V oblasti evropské energetiky je již dlouhodobě kladen velký důraz na vzájemnou koordinaci mezi jednotlivými zeměmi z hlediska plánování rozvoje sítě, obchodu s elektřinou i samotného provozu elektrizační soustavy. Jedním z důsledků této potřeby vzájemné spolupráce je nový projekt pro koordinaci plánování odstávek v přenosových sítích, o němž pojednává tento článek. Na úvod je vhodné vysvětlit jednotlivé pojmy použité v jeho nadpisu:

  • Celoevropská – do projektu jsou zapojeni všichni operátoři přenosových soustav (TSO – Transmission System Operator) v Evropě, tedy více než 40 subjektů. Co se týče počtu prvků elektrické sítě, jedná se o desetitisíce zařízení (linky, transformátory, uzly), které je možné díky projektu sledovat a posuzovat vzájemné dopady odstávek.
  • Koordinace – hlavní motivací projektu je vzájemná koordinace plánování odstávek a identifikace dopadů na okolní TSO, a to jak na celoevropské, tak na regionální úrovni.
  • Plánování odstávek – každý TSO je zodpovědný mimo jiné za správu a údržbu své přenosové sítě, z čehož plyne potřeba plánování odstávek v krátkodobém a střednědobém horizontu za účelem nutných oprav či výměny prvků sítě. Je důležité zdůraznit, že v tomto projektu se jedná o plánované odstávky. Jednou z povinností TSO je samozřejmě také udržení kvality přenášené elektřiny v případě neočekávaných odstávek, tato oblast je však pokryta jinými IT systémy.
  • Přenosové sítě – jedná se o sítě pod správou přenosových operátorů v jednotlivých evropských zemích, tj. zejména 400kV a 220kV sítě vzájemně propojené přeshraničními linkami či HVDC kabely.

Informační systém podporující tuto celoevropskou koordinaci odstávek je nyní vyvíjen společností Unicorn Systems pro evropské sdružení operátorů přenosových soustav (ENTSO-E).

Motivace pro koordinaci odstávek

Povinnost vzájemné koordinace plánovaných odstávek vyplývá z nařízení Evropské komise číslo 2017/1485: Každý provozovatel přenosové soustavy, v případech stanovených tímto nařízením s podporou regionálního bezpečnostního koordinátora, provádí koordinaci odstávek v souladu se zásadami této hlavy, aby mohl monitorovat stav dostupnosti relevantních zařízení a koordinovat plány dostupnosti za účelem zajištění bezpečnosti provozu přenosové soustavy. (Viz odkaz na příslušné nařízení.)

Tato poměrně suchá, až právnická formulace nabývá praktického významu zejména v případech „bad days“. Během nich vede nedostatek koordinace k zásadním problémům v evropské síti, jako je rozpad synchronní oblasti či úplný výpadek dodávky elektřiny (blackout). Takových případů můžeme v minulosti nalézt mnoho. Vzhledem ke stále větší závislosti naší společnosti na elektrické energii by dopady takových problémů byly obrovské, a proto je nutné jim v maximální míře předcházet.

Zúčastněné subjekty v procesu koordinace odstávek

Procesu koordinace odstávek se účastní tyto subjekty:

  • Evropské sdružení operátorů přenosových soustav (ENTSO-E): jedná se o hlavního koordinátora a provozovatele centrálního systému.
  • Operátoři přenosových soustav (TSO) z jednotlivých zemí: jejich hlavní zodpovědností je příprava vstupů pro proces, spolupráce na jednotlivých fázích procesu a reflektování výsledků procesu v samotné aplikaci plánu odstávek v reálném provozu.
  • Regionální koordinační centra (RSC): subjekty, které zajišťují regionální koordinaci mezi TSO v určitém regionu.

Proces koordinace odstávek

Celkový proces koordinace odstávek je znázorněn na následujícím obrázku:

Vstupní data

Nezbytnou součástí procesu jsou samozřejmě vstupní data. Jak již bylo zmíněno výše, jedná se o plány odstávek dodávané jednotlivými TSO. Vedle nich jsou součástí vstupních dat i seznamy prvků sítě, které jsou v plánech odstávek zahrnuty. Tato data vstupují do procesu celoevropské koordinace odstávek.

