Znaczenie rozdzielczych sieci inteligentnych w rozwoju SG

Transkrypt

1 Znaczenie rozdzielczych sieci inteligentnych w rozwoju SG Agenda: Wprowadzenie Współczesne sieci rozdzielcze Przekształcenie istniejących w inteligentne sieci rozdzielcze Wdrożenie inteligentnych sieci rozdzielczych Uwagi końcowe

2 Znaczenie rozdzielczych sieci inteligentnych w rozwoju SG Definicja sieci inteligentnej: Samonaprawiająca się, Umożliwiająca aktywny udział odbiorców, Odporna na fizyczne i cybernetyczne ataki, Dostarcza energię o jakości wymaganej w XXI wieku, Przyjmuje wszystkie źródła i magazyny energii, Umożliwia rozwój nowych produktów, usług i rynków, Optymalizuje racjonalne wykorzystanie majątku i eksploatacyjną sprawność. Informatyki 2

3 Współczesne sieci rozdzielcze Kapitał zainwestowany w świecie w sieci rozdzielcze wynosi 40%, w generację 40%, w przesył 20%, podczas gdy 80% przerw doświadczanych przez odbiorców wynika z awarii w sieciach rozdzielczych, Jednokierunkowy przesył do biernego odbiorcy, Większość sieci przekroczyła okres życia. Podczas rekonstrukcji (budowy) nowych sieci należy pamiętać o następujących systemach i technologiach niezbędnych dla działania SG: Informatyki 3

4 Technologie dla inteligentnych sieci rozdzielczych Zaawansowana automatyka rozdzielcza (ADA), Automatyzacja rozdzielczych zasilaczy, Wielofunkcyjne półprzewodnikowe zasilacze, Antycypacja zwarć w sieci rozdzielczej, Lokalne sterowniki w budynkach, mikrosieciach i sieci rozdzielczej dla LAN, Rozproszone źródła i magazyny energii z inteligentnymi przekształtnikami i zaawansowanymi sterownikami. Informatyki 4

5 Technologie dla inteligentnych sieci rozdzielczych Wymienione technologie umożliwiają utworzenie następujących, niezbędnych dla SG systemów: ICT - informatyczny komunikacyjny system integrujący systemy pomiarowe, zaawansowane układy sterujące, systemy interfejsowe i wspomagające decyzje, zintegrowaną łączność, ADMS aktywny system zarządzania siecią rozdzielczą, Nowy rynek energii. Informatyki 5

6 ICT ICT wymaga dodatkowo następujących technologii: GIS, Łączności, Tanich i silnych klienckich stacji roboczych, Systemów elektronicznych displejów, Graficznych softwarowych narzędzi dla klienta, Standardów dla wymiany danych w czasie rzeczywistym dla sieci domowych (HAN), wtórnej (niskiego napięcia) sieci rozdzielczej, pierwotnej sieci rozdzielczej (średniego napięcia). Informatyki 6

7 System zarządzania siecią rozdzielczą Zarządzanie inteligentną siecią rozdzielczą (SDG) jest znacznie trudniejsze z następujących powodów: Wysokiego stopnia niepewności w operacyjnym i długofalowym planowaniu, Nowych fizycznych i handlowych modeli zapotrzebowania energii, Wysokiego stopnia złożoności wywołanej dużą liczbą różnych i niezależnie działających urządzeń sterujących. Informatyki 7

8 Nowy rynek energii Nowy rynek energii zapewniający dotrzymanie właściwości sieci inteligentnej wymaga całkiem innej organizacji od obecnie funkcjonującego. Jest on obiektem badań w różnych ośrodkach w świecie, jak również w Polsce. Wyniki tych badań publikowane są w wielu czasopismach zagranicznych i krajowych. W tych badaniach stosowane są szeroko narzędzia sztucznej inteligencji wspomagające rozwiązywanie następujących zagadnień: Obsługa alarmów, diagnostyka, restytucja - systemy ekspertowe (SE) i inne systemy z bazą wiedzy, Informatyki 8

9 Nowy rynek energii Prognozowanie sztuczne sieci neuronowe (SSN), logika rozmyta (FL), Szacowanie poziomu bezpieczeństwa rozpoznawanie obrazów, SSN, Planowanie i harmonogramowanie SSN, FL, algorytmy genetyczne (AG) symulowane wyżarzanie, algorytmy stada, Nowy rynek energii systemy wieloagentowe, uczenie maszynowe, drążenie danych, techniki teorii gier. Informatyki 9

10 Wdrożenie inteligentnych sieci rozdzielczych Southern California Edison (SCE) w 2007 roku opracowała mapę drogową rozwoju technologii sieci inteligentnych w następujących pięciu tematach: Upoważnić odbiorców do zarządzania użytkowaniem energii, Poprawić bezpieczeństwo pracowników i zwiększyć ich wydajność przez stosowanie inteligentnych narzędzi, Zintegrować odnawialne i rozproszone zasoby energii, Wzmocnić sprawność i odporność sieci, Zapewnić informację i łączność. Obecny stan technologii i oczekiwane koszty powodują, że osiągnięcie powyższych efektów nie będzie możliwe przed 2020 rokiem. SCE uruchomiło w 2007 roku 12 kv obwód przyszłości (Circuit of Future-CF) obsługujący rzeczywistych odbiorców. Informatyki 10

11 Wdrożenie inteligentnych sieci rozdzielczych Circuit of Future-CF zasilany ze stacji wyposażonej w urządzenia: Ogranicznik prądów zwarciowych, Zdalnie sterowany wyłącznik zakłóceń, Wielostopniowy układ kondensatorowy, Zdalnie sterowane wyłączniki (dla obwodów A i B), Zdalnie sterowany automatyczny układ SPZ, Światłowodowy kanał układu monitorującego temperaturę, Typowy transformator. Informatyki 11

12 Wdrożenie inteligentnych sieci rozdzielczych Przed uruchomieniem CF konieczna było wprowadzenie następujących urządzeń: Modularnych złożonych słupów mocniejszych, o dłuższym oczekiwanym okresie życia od słupów drewnianych, Próżniowych wyłączników zamiast zwykłych wyłączników, Urządzenia do łączeń wielostopniowego kondensatora umożliwiającego szybsze i bardziej precyzyjne sterowanie. Informatyki 12

13 Wdrożenie inteligentnych sieci rozdzielczych The Irvine Smart Grid Demonstration (ISGD) projekt jest następnym rozwijanym w SCE inteligentnym systemem rozdzielczym uruchamianym w 2013 r. Głównym elementem SG jest bezpieczeństwo systemów łączności i komputerowych. Bezpieczna sieć energetyczna rozwijana w ISGD zastosuje 6 domen sieciowych: wewnątrz przedsiębiorstwa, LAN w stacji, sieci obszarowe, sieci domowe (HAN). Informatyki 13

14 Uwagi końcowe Przekształcenie istniejących sieci rozdzielczych w inteligentne wymaga czasu, pieniędzy, badań i nowoczesnej organizacji prac. Zainstalowanie cyfrowych liczników w Polsce bez dwukierunkowej sieci łączności może być traktowane jedynie jako pierwszy krok na długiej drodze do utworzenia sieci inteligentnej. Informatyki 14

15 Znaczenie rozdzielczych sieci inteligentnych w rozwoju SG Dziękuję za uwagę Informatyki 15