ЕНЕРГИЯ - Списание за оборудване, технологии и инженеринггодина V, брой 4, 2013

Smart Grid проекти

Част III

Smart Grid проекти

В предишните издания запознахме читателите на списание ЕНЕРГИЯ с някои от по-мащабните Smart Grid проекти, развивани в Европа. В тази статия ще разгледаме още няколко проекта на европейски държави. Също така ще насочим вниманието и към проекта за дистанционно управляеми подстанции за Smart-City Chilectra, с което излизаме от европейските граници.

Проектът New Thames Valley Vision (NTVV) е предаден за изпълнение на Scottish and Southern Energy Power Distribution (SSEPD) от енергийния регулатор OFGEM във Великобритания. В този проект Honeywell работи по решение за интелигентна мрежа, която ще свързва до 30 големи търговски и промишлени сгради в района на долината на Темза западно от Лондон, както и временно намаляване на консумацията на електроенергия, когато всички използват шпайкове. Това ще помогне да се намали вероятността за бъдещо затруднение при преноса и разпределението, тъй като расте върховото търсене на енергия. То също така ще даде възможност на собствениците на сгради да намалят разходите си за използване на енергия, сметки за комунални услуги и на емисиите на въглероден диоксид.

Honeywell ще инсталира технология за автоматизиран отговор на търсенето (Auto DR) в избрани съоръжения. Едно електроразпределително дружество ще работи с тези клиенти за правилно разпределяне на върховото потребление на електроенергия и за понижаване на напрежението на локалните мрежи и подстанции, които са с близък капацитет - създаване на по-силна, пъргава мрежа, без прекъсване и разходи, които понякога съпровождат големи инфраструктурни подобрения. Проектът се основава на успешната демонстрация на Auto DR в Брекнел, Англия, където Honeywell доказа, че търговска сграда може бързо да свали до 45% от своя електрически товар по време на пиковите часове. В резултат на пилотния проект, SSE бе вдъхновена да разшири използването на технологията. Honeywell очаква пълномащабния проект да даде възможност на едно ЕРП да отреже около 10MW от използваната енергия когато е необходимо.

Според Honeywell, интелигентните мрежи са от съществено значение за балансиране на търсенето и предлагането по възможно най-ефикасния и устойчив начин. Но ЕРП също трябва да се свържат с клиентите си по нови начини и Auto DR създава тези връзки. Той е достатъчно гъвкав, за да отговори на голямото разнообразие от енергийни предизвикателства – от ежедневните въпроси, свързани с претоварването на мрежата, до прекъсвания, произтичащи от микро-генераторите.

Honeywell използва няколко технологии в своето портфолио, включително предложения от компаниите на Honeywell Akuacom и Tridium, за да свърже SSE със сградите на ЕРП мрежата ниско напрежение в Bracknell. Автоматизираният сървър за отговор на търсенето от Akuacom позволява на ЕРП да предупреждават клиентите, когато се очаква използването на енергия да достигне своя връх и да създаде на претоварване на мрежата. На всеки обект контролерът от Tridium NiagaraAX ще помогне за автоматизиране на стратегиите за разпределяне на натоварването по време на тези периоди. Контролерът "слуша" сигнали от сървъра и комуникира със системата за управление на сградата, която след това прави краткосрочни промени въз основа на параметрите, които клиентът определя предварително - например, изключване на осветление или асансьори, или циклично включване и изключване на оборудване.

В световен мащаб, делът на използваната в сградите електроенергия е повече от 70%. Auto DR позволява на ЕРП да се обадят на търговските обекти, които автоматично да намалят потреблението си по време на върхово потребление, намалявайки натоварването на електрическата мрежа. Операторите на сгради работят с енергиен експерт като Honeywell за разработването на специални стратегии за намаляване на използването на енергия, сметки за комунални услуги и на емисиите на въглероден диоксид. ЕРП от своя страна са в състояние да облекчат натоварването на мрежата, предизвикано от нарастващото търсене и да го прехвърлят към оборудването за пренос и разпределение. Преобладаваща алтернатива е да се заменят или подсилят подстанциите, електрическите кабели и свързаното с тях оборудване, което изисква значителни капиталови вложения и строителство в силно развитите градски райони. Предишните програми за реагиране на търсенето са били предимно ръчни и тромави за иницииране, в резултат операторите на сгради трябваше да отделят необходимите ресурси, за да участват и ЕРП не могат да разчитат на логичен отговор. Технологиите на Akuacom и Tridium са в състояние да си взаимодействат с почти всяка сградна система, осигурявайки надеждно намаление на потреблението с минимална входяща информация. Това е така, защото решението се основава на отворени, индустриални стандарти

