Организационно-технические основы для создания активно-адаптивных сетей в электроэнергетике

Современная активно-адаптивная сеть – это совокупность подключенных к генерирующим источникам и потребителям линий электропередачи, устройств по преобразованию электроэнергии, коммутационных ап-паратов, устройств защиты и автоматики, современных информационно-технологических и управляющих систем, источников генерации, в том числе использующих возобновляемую энергию [3]. Данный комплекс выдает инфор-мацию о текущем состоянии оборудова-ния, организует адаптивную реакцию сис-темы в реальном режиме времени на раз-личные возмущения, обеспечивая тем са-мым надежное энергоснабжение потреби-телей, энергоэффективность и устойчи-вость функционирования электроэнерге-тических систем в целом.
Отметим, что появление новой кон-цепции «умной» сети инициировало воз-никновение ряда новых проблем. Напри-мер, если объем производимой электро-энергии превышает локальные потребно-сти, поток энергии может изменить на-правление, чтобы скомпенсировать недос-таток энергии в соседней зоне. Данная проблема усиливается, если распределен-ные источники энергии расположены на достаточном отдалении от основных по-требителей. Автоматизированная система, управляющая такими сложными ситуа-циями, должна иметь доступ к средствам динамического изменения всей сети в ре-альном масштабе времени. Более того, эта автоматизированная система должна быть достаточно интеллектуальной, чтобы ра-ботать с профилями генерации, которые могут изменяться в зависимости от пого-ды или времени суток (например, в случае ветровых и фотоэлектрических генераторов). В результате поток и направление передачи энергии будут постоянно изменяться в отличие от относительно стабильного однонаправленного потока энергии в современных распределительных сетях.
Следует учитывать, что современные методы управления сетями опираются в основном на централизованную систему SCADA (диспетчерского управления и сбора данных), которая регулярно собира-ет данные замеров, выполняемых в теле-метрических точках распределительной сети. При этом традиционная инфраструктура систем SCADA рассчитана на сбор данных раз или два в минуту и на передачу команд управления по мере необходимости. Однако такая малая скорость недостаточна для более сложных сетей с распределенной генерацией.
Функции, необходимые для управле-ния сетями с учетом новых алгоритмов активно-адаптивного управления, подоб-ны функциям, имеющимся в современных системах управления энергосистемами (EMS), например, анализ потока распре-деления и прогнозирование генерации, которые теперь придется использовать на локальном уровне. Наряду с этим, важно то, что вместо пассивной реакции на со-бытия в распределительной сети активная сеть должна прогнозировать возможные события и принимать упреждающие меры на основе этих данных. При этом реализа-ция новых технических решений, заме-няющих применяемые в настоящее время технологии, может вызвать существенные проблемы, обусловленные совместимо-стью нового и эксплуатируемого обору-дования, технологий, а также затратами на обслуживание, которые трудно преду-смотреть без практической реализации пилотных проектов [2].