Automatizacija - sa novom opremom kraći prekidi u snabdevanju električnom energijom

Energetsku tranziciju i promenu energetskog miksa moraju da prate ulaganja u elektromrežu, kako bi ona mogla da primi nove varijabilne obnovljive izvore energije i odgovori na sve veće zahteve na strani potražnje. Nove tehnologije, uz pametna brojila i automatizaciju, donose i veći komfor za potrošače na distributivnom sistemu, koji zahvaljujući modernoj opremi mogu očekivati da vreme prekida u snabdevanju traju samo do 30 sekundi, što je postalo i referentna vrednost.

Zbog toga je Elektrodistribucija Srbije pokrenula je veliki projekat automatizacije srednjenaponske mreže u saradnji sa francuskom kompanijom Šnajder Elektrik, koji će omogućiti restauraciju napajanja krajnjim korisnicima u ovom roku od 30 sekundi nakon nestanka električne energije, rečeno je na Međunarodnoj stručnoj konferenciji „Automatizacijom do moderne distributivne mreže“, koju je organizovao portal Energija Balkana u saradnji sa EDS-om.

U proteklih godinu dana Elektrodistribucija Srbije je promenila rukovodstvo i moj tim i ja smo naporno radili, napravili smo pomake, ali to još nije dovoljno za sistem kakav zaslužuje EDS. Imali smo velike investicione projekte protekle godine, koje je podržala Vlada Srbije.

Zamenili smo drvene stubove betonskim. To je projekat, vredan 50 miliona evra, koji smo prošle godine završili. Ove godine nastavljamo. Zamenićemo 2.400 kilometara niskonaponske mreže i oko 30.000 drvenih stubova.

Drugi projekat vezan je za zamenu brojila pametnim brojilima, gde ćemo daljinski moći da očitavamo potrošnju kod 3,8 miliona potrošača. Svaki potrošač je za Elektrodistribuciju jako važan, bez obzira da li se nalazi u gradskom jezgru ili ruralnoj sredini. Na taj način možemo da kontrolišemo potrošnju, mrežu... a sami potrošači mogu da naprave računicu za efikasnije korišćenje električne energije i naprave uštede“, rekla je Biljana Komnenić, v. d. direktora EDS na otvaranju Međunarodne stručne konferencije „Automatizacijom do moderne distributivne mreže“, koju je organizovao portal Energija Balkana u saradnji sa Elektrodistribucijom Srbije.

Pobjašnjavajući da EDS velikim koracima napreduje u zameni brojila navela je i da je prošle godine zamenjeno 527.000 brojila - ukupno 600.000. Još oko 600.000 brojila bi trebalo da bude zamenjeno do kraja 2026. godine. Tada će se svako treće brojilo očitavati daljinski, što će omogućiti lakše očitavanje potrošnje električne energije, a ljudski resursi će biti oslobođeni da mogu da rade na održavanju, remontu i reviziji mreže.

Komnenić je dodala da onima koji nemaju pametna brojila, mobilna aplikacija omogućava da sami očitaju stanje na brojilu i da ga prijave od 1. do 6. u mesecu.

„To je za nas važno, jer je to naš projekat, naši inženjeri su ga radili. U poslednja tri meseca, 220.000 potrošača je koristilo tu aplikaciju. A naš cilj je mnogo veći. Potrošnja se može prijaviti i na druge načine, lako i jednostavno. To je za nas velika pomoć“, navela je prva dama EDS-a.

Nema energetske tranzicije bez bez ozbiljne modernizacije mreže

Treći značajan projekat za Elektrodistribuciju, koji se realizuje u saradnji sa Vladom Srbije i Vladom Francuske, jeste automatizacija srednjenaponske mreže, vredan 250 miliona evra. To je veliki i obiman projekat, koji zahteva ozbiljne pripreme. Ugrađeno je 400 srednjenaponskih blokova, a projekat će smanjiti vreme trajanja i broj kvarova.

Naša država je ozbiljno zašla u energetsku tranziciju- A ozbiljne tranzicije nema bez ozbiljne modernizacije mreža, rekao je Dejan Popović, predsednik Saveta AERS. Prema njegovim rečima, blackout koji se dogodio u Španiji pokazao je da bez modernizacije, mreža ne može da prihvati tolike količine obnovljive energije.