В допълнение към осигуряването и прилагането на технологията, Honeywell ще предлага консултантски и инженерингови услуги, за да помогне на клиентите да развиват стратегиите за разпределяне, търсейки начини за кратко намаляване на потреблението на енергия с минимално въздействие върху операциите. Honeywell също така ще проучи възможностите за намаляване на потреблението ден за ден, което ще помогне на участниците да намалят оперативните си разходи и въздействието върху околната среда, както и да са в съответствие със задължението за намаляване на емисиите.

ALSTOM: Софтуерна платформа за мрежов проект в Ница
Демонстрационният проект Nice Grid, разработен с помощта на ERDF, френски оператор на разпределителна система, намиращ се в град Ница (Южното крайбрежие на Франция), има за цел разработването на няколко микро мрежи с интегрирани възобновяеми енергийни източници и съхранение на електроенергия. Обхватът на проекта включва масивно местно производство на фотоволтаици (2-3MWp) и значително използване на съхранение на енергия (2MW). Свързвайки около 1500 клиенти, основната полза за околната среда е интеграцията на много висок процент от местни възобновяеми енергийни източници и намаляване на емисиите на парникови газове. С цел да се осигури оптимизирано управление на енергията и повишена енергийна автономия, региона осигурява само 40% от електроенергията, която консумира.

Alstom допринася чрез платформи за наблюдение на ниво разпределителни интелигентни мрежи, направлявайки и координирайки всички ресурси в микро мрежи. Компанията представя в този проект своята IDMS/DERMS платформа за интелигентни мрежи, която свързва интелигентни домове, интелигентни сгради, хранилища на енергия и значително количество слънчеви фотоволтаични панели, като ги събират в една интегрирана микро мрежа. Този проект дава възможност за по-добро управление на потреблението на енергия на микро мрежата и го свързва към основната мрежа за разпределение на ERDF.

Интегрираната система за управление на разпределението (IDMS) на Alstom изпълнява общите цели на интелигентното разпределение, като осигурява платформа с централизирана информация, събиране и анализ – сърцето на електрическите манипулации в разпределителната мрежа. Чрез предлагане на готово, интегрирано решение със SCADA, DMS и OMS функционалност, IDMS платформата на Alstom намалява сложността на интеграцията и разходите за внедряване.

IDMS платформата на Alstom може да играе централна роля за осигуряване на повишена ситуационна осведоменост при електрическата разпределителна мрежа и инфраструктурата за интелигентно измерване. Способността за едновременно анализиране на традиционната разпределителна мрежа и информацията от интелигентно измерване опростява значително прогнозирането на прекъсване на процеса на възстановяване. Възникващите внедрявания на ресурси като вятър, слънце, устройства за съхранение на енергия и бъдещото използване на милиони електрически превозни средства в отговор на търсенето ще бъде възможно чрез анализ и контрол на възможностите, предвидени в IDMS/DERMS (Система за управление на разпределени енергийни ресурси) на Alstom.

Освен това, платформата включва автоматично преконфигуриране на извода и функции по управление на реда за превключване, за бързо превключване на схемата за изолиране на повредите, оптимално възстановяване на здравите участъци от мрежата и промяна на конфигурацията на мрежата за облекчаване на претоварването, смущения в напрежението и дисбаланс на изводите. Това намалява сложността на превключване и потенциалните човешки грешки, докато се повишава безопасността на екипа.

