Az egyesítés folyamata

Az egyesítés folyamata során a sziget betáplálási sémája az önfenntartó állapotból a külső KÖF hálózat segítségével valósul meg. Az egyesítési eljárást a már korábban megismert állapotok szerinti megközelítéssel fogom kifejteni.

Tehát az N-1. állapot során a belső hálózat önellátó tulajdonsággal jellemezhető. A redukált villamosenergia vételezés, valamint a némely esetben az ettől magasabb teljesítmény igények váltakozásának kielégítése jellemzi a rendszert a KÖF hálózattól izoláltan. Mindkét hálózat folyamatos monitorozása elengedhetetlen a folyamat

elindításához. A mikrogrid vezérlő a középfeszültségű hálózatról gyűjtött villamosparaméterek folyamatos elemzése során vizsgálja annak lehetőségét, hogy a sziget visszacsatlakoztatható-e a villamosenergetikai hálózatra. A pozitív megítélés esetén a vezérlő a túlfogyasztási engedélyeket visszavonja, majd megkezdi a felhasználók lecsatlakoztatását a belső AC sínről.

Az N. állapotban a felhasználók energiamentes állapota következik be. Vagyis a mikrogrid vezérlő elsőként redukálja az áramforrások termelékenységét. Elsőként a szabályozhatatlan napelemes, valamint szélkerekes termelőeszközöket mérsékli, majd a szabályozható CHP rendszert állítja le. Mind a vezérlő és az egyéb felügyeleti rendszerek, mint a GSM, illetve a teljesítmény szabályzó eszközök, PMU-k üzemben maradnak. A vezérlést is a single-master sémáról multi-master-re módosítja, hogy ezzel a belső rendszerek önfenntartását biztosítsa az AC tápsín, és az energiatároló egységek segítségével. Így a sziget visszaáll a lekapcsolódás előtti állapotra.

A következő N+1- esetre, így a sziget szakaszolásának megnyitása, valamint a fogyasztók sorrendi felkapcsolása marad. A felcsatlakoztatás folyamata hasonlatos a már megismerthez, azzal a különbséggel, hogy ebben az esetben nincs szükség a teljesítmény redukciójára. Viszont a mikrogrid vezérlőnek folyamatosan figyelemmel kell kísérnie a KÖF hálózat leválasztó transzformátorát, valamint a hálózat villamos paramétereinek változásait. Tehát minden egyes felhasználói csoport rákapcsolásánál vizsgálni kell a csatlakoztatás által generált villamos paraméterek változásait. Szükség esetén hátráltatni kell a nagyobb terhelések felcsatlakoztatását a hálózatra. Valamennyi hálózati fogyasztó sikeres visszacsatlakoztatása esetén a mikrogrid vezérlő visszatér az eredeti állapotába, vagyis felügyeli a villamos paramétereket és fogyasztási trendeket tárol a következő esetleges black-out esemény bekövetkeztéig. Továbbá a töltéstároló rendszerek töltöttségét folyamatosan vizsgálni kell, valamint elhasználódásuk esetén cserélni szükséges.

Összefoglalás

A decentralizált villamosenergia termelés a jelenleg fennálló energetikai rendszer alapvető jellemzője, mely a rendszer magas fokú fejlettségéről ad tanúbizonyságot.

Összetettségéből fakadóan a lokális energiatermeléstől már kizárólag elvonatkoztatva beszélhetünk a régmúlt idők távlatából. Azonban mindkét sémának megvannak az előnyei, hátrányai, melyek befolyással vannak a gazdasági, társadalmi rendszerekre.

Ennek megfelelően a villamosenergetikai rendszerek prioritása kiterjedéséből adódóan, illetőlegesen interdependeciájának a többi technológiai és gazdasági területre vonatkoztatva megnövekedett. Immáron olyan rizikó faktort hordoz magában, melynek elhanyagolása megengedhetetlen, ezért mint nemzeti létfontosságú infrastruktúrára tekintünk rá. Ezt kiváltképp alátámasztja bármely black-out esemény a közelmúltból, mely kontinenstől függetlenül súlyos következményekkel járt, mind gazdasági mind pedig társadalmi szempontból.

Ezért a rendszervédelem további kiterjesztését választva szükségessé vált a teljes rendszer hierarchiájának interpretálása a Gráfelmélet alkalmazásával. Így vizualizálva a kapcsolódási pontok koherensét, alkalmazott feszültségszintenként. Ezen vizsgálat jelentősége priorizáltan kap szerepet a hálózati szigetüzem kialakítása során, mivel erre építve alkotható meg teljes részletességgel a globális rendszerből kialakított independens alhálózat. Az első hipotézisnek megfelelően célként került meghatározásra a hálózati szigetüzem, mint a decentralizált villamosenergetikai rendszer veszélyhelyzet alatti üzembiztonság növelésének egyik szignifikáns megoldása.

A szeparált hálózati rendszer megvalósításához a fogyasztói szokások vizsgálata fontos tárgyat képezett, így az igények felmérésének folyamatához egy felhasználói mintán végzett beható analízis vált szükségessé. A felmérés során valamennyi háztartási fogyasztási eszköz szekcionált adatfelvétele és azok empirikus kiértékelése során egy átlagos fogyasztási értéket generálva állt elő egy mutató mely a felhasználók igényeit számszerűsíti. A megadott átlagos fogyasztási adatból tervezhetővé vált a szigetüzemű redukált villamosenergiát szolgáltató rendszer veszélyhelyzet alatti villamos szolgáltatási paramétere.

A szigetüzemű rendszer elméleti hierarchikus felépítésének kidolgozása során fontos kritériumként jelent meg az egyénenkénti fogyasztási paraméter, ahol a rendszer tápellátását megújuló, valamint fosszilis áramforrások igénybevételével kell fedezni. A teljes rendszer a már kiépített váltakozóáramú elosztórendszerre épült. Egyéb esetekben az egyenáramú megoldás is lehetőséget jelent legfőképpen a szigeten belüli szinkronizáció szükségtelensége miatt, azonban a rendszer alkalmazásához további kábelhálózat beépítése indokolt. A megfelelő szétválás, elosztás, valamint összekapcsolódás folyamatait a KÖF és KIF hálózatok peremén létesített mikrogrid vezérlő végzi. A black-out alatti fogyasztási igények monitorozását, illetve szabályzását

a fogyasztói végpontokban elhelyezett teljesítmény szabályzó modulok végzik a GSM hálózaton keresztül a mikrogrid vezérlő felügyelete alatt. A redukált teljesítményen felüli szolgáltatás szabályzásáról szintén a központi rendszer gondoskodik, ahol a sziget mozgó tartalékainak dinamikus kiszolgálásával képes az optimális fogyasztási igények kiszolgálására. Az így megtermelt és tárolt energia elosztása ilyen jellegű optimalizálás mellett szavatolja a rendelkezésre állás időbeni maximalizálását a kialakult veszélyhelyzet alatt.

3 A MOBIL FELÜGYELETI ÉS KOMMUNIKÁCIÓS

RENDSZER BLACK-OUT ALATTI RENDELKEZÉSRE ÁLLÁSÁNAK NÖVELