• Smart grid мрежите вече не са мит

инженер в станция за защита и мониторинг на мрежата
Самоподдържаща се мрежа на Ротердам възстановява подаването на енергия в рамките на секунди, а не на часове.


Всеки ден очакванията на потребителите се увеличават, когато става въпрос за надеждността на електроенергията и нейното въздействието върху околната среда. Всеки, който ръководи бизнес, независимо дали голям или малък е свързан към мрежи, зависещи от непрекъснато електрозахранване. Освен гарантирането на работата на всички електронни устройства, потребителите искат да се възползват от технологиите, които могат да разширят възможностите им и да им осигурят контрол над тяхната енергия.

За да бъдат удовлетворени тези нарастващи очаквания, начинът, по който енергията се произвежда, разпространява и консумира, трябва да се развива. Решението включва по-мащабно търсене и по-интелигентно предлагане.

Най-големият проблем, когато става въпрос за електроенергийните мрежи, е неочаквано прекъсване на захранването. Със Smart grid мрежите този аспект значително може да се подобри.

Примерът за самоподдържаща се електроенергийна мрежа

Навлезте в концепцията за самоподдържаща се мрежа. Такава мрежа се състои от датчици, автоматизиран контрол и съвременен софтуер, който чете и интерпретира данни в реално време, за да може да детектира неизправности в системата и съответно да реагира. Една самоподдържаща се мрежа непрекъснато търси потенциални проблеми, установява наличието на неизправност и локализира местоположението на събитието. Тя автоматично изолира неизправния сектор за части от секундата, след това преконфигурира мрежата и възобновява подаването на енергия към неизправните сектори възможно най-бързо.


Това решение за автоматизация и управление действа като имунна система на разпределителната мрежа, правейки я по-устойчива при неизправности, които в противен случай биха довели до пълен срив в електрозахранването - всичко това с минимална човешка намеса. За повишена устойчивост самоподдържащата се мрежа може да бъде децентрализирана, тъй като не се нуждае от координация, за да бъде ефективна.

Подобен тип инструменти намаляват до минимум разходите, свързани с аварии. Също така намаляват индекса SAIDI на енергоразпределителното дружество - мярка за средната продължителност на прекъсването на енергозахранването за всеки обслужван потребител и намаляване до минимум щетите от умишлено спиране на електроенергийната система.

Концепцията за самоподдържаща се мрежа е изградена на базата на нови инструменти за анализ, оборудване за автоматизация на подстанции от ново поколение и комуникация с интелигентни измервателни уреди на място при клиента. Също така включва децентрализирано производство на енергия на базата на възобновяеми източници, както и възможности за използване на съхранена енергия.

Stedin е едно от най-големите енергоразпределителни дружества в Холандия, базирано в Ротердам, което е въвело концепцията за самоподдържащата се мрежа в практиката. Stedin снабдява с електроенергия над 2 милиона потребители, включително държавни служби, основни финансови клиенти и най-голямото пристанище в Европа. Stedin трябва да спазва строги разпоредби за надеждност и качество, като в противен случай ще му бъдат наложени високи глоби, така че обслужването на клиента е основен приоритет. Усъвършенстването на мрежовите операции с цел избягване на неизправности е в центъра на философията на Stedin, където се внедряват иновативни интелигентни решения за модернизиране и подобряване на съществуващите активи.

Schneider Electric и Stedin работят съвместно за изграждането на решение за самоподдържащата се електроенергийна мрежа, базирано на механизиране на съществуващите разпределителни уредби тип RMU в централен Ротердам. Решението е подложено на първия си тест през януари 2015 г., когато възниква потенциална ситуация за продължителен срив в електрозахранването вследствие на прекъснат силов кабел. Но технологията Smart grid реагира веднага и около 600 домакинства, магазини и фирми почти не са усетили аварията, която е била отстранена в рамките на 18 секунди, нещо, което преди отнемаше средно два часа. Целевите сектори на разпределителната мрежа са били повторно захранени при възникване на неизправността, която е локализирана чрез опростена, но ефективна комуникация от типа "peer-to-peer" между подстанциите в контура. В резултат на това връзката бързо е била възстановена. Интелигентните технологии на Stedin управляват мрежови данни за енергийните потоци благодарение на усъвършенствани датчици, които позволяват ускоряване на ремонтите на оборудването, тъй като неизправностите се изолират много бързо.

"След тестове и симулации бяхме доволни да видим как работи системата на практика. Тази технология автоматично ограничава обхвата и продължителността на мрежовите аварии", потвърждава Марко Круитхоф, мениджър по устойчивостта и възстановяването в Stedin.

Допълнителни компоненти на Smart Grid мрежите.

