Rozwiązania techniczne do monitorowania sieci zasilającej pomagają zakładom energetycznym w rozpoznawaniu obszarów wymagających przebudowy i modernizacji, usprawniają współpracę między inżynierami systemów i pozwalają skutecznie radzić sobie z nowymi wyzwaniami. Do dodatkowych korzyści należy możliwość pomiaru efektywności energetycznej, łagodzenia skutków przerw w dostawie energii i analizowania danych z myślą o zapobieganiu przyszłym problemom.

Monitorowanie pomaga w spełnieniu wymagań środowiskowych

Nieefektywne systemy zasilania stoją na przeszkodzie w osiągnięciu parametrów niezawodnościowych określonych w przepisach i normach, realizacji inicjatyw proekologicznych oraz spełnianiu oczekiwań klientów końcowych. Narzędzia do monitorowania zasilania pomagają w:
• unikaniu kosztownych kar nakładanych przez organy nadzoru;
• zdobywaniu zaufania klientów nastawionych proekologicznie;
• wydłużaniu okresu bezawaryjnej eksploatacji systemów zasilania;
• zapewnieniu ciągłości działania.

Zamiast zgadywać, lepiej mierzyć i weryfikować

Warunkiem utrzymania równowagi między niezawodnością, ochroną środowiska naturalnego i efektywnością jest umiejętne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i pomiar uzyskiwanych wyników. Na szczęście wymyślono już dobre metody i rozwiązania w tej dziedzinie.  Przedsiębiorstwa energetyczne stosują specjalne szczegółowe wskaźniki ułatwiające zarządzanie sieciami i optymalizację ich niezawodności. Do najczęściej stosowanych wskaźników należy średnia częstość przerw w dostawie zasilania (SAIFI — System Average Interruption Frequency Index) oraz średni czas trwania przerwy w zasilaniu (SAIDI —System Average Interruption Duration Index).

Wskaźnik SAIFI odzwierciedla liczbę przerw w zasilaniu, a wskaźnik SAIDI — czas trwania przerw. Mając do dyspozycji te informacje, inżynierowie mogą przekształcić dane z sieci w praktyczne plany poprawy jej niezawodności.

Problemy można wykrywać, zanim faktycznie wystąpią

Informacje o jakości zasilania pomagają w optymalizacji niezawodności sieci dystrybucji zasilania — i można je wykorzystać zarówno profilaktycznie, jak i po wystąpieniu awarii. Analiza po awarii umożliwia szybkie wykrycie i odseparowanie miejsca dotkniętego problemem, a następnie szybkie przywrócenie zasilania. Słabością tej strategii jest jej pasywny charakter — utajony problem pozostaje niewykryty, dopóki nie ujawni się w postaci awarii. Awaria zaś generuje koszty — wynikające zarówno z przerwy w dostawie zasilania, jak i ewentualnych uszkodzeń sprzętu.

Natomiast analiza danych przed awarią umożliwia rozpoznanie potencjalnych problemów, jakie mogą wystąpić w przyszłości. Na podstawie informacji o jakości zasilania inżynierowie systemów wykrywają objawy niesprawności urządzeń. Następnie opracowują rozwiązania zapobiegające awariom i przerwom w dostępności zasilania.

Praktyczne doświadczenia i wyniki badań dowodzą, że dane o jakości zasilania faktycznie pomagają w lokalizowaniu problemów zanim doprowadzą one do awarii. Prace w dziedzinie profilaktycznej analizy danych oraz przewidywanie awarii sieci dystrybucyjnej prowadzone są m.in. na uczelniach w Korei i USA.  Podstawą efektywnego monitorowania zasilania jest umiejętne wykorzystanie kombinacji nowoczesnego sprzętu, oprogramowania i technik komunikacji w celu przekształcenia surowych danych w praktycznie użyteczne informacje.

Usprawnienia w Jacksonville Electric Authority (JEA)

Zakład energetyczny Jacksonville Electric Authority (JEA) — będący jednym z liderów w implementacji inteligentnych sieci dystrybucyjnych — eksploatuje systemy wytwarzania, transmisji i dystrybucji energii, obsługując ponad 360 000 odbiorców. Dzięki zastosowaniu nowoczesnej infrastruktury liczników, technik zautomatyzowanego zarządzania personelem, a także aktywnemu powiadamianiu o awariach, JEA osiąga lepsze wskaźniki niezawodności systemu oraz szybciej reaguje na zgłoszenia i eliminuje przerwy w dostawie energii.

W infrastrukturze JEA zainstalowane zostało rozwiązanie do monitorowania jakości zasilania obejmujące swym działaniem duży obszar sieci. Po pewnym czasie zaobserwowano jednak, że procesy realizowane ręcznie wciąż są mało efektywne, a użyteczne informacje giną pośród zalewu danych, wykresów i alarmów. W rezultacie w systemie wprowadzono następujące udoskonalenia:
• Pojawiły się panele kontrolne, których zawartość zależy od roli pełnionej przez użytkownika. Narzędzie raportujące podsumowuje dane na podstawie posiadanych już informacji o zdarzeniach oraz statystyk architektury systemu monitorowania.
• Sprzętowe monitory jakości zasilania zgodne z normą IEC 61000-4-30 (klasa A) analizują parametry między systemem wytwarzania a systemem transmisji, systemem transmisji a siecią dystrybucji, a także w dużych zakładach przemysłowych.
• Usprawniono współdziałanie między personelem pracującym w różnych placówkach i na różnych zmianach, co przyczyniło się do większej skalowalności sieci i ułatwia jej rozbudowę. Prostsze jest także wdrażanie nowych technologii.
• Stworzono system komunikacji obsługujący różne formy wymiany informacji. Na bazie "otwartej" platformy JEA integruje dane pochodzące z wielu źródeł. Dzięki usprawnionej komunikacji decyzje mogą być podejmowane na każdym poziomie zarządzania.
• Oprogramowanie wzbogacono o funkcje wykraczające poza proste zbieranie danych. Inżynierowie JEA mogą teraz przeglądać wszelkiego typu dane, mają też do dyspozycji algorytmy klasyfikujące zdarzenia i anomalie zgodnie z własnymi kryteriami JEA.

System potwierdził już swoją skuteczność w praktyce — dzięki niemu udało się uniknąć zniszczenia transformatora wycenianego na 4 miliony USD.

Źródło: Schneider Electric

Zobacz także: Schneider Electric dla CityNext, Schneider Electric wiodącym dostawcą urządzeń PV, Schneider Electric w kompleksie biurowym Park Rozwoju