Domů
Elektřina
HDO – smart grid fungující již půl století

HDO – smart grid fungující již půl století

V posledních letech se stále častěji setkáváme s pojmem smart grids – inteligentní sítě, které mají hrát důležitou roli v budoucím rozvoji energetiky. Možná ne všichni však vědí, že jistý druh inteligentní sítě je u nás i ve světě provozován už více než 50 let. HDO neboli hromadné dálkové ovládání je systém umožňující řízení dodávek elektrické energie na straně spotřeby.

Jelikož je elektřina ve velkých objemech takřka neskladovatelná, musí být v každém okamžiku udržována rovnováha mezi její výrobou a spotřebou. Na jedné straně dochází k regulaci výroby změnou výkonů nebo připojováním či odpojováním zdrojů v elektrizační síti, na straně druhé zapínáním a vypínáním elektrických spotřebičů. Právě pro účely regulace na straně odběratelů se HDO osvědčilo jako vhodný a spolehlivý nástroj. Většina zařízení řízená dálkovým signálem jsou tepelné spotřebiče – elektrické bojlery, akumulační kamna i elektrické přímotopy.

Princip funkce HDO

Hromadné dálkové ovládání využívá ke spínání a vypínání spotřebičů nízkonapěťový signál na frekvenci vyšší než základní. Základ systému tvoří generátory signálu HDO, které jsou zapojeny v distribučních sítích, obvykle v rozvodnách 110/22 kV na straně nižšího napětí a přijímače signálu, jež se nachází u odběratelů. Ovládací signál se z distribučních rozvoden šíří dál skrz celou síť a je úkolem přijímačů ho správně identifikovat a vyhodnotit. Pro správnou funkci systému je nutné vhodně volit kmitočty signálu tak, aby co nejméně podléhal rušení.

V evropských sítích je stanovena základní frekvence na 50 Hz a její vyšší harmonické (zejména liché násobky) mohou způsobit rušení jiných signálů. Proto je třeba se vyhnout používání těchto kmitočtů k účelům řízení. Na území České republiky se proto běžně setkáme se signály HDO na frekvenci 183.3, 283.3 nebo 216.6 Hz, v jiných zemích mohou kmitočty dosahovat až 2000 Hz.

Zdroj: SVOBODA, J. Systémy hromadného dálkového ovládání

 

Zpočátku sloužil signál k přepínání mezi denním a nočním režimem – kromě spínání elektrických spotřebičů slouží HDO také k přepínání měření spotřeby elektroměrem. Za zavedením dvousazebních tarifů stála snaha motivovat zákazníky ke snížení zátěže sítě v průběhu dne a k využívání tzv. nočního proudu, který byl levnější z důvodu přebytku elektrické energie v sítí v nočních hodinách. Označení „noční proud“, které je do dnešní doby mnohými stále používáno, je však chybné. Ovládací signál HDO bývá totiž vysílán během dne mnohokrát, správné je tedy používat názvy nízký tarif (NT) a vysoký tarif (VT). Spínání spotřebičů v průběhu dne umožňuje lepší regulaci zatížení sítě.

V závislosti na tarifu, který má zákazník u distribuční společnosti nasmlouván, dochází k spínání spotřebičů v různé okamžiky dne. Za normálních podmínek provozu sítě bývá signál vysílán v předem určených momentech, pokud ale dojde k nutnosti provozních změn vyvolaných náhlými okolnostmi, může být za dodržení daných pravidel HDO použito i pro řešení takovýchto situací.

Vysílače HDO

V počátcích vývoje těchto systémů sloužily ke generaci signálu rotační měniče kmitočtu. Ty však dokázaly generovat pouze signály určitých kmitočtů daných konstrukčním provedením soustrojí (počtem pólů alternátoru). Moderní vysílače HDO jsou tvořeny statickými výkonovými měniči kmitočtu na bázi tyristorových střídačů. Kromě stabilní výstupní frekvence a její snadné regulace se vyznačují nižšími náklady na údržbu a malými rozměry.

Přijímače HDO

Přijímače se nachází přímo u odběratelů elektrické energie. Běžně bývají umístěny v hlavním rozvaděči u elektroměru a zapojeny mezi libovolnou fázi a nulový vodič. Napětí příchozího signálu dosahuje v tomto místě desetin až jednotek voltů. Na začátku přijímače se nachází filtr (rezonanční obvod) naladěný na danou frekvenci ovládacího signálu. Další částí je pak logický prvek, který dekóduje signál a informaci předá dál. Posledním prvkem přijímače je akční člen (spínací zařízení), který řídí zapínání či vypínání ovládaného zařízení (např. elektrický bojler).

Historie HDO

První pokusy zavedení dálkového ovládání pomocí změny kmitočtu se objevily již v Anglii na konci 19. století, tehdy ještě ve stejnosměrných soustavách. V novodobých střídavých sítích se začaly rozvíjet ve 30. letech zejména ve Francii a Německu. Větší pozornosti se systém HDO dočkal po konci druhé světové války.

