Внедрение системы Smart Grid

Внедрение системы Smart Grid

Аннотация: В настоящее время развитие интеллектуальных сетей является актуальной задачей. В человеческой жизни энергия может быть определена как основной фактор существования. Ход исторического становления общества напрямую связан с природой использования энергии. Тепловая энергия огня, ветра, водяных мельниц, домашних печей, паровых двигателей, электрогенераторов. Социально-экономическое развитие человечества неотделимо от развития "энергетического мышления". Целью данной работы является рассмотрение различных аспектов возможного внедрения энергетической сети Smart Grid. Материалы и методы. Поставленная задача была решена с использованием следующих методов теоретических исследований: системный анализ и синтез. Результаты. В статье изложены преимущества "умной" сети перед традиционной энергосистемой. Приводятся обоснованные аргументы в пользу развития энергосистемы будущего. Выводы. Реализация концепции Smart Grid в нашей стране реальна сегодня без глобальных затрат на модернизацию существующей энергосистемы. Россия имеет все шансы создать новую энергосистему в сжатые сроки.

Ключевые слова: энергетика, интеллектуальные сети, Smart Grid

"Умные сети" - это электросети, отвечающие будущим требованиям энергоэффективности и рентабельной эксплуатации энергосистемы за счёт согласованного управления и современной двусторонней связи между элементами энергосистемы, электростанциями, накопительными источниками и потребителями.

- SMART GRID - это автоматизированная сеть производства, передачи и потребления электрической энергии;

- SMART GRID - это система S.M.A.R.T., т.е. она способна осуществлять самоконтроль и отчетность как по каждому участнику сети (его состоянию, потребностям и т.д.), так и предоставлять полную информацию о производимой и передаваемой электроэнергии во всех ее аспектах: эффективности, потерях или экономической выгоде;

- SG также повышает надежность сети, обеспечивая незаметный для потребителя переход на другой источник в случае отказа основного источника. Так как надежность отдельных сетей электроснабжения уже достигает 99,97%, использование SG способно гарантировать бесперебойное электроснабжение 24 часа в сутки, 7 дней в неделю;

- SG повышает "производительность" сети в целом за счет снижения потерь в проводах и оптимального распределения нагрузки, установления эффективных (более коротких) маршрутов подключения для крупных потребителей.

На пути внедрения "умной" энергетики в нашей стране есть препятствия, в первую очередь это сложность самой системы. Необходим тонкий подход к требованиям и потребностям потребителя, который заставляет учитывать индивидуальные особенности всех элементов сети. В то же время внедрение усложняется отсутствием единых стандартов и норм, которые еще не сформировались. Не облегчает процесс и большое количество регуляторов и процедур, необходимых для получения сертификатов и разрешений. Другая группа препятствий носит чисто технический характер. Чисто технические проблемы, такие как отсутствие доступных надежных и эффективных хранилищ энергии или безопасность и защита частной информации, передаваемой по сети, остаются нерешенными. По мере того как электросеть становится все более автоматизированной и внедряются новые коммуникационные технологии, возрастает и вероятность кибератак в сети. Основываясь на опыте работы в других областях, производители компонентов Smart Grid к настоящему времени увеличили инвестиции в новые технологии, способные отразить кибератаки в электросетях.

К 2030 году Россия планирует заменить устаревшие электросети "умными" сетями (рис. 1). "Умные сети" должны обеспечить потребителей надежным и рентабельным энергоснабжением, а также предоставить поставщикам электроэнергии рынок, свободный от государственной монополизации.

[pic 1]
Рис 1. План  внедрения [4]

Суть проекта заключается в установке на всех узлах энергосистемы интеллектуальных устройств управления, которые будут интегрированы через магистраль связи с центрами обработки данных и автоматизированными системами управления (АСУ), интегрирующими на технологическом уровне энергосистемы, потребителей и поставщиков электроэнергии в единую автоматизированную систему. Система с активно-адаптивной сетью будет автоматически обнаруживать обрывы в сети и изменять ее работу для предотвращения возникновения неисправностей и аварий [2]. Также "умная" энергосистема позволит интегрировать любые источники энергии, в том числе пульсирующие (газопоршневые установки, ветряные электростанции). Реализация проекта "Умная сеть" также должна создать комфортные условия для энергопользователей. Потребителю будут предоставлены новые возможности для самостоятельного взаимодействия с энергосистемой. Появится возможность выбора тарифа, возможность планирования своего энергопотребления через мультитарифные счетчики, но кроме того, при соблюдении определенных условий, потребитель сможет сам продавать энергию, которая будет производиться его солнечной панелью или ветряной турбиной.

...