www.luxoft.com

Smart Grid в городе 21го века

iForum 2016

Дмитрий ВильчинскийДиректор Энергетической практики

www.luxoft.com

Часть Первая, печальная.

www.luxoft.com

Киев! У нас проблема!

www.luxoft.com

На что рассчитывалась наша сеть?

www.luxoft.com

А что же мы имеем?

www.luxoft.com

И что нас ждет?

www.luxoft.com

www.luxoft.com

Часть Вторая, параллельнореальная...

www.luxoft.com

Что же такое Smart City?

www.luxoft.com

Интелектуальное Управление Энергосистемой

Собирает прогнозы нагрузки и выработки солнечной энергии. Принимает местные

запросы по снижению нагрузки.

Запускает гибкие решения

для устранения местных и региональных ограничений сети

Определяет оптимальное расписание для работы

гибких решений по выработке-потреблению

и хранению

Направляет поставщикам требования по

регулировке мощности

Определяет ограничения местных сетей и

риски перенапряженияИнтеллектуальное управление

энергосистемой

www.luxoft.com

Традиционная Распределительная СистемаХарактеристики:• Централизованное производство электроэнергии• Однонаправленный поток от источника к потребителю• Отдельные «автономные» контроллеры • Предсказуемые условия работы• Преимущественно ручное управление

Бизнес Цели: Поддержка «нормальных» условий:- Защита безопасности работников и общественности- Защита оборудования от перегрузок и коротких замыканий - Обеспечение уровня напряжения в пределах указанного диапазона- Ограничение отключений до нескольких в год, общей длительностью не более, чем несколько часов 

Централизованное производство электроэнергии

Передача

Электрическая подстанция Линия повторного включения

Регулятор напряжения Батарея конденсаторов

Распределение Направление потока мощности

Ручной контроль является

«допустимым» в данной бизнес-среде

www.luxoft.com

Современная Распределительная СистемаХарактеристики:• Увеличение ожиданий потребителей

(надежность и качество)• Растущее количество индивидуальных

источников электроэнергии (солнечных батарей)

• Менее предсказуемая система• Потенциал для двунаправленного потока

мощности• Повышенный уровень автоматизации

Бизнес Цели: • Удовлетворение традиционных целей• Оптимизация работы системы распределения:

- Минимизация электрических потерь - Повышение эффективности использования активов - повышение надежности - Внедрение индивидуальных источников электроэнергии - использование управления со стороны потребителя в качестве ресурса

Электрическая подстанцияПолучатель показаний счетчиков

Линия повторного включения

Регулятор напряжения

Батарея конденсаторов

Направление потока мощности

Автоматизированное принятие решения

необходимо в данной бизнес-среде.

www.luxoft.com

Вот как теперь выглядят интегрированные системы управления распеределением

www.luxoft.com

И вот так...Выбор зоны действия (регион, центр управления, подстанция) Предупреждения о

существующих проблемах.

Количество действующих и отключенных солнечных батарей

Географический дисплей, топология, погода и оповещения

Риски обратного потока мощности

Показатель достоверности последнего прогноза солнечной энергии.

Прогноз выработки солнечными батареями.Прогноз традиционной нагрузки.Количество традиционной нагрузки.

Показатель гибкости производства солнечными батареями. Показатель влияния на нагрузку.

www.luxoft.com

Архитектура аналитической энергоплатформы умного города

Источники Сбор Анатилика Пользовательские приложенияЭнергетическая аналитическая

платформа умного города

масштабированиеМасштаб времени, близкий к реальному

Кластерная обработка

IoT протоколы Открытые интерфейсы

Инфраструктура города

Ресурсы протребителя

Другие платформы сбора

Другие аналитические

средстваПрогнозирование

Экономика

Кибербезопасность

Головной узел AMI

Пункт доступа HAN

Контроллеры DER

Сетевые операции

Бизнес панели

Порталы потребителей

www.luxoft.com

Умные здания

www.luxoft.com

Управление Энергосистемой нового поколенияУправление сетью

LINKY: инфраструктура умных счетчиков

Управление энергосетью

Управление электропотреблением

Управляется оператором энергосети

Инфраструктура умных счетчиков

ОператорДиспетчер

Управление энергосетью

Прогноз погодыПоставщик

Эксплуатация сетиНакопитель данных LinkyУправление секционированиемЛокальное умное управление