„Digitalnih brojila danas ima 30 puta više nego pre godinu dana. Našu distribuciju je opteretilo to što je tokom prethodnih godinu dana preuzeto 1 TWh električne energije, dok je ranije preuzimano 100 MWh. Pri tom, sada je to ,najvećim delom, iz neupravljivih izvora. To može da izazove poremećaje u mreži i potrebna je rekonstrukcija. Srbija je sada broj drvenih stubova spustila na ispod milion. Srbija je uvela u pravni poredak agregatore, aktivne kupce... Distributivna mreža se mora modernizovati, kako bi održala korak sa obavezama koje je Srbija prihvatila“, rekao je Popović.

Počeci automatizacije 80-ih godina prošlog veka

Distribucija je imala više aktivnosti na području automatizacije- Ova tema za nas nije nova. Prvi počeci automatizacije bili su 80-ih godina prošlog veka, kada su u primarnim trafo-stanicama uvedeni sistemi daljinskog upravljanja, rekao je Dušan Vukotić, član radnog tima za automatizaciju u EDS-u.

„Početkom veka započeta je intenzivna automatizacija. Postojalo je pet distributivnih preduzeća, koja su imala svoje koncepte razvoja i automatizacije. Bilo je teško primeniti nove tehnologije, uvedene su studije koncepata. Inteligentna mreža se pojavila 2005. godine i to je podrazumevalo sinergiju elektroenergetskih i telekomunikacionih resursa. Poslednje dve godine postoje dve nove paradigme – digitalizacija i elektrifikacija. Mora da se pojača distributivna mreža, da bi se dobila integracija sa obnovljivim izvorima, a mreža mora da se proširi do krajeva gde nismo imali potrošnju“, rekao je Vukotić.

Kako je objasnio, elektrane se grade van naseljenih mesta, a dolazi i era elektromobilnost. Distribucija pokriva neke tačke koje nisu u planovima razvoja, a moraju da se povežu, elektrifikuju. Zbog toga mora da se izgradi mreža.

Vukotić je rekao da koncept inteligentne mreže obuhvata osnovni prsten 24/7, koji ukazuje na naprekidnost napajanja, upravljački centar sa veštačkom inteligencijom... Tu se rešenja automatizacije i digitalizacije, efikano otklanjanje kvarova, kupci-proizvođači, itd.

Objasnio je da je Elektrodistribucija Srbije jedini operator distribucije u zemlji i da pokriva površinu veću od 77.000 kvadratnih kilometara. Broj domaćinstava povezanih na distributivni sistem je oko 3,39 miliona, ukupni broj krajnjih kupaca 3,86 miliona. EDS ima pet distributvnih područja i 33 ogranka. Dužina mreže meri se desetinama hiljada kilometara, godišnje je preuzeto ukupno 30 TWh, dok su gubici smanjena na 10,37 odsto.

Koncept automatizacije baziran je na decentralizaciji

Vukotić je dodao da raste snaga kupaca-proizvođača, koji iznosi blizu 99 MW, što je jednako trećini proizvodnje koja je priključena u elektranama. Postoji 75 dispečerskih centara, a cilj je da se njih broj svede na optimalnih 32 do 33. Koncept automatizacije baziran je na decentralizaciji, integrisani su sistemi za daljinski nadzor i upravljanje, a koriste se najsavremeniji protokoli za prenos podataka.

„SAIADI i SAIFI koeficijenti nam mnogo govore. To su vodilje u kom pravcu treba da automtizujemo naš sistem i pokazatelji pouzdanosti. Imamo neke skokove, tokom 2023. imamo povećanje ukupnih koeficijenata usled klimatskih promena, koje smo olako shvatali. Tokom letnjih perioda, dolazi od oluja koje devastiraju mrežu, uništavaju vodove i lome stubove. Imamo trend pada koeficijenata u područjima gde nije bilo oluja, odnosno u Kragujevcu, dok su Niš i Kraljevi imali velike oluje i skok je evidentan. Pojava više sile je evidentna. Ulažemo velike napore u pravcu automatizacije, a priroda utiče da se parametri povećavaju“, rekao je Vukotić.

