Энергетические системы — В ожидании темноты
Энергосистемы Центральной Европы систематически сталкиваются с критическими ситуациями. Огромная деформация рынка электроэнергии (государственное субсидирование возобновляемых источников, импорт дешевого угля из США из-за использования сланцевого газа) приводит к многочисленным негативным последствиям. Современные газовые и угольные источники энергии, а также (что удивительно) ядерные реакторы часто находятся за чертой экономической рентабельности.
Каковы экономические последствия рыночных искажений?
Такая ситуация приводит к неожиданным результатам. Один из них — продолжающееся использование уже изношенных источников бурого угля без снижения выбросов. Второй — производство электроэнергии на непредсказуемых источниках. Добавим сюда бессмысленные субсидии, которые уводят деньги из нужных проектов, и получим описание энергетики Центральной Европы. Позже можно добавить положительное влияние субсидий на развитие и производство фотоэлектрических панелей (в том числе в небольших установках, что способствует энергонезависимости потребителей).
Все вышеперечисленные факты создают огромную напряженность в поддержании равновесия между производством и потреблением электроэнергии. Мы являемся свидетелями необратимых изменений, которые постоянно модифицируют требования к современной энергетике. Однако внешнее политическое вмешательство, приведшее эти изменения в движение, не обозначило самого главного: как все это будет регулироваться?
Kakova rolʹ intellektualʹnyh setej?
Несомненно, применение системы интеллектуальных сетей является перспективным. Однако и здесь не обошлось без небольшой мухи. При субсидируемых решениях, которые внедряются в рамках этих проектов, часто забывают о базовой экономике. Тихо и наивно надеются на установку высокоскоростной передачи данных со 100-процентным покрытием, которая решит прогнозируемые неэффективности передачи данных, включая неэффективность генерации заказов и протоколов связи. Давайте попробуем поискать возможные процедуры, которые могли бы сдержать эти эффекты в определенных масштабах.
Чтобы завершить управление энергосистемой, в качестве базового шага можно использовать децентрализованный элемент. Его основная задача — создавать и поддерживать баланс на локальном уровне или накладывать ограничение на переток мощности на более высокие уровни напряжения. Таким образом, энергосистема формируется в виде небольших локальных островков с одним или несколькими распределительными трансформаторами.
Представляем LCU: децентрализованное управление с безопасностью
Этот элемент, локальный блок управления (LCU), должен организовать все потребности в локальной распределительной сети на основе требований более крупной системы. Это решение основано на работе с относительно небольшим количеством устройств как на стороне производства (распределенные малые источники), так и на стороне потребления. При этом можно использовать технические средства, которые уже доступны и в настоящее время проверяются в рамках пилотных проектов.
LCU определяется таким образом, что значительно снижает стоимость за счет интеграции по сравнению с ситуацией, когда отдельные блоки покрывают отдельные функциональные возможности.
Использование LCU для управления распределенными системами
Распределенное управление системой — неотъемлемый атрибут LCU. Современные электронные счетчики (с выключателями и интеллектуальными частотными реле) вместе с сотрудничеством с потребителями позволяют им контролировать и использовать свои производственные и накопительные мощности. Таким образом, связь с потребителем является основным инструментом управления системой.
Неотъемлемой частью связи между LCU и электронными счетчиками является также обнаружение и локализация краж, а также прогнозирование отказов. Мониторинг и идентификация источников, излучающих в сеть деформированную электроэнергию, относятся к дальнейшей очень важной функциональности.
Используется синхронизация времени. Временная метка в первую очередь берется из сигнала GPS и в дальнейшем используется для синхронизации всех устройств, размещенных в распределенной системе. Такие синхронизированные по времени измерения позволяют анализировать состояние работы.
Среди прочих характеристик LCU можно отметить мониторинг и управление работой подстанции, с возможностью действия в настройках трансформатора. Естественно, поддержка безопасной связи и защищенного управления неполноценной системой. Таким образом, получился относительно мощный, финансово непритязательный блок, содержащий все необходимые функции для эффективного управления распределенными системами низшего уровня.
Аппаратно-независимое решение?
С точки зрения аппаратного обеспечения, LCU обладает достаточной вычислительной мощностью и готов к многопроцессорным решениям. Это означает, что (при необходимости) каждый процесс может выполняться на собственном независимом процессоре с возможностью использования точно определенной по времени операционной системы. LCU должен быть независим от протоколов и стандартов. Он может использовать протоколы заказчика, их модификацию и обмен. Это относится и к отдельным программным компонентам LCU.
Заключение
Как говорилось в одной книге, Рубикон перейден, и возврата к нему нет. Все, кто имеет отношение к энергетике, знают, что мы очень быстро приближаемся к тому моменту, когда нам не удастся поддерживать баланс между производством и потреблением электроэнергии, что приведет к наступлению темноты. Это точно произойдет, просто мы не знаем, когда и как надолго. Все участники надеются, что на фоне этой темноты в головах элит включится свет и они предпримут соответствующие шаги. Однако, в конце концов, возможно, самым разумным будет ничего не делать и оставить это тем, кто действительно понимает!