Именно поэтому системы DLR, работающие в реальном времени, получают такое признание. Они вызывают интерес в электрических компаниях, в контролирующих органах, и у независимых производителей электроэнергии. Если компания А оценивает свою линию передачи электроэнергии на 10-20 % выше чем компания B, и линии обеих компаний кажутся стороннему наблюдателю идентичными, то компания с более консервативными оценками привлечет больше внимания.
Распределенные цепочки дросселей, установленных непосредственно на линиях передачи электроэнергии компании TVA, по команде оператора создают индуктивное реактивное сопротивление, позволяя управлять энергией, передаваемой молинии.
К сожалению, не все так просто. Окружающая среда, равно как и сеть, динамична по своей природе. Это предполагает, что система оценки пропускной способности линий также должна быть динамичной. И, как в других случаях, здесь главную роль играет своевременность получения данных, хотя и не в большей степени, чем адаптация технологи "умной" сети к каждому компоненту сети. А это означает наличие датчиков на вышках, в оборудовании, и на проводниках. К счастью, сегодня существует все увеличивающееся разнообразие доступных для этих целей датчиков. Они способны фиксировать все, что угодно, от температуры проводников, и погодных условий, до величины тока, проходящего по проводнику.
Разнообразие датчиков
Исследовательский Институт Электрической Энергии (EPRI) разрабатывает поразительные датчики, которые могут применяться и к проводникам, и к конструкциям сети. Для линий они предлагают датчики, способные отслеживать состояние сращивания проводников, ток утечки и вспышки молний. Для конструкций сети существуют датчики, обнаруживающие вибрацию, воздействие животных, вандализм и коррозию. Все эти датчики связаны с системами мониторинга, что превращает вышки в цепочки информационных центров, собирающих данные со всех разнообразных систем.
Компания АВВ разработала систему теплового мониторинга линии для сбора и отображения фактических ситуационных данных, относящихся к температурной стабильности линии электропередачи. Система проводит измерения, используя датчики и измерители комплексной амплитуды, расположенные на обоих концах линии. Эта система позволяет по-новому взглянуть на динамическое взаимодействие линий передачи электроэнергии с сетью, и на то, как эти взаимодействия влияют на передаваемый поток энергии.
Компания EDM недавно предложила интересную систему, названную Span Sentry. В этой системе используется устройство Sagometer, разработанное компанией - интеллектуальная камера с наведением и записью данных. Оно объединяется с некоторыми, устанавливаемыми на линии, датчиками, и с коммуникационным оборудованием для проведения мониторинга провисания линии и температуры проводника. Три бета-версии системы Span Sentry установлены на линиях передачи электроэнергии, принадлежащих Общественной Сервисной Компании Нью-Мехико (PNM), и компании Pacific Gas and Electric (PG&E). Компания PNM проявила интерес к способности системы автоматизировать расчеты допустимых токовых нагрузок, связанных с планируемыми отключениями и аварийными непредвиденными обстоятельствами. Компания PG&E установила эти системы для поддержания нагрузки при условии сохранения минимальных допусков. Это позволит им отложить на пару лет дорогостоящее обновление линий. Компания Southwire заключила с EPRI соглашение о коммерциализации датчика проводника, разработанного EPRI, и измеряющего температуру проводника, его наклон и движение, в привязке к данным о погоде. Эти данные затем передаются в систему управления энергией, предоставляя компании информацию о состоянии линии в реальном времени.
Компания Siemens Energy Inc. предлагает систему мониторинга воздушных линий ISCM. В ней используются датчики температуры, датчики нагрузки, система сотовой связи, или радиосвязи, и современные алгоритмы оценки для максимизации мощности линий компании, требующие минимального вмешательства оператора для регулировки.
Устройство компании Pike Electric называется ThermalRate. Оно моделирует линии передачи при помощи мониторов, размещенных вдоль коридора линии передачи электроэнергии, и копии проводника линии, ориентированного в том же направлении, что и сама линия. Компьютер системы использует уравнения стандарта 738 IEEE для моделирования состояния реальной линии передачи в сравнении с копией.
Институт EPRI вместе с компанией NYPA установили различные датчики на линиях передачи электроэнергии компании NYPA. Целью этого является тестирование систем динамической оценки линий передачи электроэнергии, проводимое Министерством энергетики США.
Устройство Power Donut2 компании USi представляет собой самостоятельный датчик, который можно установить, используя "горячее" подключение, при котором не требуется отключения электроэнергии. Это устройство измеряет силу тока, напряжение, температуру проводника и его наклон (угол отклонения от горизонтали).
Компания Promethean Devices производит бесконтактные системы мониторинга линий передачи электроэнергии в реальном времени (RT-TLMS), которые собирают данные о токе каждой фазы, измеряют чистоту и провисание проводника, вычисляют его температуру, и сообщают оценку пропускной способности линии на основании ее фактической теплоемкости. Эта наземная система устанавливается в границах существующей полосы отчуждения линии, и не требует для установки специализированного оборудования. Кроме того, для ее установки не требуется привлекать персонал, обслуживающий линию электропередачи.
Система мониторинга натяжения CAT-1 компании Valley Group отслеживает механическое натяжение проводника, как в основных секциях линии, так и на оконечных вышках линии передачи электроэнергии. На основании измерений, выполненных датчиками CAT-1, могут быть вычислены провисания и габарит прохождения проводников.
Компания Lindsey Manufacturing, на выставке, посвященной передаче и распределению электричества, организованной в 2012 году отделением энергетики IEEE и Энергетическим Обществом, представила довольно необычное устройство. Оно называется "монитор линий передачи электричества" (TLM). Разработанный совместно с национальной лабораторией Idaho, монитор TLM использует технологию метеорологических лазерных локаторов (лидаров) для измерения высоты линии электропередачи. В состав набора встроенных датчиков входят два температурных датчика: один из них в реальном времени измеряет температуру проводника в пределах до 250°C, а второй датчик изменяет температуру окружающей среды. Пара двухосных электромагнитных микро акселерометров измеряет вибрационные характеристики линии передачи электроэнергии, и определяют ее наклон и скручивание. Информация передается через беспроводную сеть.
Компании Ampacimon Overhead Line Monitoring и Alstom объединили свои усилия, чтобы предложить отрасли полный пакет для мониторинга. В этом пакете используются датчики, устанавливаемые непосредственно на линии. Устройство компании Ampacimon использует автономные мониторы вибрации для получения данных о провисании на основе спектра частот вибрации. Устройство передает информацию через глобальную систему мобильной связи (GSM) используя протокол обобщенных услуг пакетной радиопередачи (GPRS) в довольной сложный пакет программ мониторинга компании Alstom. Эти программы осуществляют вычисление динамической пропускной способности линии.
Объединение Opten Group из России предлагает онлайновую систему мониторинга линий передачи электроэнергии, использующую датчики, непосредственно измеряющие температуру проводника и идущий по нему ток. Эти данные передаются в электрическую компанию по сотовой связи, где они объединяются с данными о расположении проводника. Технология позволяет спрогнозировать поведение проводника по отношению к находящимся рядом объектам и местности, предоставляя электрической компании в реальном времени динамическую оценку пропускной способности линии передачи электроэнергии. Константин Механошин, менеджер объединения по развитию бизнеса, сообщает, что в межрегиональной распределительной сети России пока установлено менее 100 таких систем, но работа продолжается.
Компания GridSense предлагает устройство Line IQ, представляющее собой монитор обнаружения сбоев, для быстрого нахождения коротких замыканий с целью коррекции и восстановления до того, как они могут вызвать значительные разрушения. Устройство может быть установлено непосредственно на проводнике. Для установки требуется несколько минут, поскольку установка проводится в "горячем" режиме, без отключения электроэнергии.
Линия передачи электроэнергии NYPA, снабженная датчиками и оборудованием для мониторинга, которые используются для определения динамической пропускной способности линии в реальном времени.
Д-р Дипак Дайвен, президент компании Varentec, выдвигает решение, предлагающее средство локального управления в системах распределения электроэнергии. В сущности, компания Varentec предоставляет устанавливаемое в специальном шкафу устройство для одной фазы, весящее 16 кг. Это устройство размещается на стороне низкого напряжения в выбранной позиции системы распределения электроэнергии. Каждое устройство может быть настроено на получение реактивной мощность до 10 квар. В одной точке могут быть установлены три таких устройства для работы с цепями трех фаз.
Размещая последовательности таких устройств в выбранных местах, можно анализировать вопросы локальной стабильности и вопросы нагрузки-потока. Эта технология позволяет компаниям, распределяющим электроэнергию, решать такие задачи, как снижение пикового спроса, и управление коэффициентом мощности. Она также предоставляет инструменты для влияния на широкомасштабные потребительские решения, включая крупномасштабные включения солнечных батарей и дополнительных мощностей в ответ на увеличение спроса.
