Energetické podniky majú niekoľko spoločných cieľov – jedným z tých najdôležitejších je dodržiavanie kvality dodávky svojim zákazníkom. Výraz kvalita elektrickej energie v podstate popisuje kvalitu dodávky. Kvalita elektrickej energie je široký pojem, ktorý zahŕňa také zložky ako jalový výkon, harmonické rušenie, nestabilitu pripojených záťaží a rýchle zmeny napätia. Problémy s kvalitou elektrickej energie na úrovni siete môžu spôsobovať vážne a nákladné dôsledky. Náklady (či už priame alebo následné) spojené s týmto problémom boli vyčíslené mnohými prípadovými štúdiami a napr. v USA sa pohybujú v rozsahu 118-188 mld USD za rok a v EÚ približne na úrovni 150 mld eur.
Podľa priemyselných analytikov mnohé energetické spoločnosti riešia problematiku kvality elektrickej energie ad hoc spôsobom. To ale znamená, že problémy sa začnú riešiť až potom, ako sa u zákazníka – odberateľa vyskytne prerušenie dodávky elektrickej energie alebo porucha strojno-technologických zariadení.
Uvedená problematika je riešená viacerými normami, ako napr. EN50160 alebo G5/4. Uvedené normy definujú úroveň kvality elektrickej energie dodávanej odberateľovi a uvádzajú takisto aj hraničné hodnoty, v ktorých by sa mal energetický podnik snažiť kvalitu elektrickej energie udržiavať.
Úloha
Spoločnosť ESB Networks čelila neustálej potrebe riadiť a udržiavať vysoký štandard kvality elektrickej energie v rámci svojej siete. Okrem toho sa musela vysporiadať so stále narastajúcim počtom obnoviteľných zdrojov elektrickej energie, ktoré sa do siete pripájali. Obnoviteľné zdroje energie, medzi ktorými zohrávali výraznú úlohu aj veterné elektrárne, predstavujú z hľadiska kvality elektrickej energie množstvo úloh, ktoré je potrebné vyriešiť. Cieľom ESB bolo pochopiť, ako sa bude distribučná sieť správať pri splnení všetkých týchto úloh a v ideálnom prípade mať možnosť identifikovať problémové oblasti ešte skôr, ako tieto prerastú do vážnych rozmerov.
Spoločnosť ESB Networks má nasadené dva systémy pre monitorovanie kvality elektrickej energie. Prvým je systém ION od spoločnosti Schneider Electric a druhým je systém Unipower od spoločnosti Unipower LLC. Zámerom spoločnosti boli unifikovať údaje generované z týchto dvoch systémov s cieľom získať komplexný prehľad o dianí v ich distribučnej sieti. Potrebovali systém, ktorý by bol v súlade s normou EN50160, pričom priebežne by vyhodnocovali aj systém svojich interných štandardov týkajúcich sa siete. Zároveň si dali za cieľ pochopiť, kde existujú problémové oblasti a kde by sa ešte mohli objaviť.
Riešenie
V priebehu rokov 2011 a 2012 vyvinula spoločnosť Premium Power nástroj pre podporu rozhodovania v energetických podnikoch. Projektový tím tejto spoločnosti mal víziu produktu, ktorý by podporoval web technológie, bol by nezávislý na SW/HW dodávateľoch a pracoval by s takými pravidlami, ktoré by boli prispôsobiteľné na špecifiká rôznych energetických prevádzok a domén.
Výsledkom bol výkonný nástroj – platforma Decision Metrix. Modul zhody v rámci platformy Decision Metrix umožňuje používateľom zapracovať také pravidlá, ktoré sa použijú na vyhodnotenie kvality elektrickej energie v sieti, vrátane noriem ako EN50160 a G5/4. Platforma Decision Metrix bola v prípade spoločnosti ESB Networks prepojená s dvomi aktuálne používanými systémami pre meranie kvality elektrickej energie ION a Unipower. Decision Metrix bola naprogramovaná tak, aby načítavala údaje z týchto systémov a porovnávala namerané údaje o kvalite elektrickej energie s normami.
Validácia a nezávislosť údajov
Integrácia so systémami tretích strán je vždy z hľadiska kvality údajov výzvou. Rozhodujúcim momentom je zjednotenie kvality údajom, ktoré sa používajú na porovnávanie. Decision Metrix používa prispôsobiteľné množiny pravidiel, prostredníctvom ktorých sa posudzuje, či je kvalita údajov na prípustnom štandarde. Minimálne porušenie týchto štandardov je jasným spôsobom preukazované aj koncovému odberateľovi.
Klúčové ukazovatele výkonu (KPI) zhody
Pri monitorovaní kvality elektrickej energie v sieti je dôležité zistiť, ktoré body siete si vyžadujú zvýšenú pozornosť technikov. Decision Metrix používa príslušné KPI pre zistenie, ktoré body siete neplnia svoju úlohu tak, ako sa očakáva. Tieto ukazovatele dokážu zároveň zvýrazniť informácie o trendoch, ktoré by mohli byť kritické z hľadiska identifikácie možných problémov.
Výsledky
Decision Metrix priniesol prevádzkovateľovi distribučnej site významné prínosy z hľadiska výkonu siete a kvality elektrickej energie.
Zníženie času a ľudských zdrojov
Zlepšenie výkonu sa podarilo dosiahnuť s menším úsilím. Decision Metrix identifikoval problémy v nezhodách s normou za podstatne kratší čas, ako to bolo v prípade v minulosti vykonávaných prácnych úkonov na strane vedúcich pracovníkov.
Zlepšenie výkonu siete
Včasné odhaľovanie problémov, ktoré sa v sieti objavovali, je podstatne lepší spôsob riadenia výkonu siete a kvality elektrickej energie. Dôsledky problémov s kvalitou elektrickej energie sú často nákladné. Skoré, a v niektorých prípadoch aj preventívne odhalenie problémov, ponúka veľmi jasnú návratnosť vynaložených investícií.
Zabezpečenie zhody siete s normami
Preukázanie zhody siete s normami sa pre jej prevádzkovateľa stáva čoraz dôležitejšou požiadavkou. Decision Metrix používa svoj výkonný mechanizmus reportingu na preukázanie zhody siete so špecifickými štandardmi týkajúcimi sa kvality elektrickej energie.
Zdroj: A Case Study on a Decision Metrix deployment with ESB Networks, Premium Power Ltd., dostupné 25. 9. 2014.
