Vi tar alla en pålitlig strömförsörjning för givet. Energiomställningen innebär dock utmaningar för elnätoperatörer: Många decentraliserade kraftgeneratorer och nya kraftfulla konsumenter integreras, vilket i grunden förändrar hushållens last- och produktionsprofiler. En kraftfull personlig vägglåda arbetar till exempel med en laddningskapacitet på 22 kW, vilket motsvarar cirka tio tvättmaskiner. Typiska solcellssystem i enfamiljshus kan mata in upp till 15 kW när solen skiner.
Ökad transparens för våra elnät
Eva Buchta | Årets uppfinnare från Siemens | PhD
Eva Buchta är Årets uppfinnare 2024: Hennes uppfinning hjälper till att stabilisera strömförsörjningen
” Tidigare, när elen huvudsakligen levererades av stora centrala kraftverk, kunde hushållens konsumtionsbeteende uppskattas tillräckligt bra. Idag finns det många nya punktbelastningar och generationstoppar som gör det allt mer nödvändigt att övervaka och styra våra lokala nät på lägsta spänningsnivå, säger Eva Buchta, vinnare av Årets uppfinnare 2024 i doktorandkategorin. ”Min uppfinning tillhandahåller en metod för att på ett tillförlitligt sätt uppskatta det nuvarande utnyttjandet av elnätet även i lokala distributionsnät, där det i allmänhet finns mycket få realtidsmätningar tillgängliga. ”
Analys av producenter och konsumenter
Som ett första steg är det viktigt att exakt identifiera de enskilda aktörerna i ett elnät. Vilka kraftgeneratorer finns, var finns de och hur många finns det? Och vilka typer av konsumenter är anslutna? Till exempel, om det finns flera stora solcellsanläggningar bredvid varandra, är det stor sannolikhet att överspänningar kommer att uppstå i detta område vid soligt väder; om det finns många laddningspunkter i ett område kan spänningen där sjunka under vissa förhållanden. Denna bakgrundsinformation kan användas för att skapa typiska konsumtionsprofiler för hushåll och generationsstatistik för solcellsanläggningar. De korrelationer som bestäms mellan konsumenterna möjliggör också en mycket mer exakt uppskattning av elnätets nuvarande status.
Bestämma sannolikheten för kritiska systemtillstånd
— Målet är att uppnå mer transparens för eldistributionsnätet och kunna upptäcka gränsöverträdelser i ett tidigt skede, säger Eva. Omfattande förkunskaper, som kan komma från historiska eller statistiska data, kombineras med några mycket exakta realtidsmätningar för att beräkna sannolikheten för gränsöverträdelser i kraftledningar och anslutningspunkter. — Om vi är smarta med att placera mätpunkterna i elnätet behöver vi bara några punkter för att kunna bedöma nätets realtidsstatus med hjälp av den statistiska modellen, säger Eva. — Uppskattningarna är tillräckligt exakta för att nätoperatörerna ska kunna använda data för att reagera på den aktuella situationen i ett tidigt skede, vilket gör att näten kan hanteras effektivt, hållbart och säkert. ”
