Me kaikki pidämme luotettavaa virtalähdettä itsestäänselvyytenä. Energiamuutos asettaa kuitenkin haasteita sähköverkko-operaattoreille: Monia hajautettuja sähköntuottajia ja uusia tehokkaita kuluttajia integroidaan, mikä muuttaa perusteellisesti kotitalouksien kuormitus- ja tuotantoprofiileja. Esimerkiksi tehokas henkilökohtainen seinälaatikko toimii 22 kW: n latauskapasiteetilla, mikä vastaa noin kymmentä pesukonetta. Omakotitalojen tyypilliset aurinkosähköjärjestelmät voivat syöttää jopa 15 kW: n virtaa auringon paistaessa.
Lisää avoimuutta sähköverkkoihimme
Eva Buchta | Siemensin vuoden keksijät | PhD
Eva Buchta on vuoden keksijä 2024: Hänen keksintönsä auttaa vakauttamaan virtalähdettä
” Aikaisemmin, kun sähköä toimitettiin pääasiassa suurista keskusvoimaloista, kotitalouksien kulutuskäyttäytymistä voitiin arvioida riittävän hyvin. Nykyään on paljon uusia täsmällisiä kuormia ja tuotantopiikkejä, joiden vuoksi lähiverkkojemme valvonta ja hallinta on yhä tarpeellisempaa alhaisimmalla jännitetasolla”, sanoo Eva Buchta, Vuoden keksijät 2024 tohtoriluokan voittaja. ” Keksintöni tarjoaa menetelmän, jolla sähköverkon nykyistä käyttöastetta voidaan arvioida luotettavasti myös paikallisissa jakeluverkoissa, joissa reaaliaikaisia mittauksia on yleensä hyvin vähän saatavilla. ”
Tuottajien ja kuluttajien analyysi
Ensimmäisenä askeleena on tärkeää tunnistaa tarkasti yksittäiset toimijat sähköverkossa. Mitä sähkögeneraattoreita on läsnä, missä ne sijaitsevat ja kuinka monta niitä on? Ja minkä tyyppiset kuluttajat ovat yhteydessä toisiinsa? Esimerkiksi, jos on useita suuria aurinkosähkölaitoksia vierekkäin, on suuri todennäköisyys, että tällä alueella esiintyy ylijännitteitä aurinkoisella säällä; jos yhdellä alueella on useita latauspisteitä, siellä jännite voi laskea tietyissä olosuhteissa. Näiden taustatietojen avulla voidaan luoda tyypillisiä kotitalouksien kulutusprofiileja ja aurinkosähkövoimaloiden tuotantotilastoja. Kuluttajien väliset korrelaatiot mahdollistavat myös paljon tarkemman arvion sähköverkon nykytilasta.
Kriittisten järjestelmätilojen todennäköisyyden määrittäminen
”Tavoitteena on lisätä sähkönjakeluverkon läpinäkyvyyttä ja pystyä havaitsemaan rajarikkomukset jo varhaisessa vaiheessa”, Eva sanoo. Laaja ennakkotieto, joka voi tulla historiallisista tai tilastollisista tiedoista, yhdistetään muutamiin erittäin tarkkoihin reaaliaikaisiin mittauksiin, joiden avulla voidaan laskea rajoitusten todennäköisyys voimajohdoissa ja liitäntäpisteissä. ”Jos olemme älykkäitä sijoittamaan mittauspisteet sähköverkkoon, tarvitsemme vain muutaman pisteen voidaksemme arvioida verkon reaaliaikaista tilaa tilastollisella mallilla”, Eva sanoo. ” Arviot ovat riittävän tarkkoja, jotta kantaverkkoyhtiöt pystyvät hyödyntämään dataa reagoidakseen nykytilanteeseen jo varhaisessa vaiheessa, jolloin verkkoja voidaan hallita tehokkaasti, kestävästi ja turvallisesti. ”
