*Wywiad sponsorowany* W świecie, w którym przemysł coraz częściej opiera się na lokalnych źródłach energii – takich jak fotowoltaika, kogeneracja czy magazyny energii – mikrosieci stają się fundamentem nowoczesnej infrastruktury. Ale żeby działały stabilnie i efektywnie, potrzebują inteligentnego zarządzania. O tym, jak zapanować nad złożoną mikrosiecią, dlaczego automatyka to dziś nie opcja, a konieczność – opowiada Jakub Skrupski, Ekspert do spraw Systemów Sterowania i Cyberbezpieczeństwa, GE Vernova.

Jakub Skrupski, Ekspert do spraw Systemów Sterowania i Cyberbezpieczeństwa, GE Vernova

Rozmawiała: Izabela Żylińska

Jakie są największe wyzwania związane z integracją różnych źródeł energii w mikrosieci, takich jak PV, magazyny energii czy kogeneracja ?

Do największych wyzwań należy zapewnienie optymalnego przepływu mocy w punkcie styku zewnętrznego systemu el-en z mikrosiecią, przy zmienności produkcji energii przez jej źródła. Aby to osiągnąć, należy uwzględnić jej techniczne możliwości oraz gotowość do pracy wyspowej z utrzymaniem jej stabilności. Niezbędne jest więc aktywne sterowanie mocą czynną i bierną źródeł energii, w oparciu o ciągły monitoring określonych parametrów w jej punktach, a zwłaszcza styku z systemem el-en (POI).

W jaki sposób system GridNode zapewnia stabilność sieci i optymalizację przepływu mocy w dynamicznie zmieniających się warunkach pracy mikrosieci?

Do spełnienia tego zadania wykorzystuje szereg automatyk takich jak: Regulacja mocy czynnej, Utrzymanie częstotliwości, Regulacja mocy biernej, Regulacja współczynnika mocy, Regulacja napięcia. W zarządzaniu mikrosiecią niezbędne jest uwzględnienie planowanej/nieplanowanej pracy wyspowej, resynchronizacji, podziału obciążenia, czy też black start’u.

W trybie połączenia z systemem el-en (POI) automatyka GridNode reguluje wartości przepływu mocy czynnej i biernej w ramach mikrosieci. Aby to realizować niezbędny jest monitoring wymiany energii w punkcie styku z POI oraz komunikacja z jednostkami wytwarzającymi i absorbującymi energię w mikrosieci. Dzięki temu istnieje możliwość odpowiedniego rozdzielenia zasobów wytwarzania energii, zgodnie z nastawami i/lub limitami przepływu energii w punkcie styku z systemem el-en. Automatyka ma dwa opcjonalne tryby: utrzymanie częstotliwości i utrzymanie napięcia.

Jakie protokoły komunikacyjne są kluczowe dla skutecznej integracji mikrosieci i operatorami sieci el-en?

Z reguły poszczególne zasoby energetyczne w mikrosieci wyposażone są w dedykowane sterowniki, które należy zintegrować w ramach całego systemu sterowania mikrosiecią. Więc zwykle do tych celów stosuje się różne protokoły komunikacyjne: DNP3.0, IEC 60870-5-104, Modbus, OPC UA/DA i standardu IEC61850. Jednak protokołami kluczowymi dla szybkiej i skutecznej integracji całego systemu są te zawarte w standardzie IEC61850: MMS, R-GOOSE i R-SV.

Jakie mechanizmy regulacji częstotliwości i napięcia są stosowane w przypadku przejścia mikrosieci w tryb pracy wyspowej?

Dla planowego przejścia z trybu połączenia z siecią el-en (POI) na tryb pracy wyspowej, ważne jest uzyskanie stanu zerowej energii netto w punkcie styku POI. Aby to osiągnąć, niezbędne jest odpowiednie rozdysponowanie rozproszonych zasobów energetycznych mikrosieci.

Aby być przygotowanym do nieplanowanej pracy wyspowej, automatyka sterowania mikrosiecią stale monitoruje stan systemu el-en, a dokładniej nierównowagę obciążenia i wytwarzania w punkcie styku z systemem el-en (POI). Gdy wyłącznik w tym punkcie nieoczekiwanie się otworzy, automatyka sterowania mikrosiecią wyłączy obciążenia niekrytyczne (równe lub większe od nierównowagi obciążenia i wytwarzania), aby zapewnić stabilność pracy wyspowej mikrosieci. W trybie „Utrzymania częstotliwości” następuje automatyczne dostosowanie mocy czynnej w mikrosieci, a w trybie „Utrzymania napięcia” - zarówno mocy czynnej jak i biernej.

W jaki sposób system GridNode wspiera proces resynchronizacji mikrosieci po powrocie z pracy wyspowej do połączenia z siecią?

Rozwiązanie stale monitoruje napięcie i częstotliwość w punkcie styku z siecią el-en (POI), oraz aktywnie steruje rozproszonymi zasobami energetycznymi, w celu osiągnięcia warunków korzystnych dla synchronizacji z tą siecią. Gdy tylko zostaną one spełnione, wyłącznik w punkcie styku z systemem el-en zostaje zamknięty, a mikrosieć wraca do normalnej pracy.

Bierzesz udział we wdrożeniach mikrosieci przemysłowych lub chciałbyś/chciałabyś wdrożyć je w swoim zakładzie?

Weź udział w 9. Konferencji „Inteligentna Energetyka” – Energetyczne mikrosieci przemysłowe – inteligentne systemy wytwarzania i zarządzania energią w przemyśle, która odbędzie się już 26 czerwca 2025 r. w Warszawie.

Podczas wydarzenia, mgr inż. Jakub Skrupski, Ekspert do spraw Systemów Sterowania i Cyberbezpieczeństwa, GE VERNOVA, opowie o tym, jak można zarządzać mikrosieciami przemysłowymi.

Zarejestruj się już dziś na konferencję! Rejestracja możliwa do 04.06.2025.