Jak dostosować stacje elektroenergetyczne do odnawialnych źródeł energii? Projekt Łukasiewicz – ITR dofinansowany z Horyzontu Europa

Sieci elektroenergetyczne potrzebują systemów pomiarowych monitorujących ich zdolność do pracy w czasie rzeczywistym. Taki system ma zapewnić ochronę sieci, a także prawidłowe rozliczenie prosumentów za dostarczoną i wykorzystaną energię elektryczną. Łukasiewicz – Instytut Tele- i Radiotechniczny bierze udział w międzynarodowym projekcie „Metrology for digital substation instrumentation”, którego celem jest cyfryzacja stacji elektroenergetycznych. Projekt jest finansowany z programu Horyzont Europa.

Rozwój podstacji cyfrowych tworzących sieci elektroenergetyczne jest jednym z kluczowych elementów transformacji europejskiej energetyki. Dynamiczny wzrost udziału rozproszonych odnawialnych źródeł energii w ogólnym bilansie energetycznym Europy wymusza znaczące zmiany zapewniające stabilności całego systemu energetycznego.

Celem projektu współtworzonego przez naukowców z Łukasiewicz – ITR jest opracowanie infrastruktury metrologicznej do śledzenia pomiarów i kalibracji cyfrowego oprzyrządowania podstacji (tj. sprzętu obsługującego SV (Sampled Values), takiego jak SAMU (Stand Alone Merging Unit), przekładniki cyfrowe i mostki pomiarowe do badania przekładników).

Naukowcy w ramach projektu finansowanego z Horyzontu Europa, dostarczą firmom energetycznym rozwiązania do kalibracji i synchronizacji nowych typów cyfrowego oprzyrządowania podstacji elektroenergetycznych. Opracowane rozwiązania mają wypełnić także lukę na poziomie metrologicznym, pozwalając testować i walidować działanie inteligentnych urządzeń elektronicznych.

Rozwój sieci elektroenergetycznych

Aby zrozumieć jak ważna dla europejskiej energetyki jest cyfryzacja stacji, warto sięgnąć do artykułu Lidii Kędzierskiej z firmy Siemens, która na wyjaśniła jakie są obecnie najważniejsze potrzeby tej branży.

„Stacje elektroenergetyczne są sercem systemu sieci przesyłowych. Nowoczesne, cyfrowe urządzenia monitorują i zbierają cenne dane dotyczące całej sieci energetycznej. Stacje są integralną częścią sieci elektrycznych. Łączą sieci o różnych poziomach napięcia. Mają zadanie związane z przetwarzaniem i rozdziałem napięcia oraz dostosowaniem jego parametrów do potrzeb konkretnej linii zasilającej. Spełniają funkcję kontrolną i koordynującą. Mają ogromne znaczenie dla stabilności całego systemu elektroenergetycznego i dostaw energii na danym obszarze. Z tego względu stanowią „serce” infrastruktury sieciowej. Okazuje się, że cyfrowa stacja elektroenergetyczna z punktu widzenia operatora sieci może być bardziej ekonomiczna w budowie i użytkowaniu, dotyczy to zarówno samego procesu projektowania, kosztów instalacji i konfiguracji systemów, jak i późniejszej możliwości zapewnienia zdalnej obsługi urządzeń. Ponadto zwiększa się dostępność, bezpieczeństwo i pewność dostaw energii”.

Zacieśnianie współpracy z VTT i GUM

Projekt cyfryzacji stacji elektroenergetycznych realizowany jest przez konsorcjum składające się z 13 jednostek badawczych z 10 krajów Europy. Oprócz naszego Instytutu,

polskim partnerem jest Główny Urząd Miar, z którym w sierpniu tego roku Łukasiewicz podpisał porozumienie o współpracy badawczo-rozwojowej. Projektowi przewodzi fińska sieć badawcza VTT, z którą niedawno Sieć Badawcza Łukasiewicz podpisała umowę o współpracy.

Współpraca Łukasiewicza z VTT trwa już od pewnego czasu. Jej efektem jest pierwsza kompleksowa i przekrojowa propozycją strategii transferu wiedzy wśród europejskich organizacji badawczo-technologicznych, która została przygotowana dla Sieci Badawczej Łukasiewicz. Oprócz komercjalizacji badań, takich jak licencjonowanie technologii, zwraca ona uwagę na mniej widoczne, ale równie ważne formy transferu wiedzy, które mają miejsce we wspólnych projektach badawczych realizowanych w ramach partnerstw międzynarodowych, networkingu i innych nieformalnych kanałów.

Więcej o współpracy przeczytacie na https://lukasiewicz.gov.pl. 

Liderzy projektu:

mgr inż. Jerzy Chudorliński

Główny Specjalista, Łukasiewicz – Instytut Tele i Radiotechniczny Grupa Badawcza Internet Rzeczy i Smart Grids

Doświadczenie i wykształcenie

Absolwent Wydziału Elektroniki na Politechnice Warszawskiej. Od 1983 pracował w Centralnym Ośrodku Badawczo Rozwojowym Elektronicznego Sprzętu Powszechnego Użytku. Od 1995 roku zatrudniony w Łukasiewicz – ITR.

Konstruktor elektronik, specjalizujący się w opracowaniu systemów związanych z aparaturą medyczną, systemach teleinformatycznych, automatyką przemysłową, aparaturą pomiarową. Opracowane z jego udziałem systemy elektroniczne znalazły zastosowanie m.in. w medycynie. Specjalizuje się w interpretacji wymagań normatywnych i badaniach aparatury elektronicznej podlegającej dyrektywom UE (MED, EMC, LVD,ATEX, RoHS,RED).

Jest autorem i współautorem 87 publikacji opublikowanych w czasopismach recenzowanych. Uzyskał 25 patentów na wynalazek w dziedzine elektroniki.
Jest członkiem Grupy Badawczej Zdrowie w Sieci Badawczej Łukasiewicz. Pełni funkcję Prezesa Koła Oddziału Elektroniki, Informatyki i Komunikacji SEP przy Łukasiewicz – ITR.

Najważniejszy projekt

„Wielofunkcyjny system do terapii i rehabilitacji wykorzystujący zaawansowane technologie ICT” – koordynator zadań realizowanych przez Instytut Tele- i Radiotechniczny;

dr inż. Aleksander Lisowiec

Lider Grupy Badawczej Internet Rzeczy i Smart Grids/Lider obszaru Łukasiewicz – Instytut Tele i Radiotechniczny

Doświadczenie i wykształcenie

Absolwent Wydziału Elektroniki na Politechniki Warszawskiej. Doktorat nauk technicznych uzyskał w Instytucie Technologii Elektronowej. Od 1979 r zatrudniony w Łukasiewicz – ITR. Prowadzi prace dotyczące metod przetwarzania sygnałów pomiarowych w energetyce, konstrukcji nowoczesnych sensorów prądu i napięcia w sieciach elektroenergetycznych oraz metod pozyskiwania i rozprowadzania wzorcowego czasu i częstotliwości. Jest współautorem ponad 70 publikacji i 30 patentów.

Najważniejszy projekt

“Opracowanie nowej generacji pomiarowych przetworników prądowych do zastosowań w energetyce, z cyfrową transmisją danych, na bazie technologii wielowarstwowych i elastycznych obwodów drukowanych o wysokiej gęstości połączeń”  koordynator zadań realizowanych przez Instytut Telei Radiotechniczny.