HDO na českém území

První pokusy byly prováděny v Československu ve 30. letech minulého století, avšak s nástupem války byly ukončeny. V poválečném období se vývojem zabývalo několik společností. K prvnímu komerčnímu nasazení došlo v roce 1960 ve městě Cheb. Pro frekvenci ovládacího signálu byla zvolena hodnota 1050 Hz a signál sloužil mimo jiné ke spínání městského nočního osvětlení. V dalších letech byly vysílače instalovány do různých rozvoden vysokého napětí (100/22 kV, 100/35 kV), přičemž používaná frekvence byla stále 1050 Hz.

V současnosti provozují systémy hromadného dálkového ovládání na území ČR tři distribuční společnosti – PRE, ČEZ a E.ON.

Výhody systému

  • Odběratelům přináší snížení nákladů na energii v době nízkého tarifu
  • Snižuje zatížení sítě v exponovaných denních dobách
  • Umožňuje centrální řízení spotřeby elektrické energie
  • Může sloužit k dálkovému spínání zařízení (např. městského osvětlení)
  • Nevýhody systému

    • Signál podléhá rušení v síti
    • Spotřebitel může být limitován určenými časy spínání
    •  

      Zdroj úvodní fotografie: koncar-inem.hr

      Reference: Svoboda, J. Systémy hromadného dálkového ovládání, ČVUT

      Komentáře

      (2)

      Energetik

      24. srpen 2015, 17:47

      Operativní HDO k regulaci spotřeby v ČR prakticky neexistuje. Vysílání kmitočtů HDO řídí časový rozvrh bez vlivu na stav sítě. Díky nedokončené liberalizaci se totiž vyplatí někomu síť "prasit" aby mohl prodat systémové služby.

      A smart grids je jen další tunel na dotace pro distributory kteří na to čekají. Přitom úplně stačí kdyby umožnili hodinové měření dle ceny na trhu, tak jak to již nabízejí někteří obchodníci https://www.rightpower.cz/cs/Page/Default/21#article_24 kteří musí instalovat vlastní podružné měření. Protože distributor není ochoten, ten jen účtuje peníze za odečty na nepotřebném měření.

      S hodinovým tarifem se už každý zařídí po svém, kdy odebírat, kdy vyrábět, kdy dodávat a kdy akumulovat. Levné přebytky elektřiny je potom možné "spalovat" dle kolísání frekvence v síti, což lze realizovat na rozdíl od HDO i plynule viz. Dánsko. Ale to by potom několik vyvolených přišlo o "kšeft" s regulačními a systémovými službami. Tak snad budoucí Evropský regulátor tuto "zažnou špínu" pro vyvolené "vypere" a dokončí liberalizaci trhu.

      Energetik II

      8. říjen 2018, 09:41

      Systém HDO samozřejmě umí operativní řízení. Že dnes v ČR neexistuje, je výsledkem zavedené drahé pseudoliberizace trhu s energií. I tak je HDO jedním z důležitých nástrojů pro případ přetížení sítí a obecně na řešení problémů v soustavě (Stavy nouze).

      Není pravdou, že časový rozvrh vysílání HDO se neřídí stavy sítě. Naopak - již od 80.let se HDO používá k zprůchodnění sítí, oddálení investic do sítí NN. Jen díky propracovanému systému komplementárních dvojic, tedy povelů mezi sebou částečně posunutých v čase, je možné dnes bez problémů nabízet zákazníkům nízký tarif na ohřev TUV a další služby.

      Bohužel si toto neuvědomuje ani většina energetiků, jak je patrné z příspěvku výše. Nelze se proto divit různým finančním loby, že klidně levný fungující systém zlikvidují, aby mohli následně zavádět drahé a dosud nepříliš funkční smart grid přijímače.

      Již 10let prováděné pokusy managersko finančních loby, "aby se to auto alespoň rozjelo" , a pomohlo jim za pomoci tvrzení o nařízeních z EU a s pomocí Regulátora vyvézt z kapes daňových poplatníků jejich přebytečné úspory formou nepotřebných služeb.

      Již do nynějška stálo poplatníky desítky miliónů Kč, o kterých se nemluví a je pravda, že při plošném "nanucení" "Inteligentních" elektroměrů spotřebitelům, tyto vyhozené desítky miliónů budou jen drobné desetinky procenta proti finální (zbytečné) investici.

      Přidat komentář

      Vaše emailová adresa nebude zveřejněna u komentáře
      Vyžadované informace jsou označeny *
      Pravidla diskuze
      Veškeré příspěvky v diskuzi na webu oEnergetice.cz musí splňovat Pravidla diskuze. Přidáním příspěvku do diskuse uživatel vyjadřuje souhlas s těmito pravidly a zavazuje se je dodržovat.
      Komentáře pouze pro přihlášené uživatele
      Upozorňujeme diskutující, že komentáře v diskuzi budou moci přidávat již brzy pouze přihlášení uživatelé. V diskuzi se stále častěji objevují příspěvky od anonymních uživatelů, které porušují pravidla diskuze. Věříme, že díky tomuto opatření bude diskuze pod články pro všechny přínosnější.
      Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj na této stránce.
      V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
      OM Solutions s.r.o.
      Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
      Třebíč
      IČ: 02682516
      SOCIÁLNÍ SÍTĚ
      © 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.