Równowaga dynamiczna systemu elektroenergetycznego w głównej mierze zależy od prawidłowego zbilansowania mocy w Krajowym Systemie elektroenergetycznym (KSE), zaspokojenia potrzeb odbiorców, w szczególności w godzinach szczytowych obciążenia oraz wprowadzenia do systemu generacji pochodzącej od wytwórców OZE.
Przy prawidłowej pracy systemu podaż mocy wytworzonej w elektrowniach zawodowych oraz elektrowniach OZE w pełni zaspokaja zapotrzebowanie odbiorców na energię elektryczną. Dzienne krzywe obciążenia są prawie w stu procentach przewidywalne, w związku z czym można z dokładnością do godziny prognozować pobór mocy, a tym samym trzymać w gotowości zsynchronizowane bloki w elektrowniach celem ich podłączenia do systemu w odpowiednim momencie. Istnieje pewne ryzyko zachwiania równowagi systemu, związanej z wypadnięciem kilku bloków z systemu, lecz chwilowy, nieplanowany niedobór mocy można skompensować interwencyjnym uruchomieniem np. elektrowni szczytowo – pompowych. O ile w miarę dokładnie potrafimy prognozować zapotrzebowanie na moc, bardzo dużym wyzwaniem aktualnie jest prawidłowe prognozowanie generacji OZE, co jest szczególnie ważną kwestią do poprawy. W tym aspekcie prowadzone są przez Urząd Regulacji Energetyki, operatora systemu przesyłowego oraz operatorów systemów dystrybucyjnych intensywne działania w zakresie poprawy kompletności oraz jakości przekazywanych do operatorów zgodnie z wymogami prawa planów pracy przez wytwórców OZE. Dane te są niezbędne do wykonania poprawnego bilansu pracy KSE. Brak tych danych, zła jakość oraz brak aktualizacji w przypadku zmiany planu lub samoograniczenia ze względów rynkowych może przyczyniać się do zbędnego redysponowania nierynkowego, ponieważ brak aktualizacji planów pracy powoduje błędne wyznaczenie bilansu.
Oczywiście w pewnym zakresie obciążenia działa system SCO (system częstotliwościowego odciążania), lecz kluczowe decyzje należą do dyspozytorów operatorów systemów elektroenergetycznych.
Zdjęcie: Adobe Stock, KANGWANS
We wszystkich procesach związanych z utrzymaniem systemu elektroenergetycznego szczególną rolę odgrywa łączność ruchowa, którą realizuje się na kilka niezależnych sposobów na wypadek sytuacji awaryjnych. Wszelkie procesy decyzyjne i łączeniowe kierowane są różnymi kanałami komunikacji elektronicznej, co zapewnia prawidłowe i nieprzerwane działanie całego systemu. W przypadku zagrożenia równowagi dynamicznej nadmiernym obciążeniem lub nadmierną generacją, standardowe drogi porozumiewania się są najczęściej wystarczające.
Problem natomiast pojawia się w przypadku zagrożenia klęskami żywiołowymi – powodziami i wichurami lub innymi nieprzewidywalnymi zakłóceniami pracy KSE. Następujące w takich sytuacjach zerwania linii przesyłowych, uszkodzenia i zalania obiektów elektroenergetycznych lub inne nieprzewidziane zdarzenia powodują nagłe wyłączenie z ruchu dużej liczby odbiorców lub wytwórców, co w konsekwencji prowadzi do nagłego zachwiania pracy systemu. Zabezpieczenia elektrowniane natychmiast reagują na odciążenie wyhamowując generatory, bądź wyłączając poszczególne bloki z systemu. Niestety zakres działania takich zabezpieczeń również jest ograniczony, co w sytuacji krytycznej może doprowadzić do wypadnięcia kolejnych bloków z synchronizmu, a nawet całych elektrowni. Automatyka restytucyjna w takim przypadku nie zadziała, gdyż brak będzie wtedy mocy w systemie. Konsekwencje takiego procesu mogą być dalekosiężne i doprowadzić do sytuacji bardzo trudnej – lokalnego lub całkowitego blackoutu systemu.
W zapobieganiu takim sytuacjom kluczową rolę odgrywa właściwa współpraca i komunikacja wszystkich operatorów systemów elektroenergetycznych, a szczególną rolę w takich sytuacjach odgrywa łączność radiowa. System łączności dyspozytorskiej zapewnia sprawną i niezawodną komunikację w sytuacjach klęsk żywiołowych. System łączności TETRA, aktualnie wykorzystywany przez operatorów systemów elektroenergetycznych, w sytuacjach szczególnych zagrożeń pozostaje głównym źródłem komunikacji i utrzymania ruchu sieci, nawet w przypadku długotrwałej utraty zasilania – do kilku dni włącznie, co jest szczególną zaletą tego systemu w porównaniu z innymi systemami komunikacji.
Łączność radiowa spółek dystrybucyjnych będzie również jedynym źródłem porozumiewania w przypadku blackoutu, czyli totalnego zaniku zasilania w skali kraju.
W przypadku restytucji systemu, zbawienne może okazać się szybkie działanie służb, które będzie możliwe jedynie przy użyciu sprawnego systemu komunikowania się.
Dostępne w kraju środki łączności elektronicznej nie są w stanie przejść próby długotrwałego zaniku zasilania. Jedynie własny system łączności elektroenergetyki oparty o technologię TETRA daje szansę na utrzymanie systemu elektroenergetycznego w ruchu oraz jego ewentualną odbudowę po blackoucie. Należy wyraźnie podkreślić, że jest to jedyny system łączności w kraju, który jest niezależny od innych podmiotów, jak ma to miejsce w przypadku łączności komórkowej lub satelitarnej (właścicielami i dysponentami infrastruktury systemu TETRA są operatorzy systemów elektroenergetycznych), co ma szczególne znaczenie dla bezpieczeństwa ich funkcjonowania.
MACIEJ SKORASZEWSKI, KONRAD PACHUCKI
Biuro PTPiREE
