Aktuální vydání

celé číslo

07

2021

Automatizace řízení dopravy a infrastruktury, nabíjecí stanice, autonomní vozidla

celé číslo

Jednotky RTU pro řízení distribuční sítě jako součást smart grids

Smart grids jsou distribuční a komunikační sítě umožňující v reálném čase automaticky regulovat výrobu, přenos a spotřebu elektřiny. O nutnosti zavést je se hovoří v souvislosti s potřebou připravit se na růst podílu obnovitelných zdrojů, zejména těch, pro něž jsou charakteristické časté změny v dodávkách elektřiny do distribuční sítě. Cílem budování sítí typu smart grid je možnost regulovat toky elektrické energie v síti tak, aby nebyla trvale přetěžována přenosová soustava a distribuční síť a následně nevznikaly poruchy a výpadky v dodávkách elektřiny.
 
Vzhledem k tomu, že některé typy obnovitelných zdrojů, jako jsou větrné a solární elektrárny, je zatím téměř nemožné regulovat, nezbývá než regulovat toky elektrické energie přímo v sítích a u spotřebitelů. Asi nejšetrnější způsob regulace je zjišťovat aktuální požadavky spotřebitelů a reagovat na ně. Kromě hromadného dálkového ovládání (HDO) začaly některé společnosti vyvíjet inteligentní spotřebiče, které budou automaticky reagovat na stav v síti. Dále je plánováno celoplošné používání inteligentních elektroměrů, které budou posílat informace o aktuální spotřebě domácností v daném místě a čase. Jestliže však nebudou regulační zásahy pomocí HDO nebo inteligentních spotřebičů účinné, bude třeba regulovat toky elektrické energie na úrovni distribuční sítě, popř. i přenosové soustavy.
 
Regulovat toky elektrické energie v distribuční síti lze za předpokladu, že se měří elektrické veličiny v uzlech této sítě. Důležité uzly bývají vybaveny vysokonapěťovými vypínači s lokálním měřením elektrických veličin pomocí některého typu ochrany. Jestliže budou tyto silové prvky vhodně doplněny o sběr informací, přenos dat a možnost dálkového ovládání, mohou být základem účinné regulace distribuční sítě.
 
Distribuční transformovny vn/nn (DTS) jsou v současné době zpravidla ještě bez dálkového monitorování, řízení, měření a indikace poruchových stavů. Několik desítek DTS je sice osazeno indikátory zkratových proudů s místní signalizací, ale bez dálkové komunikace s dispečinkem a specializovaným pracovištěm, kde je možné z naměřených hodnot zjistit typ a možnou příčinu poruchy. Při vzniku poruchy je nutné objíždět takto vybavené stanice a zjišťovat stav přímo v místě. Obdobný stav je u úsekových odpínačů a u nově budovaných dálkově ovládaných vypínačů (recloser). Časově náročné vyhledávání poruchy vede k dlouhým prodlevám mezi vznikem poruchy a jejím odstraněním a může způsobit velké škody a finanční ztráty. Vzniká tedy požadavek na jednotku s funkcí měření proudů a napětí a dálkovou komunikací s dispečinkem s využitím sítě mobilního operátora (obr. 1).
 
Firma ELVAC IPC, s. r. o., přišla již před časem na trh s produktovou řadou jednotek RTU, které jsou primárně určeny pro řízení distribuční sítě a regulaci toků energie. Uplatňují se zejména v dispečerském řízení obnovitelných zdrojů, kde regulují výkony dodávané do distribuční sítě. Dále své uplatnění naleznou při monitorování a ovládání distribučních stanic vn/nn (DTS), dálkově ovládaných odpínačů v síti vn (DOÚS) a dálkově ovládaných vypínačů v síti vn (recloser). Jednotky RTU firmy Elvac IPC již mnoho let plošně používají např. společnosti ČEZ Distribuce, a. s., ZSE Distribucia, a. s., a další.
 
Ing. Miroslav Kocur,
 
Obr. 1. Schéma komunikace v distribuční síti prostřednictvím veřejné komunikační sítě (specifikace podle normy IEC 60870-5-104)