Verovatno ste svi naleteli negde na termin „pametna mreža“ (Smart grid). U današnjem „pametnom“ svetu, pametni su i usisivači, satovi, kuće i brojila. Ovaj „buzzword“ se koristi intenzivno da privuče pažnju, investicije ili da zvuči moderno. Tako se i termin „pametna mreža“ odomaćio u upotrebi sa (često ciljano) maglovitim značenjem, da mi je i dalje teško da objasnim prijateljima šta ja, kao „smart grid engineer“, uopšte radim. Dakle, šta zapravo znači kada kažemo da je elektroenergetska mreža „pametna“?
Inertni sistem
Ali pre toga, kratki osvrt na razvoj elektroenergetskih sistema.
Elektroenergetska mreža je sistem koji se menja relativno sporo. Ovako glomazni sistemi, posebno oni koji upravljaju kritičnom infrastrukturom gde greške mogu imati ozbiljne i skupe posledice, uvode nove tehnologije uz veliku dozu opreza i izraženu inerciju. Ipak, pod pritiskom tehničkih i sistemskih izazova, modernizacija je postala nužnost, a ne izbor.
U početku, elektroenergetska mreža je bila gotovo isključivo fizički sistem, bez značajnog informacionog sloja. Kako je mreža rasla, rasla je i kompleksnost njenog održavanja.
Na talasu „poluprovodničke revolucije“, elektroenergetski sistem biva opremljen SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) i GIS (geografski informacioni sistem) sistemima. Mreža dobija preglednost, mogućnost daljinskog upravljanja, a prikupljeni digitalni podaci mogu da posluže kvalitetnijem održavanju sistema.
Elektrodistribucije su bile u stanju da prate stanje mreže putem merenja na ključnim tačkama sistema i da prikupljaju te informacije. To donosi značajan napredak, ali sva ‘pamet’ i dalje ostaje kod operatora u kontrolnim sobama, a sve akcije obavljaju terenske ekipe. Upravljanje je pretežno reaktivno.
U paraleli sa naporima da se sistem održava uz minimalne rizike (što je usporavalo uvođenje novih rešenja), potražnja za električnom energijom je kontinuirano rasla. Uz dodatne zahteve uslovljene klimatskim promenama, elektroenergetski sektor prihvata novi skup ideja, u osnovi kojih se nalazi intenzivnija primena obnovljivih izvora energije.
ADMS
Uključivanje distribuiranih izvora u distributivni elektroenergetski sistem menja višedecenijsku postavku stvari - tok električne energije više nije nužno jednosmeran, od velikih elektrana ka potrošačima. Danas i sami potrošači mogu da proizvode električnu energiju (npr. putem solarnih panela), kako za sopstvene potrebe, tako i za isporuku viškova nazad u mrežu.
To uvodi nove tehničke izazove: promenljivu i teško predvidivu proizvodnju, dvosmerne tokove energije, uticaj na stabilnost i naponske profile sistema, čime se menja i regulatorni okvir.
To je jedan od osnovnih razloga zbog kojih potreba za fleksibilnijim i bržim upravljanjem značajno raste i nadilazi rizike i troškove implementacije savremenih sistema.
Ovakav sistem zahteva:
- integraciju postojećih informacionih sistema
- digitalni (matematički) model mreže
- korišćenje pametnih brojila, velikog broja senzora i uređaja koji obezbeđuju podatke iz fizičkog sistema u realnom vremenu
ADMS (Advanced Distribution Management System) je u središtu ovog koncepta. On predstavlja centralni operativni sistem distributivne mreže koji inkorporira sve navedeno kako bi omogućio napredne analize i proračune u realnom vremenu, što je osnov za sprovođenje automatskih akcija (npr. automatsko upravljanje u slučaju kvara, optimizacija tokova snaga, upravljanje naponom itd).
Softver time dobija mogućnost da automatizovano izvršava deo upravljačkih funkcija, čime se deo operativnih aktivnosti premešta sa operatora i ekipa na terenu na sam sistem. Sistem je u stanju da sam donosi ograničen skup odluka na osnovu unapred definisanih algoritama — postaje ‘pametan’.
Upravljanje sistemom i dalje većinski ostaje reaktivno, ali uz značajno veću brzinu i kvalitet reakcije.
Koncept, a ne jedan sistem
Dakle, pametna mreža je ‘kišobran termin’ koji označava savremeni stadijum razvoja elektroenergetskih sistema, koji se intenzivno razvija od početka 21. veka. Suština ovog koncepta je uvođenje digitalizacije, automatizacije upravljanja i dvosmerne interakcije u tradicionalni fizički sistem.
U središtu ovog koncepta se često nalazi centralizovano softversko rešenje koje komunicira sa postojećim informacionim sistemima i uređajima u polju i u stanju je da donosi odluke u realnom vremenu, ali “pamet” mreže proizilazi iz integracije više komponenti, a ne iz jednog sistema.
Novi izazovi
Kao i svaki tehnološki skok, i ovaj uvodi dodatne izazove (i nove radne pozicije).
Implementacija složenih softverskih rešenja iziskuje usklađivanje sa postojećim sistemima i poslovnim procesima kompanija.
Pored klasičnih tehničkih i sigurnosnih pitanja, primena ADMS sistema u produkcionim uslovima donosi i novu klasu problema u upravljanju elektroenergetskim sistemima - njegovo veličanstvo softverski bug.
To podrazumeva:
- potrebu za kontinuiranim održavanjem softvera
- brzu reakciju na kritične probleme
- složenu integraciju različitih sistema
- povećan značaj cyber security-ja
AI doba
U toku je još jedna velika tehnološka revolucija u čijem centru se nalazi veštačka inteligencija, a naš elektroenergetski sistem od nje očekuje novu vrednost: prediktivnost. Već sada je AI našla primenu u, recimo, prognozi proizvodnje/potrošnje električne energije, ali dometi upotrebe ove tehnologije tek dolaze do izražaja.
Dok „pametna“ mreža nudi brzu reakciju u slučaju poremećaja, „autonomna“ mreža budućnosti opremljena AI-em obećava izlazak izvan sfere reaktivnog delovanja. Nova tehnologija može obezbediti preventivno delovanje - pre nego da do poremećaja uopšte i dođe.
Ipak, dozvoliti AI sistemima da samostalno upravljaju kritičnom infrastrukturom predstavlja ogroman tehnički i regulatorni izazov. Industrija je tradicionalno bila oprezna u ovakvim tranzicijama.
Ovog puta, brzina promena može zahtevati nešto agilniji pristup.
0 komentara