Efektywny, niedrogi monitoring pomaga w budowie bardziej ekologicznych sieci elektrycznych
W czerwcu 2018 r. UE przyjęła ambitne cele dotyczące udziału odnawialnych źródeł energii w ogólnym zużyciu energii: do 2030 r. nie mniej niż 32 % zużycia ma pochodzić ze źródeł odnawialnych. Cel ten, choć możliwy do osiągnięcia, stawia przed OSD poważne wyzwania. Więcej odnawialnych źródeł energii w sieciach elektroenergetycznych oznacza mniejszą stabilność napięcia, co z kolei wymaga lepszych rozwiązań w zakresie monitorowania, zapewniających nieprzerwaną świadomość sytuacyjną. Właśnie to zapewnia system ADMS. „Tylko nieliczni operatorzy są w stanie stworzyć kompletne rozwiązania w zakresie monitorowania sieci. Ale nawet dla nich kwestie skalowalności pozostają problemem, który nasza technologia może pomóc wyeliminować”, mówi Antonello Monti, koordynator ADMS i dyrektor Instytutu Automatyki Złożonych Systemów Energetycznych w E.ON Energy Research Center, na Uniwersytecie RWTH Aachen. Celem inicjatywy ADMS było umożliwienie świadczenia o 25 % więcej usług w zakresie energii odnawialnej w istniejących sieciach dystrybucyjnych. Aby to umożliwić, zespół dążył do poprawy stabilności sieci o 20 % przy jednoczesnym spełnieniu wymogów prawnych. Produkty DSO i zaawansowana technologia analizy/modelowania danych opracowana w ramach projektu umożliwiają modelowanie i przewidywanie zachowań sieci dystrybucji energii elektrycznej niskiego i średniego napięcia na podstawie niewielkiej liczby węzłów rozmieszczonych w tych sieciach. Komponenty DSO składają się z niedrogich miniaturowych urządzeń do pomiaru fazorów (ang. micro Phasor Measurement Units, mPMU) oraz urządzeń do monitorowania sieci niskiego i średniego napięcia rozmieszczonych w strategicznych miejscach. mPMU wykonują bardzo dokładne, zsynchronizowane w czasie pomiary zmiennych dotyczących sieci, takich jak napięcie i kąt fazowy prądu; natomiast urządzenia do monitorowania sieci niskiego i średniego napięcia wykonują masowe pomiary parametrów sieciowych, takich jak natężenie prądu, moc czynna i bierna, harmoniczne itd. „Możemy powiedzieć, że jesteśmy pierwszym projektem, który proponuje szacowanie stanu w pełni na podstawie danych”, mówi Monti. „Być może jednym z najważniejszych osiągnięć projektu jest to, że nasze rozwiązania dotyczące pomiarów i monitoringu były ostatecznie w stanie nauczyć się nawet więcej, niż się spodziewaliśmy. Na przykład w jednym z testów terenowych OSD zdał sobie sprawę, że jego straty były znacznie wyższe, niż mówiły pierwotne szacunki”. ADMS wspiera istniejące systemy zarządzania siecią elektroenergetyczną OSD i oferuje przystępne cenowo rozwiązanie w zakresie wdrożenia. Jak przyznaje Monti, było to jedno z najpoważniejszych wyzwań dla projektu: sieci dystrybucyjne wymagają zwykle odpowiedniego monitorowania dużej liczby węzłów. W ramach projektu trzeba było nie tylko zmniejszyć tę liczbę, ale również opracować tańsze czujniki umożliwiające zarówno monitorowanie, jak i ochronę, oraz podejście oparte na danych na potrzeby procesu monitorowania i szacowania stanu. Oprócz zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii i poprawy stabilności, system może również generować o 25 % więcej mocy, zmniejszyć o 20 % koszty przyłączenia do sieci oraz skrócić czas przerw w dostawie prądu i zmniejszyć straty dla odbiorców o 15 %. Choć projekt został ukończony we wrześniu 2018 r., wszystkie realizowane testy terenowe zostały przedłużone. „Jest to dla nas kolejny krok w kierunku faktycznej komercjalizacji”, wyjaśnia Monti. „Jeśli druga runda testów terenowych zakończy się powodzeniem, możemy przejść do wdrożenia”. Jeśli chodzi o dofinansowanie unijne, wszyscy członkowie konsorcjum ADMS zostali poproszeni o przyłączenie się do innego projektu pod programem „Horyzont 2020” o nazwie SOGNO, co będzie dla nich wyjątkową okazją do przetestowania i udoskonalenia produktów.
Słowa kluczowe
ADMS, OSD, energia odnawialna, stabilność sieci, automatyzacja, inteligentna sieć energetyczna
