E-metr: Zbraň pro válku s výpadkem proudu
Technické parametry elektronických měřičů jsou dnes definovány zcela zastaralými normami. Tyto normy neodrážejí současný stav poznání a skutečný stav napájecí soustavy. Evropští byrokraté zavádějí úspory na základě zavádění inteligentních elektroměrů, ale zcela nezohledňují způsob připojení k rozvodu koncového uživatele. Pod tlakem sankcí za neplnění smělých plánů bruselské směrnice 2020 začala spousta energetických společností zavádět navrhované standardizované interoperabilní systémy (PRIME, G3-PLC).
Toto řešení sice může nahradit nutnost ručního odečtu měřidel, ale skutečné potřeby podniků veřejných služeb nevyřeší.
Komunální služby musí čelit následujícím výzvám:
- V elektrické síti jsou masivně instalovány spotřebiče, které generují vysoké spektrum harmonických napětí a proudu.
- Vliv stochastické výroby roste v důsledku vysokého podílu výroby z obnovitelných zdrojů.
- Pronikání výroby do oblasti distribuce vede k růstu toků energie
- Instalace velkokapacitních obnovitelných zdrojů na pozadí nedostatečně vybudované přenosové soustavy.
Výše uvedené body jsou největší hrozbou a příčinou výpadků proudu. Otázkou samozřejmě není, zda nastanou, ale kdy a zda jsme schopni proti tomuto jevu a jeho dopadům bojovat.
Potřeba pokročilého měření
Je zřejmé, že spotřebovaná i vyrobená energie je složitý systém. Je proto nezbytné, aby bylo realizováno měření dodávek a spotřeby. Měření základních harmonických proto nebude dostačující.
Všechny elektronické měřiče je nutné vybavit odpojovači. Cílem není úplně odpojit zákazníka (i kdyby to bylo možné), ale regulovat (omezit) spotřebu, zejména v krizových obdobích, kdy je nedostatek energie. Proto je v zájmu minimalizace dopadů výpadků nutné zavést ostrovní režim.
Zabezpečení komunikací a kybernetické bezpečnosti
Pokud je elektronický měřič ovládán dálkově a je vybaven výkonným prvkem (odpojovačem), je nezbytné zabezpečit komunikaci před kybernetickým vniknutím nebo rušením. Systém zásobování elektrickou energií je se svou životně důležitou funkčností pro společnost jedním z nejzranitelnějších vůči kybernetickým útokům.
Elektroměr s odpojovačem je velmi silným nástrojem pro prevenci výpadků, pokud je kombinován s frekvenčním relé. Toto relé sleduje změny frekvence elektrické energie v reálném čase (v milisekundách) a může na změny okamžitě reagovat.
Frekvence je hlavním ukazatelem stavu nouze. Odpojení zátěže nebo připojení v krizové situaci může zastavit rozsáhlý výpadek, respektive snížit jeho dopady.
Prostřednictvím sledování směru toku energie (spolu se zvýšením napětí) jsme schopni regulovat zákazníka (s případným odpojením), aby zbytečně nezatěžoval stabilitu napájecí soustavy. Získáváme tak nástroj, který může velmi účinně pomoci se stabilizací elektrické sítě.
Zákazník jako klíčový hráč
Není pochyb o tom, že musíme myslet na zákazníka jako na nedílnou součást systému dodávek energie. Každá domácnost je potenciálním partnerem z hlediska okamžité spotřeby, a co je důležitější, s možností akumulace.
V tomto okamžiku by měl e-metr začít fungovat jako domácí rozvaděč, který dokáže optimálně řídit domácí akumulaci.
V neposlední řadě je nutné mít domovní rozvaděče, pokud je domácnost vybavena fotovoltaickým napájením. Tato funkce má za cíl optimalizovat tok energie u zákazníka a je dokonale vhodná pro implementaci do elektronického elektroměru. Všechny potřebné prvky (měření, řízení zátěže, komunikace, zobrazení atd.) jsou již realizovány v e-metru.
Výměna dat a vyhlídky do budoucna
Výměna dat mezi elektronickým měřičem a vnějším světem je zásadní. Je tedy nutné zaměřit se také na efektivitu přenosu dat.
Přestože současné standardizované interoperabilní e-metry nejsou schopny zajistit funkčnost domovního rozvaděče (a už vůbec ne přispět ke stabilizaci napájecí soustavy ), již dnes se objevují nová řešení, kde popsané vlastnosti nejsou pouze v sexy podobě prezentace PowerPoint.
Lze říci, že tyto funkce jsou realizovány ve fyzické podobě, i když v podobě jednotlivých zařízení (v případě frekvenčního relé i v legislativní podobě). Integrace do jedné platformy (do jednoho e-metru) také existuje, pro rozšíření je zde pouze jeden omezující faktor: vyšší cena. Pokud si však utility plně uvědomí všechny pozitivní dopady instalace těchto e-metrů, nebude cena v budoucnu překážkou.
Závěr: Budoucnost elektronických měřičů
Elektronické měřiče se musí vyvíjet nad rámec zastaralých norem, aby řešily moderní výzvy v oblasti dodávek energie. Díky rozšířeným měřicím schopnostem, zabezpečené komunikaci a integraci frekvenčních relé mohou sloužit jako výkonný nástroj pro prevenci výpadků a stabilizaci sítě.
Jakmile si energetické společnosti uvědomí dlouhodobé přínosy, investice do těchto pokročilých elektronických měřičů se stanou spíše nevyhnutelností než volbou.