„Chytré“ elektrické sítě ochrání soustavu před kolapsem

18. 11. 2011

Přenosové a distribuční soustavy jsou jako krevní oběh v našem těle. Jejich sebemenší narušení může mít tragické následky. Měřidlo eMeter od IBM fungující na platformě PowerSystemTM a softwaru pro řízení aplikací a služeb pomáhá tento křehký systém udržovat v perfektním stavu.

Elektrická přenosová a distribuční soustava představuje velmi citlivý systém. Je možné ho
přirovnat k lidskému tělu, které je také vybaveno přesným termoregulačním mechanismem, kdy teplota zdravého těla leží přesně v definovaném pásmu hodnot. Pro řízení elektrizační soustavy je totiž velmi důležité, aby množství vyrobené elektřiny v daném okamžiku vždy přesně odpovídalo množství elektřiny spotřebované. Elektřinu totiž není možno jednoduchým způsobem skladovat. Pokud je uvedené pravidlo narušeno, je nutno okamžitě spustit mechanismy, které pomohou navrátit elektrizační soustavu do rovnovážného stavu. Tyto mechanismy v elektrizačních soustavách běžně fungují, nicméně v posledních letech díky masivnímu zavádění distribuované výroby elektřiny ve větrných a fotovoltaických elektrárnách se jeví jako nutnost přehodnotit zaběhnuté postupy řízení a zamyslet se nad tím, jak více zapojit nové, moderní technologie.

Elektrizační soustava až do současnosti fungovala jako jednosměrný systém, kterým elektřina protéká z vyšších napěťových hladin na hladiny nižší až k finálnímu spotřebiteli. Zásadní změna v této koncepci nastává v okamžiku, kdy do distribuční elektrizační sítě kromě řady spotřebičů připojíme i řadu malých distribuovaných zdrojů, jako jsou fotovoltaické elektrárny na rodinných domech, fotovoltaické farmy, větrné elektrárny, elektromobily, malé kogenerační jednotky či dokonce uvažujeme o vytvoření malých lokálních sítí, tzv. microgrids. V takovém případě již není možné elektrizační soustavu jednoduše řídit, jelikož není možno přesně předpovědět, kolik energie bude vyrobeno v obnovitelných zdrojích energie a není možno přesně určit kudy elektřina soustavou a jakým směrem poteče. Dramaticky tak narůstá potřeba využití informačních technologií schopných v reálném čase modelovat a řídit elektrizační soustavu jak z pohledu stability, tak z pohledu nenadálých poruch.

Právě nenadále poruchy jsou faktorem, který je zcela zásadní. Česká republika geografickou polohou v centru Evropy uzavírá svou přenosovou elektrizační soustavou elektrický obvod mezi severní a jižní částí Německa, právě tato spojnice je kritická z pohledu tzv. kruhových toků výkonu, kdy elektřina vyrobená ve větrných elektrárnách na severu Německa teče přes Českou republiku do jižního Německa a Rakouska. Náhodně transportovaný výkon z německých větrných elektráren v kombinaci s masivní výrobou elektřiny ve fotovoltaických elektrárnách na území České republiky a k tomu masové dobíjení elektrických vozidel může elektrizační soustavu dostat do stavu, kdy bude potřeba velmi rychle přesměrovat toky výkonu soustavou a to jak na úrovni přenosové, tak distribuční sítě. V blízké budoucnosti bude tedy nutné nasadit mechanismy, které by umožňovaly v reálném čase, dynamicky a na globální úrovni řídit poptávku konečných zákazníků a nabídku všech typů zdrojů a to od velkých elektráren až po malé distribuované zdroje. Takovou technologií je právě technologie tzv. „chytrých sítí“, v angličtině Smart Grids.

Technologie „chytrých sítí“ je de-facto formou automatického inteligentního dispečerského řídícího systému umožňujícího automaticky ovládat všechna klíčová technická zařízení v elektrizační soustavě, a to doslova od elektroměru v domácnostech, přes prvky elektrických stanic a vedení, po jednotlivá zařízení výrobních bloků a to v reálném čase na základě reálných dat z elektrizační soustavy. Z hlediska toku informací pak takový systém mnohem více připomíná globální propojenou informační síť, nežli tradiční elektrizační soustavu. Z hlediska stability sítě pak mohou být snáze provozovány distribuované energetické zdroje včetně obnovitelných zdrojů, microgrids, případně dynamického vzniku ostrovních provozů sítě.

Čidla, senzory a technologie, které tvoří „chytrou síť“, ve spojení s výkonnými matematickými modely, umožňují dynamicky kontrolovat stav elektrizační soustavy a zkrátit reakční doby potřebné pro rozhodování při řízení sítě v reálném čase.

Významný přínos se projevuje i v oblasti úspor energie, kdy koncoví spotřebitelé, domácnosti i podniky mohou lépe rozhodovat o své spotřebě energie. Vzhledem k novým možnostem efektivně soustavu řídit mohou „chytré“ sítě dokonce cenu energie pro koncové spotřebitele snížit (vzhledem k úspoře nákladů na systémové služby a regulační energii).

Více informací zde.

Lupa.cz: Blíží se konec Wi-Fi sítí bez hesla?

Blíží se konec Wi-Fi sítí bez hesla?

120na80.cz: Pálení žáhy: která jídla ne a co nás uzdraví?

Pálení žáhy: která jídla ne a co nás uzdraví?

Lupa.cz: Cimrman má hry na YouTube i vlastní doodle

Cimrman má hry na YouTube i vlastní doodle

Vitalia.cz: Tradiční čínská medicína a rakovina

Tradiční čínská medicína a rakovina

Vitalia.cz: Tesco nabízí desítky tun jídla zdarma

Tesco nabízí desítky tun jídla zdarma

DigiZone.cz: Světový pohár v přímém přenosu na ČT

Světový pohár v přímém přenosu na ČT

DigiZone.cz: Parlamentní listy: kde končí PR...

Parlamentní listy: kde končí PR...

DigiZone.cz: Numan Two: rozhlasový přijímač s CD

Numan Two: rozhlasový přijímač s CD

Podnikatel.cz: Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

Babišovi se nedá věřit, stěžovali si hospodští

DigiZone.cz: Funbox 4K v DVB-T2 má ostrý provoz

Funbox 4K v DVB-T2 má ostrý provoz

DigiZone.cz: Digi Slovakia zařazuje stanice SPI

Digi Slovakia zařazuje stanice SPI

Lupa.cz: Jak se prodává firma za miliardu?

Jak se prodává firma za miliardu?

Podnikatel.cz: Udělali jsme velkou chybu, napsal Čupr

Udělali jsme velkou chybu, napsal Čupr

DigiZone.cz: DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

DVB-T2 ověřeno: seznam TV zveřejněn

Vitalia.cz: 5 chyb, které děláme při skladování potravin

5 chyb, které děláme při skladování potravin

Podnikatel.cz: Tyto pojmy k #EET byste měli znát

Tyto pojmy k #EET byste měli znát

Podnikatel.cz: Letáky? Lidi zuří, ale ony stále fungují

Letáky? Lidi zuří, ale ony stále fungují

DigiZone.cz: Samsung EVO-S: novinka pro Skylink

Samsung EVO-S: novinka pro Skylink

Podnikatel.cz: Byla finanční manažerka, teď cvičí jógu

Byla finanční manažerka, teď cvičí jógu

Vitalia.cz: Tahák, jak vyzrát nad zápachem z úst

Tahák, jak vyzrát nad zápachem z úst