W kierunku Smart Grid

Operatorzy Systemów Dystrybucyjnych, będąc naturalnymi monopolistami na obszarach swojego działania, podlegają regulacjom Prawa energetycznego oraz Urzędu Regulacji Energetyki w zakresie taryf za świadczone usługi, spraw obsługi klienta, kwestii zapewnienia odpowiednich parametrów energii, dopuszczalnych czasów trwania przerw w dostawach energii elektrycznej, czy zasad przyłączania nowych źródeł energii odnawialnej. Istnieje więc konieczność efektywnego zarządzania majątkiem i planowania jego rozwoju, a to wymaga posiadania aktualnej i rzetelnej wiedzy o sieci i zjawiskach w niej zachodzących. Służą temu systemy teleinformatyczne wspomagające procesy biznesowe w obszarze zarządzania infrastrukturą sieciową, wśród których wiodącym jest GIS (system informacji geograficznej). Stanowi on obecnie podstawę rozbudowy dla zaawansowanych systemów zdalnych odczytów, systemów kontroli pracy sieci w obszarach generacji rozproszonej, kumulacji i zużycia energii, czy systemów oddziaływania na popyt.

Pewna i szybko dostępna informacja o majątku, o jego lokalizacji i o relacjach, w jakich pozostaje on z otoczeniem i innymi obiektami sieci, staje się niezbędna do prowadzenia efektywnej działalności. Informacji takich dostarczają systemy GIS pozwalając jednocześnie na zintegrowanie danych pochodzących z innych systemów, a posiadających cechę położenia przestrzennego, takich jak: pomiary parametrów pracy sieci, odczyty zużycia energii, alarmy i sygnalizacje o nieprawidłowościach pracy sieci, jej przeciążeniu, przerwach w dostawach, itp. Zmieniający się model energetyki dystrybucyjnej, która obok funkcji dostarczania energii, zaczyna coraz częściej pełnić również funkcje odbioru energii ze źródeł rozproszonych, rodzi potrzebę nowych narzędzi wspierających realizację tych zadań. Szereg rozwiązań służących tym nowym celom jest określany wspólnym mianem Smart Grid łączącym działania organizacyjne, nowoczesne urządzenia kontrolno-pomiarowe, urządzania zdalnego sterowania, systemy komunikacji dwukierunkowej, zaawansowane metody pomiaru, systemy oddziaływania na klienta, a także zarządzanie sieciami z generacją rozproszoną, magazynami energii oraz sterowalnymi odbiorami. Beneficjentami takich rozwiązań są nie tylko Operatorzy Systemów Dystrybucyjnych, ale także Spółki Obrotu, klienci końcowi oraz Krajowy System Energetyczny, jako całość.

Odpowiadając na te potrzeby Globema przystąpiła do realizacji systemu ElGrid - wspomagania rozwoju i optymalizacji pracy rozdzielczych sieci energetycznych z generacją rozproszoną, magazynami energii i odbiorami sterowalnymi. System ten będzie łączył cechy systemów informacji geograficznej (GIS), systemów zarządzania sieciami DMS (Distribution Management System) oraz systemów oddziaływania na popyt DSM (Demand Side Management). System ElGrid pozwoli na efektywne zarządzanie elektroenergetycznymi sieciami rozdzielczymi, minimalizację strat energii w tych sieciach, planowanie inwestycji, modernizacji i remontów sieci, minimalizowanie liczby i skutków awarii sieciowych oraz wpłynie pozytywnie na poprawę bezpieczeństwa energetycznego.

Podstawowe funkcje systemu to:
• sterowanie optymalne (zgodnie z założoną funkcją celu) odbiorami sterowalnymi, źródłami sterowalnymi i magazynami energii,
• wspomaganie procesu ultrakrótko-, krótko-, średnio- i długo-terminowego planowania rozwoju sieci oraz źródeł i magazynów energii poprzez narzędzia prognostyczne i optymalizacyjne,
• wspomaganie ograniczania strat technicznych i handlowych dzięki narzędziom obliczeniowym i optymalizacyjnym oraz systemom inteligentnego opomiarowania, zbierania i przetwarzania informacji o zapotrzebowaniu na moc i energię elektryczną,
• wspomaganie bieżącej eksploatacji sieci poprzez wyznaczanie technicznych parametrów pracy sieci i optymalizacja pracy sieci,
• wspomaganie procesu przyłączenia nowych źródeł generacji rozproszonej.
Opracowany model sieci elektroenergetycznej obejmuje infrastrukturę sieciową operatora systemu dystrybucyjnego oraz inne dane pomocnicze, wyznaczając standard opisu takiej sieci, na który składają się:
• obiekty elektroenergetyczne i urządzenia, ich dane techniczne i ewidencyjne wraz z lokalizacją na mapie,
• charakterystyki odbiorów sterowalnych, magazynów energii i źródeł odnawialnych,
• struktury do przechowywania danych pomiarowych pochodzących z odbiorów, źródeł, magazynów i innych punktów na sieci wyposażonych w urządzenia pomiarowe,
• pomocnicze struktury danych opisujących warunki zewnętrzne, głównie pogodowe, niezbędne do obliczeń symulacyjnych (prognostycznych) i optymalizacyjnych.

Oczekiwane korzyści wdrożenia systemu ElGrid to przede wszystkim:
• uzyskanie rzetelnej wiedzy o stanie sieci,
• zmniejszenie strat na przesyle i dystrybucji energii elektrycznej,
• możliwość aktywnego przeciwdziałania awariom,
• lepsze wykorzystanie istniejącej infrastruktury energetycznej,
• likwidacja dobowych i sezonowych pików zapotrzebowania,
• prognozowanie produkcji energii w źródłach odnawialnych,
• strategiczne planowanie inwestycji.

Implementacja systemu ElGrid, dzięki poprawie efektywności energetycznej oraz zmniejszeniu barier przyłączania źródeł odnawialnych, w tym systemów fotowoltaicznych, wpłynie na poprawę ochrony środowiska, przyczyniając się do rozważnego i racjonalnego użytkowania zasobów naturalnych.
Projekt ElGrid realizowany przez firmę Globema Sp. z o. o. przy współudziale Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, działania 1.4-4.1.