Kako je objasnio, automatizacija deluje na neplanirane prekide. Planirani radovi su neophodni zbog održavanja, remonata, popravki. Tokom procesa automatizacije ugradiće se veliki broj opreme. Zbog toga postoji veliki broj planiranih prekida, zbog čega će koeficijent biti nešto lošiji. Dodao je da se rade analize po svakom ogranku. Reper je pogonska spremnost, gde najbolje rezultate ima centar Beograda, a najlošije Leskovac, Prokuplje, Valjevo. Ovi kandidati na dnu su najveći kandidati za pravce automatizacije. Pored ova dva pokazatelja, postoji i pokazatelj pouzdanosti CAIDI.

Cilj da 100 odsto primarnih trafostanica bude automatizovano

Pregled ugrađene opreme za automatizaciju srednjenaponske mreže pokazuje da je automatizovano 199 od 210 trafostanica 110/x kV, i 453 od 650 trafostanica 35/x kV. Kada su u pitanju SMART RMU, EDS treba da ugradi 1.850. Cilj je da 100 odsto primarnih trafostanica bude automatizovano.

Vukotić je zaključio da će ugradnja opreme za automatizaciju srednjenaponske mreže u značajnoj meri poboljšati pokazatelje pouzdanosti napajanja krajnjih korisnika i imati uticaj na smanjenje ukupnih gubitaka u distributivnoj mrežu. Očekuje se da će se po završetku projekta pokazatelji pouzdanosti smanjiti za bar 20 odsto, dok se u periodu od 10 godina očekuje smanjenje za 30 odsto. Treba imati u vidu i ostale investicione aktivnosti, koje će u tom periodu dodatno uticati na smanjenje ključnih indikatora.

Odgovarajući na pitanje kada će potrošači primetiti efekte, Vukotić je naveo da već 20 godina građani Srbije u delovima konzuma osećaju efekte ugradnje opreme za automatizaciju.

„Kada uradite nešto novo, svi korisnice to osećaju - svaku zamenu primarne opreme. U Beogradu imamo trafostanice koje su 50 godina stare, sada ih automatizujemo. To je kvantni skok. Prve efekte su osetili ugradnjom opreme. Mreža je sada upravljiva, možemo da je nadziremo. Imamo sad bolji set podataka za planiranje mreže. Mrežu moramo da rekonstruišemo i pojačamo, da smanjimo gubitke. Doći će do skoka potrošnje energije, zbog elektromobilnosti i ugradnje velikog broja punjača na niskom naponu. U gradovima, integracijom varijabilnih OIE, pre svega solarnih panela, nećemo moći da nadomestimo rast potrošnje, ali negde ćemo to moći. SEIDI i SEIFI jesu ključni, ali i gubici i individualni osećaj kupaca značajno će se popraviti. Za dve godine ćemo uraditi pripremu za studiju, da bi videli koliko će se to popraviti za pet godina. Ovo je veliki korak za distribuciju, nezaustavljiv. I, moraće da se uradi. Napravili smo veliki iskorak, veliki skup aktivnosti treba da izvedemo. Efekat automatizacije će na duže staze pojačavati boljitak“, rekao je Vukotić.

Šnajder Elektrik obezbeđuje platformu za automatizaciju

Mark Sage, direktor projekta za automatizaciju mreže EDS u Šnajder Elektriku navodi da je impresioniran planom. Reč je o projektu vrednom 250 miliona evra. Vrednost ugovora Šnajder Elektrika je 140 milona evra, a kompanija će doneti najsavremenija rešenja.

„,Elektrodistribucija ima slične izazove koji postoje svuda u svetu. Potrebno je da se unapredi operativnost, obezbedi pad indikatora učinka i obezbedi integracija OIE. Šnajder Elektrik obezbeđuje platformu, eko strukturu koja se koristi u sistemu, obezbeđuje opremu koja daje određene podatke. Podaci se skupljaju kroz telekomunikacionu mrežu EDS-a. Tu ćemo pomoći sa dodatnom opremom, IP ruterima, optikom...

Mozak ovog rešenja je softver koji se razvija i koji će klijentu pomoći da bolje planira svoje aktivnosti i integriše OIE. Ovaj ugovor je bio moguć zato što imamo odlične bilateralne odnose Srbije i Francuske i sporazum o međuvladinoj saradnji“, rekao je Sage.