Гибкое управлениепроизводством-потреблением

Cекционирование: управление хранения и

нагрузки

Обширное внедрение индивидуальных

источников электроэнергии

• 44 небольших солнечных батареи (2-3 кВт)

• 2 большие солнечные батареи (200 кВт)

• Аккумуляторная батарея для хранения (1 МВт/560 кВт*ч)

• Инфраструктура умных счетчиков

• Отопление, вентиляция, кондиционирование и нагрев воды в экономичном режиме

www.luxoft.com

www.luxoft.com

Доступ пользователяСистема

информирования потребителей GIS Прогноз нагрузки

Balancing AuthorityМетеосистема

Измерительная система

Расчётная система

Портал API-интерфейс веб-сервисов

Регистрация Действия Взаиморасчеты

Управление Устройствами и Коммуникации

Бытовой потребитель потребители Агрегаторы Возобновляемые энергоресурсы

www.luxoft.com

Вертикально-интегрированная Utility, Нью Йорк Клиент: Con Edison Страна: США

Установленная электрическая мощность Пиковая нагрузка (Нью-Йорк)

Количество обслуживаемых

клиентов

3 млн.

Размер сетевой модели

2204 первичных питателей61 местных подстанций

35,000 подземных трансформаторов

Кол-во DR программ1 экономическая программа

1 резерв на покрытие чрезвычайных расходов

Количество управляемых DR местоположений / устройств

C&I – 1,000+Жилой A/C – 30,000+

Размер DR программCSRP (экономическая) – 75 MW

DLRP (резерв чрезвычайных расходов) – 180 MW

Количество жилых единиц A/C в Нью-

Йорке6,000,000

Нью-ЙоркТрудности потребителей:• Нагрузка продолжает расти. Нью-Йорк – один из наиболее быстрорастущих городов в США• Самая большая подземная распределительная сеть в мире - трудно модернизировать• Существующие программы производством-потреблением являются очень громоздкими и управляются вручную

Основные факторы эффективного управления производством-потреблением • Отсрочка капитальных затрат на модернизацию подстанций путем точечной ориентации внедрения системы• Снижение целевой нагрузки на уровне зоны сети в периоды пиковой нагрузки в перегруженых подстанциях для избежания отключений.• Уменьшение загрузки системы на 15-30 минут, когда энергия из возобновляемых источников поступает в сеть Решение• Найм большего количества распределенных энергетических ресурсов со стороны потребителя• Внедрение передовых систем для управления программами производства-потребления

www.luxoft.com

Доступ пользователя(Portal/LPAD)

Система информирования потребителей

Прогноз нагрузк

и

Платформа визуализаци

и

SendWord

Now IVR

Система измерения

данных счетчика (MDMS)

Расчётная система

API-интерфейс веб-сервисов

Руководство

программой

Процессы регистраци

и

Прогнозирование доходности

Стратегии отправки

Управление мероприятиям

и

Уведомление клиентов

Управление устройствам

и и нагрузками

Email Агент Send Word

Now IVR

Репозиторий измерительных

данных

Исходные рассчеты

Подготовка расчетов

Агрегаторы С&I потребители

www.luxoft.com

Комплексное управление отключениямиСистема

управления

персоналом

ГИСУлучшеная система измерения

Платежные данные клиентов

Система информиров

ания клиентов

Подсистема управления отключения

питания

Подсистема

управления

распределением

Распределение Scada

Модель распреде

ления Совместная общая модель системы распределения

www.luxoft.com

Самолечение сетей – залог стабильности сервисов

Команда отправилась (5 минут)Самолечение

Поиск места повреждения

www.luxoft.com

Таким может стать Киев

www.luxoft.com

Спасибо за внимание.