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

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki2 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki3 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:

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki4 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki5 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki6 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).

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki7 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki8 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,

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki9 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki10 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki11 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki12 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki13 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).

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki14 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.

Jerzy S. Zieliński, Katedra Informatyki15 Znaczenie rozdzielczych sieci inteligentnych w rozwoju SG Dzi ę kuj ę za uwag ę