Kako je naveo, ugovor je potpisan 2023. godine i od tada je postignuto mnogo. Prvi rezultati su vidljivi. Za 18 meseci, dizajnirana je oprema u skladu sa potrebama EDS-a, deo opreme je već isporučen i ugrađen. Počela je proizvodnja opreme koja je potrebna za srednjenaponsku mrežu, a potrebno je da prođe kroz test prihvaćenosti.

„Naš tim radi na unapređenju mreže i softvera i nadam se da ćemo do kraja 2025. moći da testiramo proizvod u našim uslovima. U periodu od 2026. do 2028. isporučićemo 1.850 uređaja. Do tada će biti vidljivi rezultati projekta. A počećemo u Novom Sadu. Tokom ovog perioda nastaviće se dugoročna saradnja EDS-a i Šnajder Elektrika ka boljoj iskorišćenosti resursa“, zaključio je Sage.

Na pitanje kako Srbija može da dostigne stepen automatizacije koji ima Francuska, Sage je odgovorio da su energetski miksevi u Srbiji i Francuskoj veoma različiti i da Srbija mora da napravi taj skok koji je u Francuskoj davno napravljen.

Za automatizaciju neophodna saradnja regulatora, distributera i proizvođača električne energije

„U Francuskoj, oko 40 odsto električne energije dolazi iz OIE. Mora da se napravi skok unapred, sad i odmah, jer potrebe za energijom će rasti. Očekivanja potrošača će sve više rasti. Problem elektrodistribucija u celom svetu je što ne mogu da zaustavite procese i ne mogu da kažu potrošačima „strpite se dok to podignemo na viši nivo pa ćemo ponovo pustiti električnu energiju“. Moraćete u isto vreme i da radite i da popravljate. To je veliki izazov u kome moraju da učestvuju svi ključni akteri, regulatori, distributeri i proizvođači električne energije“, naveo je Sage.

Automatizacija nije nova tema, još 1998. godine je rađena studija u kojoj se razmatra automatizacija srednjenaponske mreže a sve se ugalvnom svodilo na planove, rekao je Željko Marković, stručnjak za energetiku. Višinaponski nivoi 35 kV i trafostanice 110 kV su vrlo brzo bile automatizovane, a potrebno je u ovom redu još nešto automatizovati. Na nivou od 10 kV i 20 kV očekuje se veliki posao, ta mreža nije automotizavana, to je „veliki zalogaj“ jer je odnos 40 puta više elemenata u odnosu na 35 kV nivo, i investicije su veće.

EDS - jedan od lidera automatizacije u regionu

„EDS je jedan od lidera u pogledu automatizacije u regionu. Dvadesetak i više godina se to razmatra. Osim smanjenja parametara SAIDI, SAIFI, CAIDI, automatizacija donosi brzo otklanjanje kvarova, bolje planiranje i optimizaciju mreže. To je značajan alat koji bi pomogao da budemo mnogo bolji. Automatizaciju srednjenaponske mreže ne treba posmatrati samo kao trošak za elektrodistribuciju, već kao nešto što što će pružiti druge mogućnosti, pa i ostvariti uštede. Kada imate monitiring mreže i mogućnost upravljanja, možete efikasnije planirati mrežu, odložiti investicije u nove transformatorske stanice na 10 i 20 kV nivou. To vam omogućava i da imati manje elemenata, pa ćete podići pouzdanost mreže. Ulazimo u priču oko distribuiranih izvora energije, koji će dolaziti sve više. Već sada imamo jedan fini blok termoelektrane instalisan kroz ove izvore, koji su priključeni na distributivni sistem. Automatizacija je jedan od osnovnih infrastrukturnih uslova da prihvatimo i upravljamo tom proizvodnjom“, rekao je Marković.

Blackout u Španiji pokazao neophodnost saradnje OPS i ODS

Prema njegovim rečima, dosta je razmatran problem koji je nastao u Španiji. I, uvek je bilo pitanje da li je razlog za to visoka penetracija varijabilnih OIE, koji nisu lako upravljavi. Pokazalo se da je jedan od odlučujućih faktora bila varijacija napona, odnosno nedovoljno upravljanje tokovima reaktivne snage, što je dovelo do ispada 66 generatorskih jedinica u Španiji i Portugalu, odnosno do totalnog blackout-a. Opreatori prenosnog sistema su zaduženi za vođenje, ali sve više se pokazuje da saradnja OPS i ODS, kao i prenošenje određenih nadležnosti na distributivni sistem u pogledu pomoćnih usluga, može značiti poboljšanje stabilnosti.

