Vi tar alle en pålitelig strømforsyning for gitt. Energiovergangen gir imidlertid utfordringer for strømnettoperatører: Mange desentraliserte kraftgeneratorer og nye kraftige forbrukere blir integrert, noe som fundamentalt endrer last- og generasjonsprofilene til husholdningene. En kraftig personlig veggboks opererer for eksempel med en ladekapasitet på 22 kW, noe som tilsvarer omtrent ti vaskemaskiner. Typiske solcelleanlegg på eneboliger kan mate inn opptil 15 kW når solen skinner.
Mer åpenhet for våre strømnett
Eva Buchta | Årets oppfinnere fra Siemens | PhD
Eva Buchta er Årets oppfinner 2024: Oppfinnelsen hennes bidrar til å stabilisere strømforsyningen
«Tidligere, da elektrisiteten hovedsakelig ble levert av store sentrale kraftverk, kunne husholdningenes forbruksatferd estimeres tilstrekkelig godt. I dag er det mange nye punktbelastninger og generasjonstopper som gjør det stadig mer nødvendig å overvåke og kontrollere våre lokale nett på laveste spenningsnivå, sier Eva Buchta, vinner av Årets Oppfinnere 2024 i PhD-kategorien. «Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for pålitelig estimering av strømutnyttelsen av kraftnettet selv i lokale distribusjonsnett, hvor det generelt er svært få sanntidsmålinger tilgjengelig. «
Analyse av produsenter og forbrukere
Som et første skritt er det avgjørende å nøyaktig identifisere de enkelte aktørene i et strømnett. Hvilke kraftgeneratorer er til stede, hvor ligger de, og hvor mange er det? Og hvilke typer forbrukere er koblet sammen? For eksempel, hvis det er flere store solcelleanlegg ved siden av hverandre, er det stor sannsynlighet for at overspenninger vil oppstå i dette området i solfylt vær; hvis det er mange ladepunkter i ett område, kan spenningen der falle under visse forhold. Denne bakgrunnsinformasjonen kan brukes til å lage typiske forbruksprofiler for husholdninger og generasjonsstatistikk for solcelleanlegg. Korrelasjonene som bestemmes mellom forbrukerne muliggjør også et mye mer nøyaktig estimat av strømnettets nåværende status.
Bestemme sannsynligheten for kritiske systemtilstander
— Målet er å oppnå mer åpenhet for strømnettet og kunne oppdage grensebrudd på et tidlig stadium, sier Eva. Omfattende forkunnskaper, som kan komme fra historiske eller statistiske data, kombineres med noen få svært presise sanntidsmålinger for å beregne sannsynligheten for grensebrudd i kraftledninger og tilkoblingspunkter. «Hvis vi er smarte med å plassere målepunktene i strømnettet, trenger vi bare noen få punkter for å kunne vurdere sanntidsstatusen til nettet ved hjelp av den statistiske modellen,» sier Eva. «Estimatene er nøyaktige nok til at nettoperatørene kan bruke dataene til å reagere på dagens situasjon på et tidlig stadium, slik at nettene kan styres effektivt, bærekraftig og trygt. «
