Моніторинг і аналіз в електромережах

Вимоги до децентралізованого виробництва енергії

Завдання постачання електроенергії з часом змінюються: чим далі просувається процес переходу на альтернативні відновлювані джерела енергії, тим більше електроенергії поставляється в мережу з таких джерел як сонце і вітер. Найчастіше така електроенергія поставляється децентралізованими виробниками. Таким чином, щоб підтримувати постійне та  надійне енергопостачання, енергосистема повинна компенсувати локальні зміни ситуації з боку генерації та навантаження. Для цього інтелектуальні мережі, так звані Smart Grids, за допомогою інформаційних та комунікаційних технологій в майбутньому будуть поєднувати виробників, зберігачів інформації, споживачів електроенергії та координувати їх. При цьому особливі вимоги формує зростаючий сегмент споживачів, які одночасно є і виробниками і децентралізовано поставляють сонячну і вітрову електроенергію. Вони беруть на себе все більшу частку по генерації, проте їх внесок обмежений по стабілізації напруги і забезпечення контролю електроенергії. «Ось чому нам потрібні концепції оперативного управління, які не тільки забезпечують оптимальне використання транспортних потужностей енергосистеми, а й забезпечують високу якість енергопостачання», - говорить керівник проекту доктор Хейко Маас з Інституту автоматизації та прикладної інформатики (IAI) KIT. «Основою для цього є детальне моделювання і дані вимірювань, отримані в онлайн-режимі з мережі з високою роздільною здатністю».

Безперервний запис даних

Під його керівництвом дослідники IAI розробили електричний реєстратор даних для моніторингу та аналізу електричних мереж. Пристрій може бути встановлено поруч зі споживачем або на промислових підприємствах, він точно реєструє напругу і струм навантаження в мережі. Завдяки наявності буферного джерела живлення запис триває навіть при відключенні напруги. EDR може тривалий час синхронно  і безперервно записувати три канали напруги (три фази) і чотири каналу струму (три фази плюс нейтраль) з роздільною здатністю 16 біт і частотою дискретизації до 25 кГц. Зазвичай 4 ТБ пам'яті даних досить для запису протягом восьми тижнів при такій роздільній здатності. За допомогою GPS-синхронізації всі отримані дані з розподілених точок вимірювання можуть бути впорядковані за часом. Функціонально це можна уявити як запам'ятовучий осцилограф з часовим розподілом. Якщо в наявності є потужне мережеве обладнання, то всі дані вимірювань, отримані з високою роздільною здатністю, можуть постійно зберігатися в базі даних для подальшої обробки. Також альтернативою для запису даних протягом восьми тижнів є локальне кешування.

EDR являє собою графічний інтерфейс користувача з підтримкою сенсорного вводу, який дозволяє контролювати запис, а також відображати семпли і розраховані дані (середньоквадратичні значення, частоту, мінімальні і максимальні значення гармонік і т.д.). Пристрої можуть використовуватися окремо як, наприклад, для діагностики проблем якості електроенергії, а також в комбінації; в останньому випадку головний інтерфейс моніторить і контролює всі пристрої. Також можливе відображення в реальному часі розрахованих значень характеристик окремих вимірювальних пристроїв. Спільне функціонування разом з безперервною записом дозволяє детально вивчити поширення збоїв та їх історію. 

«У майбутньому EDR буде також використовуватись для моделювання на основі вимірів сегментів мережі і обладнання», - заявляє керівник проекту доктор Хейко Маас. «Це може допомогти значно поліпшити якість моделей систем і, отже, контроль інтелектуальних мереж».

джерело  www.etz.de