Marković je objasnio da postoje situacije kada zbog ekstremnog opterećenja - kada imamo, uz to, i kvar - vreme ponovnog priključenja može da bude i preveliko, od 10 do 12 sati. I kada smo eliminisali kvar trafostanice ne mogu da prime to opterećenje nazad. Tada su morale pojedinačno da se isključuju sve trafostanice 10/0,4, za šta treba cela noć.

„Ako bismo to imali „pod prekidačem“, znatno bismo smanjili to vreme. To se dobija automatizacijom. Kombinacija sa pametnim brojilima će dodati puno novih funkcionalnosti, nove stvari ćemo moći da procenimo, planiranje i nove investicije u mrežu. Automatizacija srednjenaponske i kasnije niskonaponske mreže daće značajne mogućnosti da možemo da upravljamo mrežom, u uslovima kada imamo sve veće prognoze opterećenja i rasta potrošnje“, pojasnio je ovaj stručnjak za energetiku.

Što se tiče digitalnih brojila, svaka evropska zemlja je to razvijala na svoj način. Za zemlje koje imaju veliki broj kupaca, to je velika investicija i određeno je koji je optimalan broj pametnih brojila. Oko 80 odsto bi trebalo da bude sa pametnim merenjem, i mi smo u tom trendu. Kako bude padala cena tehnologije, tako će se i taj procenat povećavati, prognozira Makrović.

Kvarovi ređi kod kablovske mreže

Sa ovim rešenjima sa kojima je Elektrodistribucija krenula, to je prvi i jedan od lakših koraka. Kada je mreža relativno prazna, vidite boljitak, pošto se ugrađuje oprema tamo gde je najkritičnije. Kinezi i Japanci idu na 100 odsto automatizaciju. Oni su odavno krenuli u to, a mi sa manje raspoloživog novca treba da postignemo onošto je nama najbitnije, rekao je prof. dr Drako Šošić, sa Elektrotehničkog fakulteta.

„Nisu važni samo SAIDI i SAIFI. Ako postoji dobra komunikaciona veza, kao što postoji u Elektromreži Srbije, a nažalost nije slučaj da postoji optika svugde u distributivnoj mreži, ovih 30 sekundi bi moglo da se smanji. Treba imati granicu i gde to može da se primeni. Ako bi se gledalo malo šire, kada bi se ugradili neki senzori, možda bi, ako nam neki program kaže da je neki element opterećen, i ne smemo više da ga opteretimo, a napolju je zima, imamo dobro hlađenje, možemo 20 odsto da „iscedimo“ iz njega i da budemo sigurni da neće ništa da se desi sa sistemom. To se već radi u prenosu i voleo bih to da vidim u distributuvnoj mreži. Možete da pojačate i bolje snabdevanje kada imate kablovsku mrežu. Tu su kvarovi ređi, a kod nadzemne mreže možete da „spašavate“ deo populacije. Oni koji su na krajevima, kad se desi kvar, oni će biti u mraku dok se to ne popravi. Tu postoje alternativni pravci napajanja, što distribucija pokušava da uradi kad god je moguće“, rekao je Šošić.

Pametna brojila u odnosu na stara kao mercedes u odnosu na fiću

Prema njegovim rečima, stara brojila su merila energiju, dok nova računaju. Ako se stari uređaji zamene novim, to je kao da ste „prešli sa fiće na mercedes“.

„Ako ova brojila koristimo samo za daljinsko očitavanje, to je kao da mercedes vozimo samo prvom brzinom. Treba da ubacimo u drugu i treću brzinu, kad već postoji računar u brojilu koji može da beleži profil. To je velika količina podataka, koji bi trebali da se skladište. Ti podaci bi mnogo mogli da pomognu distribuciji. Podaci mogu da se obrade i oni će pomoći u predviđanju kako će potrošač da se ponaša, i sutra kad se javi problem, možda imamo previše instalirane distribuirane proizvodnje u nekom delu mreže, možda je potrebno nešto smanjiti, nešto povećati. Na osnovu tih predviđanja, može da se vidi koji deo mreže može da smanji potrošnju za 10 odsto. Neće jedan potrošač isključiti frižider, klima uređaj, nego će njih 10 smanjiti po malo. Na osnovu upotrebe druge i treće brzine, to će biti moguće“, rekao je Šošić.

