Kapitola 16
Mikrosítě a EMS
Mikrosíť je místem, kde lze mnoho získat i ztratit. Optimalizaci struktury a řízení mikrosítě bylo a bude vždy věnováno velké úsilí.
Zajímavost
Zdroje energie a spotřebiče mohou být řízené tak, aby spotřeba/výroba odpovídala požadavkům sítě. Zásobníky energie navíc nabízejí další stupně volnosti pro řídicí strategie.
Příklad
Pokud je v mikrosíti k dispozici více zařízení pro ukládání energie s rozdílnými kapacitami, technologiemi a výslednými vlastnostmi, je výhodné koordinovat jejich nabíjení a vybíjení, aby bylo dosaženo optimálních parametrů systému.
Zajímavost
Systémy určené pro takovou optimalizaci se nazývají systémy energetického managementu (EMS) nebo systémy energetického managementu domácností (HEMS), systémy energetického managementu budov (BEMS) v závislosti na použitém nasazení. Tyto systémy mají často hierarchické řízení. Obecně existují dvě hlavní strategie řízení – centralizované a decentralizované.
Obě metody mají své výhody a nevýhody, viz tabulku 3.
Tabulka 3. Hlavní výhody a nevýhody centralizovaných a decentralizovaných mikrosítí
Systém
Centralizovaná kontrola
Decentralizovaná kontrola
Výhoda
Správná koordinace a řízení, globální informace
Místní měření a řízení, snadná implementace
Nevýhoda
Jediný bod selhání (SPOF)
Nedostatek globálních informací
Hierarchické řízení se často používá v případě mikrosítě, protože zavádí určitý stupeň nezávislosti mezi jednotlivými úrovněmi řízení. Je spolehlivější, protože zůstává v provozu i v případě výpadku centralizovaného řízení.
Poznámka
Hierarchické řízení zavádí 3 úrovně řízení [9]:
  • Primární řízení se vyrovnávává s okamžitým řízením sdílení výkonu a regulací proudu/napětí.
  • Sekundární řízení má pomalejší reakční dobu (sekundy až minuty), zabývá se kompenzací a vyrovnáváním napětí, požadavky na kvalitu energie.
  • Terciární řízení má nejpomalejší reakční dobu (minuty až hodiny), provádí řízení výkonu/energie, optimalizaci systému, zohledňuje nákladové faktory. Často zahrnuje předpověď počasí, tarifů a zatížení a jejím cílem je dosáhnout ekonomických úspor. Zde se uvažuje o technikách, jako jsou hluboké neuronové sítě.
S rostoucí dobou odezvy v řídicích úrovních se snižuje požadovaná šířka komunikačního pásma. To umožňuje vhodná hierarchická řešení a služby, které mohou využívat moderní koncepty ICT, jako je virtualizace, cloudové služby a komunikační platformy.