Умные сети (smart grid)

1. Определение

Умная электросеть (англ. Smart Grid) – это электрическая сеть, включающая в себя ряд различных операционных и энергетических возможностей, таких как умные счётчики, умные приложения, возобновляемые энергоресурсы и энергоэффективность. 

2. История создания и развития

На протяжении всего двадцатого века мировая потребность в электроэнергии росла, в результате чего появлялось всё большее количество электростанций и соответствующей инфраструктуры. Вместе с этим увеличивался запрос на модернизацию и автоматизацию электросетей. Первые инновации в сфере электроэнергетики начали появляться в 1980-х годах, с развитием систем автоматического считывания показаний электросчётчика.

В первой половине 1990-х свой вклад в сферу умной энергетики внесла американская государственная организация Bonneville Power Administration (BPA; с англ. Бонневильское управление энергетики). BPA экспериментировали с сетью датчиков, способных быстро проанализировать отклонения в качестве передаваемого электричества. Кроме того, прототипы датчиков были способны обслуживать огромные территории.

Одним из первых массовых проектов по оснащению домов умными счетчиками под названием Telegestore Project был запущен властями Италии. В период с 2001 года по 2006 год количество установленных умных счётчиков в стране увеличилось со 150 000 до 29 800 000.

В американском городе Остин, штат Техас, умная электросеть была построена уже в 2003 году. Тогда треть простых счетчиков была заменена на умные, способные обмениваться информацией с помощью mesh-сети. На сегодняшний день в умной электросети Остина в режиме реального времени управляются порядка 500 000 устройств (умные термостаты, умные счетчики, датчики и др.), обслуживается около миллиона простых пользователей и 5000 предприятий. Общая площадь, которую обслуживают системы и технологии умных сетей, составляет более тысячи квадратных километров.

Сегодня проекты умных сетей (smart grid) реализуются в таких странах, как Нидерланды, Германия, Австралия, Португалия, Канаде. В России развитие Smart Grid происходит в рамках дорожной карты EnergyNet и одноименной ассоциации.

3. Технические характеристики

В умных сетях используются следующие технологии и устройства:

  • Комплексная система связи, предназначенная для обмена данными и передачи информации;

  • Датчики и измерительные приборы, которые используются для контроля за стабильностью электросети, отслеживания состояния оборудования, а также предотвращения похищения энергии;

  • Умные счетчики;

  • Устройства синхронизированных векторных измерений для определения комплексных величин тока и напряжения.

  • Устройства для контроля энергопотоков.

4. Кейсы применения

Системы умных сетей (smart grid) и составляющие их элементы внедряются в существующие энергосети. Smart Grid позволяет оптимизировать расход электричества, снизить количество аварий и потерь электричества, а также повысить КПД работы электросетей.

5. Полезные ссылки