В основата на IDMS платформата на Alstom стоят модерен анализ на мрежата и функции за оптимизация на трифазни небалансирани системи, осигурявайки прецизна оценка на състоянието и минимизиране на загубите. Интегрираната функция за контрол на напрежението/реактивната мощност (IVVC) намалява пренасянето на реактивна мощност и осъществяване на целите за намаляване и запазване на напрежението (CVR). IVVC също е в състояние да работи в напълно автоматичен режим, включвайки данни от интелигентни електромери, за да се разшири обхвата на областта за наблюдение и контрол, предвидени от SCADA. IVVC прави активно заявки за измерване на напрежения в почти реално време от малък набор от интелигентни измервателни уреди на всеки извод, за да се провери, че съществуващите напрежения не са твърде близо до оперативните граници преди да издаде нови команди за контрол. Освен това се използват AMI данни от инициализирането на аларми на ниско напрежение, които се отчитат като изключителни съобщения. Те информират IVVC функцията, когато измерената стойност се приближава до ниска граница на напрежението и осигурява предупреждение за IVVC, че не трябва да се извършва по-нататъшно намаляване на напрежението за даден район.

Ormazabal: дистанционно управляеми подстанции за Smart-City Chilectra
Chilectra е голяма електроразпределителна компания в Чили, покриваща 33 града в района, в който се намира и столицата Сантяго. Проектът "Smart-City Chilectra" стартира с цел "интегриране и тестване на бъдещите технологии, комбинирайки иновации, ефективност и устойчивост."

Водещи при Smartcity Сантяго са рационалното използване на енергия, подобряването на оперативната ефективност и експлоатацията на мрежата, управлението на потреблението и намаляване на емисиите на CO2 и други въздействия върху околната среда. За тази цел ще бъдат разработени пет групи технологии. Първата е общественото осветление – проекти за улично осветление с LED технология с дистанционно затъмняване. Следващата са електрическите превозни средства – инсталиране на станции за зареждане и включване на електрически автобуси и/или таксита. Тя включва също и интелигентни измервателни уреди – инсталирането им, услуги за отдалечено измерване и мрежово измерване. Автоматизацията на мрежата включва мониторинг на мрежите на високо и средно напрежение и разпределителните трансформатори, управление на разпределеното производство и автоматизация на разпределението. Петата група включва екоенергията и енергийната ефективност, монтажът на соларни системи за затопляне на вода, фотоволтаични и други разпределени системи за производство на електроенергия.

За проекта "Smart-City Chilectra", компанията Ormazabal е предоставила своите първи дистанционно управляеми подстанции НН/СрН. Първата доставка включва 35 шкафа CGMCOSMOS със защита ekorSYS и устройства за измерване и контрол. Системата CGMCOSMOS се състои от широка гама на компактни (RMU) и модулни шкафове с SF6 изолация, която позволява всякаква електрическа конфигурация на разпределителната мрежа за средно напрежение до 27kV (IEEE). Тази система се е развила от системата CGM-CGC и следва същата философия, разработена от компанията Ormazabal преди 20 години. Шкафовете предлагат лесна интеграция на устройства за защита, контрол, комуникация и телеуправление.

Устройството за интелигентно управление на разпределението ekorGRID е част от присъединените функции за телеуправление и контрол на мрежите ниско напрежение, с необходимите комуникации на трансформаторни подстанции. То дава възможност за връзка между диспечерския център и най-различни устройства за мониторинг и автоматизация. Инсталирано е във връзка с компактното устройство за телеуправление ekorUCT. Интелигентното устройство може да събира и обработва информация от клиентите на ниско напрежение, могат да се измерват и управляват електрически променливи на СрН, потреблението на НН и аларми от трансформатора, подстанцията и електропроводите. То също така включва автоматизирани функции за мрежата СрН. Компанията Ormazabal също така развива трансформаторна подстанция с междинна система за съхранение на енергия за презареждане на електромобили.

До сега в проекта "Smart-City Chilectra" в Сантяго са използвани различни интелигентни технологии за преносната мрежа, включително 100 пилотни интелигентни електромера в три области на града, четири станции за зареждане на електромобили, три фотоволтаични системи, онлайн мониторинг на високоволтови линии, подстанции и подземни кабели и автоматизирани товарови прекъсвачи на изводите СрН. Част от успешно постигнатите резултати от пилотните интелигентни електромери, които са демонстрирани са 99% ефективност на предаване на данни, дистанционно изключване/ повторно включване и програмиране на времето за употреба на тарифите.