Dodao je da bi mogla da se primeti i krađa električne energije, kada se vidi odstupanje od uobičajenog profila, što može alarmirati samog korisnika i distributera.

„Pametna brojila su praktično prozor u svet. Ona će pomoći kao spona između krajnjih potrošača i operatora distributivne mreže. Krajnji potrošač može da bude i prozjumer. Postoje saveti kako da se postave solarni paneli na krovovima. Analizirali smo dosta slučajeva, došli smo da saznanja da, ako postoji veća penetracija distribuirane proizvodnje u niskonaponsku mrežu, to ne mora da bude strašno ako postoji upravljanje i aktivnom i reaktivnom snagom tih invertora“, rekao je Šošić.

Popravljanje pokazatelja pouzdanosti

Odgovarajući na pitanja postavljena tokom diskusije o čekivanjima posle projekta, Vukotić je rekao da je plan da se pokazatelji pouzdanosti poprave za 20 odsto nakon pet godina, a da je potrebno uraditi više koraka da bi se postiglo 30 odsto za 10 godina.
Kako je rekao, u EDS su istrajni u tome da svi OIE treba da budu upravljivi sa stanovišta tačke priključenja. To je praksa svuda u svetu. Predviđeno je da se obezbedi efikasna komunikacija sa kontrolorom, sa objektom za proizvodnju - iz te tačke će moći na efikasan način da upravljaju za potrebe fleksibilnosti.

Dodao je da uz SEIFI i SEIDI dolaze i planirani radovi, ugradnja opreme traje i po pet, šest časova, daleko više nego što je prosečan SEIDI. Slika na terenu se menja, postoji veliki broj objekata koji se priključuje, dovoljno je da se na jednom izvodu priključi jedan obnovljivi izvor, i on dramatično menja situacija na tom izvodu.

Dalibor Nikoliće, iz EDS-a, objasnio je da vrednost parametara SEIDI i SEIFI leži u načinu obračuna, da se računaju sa svim prekidima koji su posledica više sile. U evropskim zemljama, ovo se izopštava iz obračuna i treba biti oprezan u poređenju apsolutnih vrednosti SEIDI i SEIFI.

Evropska regulativa ne prepoznaje nadoknadu štete

Na pitanju da li postoji ideja da se uvede institut nadoknade štete usled neplaniranih isključenja, Vukotić je rekao da je 2005. sprovedena studija valorizacije štete potrošača, ali da to može da propiše Agencija za energetiku. To bi za EDS imalo velike finansijske posledice. On je rekao da imamo industriju koja ne trpi prekide, a da pojedini kupci imaju svoja rezervna napajanja. Svaki ispad pravi neku štetu, i nekim industrijama i par sekundi napravi problem.

Vukotić je objasnio da vreme od 30 sekundi predstavlja benchmark, koji je proizvođač opreme usvojio i da oprema lako ispunjava taj zahtev. Međutim, ne mogu svi potrošači da budu obuhvaćeni rešenjima napredne automatizacije. U Beogradu je obuhvaćeno 100.000 potrošača. U Nišu se radi self-healing. Postoje referentni planovi na dve, pet i 10 godina.

Marković je dodao da evropska regulativa ne prepoznaje nadoknadu štete. ACER je 2021. doneo metodologiju za obračun cene električne energije koja nije isporučena. Mi bi bili u obavezi da sprovedemo istraživanje, da bi odredili koja bi bila cena neisporučene električne energije.

Prof. dr Nikola Rajaković je ocenio da je automatizacija potrebna i da je ova tema interesantna sa naučnog i praktičnog aspekta. Kupce zanima koliko minuta i sati neće imati napajanje tokom godine. Kada se pogledaju faktori korišćenja kapaciteta, on su niski, ima puno izgrađenih elemenata koji se nedovoljno koriste.

„Stižu OIE, operatori bi mogli da kažu, svi možete da se priključite ali u tačkama priključenja morate da garantujete određeni faktor korišćenja kapaciteta“, zaključio je Rajaković.