Proces celoevropské koordinace odstávek

Samotný proces celoevropské koordinace odstávek začíná příjmem a validací vstupních dat. Hlavní platformou pro zasílání dat je systém ECP (ENTSO-E Communication Platform) zajišťující spolehlivou a bezpečnou datovou komunikaci mezi evropskými TSO a ostatními energetickými subjekty. Tato platforma mimo jiné umožňuje jednoznačně a nepopiratelně identifikovat odesílatele dat. Tím je zaručeno, že data za daného přenosového operátora mohou poslat pouze příslušné autorizované subjekty a nikdo jiný. Validace vstupních dat zahrnuje, vedle již zmíněné kontroly autorizace, specifické kontroly obsahu vstupních souborů:

  • Správnost formátu vstupních souborů: systém podporuje různé formáty ať už v textové, či binární podobě.
  • Vzájemnou konzistenci mezi seznamy prvků sítě a plány odstávek: např. plán odstávek nemůže obsahovat prvek sítě, který se v systému nevyskytuje.
  • Konzistenci mezi zaslanými daty o přeshraničních linkách: každý přenosový operátor zasílá informaci o „své“ části přeshraniční linky a je nutné, aby informace o jedné konkrétní přeshraniční lince byly z obou stran hranice konzistentní.

Dalším krokem procesu je vytvoření spojeného plánu odstávek. Tento krok je zajištěn automatickým procesem, který identifikuje aktuální validní data od všech TSO a spojuje je do jednoho společného plánu. Je možné ho připravit pro několik časových horizontů, vždy s ohledem na dostupná vstupní data:

  • Na rok dopředu
  • Na měsíc dopředu
  • Na týden dopředu

Pro každý časový horizont může být navíc proces spuštěn v několika cyklech – pokud jsou dostupná novější vstupní data, je možné znovu provést spojení plánu odstávek, aby stále zohledňoval aktuální situaci.

Posledním krokem procesu je publikace výsledků zúčastněným subjektům, tj. zejména TSO. Mimo tabulky a grafy v samotném systému jsou výsledky publikovány formou souborů zasílaných zpět přenosovým operátorům. Hlavní výstupy procesu jsou:

  • Spojený seznam elementů
  • Spojený plán odstávek
  • Reporty o průběhu procesu a nalezených nekonzistencích

Proces je shrnut na následujícím obrázku:

Jako komunikační platforma pro výstupy procesu a reporty slouží opět ECP.

Následné procesy na regionální úrovni

Spojené plány odstávek a další výsledky a reporty z celoevropského procesu jsou dále zpracovávány na regionální úrovni mezi TSO v určité oblasti pod vedením konkrétního regionálního koordinačního centra. Klíčovým pojmem této fáze procesu je nekonzistence ve spojeném plánu dodávek, tj. taková plánovaná dodávka, jejíž realizace by měla negativní dopad na provoz a bezpečnost elektrické sítě v dané oblasti. Pokud je taková nekonzistence identifikována, je nutné ve vzájemné koordinaci nalézt řešení, které zajistí bezpečnost sítě a dodávky elektřiny v dané oblasti. Řešením může být samozřejmě například odklad plánované odstávky, aby ke kolizím nedocházelo, či aktivace nápravných opatření, jako třeba zapnutí jiného vedení v dané oblasti. Výstupem celého procesu po identifikaci a vyřešení těchto nekonzistencí jsou výsledné plány odstávek, které jednotlivá TSO aplikují při provozu své elektrizační soustavy.

O projektu

Tento projekt je nyní jedním z největších energetických projektů v Unicorn Systems. Je realizován na platformě Unicorn Application Framework (UAF), což je soubor osvědčených principů, technologií a postupů pro tvorbu rozsáhlých moderních informačních systémů. Vzhledem k velkému rozsahu projektu je s výhodou využito jednoho ze základních principů UAF: dekompozice sytému na jednotlivé dílčí části, které jsou detailně specifikovány a mohou být realizovány samostatnými vývojovými týmy.

O autorovi

Pavel Kočica pracuje ve společnosti Unicorn Systems na pozici Senior Consultant pro oblast energetiky. Zaměřuje se zejména na oblast koordinace plánování provozu ve střednědobém a krátkodobém horizontu, na síťové výpočty a IT systémy pro regionální koordinační centra.

 

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *