Мы все воспринимаем надежное энергоснабжение как нечто само собой разумеющееся. Однако переход на новые источники энергии создает проблемы для операторов электросетей: происходит интеграция многих децентрализованных генераторов электроэнергии и новых мощных потребителей, что коренным образом меняет структуру нагрузки и выработки электроэнергии в домашних хозяйствах. Например, мощный персональный настенный бокс работает с зарядной мощностью 22 кВт, что соответствует примерно десяти стиральным машинам. Типичные фотоэлектрические системы в односемейных домах могут питать до 15 кВт при солнечном свете.
Повышение прозрачности наших электросетей
Ева Бухта | Изобретатели года Siemens | PhD
Ева Бухта — изобретатель 2024 года: ее изобретение помогает стабилизировать источник питания
«В прошлом, когда электричество в основном поставлялось крупными центральными электростанциями, поведение потребителей домохозяйств можно было оценить достаточно хорошо. Сегодня существует множество новых точечных нагрузок и пиков генерации, которые делают все более необходимым мониторинг и управление нашими локальными сетями при самом низком уровне напряжения», — говорит Ева Бухта, победительница конкурса «Изобретатели года 2024» в категории «Докторантура». «Мое изобретение обеспечивает метод надежной оценки текущего использования электросети даже в местных распределительных сетях, где, как правило, очень мало результатов измерений в реальном времени. «
Анализ производителей и потребителей
В качестве первого шага важно точно идентифицировать отдельных игроков в электросети. Какие генераторы электроэнергии имеются, где они расположены и сколько их? И какие типы потребителей связаны между собой? Например, если рядом расположены несколько крупных фотоэлектрических станций, высока вероятность возникновения перенапряжений в этом районе в солнечную погоду; если в одной зоне много точек зарядки, напряжение там может упасть при определенных условиях. Эта справочная информация может быть использована для создания типичных профилей потребления домашних хозяйств и статистики генерации фотоэлектрических установок. Определенные корреляции между потребителями также позволяют гораздо точнее оценить текущее состояние электросети.
Определение вероятности критических состояний системы
«Цель состоит в том, чтобы повысить прозрачность распределительной электросети и выявить нарушения лимитов на ранней стадии», — говорит Ева. Обширные предварительные знания, основанные на исторических или статистических данных, в сочетании с несколькими очень точными измерениями в реальном времени позволяют рассчитать вероятность нарушения предельных значений в линиях электропередач и точках подключения. «Если мы разумно размещаем точки измерения в электросети, нам понадобится всего несколько точек, чтобы оценить состояние сети в реальном времени с помощью статистической модели», — говорит Ева. «Оценки достаточно точны, чтобы операторы сетей могли использовать данные для реагирования на текущую ситуацию на ранней стадии, что позволяет эффективно, устойчиво и безопасно управлять сетями. «