Стратегията за внедряването на Smart grid мрежите в енергоразпределителните дружества включва нови технологии, разработени с цел подпомагане на променящото се търсене и нарасналата нужда от взаимосъгласие между доставчиците на електроенергия и потребителите. По-долу е представен списък на основните технологични области, които подсигуряват рисковете при тази нова разработка.

Глобални мрежи, комуникации и инфраструктура
Усъвършенствана измервателна инфраструктура (AMI)
Система за управление на данните от измервателните уреди (MDM)
Автоматизация на разпределението 


Свързването на различните интелигентни устройства в мрежата изисква защитени комуникации. Всяко енергоразпределително дружество, което планира Smart grid мрежа, трябва да изгради комуникационна мрежа, която паралелно може да следи, експлоатира и оптимизира електрическата мрежа. Но технологията и драйверите, определящи правилната глобална мрежа (WAN) за всяко дружество, може да варират в широки граници.

AMI може да подобри работата на измервателните уреди, като намали разходите и подобри точността на отчитането/събирането на данни и същевременно осигури информация при избора на оптимален модел за енергийно потребление. Това е обширна тема, но едно експлоатационно дружество трябва да оцени текущия си статус и да изгради представа за изискванията в бъдеще.

Софтуерът за MDM се фокусира върху правилното управление и интегриране на всички данни, генерирани от измервателните уреди: исторически данни за анализ, качество на енергията и данни за системни събития. Този инструмент за интеграция е центърът, споделящ данни с други важни приложения, като клиентски информационни системи (CIS), системи за управление на връзките с клиенти (CRM); усъвършенствани системи за управление на разпределението (ADMS) и системи за управление на прекъсванията на захранването(OMS). Ефективно внедрена MDM система може да даде възможност на енергоразпределителното дружество да интегрира необходимите технологии от всякакъв вид (клиентски, индустриални и/или за множество от енергоразпределителни дружества) в една интегрирана система.

Автоматизацията на разпределението (DA) включва устройства и комуникациите между тях в разпределителната мрежа. DA може да се раздели на две основни подразделения: автоматизация за подстанции (SA) и полево оборудване (FA). SA разрешава на електроенергийните дружества дистанционно да следят и координират разпределителните компоненти, инсталирани в подстанцията, обикновено прекъсвачи, превключватели, трансформатори и стъпални регулатори посредством датчици, измервателни уреди, предпазни релета и контролери, често наричани интелигентни електронни устройства (IEDs) — RTU и SCADA системи. FA обхваща вериги извън подстанцията и обикновено включва реклозери, секционни превключватели, кондензаторни батерии, регулатори на налягането и индикатори за неизправности плюс свързаното с тях оборудване за мониторинг и управление и системи SCADA.

В рамките на FA индикаторите за повреди по веригата са свързани с автоматични прекъсвачи и разединители, които правят мрежите по-надеждни. DA е много полезна за подобряване на надеждността, безопасността и ефективността на системата - особено, когато се използва във връзка с други технологии за Smart grid мрежи. Системи, като ADMS, могат да подпомогнат управлението и оптимизирането на DA и да осигурят насоки за оптимално местоположение за разполагане на устройствата за автоматизация на разпределението.

На ниво краен потребител на Smart grid мрежата, Schneider Electric прилага множество от нови технологии разработени за предприятия и крайни потребители. Операционната платформа  StruxureWare™, базирана на облачна технология позволява участие в програми като "В отговор на търсенето" (Demand Response), предлагащи финансови стимули за коригиране на енергийното потребление при необходимост. За собствениците на жилища Schneider Electric е разработила иновативната система Wiser™, която следи и управлява цялото електрическо оборудване. Може да се използва на настолен компютър или мобилно устройство за проследяване на потреблението на енергия, по зона или по предназначение (например отоплителна система, бойлер). Също така е възможно дистанционно регулиране на стайната температура, включване или изключване на лампите или програмиране на енергоспестяващ режим. В края на месеца собственикът на жилището може да създаде временна сметка, за да види икономиите си на енергия.

Ползите се изразяват в спестяване на разходи и намаляване на загубите.

Нови технологии предвиждат доразработване на Smart grid мрежите, като се разрешава на енергоразпределителните дружества да подобряват оперативното си планиране, да управляват по-добре мрежовите активи, както и да реагират бързо на промени в цените на пазара и потребителското търсене.

Тъй като потребители и просуматорите все повече се въвличат в електроразпределителния процес, енергоразпределителните дружества могат да намалят значително разходите си като реагират по-бързо на възникналите неизправности. Извършването на дейност по такъв начин предполага тесни взаимовръзки между обществената мрежа и местните участници, които са стандартизирани и съвместими във всички направления. Въпреки че инвестициите в тези нови технологии могат да повишат краткосрочните капиталови разходи, дългосрочните предимства ще включват по-ниски експлоатационни разходи, намалени загуби на енергия и по-интегрирана и гъвкава мрежа.