Управление напряжением — инструмент интеграции DER
Технология энергосберегающего управления напряжением (conservative voltage reduction — CVR) хорошо известна и применяется в распределительных сетях по всему миру — особенно широко в США — уже более 20 лет. Ее суть состоит в регулировании уровней напряжения на определенных участках сети в зависимости от нагрузок на этих участках. Снижение напряжения при определенных профилях нагрузок обеспечивает снижение потерь и приводит к довольно неплохому эффекту энергосбережения в размере 1–3% от потребления на тех участках, где применяется CVR.
Общий потенциал применения этой технологии в США, по оценке Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL), достигает 58 ТВт·ч в год. Для управления уровнем напряжения применяют секционированные трансформаторы, компенсаторы падения напряжения, статические компенсаторы и другие устройства.
Объединив эту технологию с современными возможностями цифрового моделирования и удаленным мониторингом состояния сети в реальном времени, американская компания Utilidata за последние 10 лет достигла существенного прироста возможностей CVR, увеличив энергосберегающий эффект до 4–5% от суммарного потребления. Не останавливаясь на достигнутом, компания нашла новую интересную область применения своим технологиям гибкого управления сетями — интеграцию распределенных источников энергии, в первую очередь, крышной солнечной генерации.
Иллюстрация эффекта снижения уровня напряжения на потребляемую мощность
Новый подход к интеграции DER в распределительные сети состоит в гибком управлении уровнем напряжения на инверторах, через которые солнечная генерация включена в сеть, и при помощи стоящих в сети специальных устройств типа статических компенсаторов. Такое управление напряжением должно обеспечить как можно большее снижение потерь электроэнергии в зависимости от соотношения между солнечной генерацией и потреблением на различных участках сети. Для достижения этого эффекта Utilidata объединяет сразу несколько технологий цифровой энергетики:
- Собственную технологию анализа состояния сети в реальном времени, позволяющую, в частности, выявлять участки сети с большой генерацией на распределенных солнечных панелях;
- Технологию управления оборудованием микрогридов и отдельных инверторов от Siemens;
- Технологию «умных» счетчиков и удаленного мониторинга параметров потребления от Itron и Landys+Gyr.
В результате получается согласованное управление уровнями напряжения, потерь и эффективности применения DER как на стороне распределительных сетей, так и «за счетчиком», на стороне конечных потребителей, которое дает синергетический эффект: и сети, и потребители сообща получают большую эффективность.
Потребление электроэнергии и уровень напряжения на фидерах распределительных сетей в Сакраменто, Калифорния без CVR (красные линии) и с применением CVR (синие линии)
Другая инновация Utilidata состоит в том, что технология CVR устанавливается конечным потребителем на свой «умный» счетчик в формате приложения (App), работающего на базе IoT платформ OpenWay Riva от Itron и Revelo от Landys+Gyr. Приложение Utilidata предлагает не только участие в работе CVR, но также глубокий анализ технических данных об электропотреблении, включая выявление мест коротких замыканий на линиях, предсказание аварий на оборудовании потребителей и даже выявление несанкционированного удаленного доступа к «умным» устройствам пользователей.
В настоящее время Utilidata участвует со своей оригинальной технологией CVR на базе данных, полученных в реальном времени, в тендере штата Нью-Йорк на лучшее решение по управлению «умными» (удаленно управляемыми) инверторами. В 2020–2021 годах в рамках этого тендера технология будет апробирована в рамках управления инверторами, через которые в городках Клиффорд Парк, Рексфорд и Баллстон Лейк к сетям присоединена солнечная генерация общей мощностью 1 МВт.
-------------------------------------------------------------------
Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.