Wszyscy uważamy niezawodny zasilacz za pewnik. Jednak transformacja energetyczna stwarza wyzwania dla operatorów sieci elektrycznych: wiele zdecentralizowanych generatorów energii i nowych potężnych odbiorców jest zintegrowanych, co zasadniczo zmienia obciążenie i profile produkcji gospodarstw domowych. Na przykład potężna osobista skrzynka ścienna działa z wydajnością ładowania 22 kW, co odpowiada około dziesięciu pralkom. Typowe systemy fotowoltaiczne w domach jednorodzinnych mogą zasilać do 15 kW, gdy świeci słońce.
Większa przejrzystość dla naszych sieci elektrycznych
Eva Buchta | Wynalazcy Roku Siemensa | PhD
Eva Buchta jest wynalazcą roku 2024: jej wynalazek pomaga ustabilizować zasilanie
„W przeszłości, kiedy energia elektryczna była dostarczana głównie przez duże elektrownie centralne, zachowanie konsumpcyjne gospodarstw domowych można było ocenić wystarczająco dobrze. Obecnie istnieje wiele nowych punktualnych obciążeń i szczytów generacji, które sprawiają, że coraz bardziej konieczne jest monitorowanie i sterowanie naszymi lokalnymi sieciami przy najniższym poziomie napięcia” - mówi Eva Buchta, laureatka nagrody Wynalazcy Roku 2024 w kategorii PhD. „Mój wynalazek dostarcza metodę wiarygodnego oszacowania aktualnego wykorzystania sieci energetycznej nawet w lokalnych sieciach dystrybucyjnych, gdzie na ogół dostępnych jest bardzo niewiele pomiarów w czasie rzeczywistym. „
Analiza producentów i konsumentów
Jako pierwszy krok, kluczowe jest dokładne zidentyfikowanie poszczególnych graczy w sieci elektrycznej. Jakie generatory energii są obecne, gdzie się znajdują i ile ich jest? A jakie typy konsumentów są połączone? Na przykład, jeśli obok siebie znajduje się kilka dużych elektrowni fotowoltaicznych, istnieje duże prawdopodobieństwo, że w słoneczną pogodę w tym obszarze wystąpią przepięcia; jeśli w jednym obszarze jest wiele punktów ładowania, napięcie tam może spaść w pewnych warunkach. Te podstawowe informacje można wykorzystać do tworzenia typowych profili zużycia dla gospodarstw domowych i statystyk produkcji dla elektrowni fotowoltaicznych. Korelacje, które są ustalane między konsumentami, umożliwiają również znacznie dokładniejsze oszacowanie aktualnego stanu sieci energetycznej.
Określanie prawdopodobieństwa krytycznych stanów układu
„Celem jest osiągnięcie większej przejrzystości sieci dystrybucyjnej energii elektrycznej i możliwość wykrycia naruszeń limitu na wczesnym etapie” - mówi Eva. Rozległa wcześniejsza wiedza, która może pochodzić z danych historycznych lub statystycznych, jest połączona z kilkoma bardzo precyzyjnymi pomiarami w czasie rzeczywistym w celu obliczenia prawdopodobieństwa naruszenia limitu w liniach energetycznych i punktach połączeń. „Jeśli jesteśmy mądrzy w umieszczaniu punktów pomiarowych w sieci energetycznej, potrzebujemy tylko kilku punktów, aby móc ocenić stan sieci w czasie rzeczywistym za pomocą modelu statystycznego” - mówi Eva. Szacunki są wystarczająco dokładne, aby operatorzy sieci mogli wykorzystać dane do reagowania na obecną sytuację na wczesnym etapie, umożliwiając efektywne, zrównoważone i bezpieczne zarządzanie sieciami. „
