Diversificarea mixului energetic global a adus noi provocări pentru operatorii de stații. Colectarea și utilizarea eficientă a datelor este valoroasă pentru monitorizare și control, iar datele exacte privind fluxul de sarcină sunt esențiale pentru susținerea operațiunilor de rețea.
Începând cu 2020, aproape 38% din energia electrică a Europei provine din surse regenerabile, cum ar fi energia eoliană, hidroelectrică, din biomasă și solară. Operarea și monitorizarea unei substații nu este o sarcină ușoară, mai ales că mixul energetic global continuă să se diversifice pentru a îndeplini obiectivele climatice și gama de surse de energie diferite continuă să crească. Operatorii de stații se confruntă cu noi provocări legate de creșterea cererii de energie, de variabilitatea surselor de energie și de un număr mai mare de intrări și, ca atare, este necesară o monitorizare mai strictă. O parte din aceasta este reprezentată de analiza fluxului de sarcină – o analiză numerică a fluxului de energie în sistemele interconectate. Datele privind fluxul de sarcină oferă informații cheie în timp real despre starea rețelei, care pot sprijini extinderea și luarea deciziilor.
Cheia pentru detectarea și citirea datelor de flux
Extinderea surselor de energie mai diverse și mai volatile face ca gestionarea rețelei să fie mai complexă și mai puțin previzibilă. Stațiile, precum și componentele importante și complicate pe care le conțin, necesită o monitorizare constantă și eficientă și o analiză a fluxului de energie pentru a asigura performanța și pentru a le proteja împotriva acestei imprevizibilități. Este esențial să se poată detecta și citi datele privind fluxul de energie pentru a întrerupe alimentarea a elementelor lor în cazul unor supratensiuni dăunătoare, dar nu orice măsurătoare anormală indică o defecțiune. Parametrizarea releelor de protecție pentru a preveni deteriorarea elementelor valoroase și pentru a evita, de asemenea, aceste falsuri pozitive din cauza citirilor imprevizibile poate fi un exercițiu de echilibru dificil, dar realizarea cu precizie a acestuia poate îmbunătăți disponibilitatea.
Prevenirea reacțiilor în lanț
Utilizarea calculelor fluxului de sarcină este o modalitate eficientă de a depăși aceste provocări. Un calcul al fluxului de sarcină ia măsurători de date de la toate intrările și ieșirile stației și calculează distribuția puterii active și reactive, luând în considerare parametrii electrici, cum ar fi rezistența. De asemenea, poate oferi informații despre traseele nemăsurate și despre efectele potențiale ale acțiunilor de comutare. Acest lucru poate contribui la prevenirea reacțiilor în lanț în cazul unor suprasarcini limită. La nivel de rețea, aceasta oferă o imagine de ansamblu a distribuției sarcinii pe întreaga rețea și informează cu privire la evenimentele care pot avea loc sau la potențiale modificări sau întreruperi ale rețelei.
La nivelul stației, acest lucru este util pentru zonele în care nu există măsurători de date disponibile, deoarece acționează ca un geamăn digital care stochează date despre toate fluxurile de energie electrică din stație. Având în vedere creșterea semnificativă a datelor transmise către un sistem central de control și achiziție de date (SCADA) al dispeceratului, datorită unor surse de energie mai noi și mai variate și a monitorizării nivelului de joasă tensiune, volumul de date poate fi prea mare pentru a fi procesat la nivel central și, prin urmare, un calcul prealabil descentralizat al fluxului de sarcină poate fi benefic.
Calculator de flux de sarcină
Pentru o analiză precisă și fiabilă a fluxului de sarcină în peisajul energetic în schimbare, un sistem de management al distribuției (DMS) este esențial pentru optimizarea operațiunilor din substații. Soluția zenon Energy Edition de la COPA-DATA a fost dezvoltată pentru a răspunde nevoilor în evoluție ale furnizorilor de energie și este echipată cu funcții DMS. Aceasta dispune de un calculator de flux de sarcină (LFC) care primește valori măsurate de la dispozitivele electronice inteligente (IED) din cadrul substației și calculează distribuția energiei. LFC furnizează apoi date privind punctele predefinite din rețea în care nu există măsurători disponibile, iar aceste date pot fi apoi transferate către SCADA de dispecerizare, dacă este necesar. Informațiile suplimentare colectate de sistem permit managerului de stație să încorporeze sugestii bazate pe mașini în procesele din substație. LFC este independent de hardware și ușor de integrat în operațiunile de stație și de rețea și este compatibil cu toate echipamentele energetice existente, ceea ce îl face o soluție ideală pentru orice furnizor de energie.
Datele obținute de la LFC pot ajuta operatorii și inginerii să gestioneze o rețea mai sigură și mai eficientă, deoarece pot prezice potențialele condiții de suprasarcină, care pot fi apoi rezolvate. De asemenea, permite o mai bună vizualizare a întregii rețele sau a substației, deoarece liniile nemăsurate, care în mod normal ar fi “puncte oarbe”, pot fi setate ca puncte de măsurare, oferind operatorului o mai bună conștientizare a situației. Utilizarea unui LFC descentralizat reduce, de asemenea, sarcina de lucru a SCADA de dispecerizare centralizată și îmbunătățește eficiența generală.
Având în vedere obiectivele ambițioase în materie de climă la nivel mondial, mixul energetic va continua să se diversifice. Gestionarea operațiunilor de rețea și de stații într-un peisaj energetic din ce în ce mai complex, cu surse variate, reprezintă o provocare, însă alegerea soluțiilor software potrivite poate asigura furnizorilor de energie o operațiune pregătită pentru viitor.
JÜRGEN RESCH, SEPTEMBER 2022
Articol original: https://blog.copadata.com/load-flow-analysis-for-substation-management