proiect mart grid

8/17/2019 Proiect Mart Grid

1/15

1.INTRODUCERE

Reţelele de energie electrică (termen în limba engleză - grid), aşa cum sunt foarte cunoscute

în prezent, care acoperă practic 100% din suprafaţa ţărilor dezoltate şi peste !0% din suprafaţa

ţărilor în curs de dezoltare, au început a se construi din anul 1"#$, bazate pe teoria introdusă de

către i&ola 'esla în lucrarea ar of urrents, publicată în anul 1"""* +cestea sunt în totalitate

reţele trifazate de curent alternati pentru partea de transport al energiei şi în combinaţie cu reţele

monofazate, funcţie de puterea consumatorilor, pentru pertea de distribuţie şi consum*

emnificaţia acestui nou termen este aceea de reţea inteligentă de energie* +cest concept nou în

domeniul reţelelor electrice introduce o mulţime de scimbări radicale care trebuiesc analizate*

.lementele componente ale unei re ele electrice i elementele de tenologia informa iilor iț ș ț ș

comunica ii care completează func ionalitatea respectiei re ele au dat na tere unui nou conceptț ț ț șacela de +R' R23, sau în traducere, R.'.+ 2'.42.'5*

copul interconectarii dintre tenologia '26 i partea clasică a re elelor electrice este săș ț

optimizeze modul în care re elele sunt e7ploatate, să reducă i să eficientizeze consumul i săț ș ș

faciliteze accesul produc iei de energie electrică din surse alternatie*ț

2n acest caz speciali tii .nergo8it au implementat în ultimul deceniu mai multe tipuri deș

sisteme, care fiecare în parte pot fi asociate conceptului de +R' R23 /

9isteme de telegestiune (la nielul consumatorilor industriali):

9isteme de monitorizare a consumului de energie electrică i a altor forme de energie (at;t laș

nielul unor consumatori industriali c;t i la nielul utilită ilor de producere, transport, distribu ieș ț ț

sau furnizare a energiei):

9isteme de tip +3+ (at;t la nielul unor consumatori industriali, a unor sta ii electrice deț

transport i distribu ie i dispecerate locale sau ciar regionale):ș ț ș

9isteme integrate de comandă-control-protec ii (at;t la nielul unor consumatori industrialiț

a unor sta ii electrice de transport i distribu ie sau în centrale electrice):ț ș ț

9isteme de măsurare sincronă a fazorilor (la nielul re elei electrice de transport)*ț

otiul este unul cunoscut peste tot în lume < conceptul de +R' R23 s-a născut din

ideea de a utiliza tenologiile moderne amintite pentru a crea într-un iitor c;t mai apropiat acea

re ea electrică inteligentă* +R' R23 creează într-o măsură mai mică noi tenologii c;ț

utilizează tenologiile moderne e7istente în acea simbioză re ea electrică conen ională < tenologiț ț

de tip 2' < infrastructură de comunica ii*ț

1


2/15

1.1 Contextul şi Conceptul de Smart Grid

Reţeaua inteligentă de energie, în limba engleză =smart grid>, se rea să fie =un internet al

energiei>* ?utem spune că mart rid-ul este o reţea de transport şi distribuţie a energiei, de toate

felurile, peste care se suprapune o reţea inteligentă de transmisie a informaţiilor şi deciziilor* +ceste

două reţele integrate trebuie să permită consumatorului să aleagă orice produs energetic, de la orice

producător, să poată alege, utiliza şi plăti în regim de decizie electronică* .ste de fapt un comerţ

electronic cu energie*

+ceastă necesitate ine din trecerea sistemelor mondiale energetice de la cele cu un număr mic de

producători mari la cele cu un număr foarte mare de producători mici, în special cei din domeniul

surselor regenerabile* ?rimele permiteau o luare şi transmitere a deciziilor de către oameni, cele din

urmă nemaifăc;nd posibilă şi eficientă decizia umană*

1.2Structura sistemelor Smart Grid

@uncţionalitatea unui astfel de paralelism de reţele presupune rezolarea multor probleme

tenice priind comunicarea (integrated communications), măsurări (smart maters), compatibilizarea

ecipamentelor energetice pentru funcţionarea în reţea (adanced components), compatibilizarea

elementelor de automatizare (adanced controls), compatibilizarea elementelor de interfeţe şi decizii

(improued interfaces and decisions), compatibilizarea generatoarelor de energie (smart poAer

generators)*'oate aceste elemente structurale(ard components) trebuiesc g;ndite ca elemente ale unor sisteme

automate de reglaB, cu definirea intrărilor şi ieşirilor, cu elemente de e7ecuţie, de monitorizare, de

reglaB interne, fiecare fiind la r;ndul său un element cu inteligenţă proprie înglobată*

1. !"sur"ri inteli#ente

istemele de măsură inteligente trebuie să ofere fiecărui element de sistem producător,

transmiţător sau consumator de energie posibilitatea de a măsura toate formele de energie la intrare

şi ieşire, comunicarea spre sistemele de stocare şi decizie a informaţiilor în timp real prin

instrumente de teletransmisie şi miBloace proprii de afişare a acestor date pentru operatorii sau

depanatorii locali, instrumente de automonitorizare a bunei funcţionări* +stfel o componentă în sine

din abordarea clasică deine o componentă inteligentă, care îşi face un rol în sistem, transmite mai

departe datele măsurate şi decide singur dacă funcţionează bine sau nu*

C


3/15

Dn funcţie de mărimile măsurate, electrice sau neelectrice, diferă doar senzorii* ?relucrarea mai

departe a informaţiilor şi transmiterea lor în sistem se face numai pe cale electrică*

1.$ Componente de sistem

omponentele de sistem pot fi generatoare electrice, care produc în mod controlat energie

electrică, seromotoare electrice care pot comanda dierse deplasări ungiulare sau rotatie,

rezistenţe electrice, în sistemele de încălzire, acţionări electrice, aparate electrice, robineţi

comandaţi, în sistemele de control al deplasării fluidelor etc*

'oate acestea, pentru a fi compatibile funcţionării în mart rid, trebuiesc să fie interfaţate pentru

funcţionarea sub control computerizat*

egmentele în care eoluţiile au fost mai spectaculose sunt/

-materialele noi pentru ingineria electrică:

-maşinile electrice modernizate:-aparatele electrice noi:

-acţionările electrice specializate:

-electrotenologiile*

3intre tenologiile mai uzuale care sunt corelate cu noţiunea de mart rid putem aminti/

9 la niel de furnizare a energiei electrice pot fi enumerate contoarele inteligente sau ciar sisteme

comple7e de telegestiune, capabile sa fie programate sa ia decizii în funcţie de ora, în funcţie de

consum sau în funcţie de alte criterii şi care suporta o cale de comunicaţie bilaterala*

9 la niel de distribuţie a energiei electrice, sistemele de automatizare a distribuţiei care sunt corelate

cu tenologii specifice sistemelor de tip +3+ de la nielul staţiilor electrice, bazate pe

ecipamentele de tip R'E sau alte 2.3-uri cu inteligenta distribuita (de e7emplu protecţiile

numerice sau modulele de comanda şi protecţie ale reanclansatoarelor) care comanda ecipamentele

primare montate la niel de staţii, posturi de transformare sau punctele de alimentare, respecti

reanclansatoare sau separatoare telecomandate, şi care îşi realizează funcţiile prin rularea unor

aplicaţii softAare specializate pentru funcţii de automatizarea distribuţiei:

9 la niel de transport sau ciar de producţie de energie electrica sistemele de măsurare sincrona a

fazorilor şi sistemele care pot fi dezoltate pornind de la acestea, care sunt utilizabile at;t pentru

urmărirea noilor surse regenerabile dar şi pentru monitorizarea stării sistemului energetic la un niel

cel puţin regional sau ciar pentru implementarea unor protecţii şi automatizări la niel de sistem

energetic:

F


4/15

9 la niel de producere a energiei electrice, un aspect de mare actualitate este integrarea surselor

distribuite de energie regenerabilă < eoliene sau ciar solare, care pot aea un impact semnificati

asupra sistemului*

1.% &ro'leme te(nice si ecomonice re)ol*ate prin sistemul Smart Grid

- a permite adaptarea automată a producerii şi consumului de energie electrică în condiţiile în care

energia electrică nu poate fi stocată* ?roducătorii de energie or fi introduşi în sistem în mod automat,

după o regulă programată, funcţie de necesarul de energie solicitat de consumatorii e7istenţi în sistem:

- a asigura o protecţie a bunei funcţionări a fiecărei componente din sistem prin controlul automat

în timp real a parametrilor de funcţionare ai acesteia:

- a permite derularea unui comerţ electronic cu energie:

- a permite creşterea indicatorilor de calitate ai energiei, at;t la producători c;t şi la consumatori,

care se pot impune prin regulile de acces ale producătorilor şi consumatorilor în sistem:- a permite creşterea eficienţei energetice prin impunerea unor reguli de acces în sistem conform

unor reguli specifice:

- a permite accesul automat în sistem ai producătorilor din domeniul surselor regenerabile:

- a permite o descidere totală a pieţii de energie pentru consumatori:

- a reduce furtul de energie din sistem:

1.+ Reali)"ri Smart Grid

4a nielul Eniunii .uropene, 3irectia C00#G!CG. priind normele comune pentru piaţa

internă de energie electrică stabileşte/

=tatele membre ar trebui să încuraBeze modernizarea reţelelor de distribuţie, spre e7emplu

introducerea de reţele inteligente care ar trebui construite astfel înc;t să încuraBeze producerea

descentralizată şi să asigure eficienţa energetică>

=Dn ederea promovării eficienţei energetice, statele membre sau, atunci c;nd un stat membru a

stabilit astfel, autoritatea de reglementare recomandă întreprinderilor din sectorul energiei electrice

să optimizeze utilizarea energiei electrice, de e7emplu, prin furnizarea de sericii de gestionare a

energiei, prin elaborarea de formule inoatoare de stabilire a preţului sau prin introducerea de

sisteme de măsurare şi de reţele inteligente, atunci c;nd este cazul>*

Dn Rom;nia se află în curs de realizare un sistem mart rid în oraşul +rig* +utorităţile locale au

otăr;t ca localitatea să deină un =oraş erde>, care presupune utilizarea energiei necesare din surse

regenerabile de energie*

H


5/15

3intre producătorii rom;ni de componente şi sisteme mart rid amintim .nergo8it, 2?.-+ctel

etc*

.nergo8it a implementat sisteme care utilizează mai multe tenologii cum ar fi/

- isteme de telegestiune (la nielul consumatorilor industriali):

- isteme monitorizare a consumului de energie electrica şi a altor forme de energie (at;t la nielul

unor consumatori industriali cat şi la nielul utilităţilor de producere, transport, distribuţie sau

furnizare a energiei):

- isteme de tip +3+ (at;t la nielul unor consumatori industriali, a unor staţii electrice de

transport şi distribuţie şi dispecerate locale sau ciar regionale)*

- isteme integrate de comanda-control-protectii (at;t la nielul unor consumatori industriali, a unor

statii electrice de transport şi distribuţie sau în centrale electrice)

- isteme de măsurare sincrona a fazorilor (la nielul reţelei electrice de transport)*

2.,UNCTII &RINCI&-E -E SISTE!EOR SC-D-

Dn cazul concret al implementarilor de sisteme +3+ care deseresc instalatii, retele

sau sisteme electroenergetice înt;lnim urmatoarele functii de baza/

• Supra*e#(erea si controlul de la distanta al instalatiilor si retelelor

electroenergetice*

2n acest scop, se realizeaza/ culegerea de informatii asupra starii sistemului energetic, prin intermediul

interfetelor de acizitie corespunzatoare: transferul informatiilor catre punctele de comanda si control:

comanda de la distanta a proceselor electroenergetice: înregistrarea modificarilor semnificatie ale

procesului controlat* Iperatiunile de comutare (conectare G deconectare) ale ecipamentelor primare po

fi comandate de la distanta de la un centru de control (dispecer energetic) * tarile întreruptoarelor si

separatoarelor, alorile masurilor de tensiuni, curenti etc* sunt permanent cunoscute la centrul de

control, fiind la îndem;na dispecerului energetic* +cest lucru face sa creasca eficienta operationala la

postul de dispecer, prin cresterea numarului de informatii disponibile si prin reducerea timpilor de

actualizare a acestor informatii* 2nformatiile proenite de la instalatiile electroenergetice pot fi grupate si

diriBate catre postul de comanda sub autoritatea caruia se gasesc aceste instalatii, de asemenea ele pot fi

utilizate pentru analize globale ale retelelor electrice*

• -larmarea. istemul recunoaste starile de functionare necorespunzatoare ale

ecipamentelor si retelelor electrice (suprasarcini, niele de tensiune în afara limitelor, actionarea

sistemelor de protectie, modificarea nedorita a starii întreruptoarelor si separatoarelor, etc* ) si

J


6/15

aertizeaza optic G acustic dispecerul asupra celor înt;mplate* +larmelede sistem sunt prelucrate

astfel incat acestea sa fie prezentate dispecerului int-o maniera concisa, clara, in timp util si numai la

operatorii care au neoie de aceste informatii* odul in care o alarma este anuntata depinde de aria

sa de interes cat si de nielul sau de prioritate* istemele moderne contin functii de alarmare

performante, realizate cu elemente de inteligenta artificial, capabile sa identifice cauza primara a

unui set de eenimente si sa prezinte astfel dispecerului o situatie cat mai claraa aariei* @unctia de

alarmare presupune si memorarea tuturor eenimentelor eferente alarmelor iclusi momentelee de

timp ale producerii acestora, in fisiere de datepe discuri magnetice, pentru a putea fi analizate

ulterior*

• -nali)a post a*arie* istemul întretine un istoric al modificarii starilor

ecipamentelor si retelelor electrice, pun;nd la dispozitia dispecerului informatiile necesare unei

analize pertinente a eenimentelor petrecute* 'oate eenimentele sunt memorate alaturi de

localizarea lor în timp si spatiu, fiind prezentate dispecerului, în general, în ordine cronologica,grupate pe categorii de instalatii* 'otodata, aceste informatii pot constitui Kmateria primaK pentru

sisteme e7pert de analiza post aarie asistata de calculator precum si pentru sisteme e7pert de

restaurare a sistemelor electrice dupa caderi (care pot asista dispecerul sau pot intra în functiune în

mod automat) *

• In/ormarea de ansam'lu a dispecerului asupra topolo#iei si starii sistemului ener#etic

condus0 prin intermediul inter/etelor ommasina (2/ an-acine 2nterface) * @unctia de

interfatare cu operatorul uman este de o importanta deosebita în asigurarea unei actiitati eficiente a

dispecerului* unt urmarite cu deosebire/ claritatea si conciziunea prezentarii informatiilor despre

procesul tenologic condus (eitarea confuziilor) ,comoditatea în obtinerea informatiilor dorite

comoditatea si inconfundabilitatea comenzii catre proces etc* 'oate aceste deziderate sunt bazate pe

utilizarea unei interfete grafice puternice la postul de lucru dispecer*

• Urmarirea ncarcarii retelelor* Dn scopul optimizarii functionarii retelelor electrice, este

memorata eolutia circulatiilor de puteri* +ceste informatii pot asista la o mai buna planificare a

resurselor, precum si a scemelor retelei si a reglaBelor tensiunii transformatoarelor*

• &lani/icarea si urmarirea re*i)iilor si reparatiilor n scopul e*itarii caderilor

onitorizarea eolutiei functionarii diferitelor ecipamente ofera informatii care, analizate

corespunzator pot duce la necesitatea reiziilor G reparatiilor acestor ecipamente sau instalatii

+ceasta analiza poate fi asistata de sisteme e7pert*

$


7/15

2.1 &re)entarea principalelor semnale din procesul te(nolo#ic

2nstalatiile electroenergetice dintr-o statie de transformare sunt împartite în ecipamente

primare, care contribuie nemiBlocit la transportul si distributia energiei electrice (linii de înalta si

medie tensiune, întreruptori, separatori, transformatoare etc* ) si ecipamente au7iliare, care asigura

controlul si protectia ecipamentelor primare*

Dntr-o statie de transformare, înt;lnim urmatoarele grupe de semnale primare, care trebuiesc

considerate atunci c;nd se doreste conducerea de la distanta a procesului/

L emnalizari de pozitie (întreruptoare, separatoare, automatizari, pozitii e7treme) *

L emnalizari preentie:

L emnalizari de incident (de aarie)

L omenzi

L asuri (tensiuni, curenti, puteri, frecenta)

L ontorizari (energie actia, energie reactia) *

3in punct de edere al tipului si formei semnalului, înt;lnim/

L emnale numerice - semnale care reflecta stari discrete ale elementelor de la care proin*

aBoritatea semnalelor de acest tip proin de la contacte electrice* tarile posibile sunt întotdeauna

complementare (conectat G deconectat, încis G descis, adearat G fals etc* ) *

L 2mpulsuri pentru contorizare - un caz particular al semnalelor numerice*

L emnale analogice (tensiuni alternatie si continue, curenti alternatii sau continui)

3in punct de edere al localizarii semnalelor, înt;lnim/L semnale grupate la nielul celulei:

L semnale pe grupuri de celule:

L semnale generale pe statie de transformare*

. S!-RT GRID - NI3EU ,URNI45RII DE ENERGIE EECTRIC5

@ie că este orba de consumatori industriali sau casnici, la niel global se încearcă de multă

reme aplatizarea curbelor de consum astfel înc;t să se optimizeze procesul de furnizare a energiei

electrice i să se coreleze c;t mai bine cu resursele de putere de la un anumit moment*ș

Referindu-ne la marii consumatori industriali, aplica iile de monitorizare a energiei electriceț

consumate sau cele de telegestiune sunt implementate de peste un deceniu la nielul ării noastre*ț

!


8/15

@ig* 1* istem de reglaB al unui grup de cogenerare

+plica ia pentru care s-a implementat sistemul de reglaB al grupului de cogenerare din fig* 1ț

este o aplica ie specifică furnizării de energie la nielul unui consumator industrial, care are ca scopț

pornirea sau oprirea grupului de cogenerare astfel înc;t consumatorul să se încadreze în cantită ile deț

energie orare contractate* +ceastă cantitate de energie poate fi diferită pentru fiecare oră în func ie deț

zilele săptăm;nii*rupul de cogenerare permite reglaBul său în plaBa de putere actiă cuprinsă între

#00 & < 1$00 &*

Maria iuni ale unui astfel de sistem sunt i sistemele de telegestiune, la care, în scopulț ș

încadrării în puterile contractate, se ia măsura deconectării anumitor categorii de consumatori*

'ermenii ca N3emand ide anagement> (management pe partea cererii de energie) sau

3, par conceptual foarte apropia i de ceea ce reprezintă deBa sistemele de telegestiunețimplementate pentru consumatorii industriali*

Dntr-un sistem bazat pe 3, furnizorul de energie are contoare inteligente montate la

interfa a cu clientul, precum i un ecipament de tip gateAaO, care prime te de la furnizorul deț ș ș

energie informa iile în timp real cu priire la pre ul energiei electrice i la anumite eenimente* Dnț ț ș

interiorul casei reziden iale e7istă o re ea de ecipamente electrocasnice (Pome +utomationț ț

etAor& Q P+) cu inteligen ă distribuită (NP+ 3eices>) i un ecipament concentrator de tipț ș

controler de management a energiei (.nergO anagement ontroller)*

ontrolerul respecti ia deciziile optime de control asupra ecipamentelor P+ pe baza unor

scenarii < spre e7emplu clientul impune un anumit buget lunar pentru energie i anumite uzan e deș ț

consum* ontrolerul a lua singur deciziile optime pentru a se încadra în limitele impuse de client,

cu men iunea că i se păstrează clientului posibilitatea să modifice oric;nd deciziile luate de controlerț

Dncadrarea într-un ablon de consum i definirea ecipamentelor din gospodărie ('M, ma ină deș ș ș

"

http://www.electricianul.ro/smart-grid-smart-company-smart-people/basic-cmyk/


9/15

spălat etc*) care pot fi oprite la comanda controlerului, în func ie de importan a lor, par ac iuni ie iteț ț ț ș

din comun la niel de consumator casnic* Dn realitate, se poate obsera o similitudine foarte eidentă

cu sistemele de telegestiune, iar în cazul în care la nielul re elei P+ ar mai e7ista i o generareț ș

distribuită (panouri fotooltaice, turbine eoliene de puteri mici) deine foarte clară asemănarea cu

sistemul de reglaB al grupului de cogenerare prezentat anterior*

ontrolerul care face managementul energiei la nielul unui consumator casnic poate să

comunice bidirec ional, transmi ;nd periodic furnizorului de energie date cu priire la abloaneleț ț ș

sale de consum iar furnizorul poate transmite controlerului datele amintite cu priire la pre uț

energiei sau dierse eenimente etc*

$. S!-RT GRID - NI3EU DISTRI6TIEI DE ENERGIE EECTRIC5

3e regulă, no iunea de +R' R23 la nielul distribu iei de energie electrică este asociatăț țcu tenologii de automatizare a distribu iei* @unc iilor de automatizare a distribu iei sunt impartiteț ț ț

in/

-Func iile primareț sunt în general asociate ecipamentelor instalate în sta ii, ?', ?+ sau peț

fideri, care pot seri, prin intermediul infrastructurii de comunica ie, date primare func iilorț ț

secundare*

-Func iile secundareț sunt cele care implementează la niel de detaliu scenariile de

automatizare a distribu iei, utiliz;nd ca date de pornire cele primite de la func iile primare*ț ț

Dn categoria func iilor primare intră următoarele/ț

9onitorizarea i controlul ecipamentelor de distribu ie din sta ii (sistemele +3+ careș ț ț

monitorizează ecipamentele din sta ie, protec iile etc*):ț ț

9+utomatizarea locală (necorelată la nielul unei întregi re ele) a ecipamentelor deț

automatizare a distribu iei de pe fideri (automatizări care permit comutarea locală de pe o cale peț

alta, izolarea ramurilor cu defect etc*):

9onitorizarea i controlul ecipamentelor de automatizare a distribu iei de pe fiderș ț

(e7emplu/ comunica ia +3+ cu ecipamentele automate montate pe fideri):ț

9anagementul resurselor de energie distribuite (protec iile intecone7iunilor cu sursele deț

energie distribuite, monitorizarea i controlul acestora):ș

• +plica ii softAare de analiză centralizate pentru automatizarea distribu iei (calculul regimuluț ț

permanent în timp real, modele pentru operarea sistemului cu generare semnificatiă din

surse distribuite etc*)*

#


10/15

4a nielul sta iilor electrice de transformare specialistii de la .nergo8it au implementat oț

serie de tenologii moderne / sistemul integrat de comandă-control-protec ii,ecipamente numericeț

de protec ie-comandă-control la niel de celule, ecipamente de tip R'E, alte ecipamenteleț

electronice inteligente pentru dierse func ii de măsură sau automatizare*ț

imilar sistemelor men ionate la nielul sta iilor electrice de transformare, dar la o scală ceaț ț

mai mică, s-au construit sisteme +3+ pentru monitorizarea i controlul elementelor de distribu ieș ț

de la nielul unor puncte de alimentare*

3easemena, sute de posturi de transformare montate în dierse păr i ale re elei electrice deț ț

distribu ie au fost adaptate pentru func iile de tip +3+* (ț ț Spre exemplu, speciali tii EnergoBit auș

integrat într-un sistem de tip automatizare a distribu iei la nivelul municipiului Zalău un număr deț

3 de posturi de transformare, utiliz!nd în premieră în "om!nia o re ea #ireless construită în acestț

scop$%

?rin urmare o parte din tenologiile necesare pentru crearea re elei inteligente la nieluțdistribu iei de energie electrică sunt deBa perfect func ionale*ț ț

%. S!-RT GRID - NI3EU TR-NS&ORTUUI DE ENERGIE EECTRIC5

o iunea de smart grid la nielul transportului de energie electrică este asociată adesea cuț

tenologii referitoare la sistemele de măsurare sincronizată a fazorilor *

istemele de măsurare sincronă a fazorilor (în sens mai larg, apel;nd din nou la termenul în

limba engleză, Nide +rea 'ime 3omain ? Oncronized ampling Ostems>) i capacitatea deș

transport a liniilor determinată de a a numitele alori nominale dinamice (3Onamic 4ine Rating (++ Q ide +rea ituational +Aareness) i pentru conceptul deș

N+R' R23> la nielul re elei electrice de transport *ț

Dn ultimii ani,în Rom;nia a fost implementat un sistem de măsurare sincronă a fazorilor, care

colectează datele din nodurile importante ale . i le transmite unor aplica ii de izualizare, careș ț

deocamdată realizează monitorizarea stării sistemului*

@unc ionarea sistemui de măsurare sincronă a fazorilor se bazează pe faptul că mărimile suntț

măsurate de ecipamentele de măsurare sincronă a fazorilor (?E Q ?asor easurement Enits),

într-o fereastră de timp de ordinul microsecundelor, astfel înc;t erorile în diferen ele ungiulare suntț

10


11/15

de regulă sub 1 grad, spre deosebire de sistemele +3+ care au erori de ordinul zecilor de grade*

+cest lucru e posibil prin utilizarea unor receiere ? speciale, care sincronizează ecipamentele

?E i care preiau de la sateli i informa ia de timp, cu erori de ordinul a cel mult zecilor deș ț ț

nanosecunde*

+. S!-RT GRID - NI3EU &RODUCERII DE ENERGIE EECTRIC5

En aspect de mare actualitate este integrarea surselor distribuite de energie regenerabila <

eoliene sau ciar solare, care pot aea un impact semnificati asupra sistemului*

O reţea inteligentă de tip Smart Grid foloseşte un sistem bidirecţional de

comunicaţie pe suportul cablurilor electrice existente, soluţie care face posibiltransportul de date din oricare punct al reţelei către dispeceratul central, şi care

are ca obiective creşterea calităţii serviciilor, reducerea pierderilor în reţea ş

asigurarea unei infrastructuri pentru sistemele de telemetrie.

Astfel, Smart Grid reprezintă componenta de bază pentru conceptul de oraş

digital!, aplicaţiile sale practice viz"nd consumatorul #nal, ce poate deveni el

însuşi un furnizor plătit care in$ectează în reţea energia produsă pe timpul zile

prin surse alternative %eoliană, solară, etc.&. 'e asemenea, poate încărca

e#cient acumulatorii autoturismului electric şi gestiona în funcţie de necesităţi

consumul de energie al aparaturii electronice şi electrocasnice din locuinţă.

11


12/15

7. INTRODUCRE- DE NOI !-TERI-E IN INGINERI- EECTRIC-

Utilizarea pe scară largă a magneţilor permanenţi

lasa nouă de magneţi permanenţi, magneţii cu păm;nturi rare, au însemnat o creştere de circa zece

ori a energiei magnetice faţă de magneţii disponibili pe piaţă anterior* ?erformanţele maşinilorelectrice construite cu aceşti magneţi permanenţi au crescut spectaculos mai ales în ceea ce prieşte

masa şi olumul specific* -a aBuns la scăderea masei de (F-H) ori faţă de ariantele clasice de

maşini*

I scimbare importantă a constituit-o şi trecerea treptată dinspre maşinile de curent continuu spre

cele sincrone cu magneţi permanenţi*

1C


13/15

?rin mutarea magneţilor permanenţi de pe stator pe rotor s-au îmbunătăţit substanţial condiţiile de

producere şi eliminare a căldurii din interiorul maşinii, contribuind şi aceasta suplimentar la

reducerea masei şi olumului*

agneţii permanenţi au intrat şi în domeniul aparatelor electrice* 3ispozitiele de anclansare şi

declanşare ale acestora sunt din ce în ce mai mult construite pe baza de magneţi permanenţi*

.lectromagneţii utilizaţi tradiţional în ridicarea şi deplasarea pieselor metalice sunt de asemenea

înlocuiţi treptat cu magneţi permanenţi*

Noi soluţii în domeniul materialelor feromagnetice

lasicele miezuri feromagnetice construite din tole de tablă silicioasă sunt înlocuite treptat,

mai ales în cazul construcţiilor de mici dimensiuni, cu miezuri presate din pulberi, din aceiaşi

compoziţie fier-siliciu*

+ceastă eoluţie aduce c;ştiguri importante în reducerea manoperei aferente dierselor maşini sau

aparate electrice* Materiale electroizolante noi

aterialele electroizolante au rol determinant în fiabilitatea construcţiilor electrice,

maBoritatea defectelor acestora a;nd la bază o cedare a sistemului de izolaţie*

'otodată materialele electroizolante reprezintă o componentă importantă în costul tuturor

construcţiilor electrice*

+stfel prin trecerea de la folii şi benzi la izolaţii licide sau pulerulente şi depunerea electrostatică a

acestora s-a c;ştigat şi în calitatea izolaţiei şi în reducerea preţului manoperei*

Evoluţii în domeniul maşinilor electrice

I prima tendinţă o reprezintă creşterea ponderii maşinilor pentru aplicaţii specializate în

detrimentul celor de uz general* +ceasta situaţie are consecinţe asupra costurilor a;nd în edere at;t

dimensiunea loturilor de fabricaţie mediu, c;t şi costurile de adaptare la aplicaţii*

+stfel au apărut/

-maşini electrice fără carcasă:

-maşini electrice fără perii:

-maşini electrice fără crestături:-maşini electrice fără fier*

'oate aceste ariante reprezintă soluţii de adaptare la dierse aplicaţii cu aantaBe certe pentru

cazurile respectie*

@uncţie de aplicaţie s-au dezoltat/

1F


14/15

-maşini electrice cu moment de inerţie redus pentru roboţi industriali, maşini unelte, ecipamente din

tenică de calcul şi birotică, etc*:

-maşini electrice cu masa specifica redusă pentru aplicaţii din aiaţie şi tenica aerospaţială:

-maşini electrice cu grad de protecţie ridicat pentru aplicaţii din industria minieră, industria cimică,

etc*:

-maşini electrice lineare pentru aplicaţii în care specificul aplicaţiei o cere:

-maşini electrice cu randament ridicat*

+;nd în edere dezideratele eficienţei energetice piaţa solicită maşini electrice cu indicatori

energetici (randament şi factor de putere) ridicaţi, ceea ce conduce spre utilizarea cu precădere a

maşinilor cu magneţi permanenţi de tip sincron*

I tendinţă importantă ţine de reducerea sau ciar eliminarea pierderilor mecanice de cuplare,

transmisie sau transformare a mişcării* +stfel pierderile din cuplaBe se pot elimina prin adoptarea

soluţiilor integrate mecanic, cu motor, traductor de turaţie, traductor de poziţie pe acelaşi a7*.liminarea dispozitiului de transformare a mişcării de rotaţie în mişcare linear, cu eliminarea

pierderilor respectie se poate face prin utilizarea directă a motoarelor lineare*

Evoluţii în domeniul aparatelor electrice

'endinţa spre îmbunătăţirea performanţelor de comutare, permanenta cerinţa a pieţii de

miniaturizare a ecipamentelor precum şi obligaţia de eliminare a unor materiale interzise de dierse

acte normatie internaţionale sunt argumente pentru o continuă eoluţie în construcţia aparatelor

electrice*

ea mai importanta dintre tendinţe o reprezintă introducerea pe scară c;t mai largă a comutaţiei în id*

ontactoare, întreruptoare de Boasă şi medie tensiune la curenţi de ordinul miilor de amperi sunt

prezente pe piaţă de o buna perioadă de timp* +ceste clase de aparate sunt în continuă dezoltare at;t

ca tipuri constructie c;t şi ca e7tindere a gamelor de tensiuni şi curenţi*

I modernizare concomitentă cu trecerea spre comutaţia în id este introducerea magneţilor

permanenţi în mecanismele de anclanşare-declanşare a întreruptoarelor, cu consecinţe certe asupra

miniaturizării şi creşterii numărului de comutaţii*

3intre obligaţiile legate de eliminarea unor materiale interzise în domeniul aparatelor electrice produc efecte cele legate de azbest şi e7aflorura de sulf*

.ciparea aparatelor electrice cu dierse elemente de inteligenţă distribuita, senzori şi traductoare se

înscrie în linia generală de compatibilizare a acestora cu sistemele de monitorizare şi control, de

introducere a telecomenzilor în e7ploatarea curentă*

1H


15/15

Evoluţii în domeniul acţionărilor electrice

I tendinţă importantă pentru acionarile electrice o constituie miniaturizarea* +ceasta este posibilă în

primul r;nd datorită miniaturizării din domeniul electronicii de putere* 2ntegrarea şi ibridizarea

circuitelor electronice de putere au condus la reducerea spectaculoasă a dimensiunilor conertoarelor

electronice*

pecializarea componentelor electronice constituie de asemenea o eoluţie cu efecte pozitie în

minaturizarea acţionarilor electrice, componentă g;ndită special pentru o aplicaţie este totdeauna mai

mică dec;t construirea acesteia din componente discrete*

+stfel au apărut acţionările fără senzori (sensorless), care se utilizează în marea maBoritate a

aplicaţiilor* u se pune insă problema eliminării senzorilor şi traductoarelor în cazul aplicaţiilor

pretenţioase precum acţionarea mişcărilor de aans la maşinile unelte cu comandă numerică,

acţionarea roboţilor industriali, acţionarea antenelor etc*

8*CONCU4II

Eltimii ani au fost cei in care, prin intermediul punerii in functiune a tuturor sistemelor amintite

sau a altor sisteme similare utilizand tenologiile moderne din energetica, s-au pus bazele unei retele

electrice inteligente +R' R23*

'enologiile moderne din energetica e7ista deBa si sunt perfect functionale < intr-un iitor foarte

apropiat om aea cel putin partial un +R' R23 operational care sa le poata utiliza in scopul

pentru care reteaua inteligenta a fi creata/ sa faca sistemul energetic mai sigur, mai economic si maifiabil

1J

proiect mart grid

Documents