Mission possible: duży krok w stronę samonaprawiających się sieci w Finlandii

2013-05-06 - ABB oraz Fortum, przedsiębiorstwo energetyczne działające w krajach nordyckich, Rosji, Polsce oraz republikach bałtyckich, podjęły ważny krok w stronę samonaprawiających się sieci, uruchamiając pilotażową instalację w obszarze sieci energetycznej w południowej Finlandii. Dzięki innowacyjnemu rozwiązaniu ABB, praktycznie wszystkie zwarcia doziemne mogą zostać zlokalizowane, co wykazały szczegółowe próby systemu. Wcześniej było to niemożliwe.
Technologia i aplikacje ABB, które wykrywają zwarcia, są obecnie testowane w podstacji Masala. Testy wykazały, że dzięki rozwiązaniu zintegrowanej automatyki sieci oraz podstacji, większość zwarć w linii elektroenergetycznej może zostać zlokalizowanych i odizolowanych, a zasilanie w krótkim czasie przywrócone do sprawnych części sieci.



"Te wyjątkowe rozwiązanie w obszarze sieci inteligentnej jest dużym krokiem w stronę samonaprawiającej się sieci" - powiedział menedżer ds. rozwoju Antti Kostiainen z ABB.

"Do tej pory nie było możliwe zlokalizowanie w czasie rzeczywistym zwarć doziemnych w odizolowanych sieciach. Takie zwarcia były natomiast lokalizowane poprzez ręczne wyszukiwanie. Jak wykazały próby, nowy system znajduje zwarcia z prawie stuprocentowym prawdopodobieństwem" - powiedział Dick Kronman, menedżer ds. rozwoju z ABB. Prawie 70 proc. usterek w sieci dystrybucyjnej jest rezultatem zwarć doziemnych.

Kontrola dla zwarć przemijających doziemnych
Zwarcia doziemne w liniach napowietrznych to wyładowania elektryczne lub łuki elektryczne pomiędzy przewodnikiem a gruntem, zazwyczaj spowodowane przez przewrócone drzewo, zwierzę lub piorun.

Zdaniem Kronmana, rozwiązanie ABB jest wyjątkowe w tym sensie, że potrafi zlokalizować również krótkie zwarcia przemijające, które są nagminnie powodowane przez gałęzie, które spadają na przewodnik lub go dotykają w wyniku wiatru lub śnieżycy. Zwarciami przemijającymi doziemnymi zajmują się zazwyczaj reklozery – zasilanie jest przerywane na mniej niż pół sekundy i po tym czasie jest automatycznie przywracane. W społeczności, w której urządzenia elektryczne występują w bardzo dużej ilości, takie przerwy w zasilaniu wyrządzają wiele szkód.

Przedtem zlokalizowanie przemijających zwarć doziemnych było bardzo trudne, a jeśli zwarcia się powtarzały, zazwyczaj powodowały stałe odcięcie dopływu prądu. W rezultacie, zwarcia zmniejszały również jakość energii elektrycznej.

"W stanie idealnym zwarcie może zostać zlokalizowane nawet przed przerwą w dostawie prądu i nawet przed zarejestrowaniem zwarcia przemijającego. Dlatego też zwarcia trwałe można skutecznie przewidywać" - powiedział Kronman.

Duże próby systemu
Najnowsza technologia i aplikacje ABB zostały przetestowane na podstacji Fortum w mieście Masala. Przekaźniki podstacji zostały wymienione na najnowszą serię 615 przekaźników z rodziny Relion. Dodatkowo, zautomatyzowana sieć korzysta z komunikacji bezprzewodowej firmy Viola Systems.

Nowe rozwiązanie przeszło wiele prób w czerwcu, kiedy to wprowadzono 100 różnego rodzaju zwarć na obszarze sieci Mesala, z czego 97 proc. stanowiły zwarcia doziemne. Zwarcia zostały wprowadzone w czterech miejscach: w pobliżu podstacji, w połowie długości pola rozdzielczego oraz na samym końcu pola.

"Jesteśmy teraz w stanie zlokalizować zwarcie z dokładnością co do 1-2 kilometrów, co jest wystarczające dla operatorów sieci, aby znaleźć odpowiedni obszar, który należy odizolować" - twierdzi Kostiainen.

Rejon sieci Porkkalanniemi w Kirkkonummi jest wymagający: okolica jest wietrzna i podatna na burze, a ponadto nie jest łatwo zainstalować podziemne okablowanie na skalistym terenie. Celem firm Fortum i ABB jest znaczne zwiększenie jakości dostarczanej energii elektrycznej w porównaniu do obecnej sytuacji.

Od badań do produktów
Według Dicka Kronmana, sukces prób systemu w Masala to godny uwagi krok w stronę samonaprawiających się sieci i dowód, że wdrażanie sieci inteligentnych cały czas trwa. System jest obecnie testowany. Długoterminowym celem jest, aby system automatycznie lokalizował zwarcia, izolował je i przywracał zasilanie do pozostałej części sieci.

System opiera się na standardzie IEC61850, a sieć jest izolowana bez kompensacji ziemnozwarciowej. W kolejnym etapie ABB będzie pilotować rozwiązanie dla skompensowanych sieci wraz z firmą Fortum.

Projekt pilotażowy jest elementem 5-letniego programu badawczego o nazwie "Sieci Inteligentne i Rynek Energii, SGEM", fundowanego przez TEKES, Fińską Agencję Funduszy dla Technologii i Innowacji, i koordynowanego przez CLEEN Oy, inteligentną sieć badań i technologii.

"Próba terenowa udowodniła, że system i nowe algorytmy naprawdę działają. ABB zdecydowała się na wprowadzenie do produkcji technologii wykorzystanych w projekcie pilotażowym. W przyszłości będziemy je oferować jako produkty komercyjne, które mogą w oczywisty sposób poszerzyć rozwiązania dla sieci" - twierdzi Kronman.

Presja ze strony społeczeństwa, aby zwiększyć niezawodność dystrybucji elektryczności stale się zwiększa. Władze nadzorujące tworzą modele, które zachęcają operatorów sieci do zmniejszania przerw w dostawach prądu.

Samonaprawiająca się sieć
Nie wymyślono jeszcze takich swego rodzaju magicznych sztuczek, które sprawiłyby, że sieć naprawiałaby się sama. Działania „samonaprawcze” odnoszą się w tym przypadku do wznowienia przesyłu energii elektrycznej. Samonaprawiająca się sieć lokalizuje miejsce zwarcia, izoluje je za pomocą najbliższych wyłączników i przywraca zasilanie gdzie indziej w sieci. Takie działanie wymaga określonej infrastruktury sieci, tj. zasilania wspierającego, automatyki sieci oraz dokładności w lokalizowaniu zwarć.

Szukaj



SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI