Obrint la porta a la gestió autònoma de la xarxa

Les xarxes intel·ligents, contenen molts components ajustables, tenen un paper important en la transició cap a fonts d'energia renovables. El nou programari de Siemens pot operar aquestes xarxes de forma autònoma amb la màxima eficiència.

La transició a l'energia renovable és mantenir els operadors de xarxes en estat d'alerta ja que, de vegades, la xarxa no té capacitat suficient per acceptar l'energia dels parcs eòlics i/o parcs solars.
L'Active Network Management (ANM) és un paquet de programari que Siemens ha desenvolupat per a l'operació totalment automàtica de les xarxes elèctriques, ja que aquests són una solució pel coll d'ampolla en la gestió de la xarxa tradicional, així com per a altres reptes que planteja la transició de fonts d'energia renovables. Per exemple, un distribuïdor ha reconegut que l'ANM ajuda a posar les fonts renovables d'energia quatre vegades més ràpid que en el passat i en només el 40% del cost anterior.

En el futur, les xarxes transmetran més electricitat respecte avui dia, a més, l'electricitat ja no fluirà des de les plantes de generació d'energia a través de xarxes d'alta, mitja i baixa tensió fins al consumidor, ja que s'introduiran diferents punts de generació. D'altra banda, la generació d'energia i la demanda no estan en equilibri, la qual cosa vol dir que si a nivell de baixa hi ha excedent d'energia, aquest puja al següent nivell de tensió superior. Com a resultat, els distribuïdors, tenen dificultats per mantenir-se dins dels rangs de voltatge especificats en les xarxes de mitja i baixa tensió.

Si un nou parc eòlic s'ha de connectat a la xarxa, això pot portar a que sigui necessari reformar la xarxa elèctrica, que és un procés llarg i costós. Llevat que, per descomptat, el funcionament de la xarxa s'optimitzi de manera que les capacitats existents siguin utilitzades de manera més eficient. La bona notícia és que els elements que poden ser més ajustables en una xarxa, tenen més fàcil optimitzar l'operació.

En el futur, les xarxes distribuiran més electricitat que avui
L'augment de la reixa cap a la Capacitat
Aquí és on el programari ANM entra en joc. Es registra l'estat actual de la xarxa, identifica les àrees problemàtiques, troba la solució òptima, i ajusta la xarxa corresponent. ANM utilitza càlculs de flux de càrrega com a base. El programari està connectat a una base de dades que conté informació sobre l'estructura de xarxa i la topologia així com dades sobre tots els components tècnics; per exemple, informació sobre la longitud i la resistència elèctrica de les línies d'energia i els paràmetres dels transformadors i els sistemes d'emmagatzematge.
L'ús d'aquestes dades i les lleis de Kirchhoff, descriuen la relació entre els corrents i voltatges en una xarxa elèctrica. Llavors, ANM calcula com els fluxos de càrrega es distribueixen a través de la xarxa per a una entrada d'energia especificada segons el nivell de la demanda.

Si un rang de voltatge es viola en algun punt de la xarxa o un transformador estigui sobrecarregat, en qüestió de segons, l'ANM determina quina és la millor solució en base als equips existents i automàticament emet ordres a través de la seva funció de control de sistemes d'energia. Podria, per exemple, canviar la sortida d'un generador d'electricitat a la xarxa, ajustar les tomes de commutació d'un transformador entre els nivells de la xarxa, o gestionar un sistema d'emmagatzematge basat en bateria química

Les xarxes que seran aptes pel futur
Les futures xarxes intel·ligents, seran capaces d'operar en, precisament, una manera tan autònoma tal que, serà possible gestionar centenars o fins i tot milers de petits productors d'energia, així com regular els dispositius d'emmagatzematge de la bateria i els consumidors d'energia.

Anteriorment, les àrees separades de la xarxa podrien estar unides entre si de manera que les grans quantitats d'energia que puguin produir-se en una part d'una xarxa podrien compensar-se amb alta demanda en una altra part. Si els paràmetres de la xarxa, a més de la tensió (per exemple, potència reactiva) també s'han d'optimitzar, podrien incloure altres elements com ara equips de compensació d'energia reactiva-i inversors controlables en els parcs solars. A causa de que les xarxes tenen tants elements ajustables que s'influencien mútuament, ja no és possible trobar i posar en pràctica una manera de funcionament òptim de forma manual. per tant, l'ANM, per contra, permet que la xarxa operi de forma totalment autònoma i en un estat òptim en tot moment.

Font: Siemens