141
энергообъектами повсеместно, на основе беспроводной связи
или по линиям на основе
PLC-технологии второго поколения.
Евросоюз дает следующее определение: Smart Grid – это интеллектуальные
электрические сети, удовлетворяющие требованиям энергоэффективного и экономичного
функционирования энергосистемы за счет скоординированного управления и при помощи
двусторонних коммуникаций между элементами электросети, электростанциями,
аккумулирующими источниками и потребителями.
Концепция Smart Grid включает в себя следующие элементы: обеспечение
автоматизированного учета энергоресурсов, интеллектуальная защита, включение в сеть
распределенной генерации энергии альтернативных источников, использование
электромобилей [3].
Создание интеллектуальных электрических сетей – общемировая тенденция. Работы
в этом направлении ведутся в США, Европе, Японии, Индии, Китае. Евросоюз
разрабатывает концепцию «Европейская электрическая сеть будущего» [2].
Следует помнить, что Smart Grid - это концепция инновационного преобразования
электроэнергетики в целом, а не отдельных ее функциональных
или технологических
сегментов, для повышения надежности работы оборудования, возможности
контролировать его на расстоянии.
Интеллектуальная электрическая сеть – это часть полностью автоматизированной,
саморегулирующаяся и самовосстанавливающаяся энергосистемы, она обеспечивает
эффективное управление потреблением и транспортом электроэнергии. Сеть включает в
себя технический, аппаратный и программный комплексы.
Основными принципами, на которых базируется технология «Smart Grid» являются
наблюдаемость, автоматизация, контролируемость, интеграция.
ИЭС
оснащается
современными
системами
автоматизации
управления
нормальными и аварийными режимами работы с использованием мощных компьютерных
средств и единой сети связи для управления и оценки состояния режимов работы ИЭС.
Энергосистема называется «умной» потому, что у нее активно меняются параметры
в зависимости от изменяющегося режима потребления, что заложено в
алгоритмы реакции
на эти изменения, то есть адаптивны. Создание такой электрической сети позволит
повысить системную надежность электросетевого комплекса, получать технико-
экономический эффект, снизить капиталовложения в строительство новых объектов, а
также гибко регулировать перетоки мощности, обусловленные изменением генерации и
потребления. Для интеллектуальной электрической сети характерны более низкие потери
электроэнергии при ее передаче и уменьшение влияния объектов энергетики на экологию.
Например,
стратегическая
задача
Евросоюза
«20-20-20»
в
области
энергоэффективности в долгосрочном плане означает обеспечения к 2030 году
соответственно: 20% сокращение выбросов CO2, 20% экономия энергии и обеспечение 20%
возобновляемой энергии в энергобалансе. Германия в своих планах идет дальше и наметила
заменить на 50% расход углеводородных источников к 2050 году. Решение такой задачи
без интеллектуальных электрических сетей и применения низкоуглеродных технологий
невозможно.
Интеллектуальные электрические сети представляют собой уникальный рынок для
мировой экономики, емкость которого на ближайшие 10-15 лет составит 200 млрд долларов
в год. Прогресс в модернизации электрических сетей в ближайшей перспективе ожидается
не меньший, чем скачок в технологии телекоммуникаций.
Из вышеприведенного определения можно выделить следующие свойства
интеллектуальных сетей:
- объединение потребителей в информационную сеть с использованием
современных информационных и коммуникационных
технологий для разумной
координации (это означает, особенно для распределительных сетей, появление новых
участников рынка, которые осуществят такое объединение);
142
- обеспечение свободного от дискриминации доступа к сетям всех видов генерации
электрической энергии и возможность развития рынка электроэнергии;
- обусловленность гибкости электроснабжения за счёт сетевой интеграции
генерации различных мощностей и технологий, надёжное управление;
- гарантия максимальной доли возобновляемых и малых источников энергии в
энергобалансе и содействие надёжному и экологически оптимальному производству
электроэнергии;
- возможность участия конечных потребителей в рынках электроэнергии благодаря
динамичным тарифам и более полной информированности клиентов о реальном
потреблении и сопряжённых с ним цен, за счёт
регулируемых нагрузок;
- достижение оптимальной надёжности и экономичности электроснабжения,
минимального влияния на окружающую среду.
Новые технологии способны наделять сеть такими свойствами, как самодиагностика
и самовосстановление, когда в автоматическом режиме выявляются наиболее слабые
участки сети либо аварийно опасные элементы и схема сети, которые автоматически
перестраивается таким образом, чтобы избежать аварии. В перспективе в электрических
сетях появится оборудование, созданное на базе технологий высокотемпературной
сверхпроводимости, а также инновационные технологии и устройства, которые позволят
ограничивать уровни тока короткого замыкания до требуемых уровней.
Интеллектуальные электрические сети - это сети с большим числом цифровых
контроллеров и специализированным программным обеспечением. В
отличие от
современных систем энергоснабжения, когда электричество передается потребителю от
станции без возможности обратной связи, в интеллектуальных сетях потребители могут в
реальном времени сообщать о своем состоянии источнику энергии. Построение
энергосистемы с интеллектуальной сетью позволит уменьшить потери электрических сетях
до 25%.
На рис. 1 приведена структура интеллектуальной электрической сети с беспроводной
связью.
Do'stlaringiz bilan baham: