smart grid c8

7/30/2019 Smart Grid c8

1/8

SMART GRID

1.Prezentare /definitie/istoric

Arhitectura fundamental a reelelor europene de energie electric a fost dezvoltat pentru arspunde nevoilor cerute de tehnologiile de generare pe baz de carbon, cu surse aflate la distanemari fa de centrele de consum.Provocrile de natur energetic ale Europei, impun oschimbare n peisajul generrii de energie electric. Tehnologiile de generare cu emisii reduse deCO2, combinate cu o eficien mai ridicat a utilizrii, va permite utilizatorilor s devin maiinter-activi cu reelele. Calea de urmat o reprezint combinarera generrii centralizate cugenerarea distribuit, a integrrii microsistemelor ori a centralelor virtuale ntr-o pia unic.Aceste schimbri fundamentale vor avea un impact semnificativ asupra proiectrii i controluluireelelor.

n acest context, Platforma Tehnologic European (ETP) SmartGrids a fost nfiinat n 2005,pentru a crea o viziune comun european privind perspectiva reelelor electrice, avnd caorizont anul 2020, dar i pe mai departe. Platforma include reprezentani din industrie, operatoriisistemelor de transport i de distribuie, organisme de cercetare i autoriti de reglementare.Acetia au identificat obiective clare i propun o strategie pentru dezvoltarea viitoare a reelelor.In 2006 Comisia European a emis Cartea verde "Strategia european pentru o energie durabil,

competitiv i sigur" care subliniaz faptul c Europa a intrat ntr-o nou er a energiei.Obiectivele primordiale ale politicii energetice europene trebuie s fie durabilitatea,competitivitatea i securitatea furnizrii, necesitnd un set coerent i cuprinztor de politici imsuri pentru a le atinge. Pieele i reelele electrice din Europa se afl n centrul sistemului i

acestea trebuie s evolueze pentru a satisface noile provocri. Viitoarele reele trans-Europenetrebuie s ofere tuturor consumatorilor o nalt fiabilitate, alimentarea cu energie rentabil,exploatnd pe deplin utilizarea generrii mari, centralizate i mai mici distribuite de energie, nintreaga Europa

Exista mai multe definitii pentru reteaua inteligenta, de ex., Platforma Tehnologica Europeanapentru Retele Tehnologice defineste o retea inteligenta ca fiind reteaua electrica care poateintegra in mod inteligent actiunile tuturor utilizatorilor conectati la eageneratori, consumatori,sau cei care indeplinesc ambele calitati pentru a furniza in mod eficient energie electricasustenabila economic si in conditii de siguranta in functionare.Conceptul de baz de Smart Grid este de a aduga sistemele de monitorizare, analiz icontrol, precum i capacitile de comunicare la nivelul sistemului electroenergetic cu scopul dea maximiza performanele sistemului concomitent cu reducerea consumului de energie. Scopulprincipal al reelelor inteligente Smart Grid este de a obine un rspuns rapid la funcionareasistemului electoenergetic i de a mbunti compatibilitatea dintre sursele de generaredistribuit i reelele electrice, astfel nct s se obin o cretere a eficienei economice, acontinuitii alimentrii u energie electric i a siguranei n funcionare a ntregului sistemelectroenergetic.


2/8

Reelele inteligente sunt bazate pe sisteme de comand avansate, echipamente electronice icomponente de nivel nalt. Modificarea reelelor electrice prin introducerea de comunicaii,control automat i alte tehnologii informatice permite funcionarea mai economic, fiabil, nsiguran i respectnd cerinele de mediu ale sistemelor electroenergetice.Proprietatea de baz a reelei inteligente este utilizarea unei reele de distribuie bidirecionale,

care este capabil s tie ce se ntmpl n fiecare moment pentru a nlocui reeaua electricpasiv. Reelele inteligente au proprietile de a avea o precizie mare, o eficien ridicat ifuncionarea uoar. n comparaie cu distribuia de energieelectric din reele electricetradiionale, reele inteligente ar trebui s ia n considerare nu numai consumul de energie inivelul de reparie a puterii ntre generatoare, ct i pierderile de putere n reea, lungimea,eficiena costurilor i alte avantaje. O soluie mai avansat a distribuiei de energie poate firealizat prin analiza i exploatarea unor diferite tipuri de echipamente inteligente conectate nreeaua inteligent. n plus, generarea distribuit (GD) vor juca un rol de baz n reeauainteligent, i este previzibil c va deveni o tendin de utilizare a tehnologiei GD pentrurealizarea bilanului n timp real dintre cererea i oferta de energie n viitoarele reele dedistribuie inteligente.

Aceste uniti de generare distribuit pot fi vzute ca o sarcin virtual i sunt controlate directde ctre utilizatori pentru a fi pornite i oprite. Chiar dac sunt interconectate cu reeauaelectric, ele pot nc s nu participe la controlul automat al disponibilului de putere, neinjectndnici o putere n reeaua electric n condiii normale de funcionare a acesteia. Caracteristicile lorsunt sigurana, nalt eficien, economie i protecia mediului i sunt ideale pentru instalaii derezerv i back-up. De asemenea, un motiv major pentru dezvoltarea rapid a acestora oreprezeint investiia redus i recuperarea rapid a acesteia.Introducerea generrii distribuite va fi un bun supliment n distribuia eficient a energiei nreelele inteligente. n cazul n care prognoza de sarcin este diferit de sarcina real, utilizareagenerrii distribuite i creterea sau reducerea n timp util a capacitii reelei nu realizeaznumai o distribuie n timp real, ci i creterea eficienei utilizrii surselor energetice irespectarea cerinelor de mediu.

2.Tehnologii specifice

Adoptarea, ntr-o continu cretere, a noilor tehnologii pentru generarea dispersat a energieielectrice i tendina ctre adoptarea resurselor distribuite modific caracteristicile sistemelor dedistribuie a energieii i pregtesc tranziia ctre reelele inteligente. Noile tehnologii inteligentembuntesc observabilitatea i controlabilitatea sistemului energetic i au capacitatea stransforme reeaua electric dintr-o infrastructur static ntr-una dnamic, condus eficient.Deci, Smart Grid este un concept de modernizare a reelelor electrice care integreaz tehnologiileelectrice i informatice n orice punct al reelei de la cele de generare pn la cele de consum.

Din acest punct de vedere Smart Grid apare ca o nou geneaie a sistemelor energetice, cea ncare tehnologiile informatice transform sistemul n unul cu inteligen generalizat. n acestsens noul val care asigur modernizarea sistemelor energetice la toate nivelele ei se poate numi ia treia generaie de sisteme energetice, sau Renaterea n energetic.

Investitiile n Smart Grid ncurajeaza noile tehnologii si solutii, companiile si interactiunile depiata. Acestea pun accentul pe:- Interactiunea cu clientii;


3/8

- Echilibrarea productiei, echilibrarea ncarcarii si pierderi n timp real;- Facilitarea functionarii diferitelor forme de generare distribuita;-Redesenarea curbelor de sarcina, durata de ncarcare si diminuarea variatiilor preturilor;- Implementarea autodiagnozei, zonei de protectie si strategiilor de functionare n modul izolat;- Permite managementul activ si utilizarea senzorilor online;

-Managementul activ si dinamic al cererii si al preturilor la energie etc.

3. Smart grid-prioritate pentru companiile energetice

Sarcina operatorului de distribuie este aceea de a finaliza i optimiza sistemele dejaimplementate (SCADA, SAD, GIS) pentru a permite trecerea la nivelul urmtor de automatizareoferit de sisteme tip DMS. Pentru gestionarea n timp real a reelei de distribuie la care suntracordate i uniti de generare distribuit sunt necesare i aplicaiii software care s permit

calculul de regimuri i scurtcircuit pe zone extinse pentru asigurarea selectivitii i sensibilitiisitemului de protecii

Realizarea sistemului de management al distributiei in retelele, in ansamblu , este o necesitateintrucit se rezolva urmatoarele probleme :

Monitorizarea si automatizarea retelelor, a posturilor de transformare, n vederea asigurriicontinuitii n alimentarea cu energie electric;

Limitarea numarului de consumatori afectati de un incident;Posibilitatea de interventie de la distan asupra retelei in vederea realimentarii cat mai

rapide a consumatorilor;Posibilitatea de reconfigurare a retelei de alimentare ; Izolarea defectului direct de ctre dispecer si nu de catre echipele de interventie de teren,prin sectionari manuale succesive;Reducerea cheltuielilor de exploatare;Reconfigurarea optima a retelei de distributie.

4. Standardizarea in Smart Grid

O directie de dezvoltare cu rol esential in succesul initiativei Smart Grids o reprezintastandardizarea modului in care diferitele sisteme care contribuie cu date, informatii saumodalitati de control a RED comunica intre ele pentru a-si coordona actiunile si a obtine unul dela celalalt datele necesare functionarii inteligente si cat mai autonome. Acest subiect este larandul sau de maxim interes in domeniul aplicatiilor SCADA / DMS, avand in vedere rolul decentru de coordonare al mai multor sisteme catre un concept Smart Grid unitar, pe care acesteail au.

Principalul grup de intiativa in domeniul standardizarii aspectelor discutate mai sus este, IEC,care a dezvoltat deja primele versiuni ale unor norme esentiale pentru standardizarea cu succes amodului in care sistemele informatice (SCADA / DMS, AMR / AMM / AMI, ERP, CRM, GIS,


4/8

etc.) schimba date si modul in care aceste date sunt manipulate. Amintim in acest sens, inprincipal normele IEC 61968 si IEC 61970, precum si modelul obiectual CIM (CommonInformation Model) care structureaza modelul RED conform principiilor programarii orientatepe obiecte.La randul ei, directia standardizarii interfetelor intre sisteme informatice are inca de parcurs un

drum destul de lung, avand in vedere gradul relativ scazut de adoptare a acestor modele inrealizarile practice actuale.Adoptarea in Romania a normelor internationale privind indicatorii de calitate aenergiei electrice si includerea acestora in contractele economice privind serviciile deproducere/ transport/distributie/ furnizare a energiei electrice necesita un managementspecific, bazat pe utilizarea :- echipamentelor specifice de masura/monitorizare on-line, a caror calitate a fostcertificata dupa proceduri unice la nivel national ;- procedurilor/normativelor unice la nivel national privind achizitia si prelucrareadatelor masurate, evaluarea indicatorilor de calitate a energiei si raportarea rezultatelor;- programelor software specializate pentru prelucrarea datelor si raportarea

rezultatelor, in baza procedurilor/normativelor mentionate, la nivel local si respectiv la nivelcentralizat.

5.Smart grid-Romania

Sectorul energetic romanesc, parte integranta a infrastructurii, influenteaza in mod decisivdezvoltarea economica si sociala a tarii. Printr-o directiva UE si-a propus ca obiectiv obtinereaenergiei din surse regenerabile sa ajunga la un procent de 21% pana anul acesta, iar o nouadirectiva vizeaza o reducere cu 9% a intensitatii energetice in urmatorii ani.

Romania dispune de un potential important de resurse regenerabile: energie hidroelectrica,

biomasa, energie solara, eoliana si geotermala. Racordarea la obiectivele europene, dar siinteresul direct in rezolvarea acestor probleme complexe reclama un efort de CDI (CercetareDezvoltare Inovare), efort complementar directiei de actiune Imbunatatirea eficienteienergetice si dezvoltarea sustenabila a sistemelor energetice inclusa in Cadrul StrategicNational de Referinta 2007-2013.Obiectivele cercetarii pentru perioada 2007-2013 a vizat elaborarea de concepte, tehnologii,produse care sa contribuie la satisfacerea necesarului de energie la un pret cat mai scazut,

inclusiv prin utilizarea de noi surse energetice si imbunatatirea procesului decizional, crestereacompetentei tehnologice si promovarea transferului de cunostinte in domeniul energetic, vizandsatisfacerea necesarului energetic al unei economii moderne si al unui standard de viata civilizat,in conditii de calitate si siguranta in alimentare, cu respectarea principiului dezvoltarii durabile.

Cresterea eficientei energetice si dezvoltarea durabila a sistemului energetic are ca elementecheie :- reducerea intensitatii energetice prin implementarea in sectorul energetic a unor

tehnologii noi cu randament ridicat- cresterea eficientei energetice pe tot ciclul si cresterea ponderii energiei din surse

regenerabile.


5/8

Sistemul de CDI va reprezenta motorul dezvoltrii societii cunoaterii n Romnia, fiindcapabil s susin performana prin inovare n toate domeniile ce contribuie la asigurareabunstrii cetenilor i totodat s ating excelena tiinific recunoscut pe plan internaional.Romnia construiete o societate bazat pe cunoatere, focalizat pe rezolvarea problemelorridicate de satisfacerea nevoii de inovare exprimat de economie i societate. Pentru a rspunde

acestei provocri, sistemul CDI va fi deschis ctre firmele romneti, ctre mediul tiinificinternaional, nevoile societii i sistemul educaional.Asigurarea unei deschideri reale va depinde de modul n care se va coagula cererea de cunoaterectre sistemul CDI n interiorul prioritilor tematice ce reflect nevoile socio-economice petermen mediu i lung. Astfel, cererea corespunztoare nevoii de inovare din economie va fiformulat prin mecanisme n care iniiativa aparine firmelor, n timp ce pe latura decantriinevoii de inovare a societii vor fi create mecanisme i interfee specifice comunicrii dintretiin i societate. Administraia public central i local va putea formula solicitri specificede inovare, corespunztor obiectivelor i prioritilor strategice de dezvoltare naional, regionali local. Achiziiile publice i introducerea unor tehnologii avansate n diferitele sectoare socio -economice vor avea o contribuie important la dezvoltarea CDI.

Corelarea nevoii naionale de inovare cu evoluiile tiinei i tehnologiei pe plan mondial se varealiza prin reele de cercetare-aciune, n care colaborarea internaional multidisciplinar va fiorientat spre rezolvarea problemelor identificate.Centre de brokeraj i centre de transfer tehnologic i cunoatere vor realiza interfaa dintrenevoia intern de inovare i soluiile care pot fi adaptate pornind de la stocul mondial decunoatere.Firmele i vor crea propriile structuri de cercetare sau numai interfee care le vor asiguraintegrarea n sisteme deschise de inovare, precum i participarea la centre de competen sauplatforme tehnologice.Universitile i institutele publice de cercetare vor dezvolta structuri proprii prin care vorvaloriza cunoaterea i vor asigura transferul acesteia n produse si servicii inovative. Centre detransfer tehnologic i incubatoare pentru firme de nalt tehnologie vor stimula transferul decunoatere i dezvoltarea spiritului antreprenorial. Evaluarea potenialului comercial al unei idei,protejarea i licenierea dreptului de proprietate intelectual vor constitui elemente curente alemanagementului inovrii.Actiuni SC ELECTRICA SA in domeniul CDI

1.Proiect TELMARK (1.12.200128.02.2004)

Electrica a fost partener n cadrul proiectului de cercetare TELMARK (Impactul tehnologieiasupra analizei curbelor de sarcin pentru dezvoltarea tarifelor i Piee Europene dereglementate)acceptat pentru finanare nerambursabil de Comisia Uniunii Europene DGTREN n cadrul

Programului de Cercetare DezvoltareFramework Programme 5 Energie.Electrica a fost partener majoritar, alaturi de Kingston University, Schneider Electric UK siSeebord Plc din Marea Britanie. Unul dintre obiectivele principale ale proiectului a constat informularea unei agende de subiecte preferentiale de cercetare care vizau utilizarea informatieiasupra curbelor de sarcina ale consumatorilor pentru functionarea viitoarei piete integrate deelectricitate.


6/8

2.MENERElectrica a participat la in 2003 la Programul MENER prin intermediul Sucursalei de Intretineresi Servicii Energetice Muntenia Nord - Agentia Galati si Filiala de Distributie si Furnizare aEnergiei Electrice Electrica Muntenia Nord SASucursala Galati in parteneriat cu UniversitateaDunarea de Jos din Galati cu proiectulProcedura pentru evaluarea si cresterea eficientei in

retelele electroenergetice.Programul national pentru cercetare , dezvoltare si inovare , MEDIU, ENERGIE si RESURSE -MENER, isi propune sa sustina :Cresterea competivi tatii economiei si dezvoltari i economice durabil e prin:

- protejarea, punerea in valoare si exploatarea rationala a mediului inconjurator si acapitalului natural al Romaniei;

- fundamentarea tehnico-stiintifica a metodelor, procedurilor, tehnologiilor siechipamentelor de previziune, prevenire, protectie, interventie si reducere a riscului natural siantropic;

- cresterea eficientei pe intreg lantul de producere si exploatare a energiei siintegrarea sectorului energetic in standardele UE;

-

protectia mediului geologic si valorificarea rationala a resurselor minerale;Asigurarea suportu lu i stii nti f ic si tehnologic necesar deru lar ii activitati i specif ice energeticiinucleare, cu respectarea cer in telor de secur itate nucleara si dezvoltar ea tehni cil or nucleare in

Romania.

Scopul studiului este realizarea unei procedur i asistate, de evaluare si crestere a eficientei inexploatarea retelelor electroenergetice prin identificarea si cuantizarea pierderilor dinretelele de distributie a energiei electrice.Pe langa experienta practica din exploatare si datele culese din teren, mai este necesara o verigasi anume simularea regimurilor de retea cu un instrument puternic de lucru care sa ne permitaluarea unor decizii si implicit a unor masuri reale.Justificarea studiuluiAlimentarea neintrerupta cu energie electrica a consumatorilor si siguranta in transportul sidistributia energiei electrice;Complexitatea sistemului energetic generata de extinderea longitudinala a acestuia, de numarulmare de ramificatii, de numarul mare si de diversitatea aparatelor inglobate;Luarea deciziilor in timp real fapt ce ar permite o functionare armonioasa a fiecarui subsistem sia sistemului energetic in ansamblu.Abordarea evaluarii ponderii fiecarui tip de pierdere raportata la ansamblul retelei s-aconcretizat in abordarea problemei din doua directii si anume:

- analiza valorilor masurate la nivelul surselor generatoare in retelele studiate;- analiza valorilor obtinute cu ajutorul programului de calcul DINIS(E) cu introducerea

consumurilor la nivel de noduri consumatoare.Pe baza unei analize comparative se poate face validarea situatiei existente in retea

(conturul studiat).In cazul invalidarii: gasirea cauzelor si propuneri de ameliorarea situatiei.Realizarea celor doua tipuri de analiza este conditionata de parcurgerea urmatorilor pasi:

1) Diminuarea pe cat posibil a erorilor de masurare prin analiza si reesalonarea, respectivaducerea in clasa de exactitate a grupurilor de masurare;

2) Diminuarea erorilor de calcul prin introducerea cat mai corecta a parametrilor de calculpentru diferite tipuri de echipamente.


7/8

3) Determinarea ponderilor pe tipuri de pierderi, respectiv pierderi de energie activa sireactiva in ansamblul retelelor studiate, prin analiza functiilor factorilor variabili care intervin infenomenologia complexa a pierderilor;

4) Determinarea masurilor ce se impun ca necesare pentru optimizarea consumului, respectivreducerea CPT-ului (Consum Propriu Tehnologic) in retelele de distributie a energiei electrice

analizate.Modul de realizare al procedurii consta in 2 pasi:- construirea bazei de date cu parametrii elementelor din retelele de 110 kV si medie

tensiune- modelarea retelei de 110 kV si medie tensiune

Dupa modelarea retelei si analiza regimului normal de functionare se vor compara rezultateleobtinute prin cele doua moduri de abordare. Prin simulari repetate se vor aduce datelemodelului virtual in concordanta cu o familie de puncte determinata experimental. Pe acestmodel se vor face determinari de circulatie si pierderi de puteri, circulatii de curenti, caderi detensiune.

Optimizarea retelei se face manual prin:

-

Simularea modificarii ploturilor de la transformatoare, in scopul obtinerii unui minimde CPT;- Simularea variatiei sarcinii in limite largi pentru verificarea reglajului ales, (o anticipare

corecta si plauzibila a limitelor de variatie a sarcinii duce la o verificare acomportamentului retelei in regim limita).

- Compensare a circulatiei de putere reactiva.Analiza retelei consta in:

- modelarea avansata a retelei incluzand pierderile;- realizarea unor scenarii de consum;- reconfigurarea retelei, precum si efectul in retea a diferitelor schimbari (sectiuni diferite

pentru cablu, rocadarea transformatoarelor).In cadrul procedurii propuse trebuiesc parcurse urmatoarele etape :

a) inventarierea instalatiilor existente din reteaua de distributie analizata;b) reprezentarea retelei electrice analizate;c) introducerea elementelor de retea (simbolurile si parametrii electrici);d) analiza retelei electrice de distributie in regim normal de functionare;e) editarea schemelelor electrice si a rezultatelor obtinute;f) analiza comparativa a rezultatelor obtinute in urma calculelor realizate cu ajutorul

aplicatiei DINIS(E) si a datelor obtinute prin masuratori;Ministerul Economiei , Comertului si Mediului de Afaceri a emis Ordinul nr.2081/11.11.2010prin care se aprobaPlanul de actiune pentru implementarea, in Sistemul Energetic National, a conceptului de

Retea Inteligenta-smart grid

Acest ordin cuprinde in principal urmatoarele masuri:-Asigurarea finantarii si selectarea unui Consultant international care sa elaboreze Strategia si

Studiul de fezabilitate pentru implementarea conceptului in SEN;-Propuneri de modificari de legislatie primara si secundara;-In proiectele de bugete pe anul 2011 ale agentilor economici vor fi prevazute capitole pentruelaborarea studiilor si proiectelor de cercetare-dezvoltare dedicate retelelor inteligente, prin carevor fi implementate strategia si studiul de fezabilitate conform specificului fiecarei societati;


8/8

-Toate societatile comerciale din cadrul SEN vor nominaliza prin Deciziicompartimente/colective de lucru care vor elabora documentari/studii tehnice legate de reteleinteligente cu aplicabilitate la domeniul propriu de activitate;

-Problematica retelelor inteligente va fi inclusa in strategia energetica nationala privind protectiainfrastructurilor critice.

-Toate activitatile vor fi bugetate si vor avea propuneri de calendare de desfasurare in care vor fiavute in vedere urmatoarele:Domeniile prioritare de actiune:

-Implementarea sistemelor digitale si functionarea in conditi de siguranta a SEN la toateactivitatile de generare, transport, distributie si furnizare a energiei electrice;-Imbunatatirea eficientei economice si a eficientei energetice si a calitatii energiei livrate;-Integrarea surselor regenerabile in SEN si imbunatatirea calitatii mediului;-Asigurarea resurselor energetice primare pe termen lung si programarea dezvoltarii petermen lung a noilor capacuitati ale sistemului;

-Aplatizarea curbei de sarcina si tehnologii de stocare a energiei (CHEAP, automobileelectrice, etc);

-Piata de energie;-Ciber Security;-Infrastructura de comunicatii si EMS-SCADA;-Sisteme de metering;-Standarde de interoperabilitate;-Perfectionarea standardelor de siguranta a lucratorilor si a publicului;-Perfectionarea dialogului si imbunatatirea relatilor cu consumatorii;-Perfectionarea politicii de resurse umane.

Principalele etape avute in vedere pentru parcurgerea domeniilor prioritare de mai sus sunt:-Cercetare, Dezvoltare, Proiectare si realizare de Proiect(e) Pilot;-Fundamentare si implementare investitii;-Punere in functiune hardware, testare si dezvoltare aplicatii software.

Toate sistemele vor fi proiectate in arhitecturi deschise si upgradabile pentru orizonturi de timpde minim 25 de ani, cat se estimeaza ca va dura implementarea acestui concept in Romania.

smart grid c8

Documents