasa dokümanlarında, dengeleme piyasası işlemlerinde baz değer planları ve ilgili liste/pattern bilgilerinin standartlaştırılmış iş protokolleri kapsamında XML dosyalarıyla iletilmesi tanımlanmıştır. Bu mesajlar piyasa ve uzlaştırma süreçlerinde kullanılmak üzere ilgili sistemlere aktarılır.

Bu XML tabanlı iş mesajlaşması, santraldan kontrol merkezine gerçek zamanlı telemetri aktarımıyla aynı şey değildir. Gerçek zamanlı kontrol ve ölçüm gereksinimleri ilgili hizmetin ve bölgesel işletmecinin teknik kuralları kapsamında ayrıca ele alınmalıdır.

MAESTRO/EOS açısından çıkarım: Japonya örneği, veri alışverişinin standart mesaj formatlarıyla yürütülmesinin ve planlama, piyasa işlemleri ile işletme ölçümlerinin birbirinden ayrılmasının önemini gösterir. Farklı sistemler arasında veri aktarımı yapılırken format, sürüm ve alan tanımları açıkça belgelenmelidir.

Resmî kaynaklar: OCCTO — Kurumsal görevler | OCCTO — Dengeleme piyasasının geliştirilmesi | OCCTO — Dengeleme piyasası iş protokolü ve XML veri alışverişi

5. Almanya — Dört İletim Sistemi İşletmecisi ve Regelleistung

Almanya'da dengeleme hizmetleri, dört iletim sistemi işletmecisinin (TSO) sorumlulukları ve ortak piyasa süreçleri çerçevesinde yürütülür. Frekans muhafaza rezervi (FCR), otomatik frekans geri yükleme rezervi (aFRR) ve manuel frekans geri yükleme rezervi (mFRR) gibi hizmetlerde teknik yeterlilik, kontrol edilebilirlik ve güvenilir veri iletişimi önemlidir.

Ön yeterlilikte istenenler

• Teknik yeterlilik: Tesisin ilgili rezerv hizmetini gerekli tepki ve kapasite koşullarında sağlayabildiğinin gösterilmesi.
• IT ve iletişim tasarımı: Veri iletişimi, erişilebilirlik, bilgi bütünlüğü ve güvenlik gereksinimlerinin belgelenmesi.
• Hizmet sunum planı: Rezerv biriminin veya grubunun nasıl işletileceğini açıklayan teknik uygulama ve teslimat dokümantasyonu.
• İşletme testi: Tesisin ilgili hizmeti sağlayabildiğini göstermek üzere standartlaştırılmış koşullarda gerçekleştirilen testler.
• Kontrol sistemi testi: Veri noktalarının doğru toplanması ve iletilmesi, kontrol hedeflerinin alınması ve uygulanması, yedek veri bağlantılarının çalışmasının doğrulanması.

Veriler nasıl gönderiliyor?

Dengeleme hizmeti sağlayıcıları, ilgili iletim sistemi işletmecisinin belirlediği teknik ve IT gereksinimlerini karşılamak zorundadır. Ön yeterlilik sürecinde IT konsepti ve hizmet sunum dokümanları sunulur; işletme ve kontrol sistemi testleriyle bağlantının ve hizmet sunma kabiliyetinin doğrulanması beklenir.

Piyasa teklifleri ve etkinleştirme verileri ayrıca ilgili piyasa platformları üzerinden yayımlanır veya paylaşılır. Bu nedenle piyasa verilerinin yayımlandığı platformlarla gerçek zamanlı kontrol sisteminin haberleşme kanalları birbirinden ayrılmalıdır.

MAESTRO/EOS açısından çıkarım: Almanya örneği, entegrasyonun yalnızca veri okuyabilmekten ibaret olmadığını ortaya koyar. İletişim mimarisinin belgelenmesi, veri noktalarının doğrulanması, kontrol komutlarının test edilmesi ve yedek bağlantıların sınanması devreye alma sürecinin önemli parçalarıdır.

Resmî kaynaklar: Regelleistung — Ön yeterlilik süreci | Almanya — Dengeleme piyasası ve teknik konseptler | Regelleistung — Piyasa verilerinin yayımlandığı platformlar

6. Ülkeler Arasında Karşılaştırma

Bu tablo ülkelerin bütün teknik yükümlülüklerini kapsayan bir standart veri listesi değildir. Resmî dokümanlarda öne çıkan uygulamaların karşılaştırmalı özetidir. Belirli bir santral için geçerli veri noktaları, örnekleme hızları, doğruluk sınırları ve aktarım süreleri; bağlantı koşulları, hizmet türü ve ilgili işletmecinin güncel kurallarından belirlenmelidir.

7. Yan Hizmetler Veri Toplama Sisteminde Hangi Veriler Bulunmalı?

Ülke örneklerinden hareketle, modern bir yan hizmetler veri toplama altyapısı için aşağıdaki veri grupları değerlendirilmelidir. Bu liste, bütün tesisler için zorunlu bir mevzuat listesi değil; teknik gereksinim analizi ve sistem tasarımı sırasında kullanılabilecek bir kontrol çerçevesidir.

Enerji depolama tesislerinde enerji durumu (SoE), yenilenebilir üretim tesislerinde üretim tahmini ve kullanılabilir kapasite, hidroelektrik santrallarda ise işletme koşullarına bağlı ek durum bilgileri gerekebilir. Bu tür ek alanlar yalnızca ilgili hizmetin ve teknik kuralların gerektirdiği durumlarda tanımlanmalıdır.

8. Verilerin Gönderilmesi ve Doğrulanması

Santraldaki ölçümlerin veri toplama sistemine aktarılması, verilerin arşivlenmesi ve işletmeciye iletilmesi birbirinden ayrı aşamalar olarak tasarlanmalıdır. Uygun mimaride gerçek zamanlı ölçümler, piyasa mesajları ve uzlaştırma dosyaları ayrı iş akışlarında işlenebilir; ortak tesis ve veri noktası tanımlarıyla ilişkilendirilebilir.

1. Veri kaynağını tanımlayın: Ölçümün hangi sayaç, PLC, SCADA etiketi veya veri tabanı alanından geldiğini kaydedin.
2. Ölçümü standartlaştırın: Veri tipi, ölçüm birimi, ölçeklendirme, zaman damgası ve geçerlilik bilgilerini tanımlayın.
3. Uygun iletişim yöntemini seçin: Gerçek zamanlı telemetri, kontrol sistemi bağlantısı, API veya standart dosya alışverişini ilgili teknik gereksinimlere göre belirleyin.
4. Veri kalitesini kontrol edin: Eksik kayıtları, tekrarlanan zaman damgalarını, geçersiz değerleri ve beklenmeyen ölçüm sıçramalarını tespit edin.
5. Gönderim sonuçlarını kaydedin: İletim zamanı, alıcı sistemin yanıtı, hata kayıtları ve yeniden gönderim durumlarını izlenebilir hâle getirin.
6. Performansı doğrulayın: Santral ölçümleriyle raporlara veya uzlaştırmaya aktarılan değerleri karşılaştırın; farkları kayıt altına alın.

9. MAESTRO ve EOS İçin Sonuçlar

Uluslararası uygulamalar, yan hizmetler sistemlerinin yalnızca belirli aralıklarla veri okuyup CSV dosyası oluşturan yazılımlardan ibaret olmadığını göstermektedir. Güvenilir bir yapı; gerçek zamanlı ölçüm, veri kalitesi, zaman damgası, kapasite bilgisi, kontrol durumu, arşivleme, performans doğrulaması ve güvenli veri alışverişini birlikte ele almalıdır.

MAESTRO tabanlı mevcut sistemlerin EOS altyapısına dönüştürülmesinde, LOGGER tarafından yürütülen veri toplama ve arşivleme, FCMASTER tarafından gerçekleştirilen veri işleme ve raporlama, SYNC tarafından desteklenen zaman ve sistem izleme işlevleri bu çerçevede değerlendirilebilir. EOS bileşenlerinin görev dağılımı, desteklediği protokoller ve uygulanabilir özellikleri ise kurulu sürüm ve proje gereksinimleri üzerinden doğrulanmalıdır.

En önemli tasarım ilkesi, her verinin kaynağının, anlamının, zaman bilgisinin ve kalite durumunun izlenebilir olmasıdır. Böylece yan hizmetler verileri yalnızca raporlanmakla kalmaz; gerektiğinde geriye dönük incelenebilir, farklı sistemlerin sonuçlarıyla karşılaştırılabilir ve hizmet performansının doğrulanmasında kullanılabilir.

• EOS SCADA – Yan Hizmetler Entegrasyon Rehberi
• MAESTRO'dan EOS'a Modernizasyon

Resmî Kaynaklar ve İleri Okuma

• İngiltere — NESO, STCP 04-3 Real Time Data Provision
• İngiltere — NESO, Operational Metering Requirements
• Fransa — RTE, Providing Frequency Ancillary Services
• ABD — FERC, Ancillary Services
• ABD — NERC, BAL-005 Automatic Generation Control
• Japonya — OCCTO, Supply-Demand Balancing Market
• Japonya — OCCTO, Dengeleme Piyasası İş Protokolü
• Almanya — Regelleistung, Prequalification
• Almanya — Regelleistung, Piyasa Verilerinin Yayımlandığı Platformlar

Not: Bu bölüm, belirtilen kurumların yayımladığı doküman ve açıklamalardan yararlanılarak hazırlanmış karşılaştırmalı bir teknik özettir. Gereksinimler hizmet türüne, bağlantı koşullarına, tesisin özelliklerine ve yürürlükteki kurallara göre değişebilir. Bir tesis için bağlayıcı veri listesi veya örnekleme sıklığı belirlenirken ilgili işletmecinin güncel teknik dokümanları esas alınmalıdır.

MAESTROsystems yazılımları hakkında soru, öneri ve görüşleriniz için iletişim formunu kullanabilirsiniz. Teknik destek talepleriniz ve yetkilendirme işlemleri için aşağıdaki iletişim bilgilerini kullanabilirsiniz.

• Teknik Destek: maestrosystems.destek@gmail.com
• Yazılım Yetkilendirme: 0535 339 8692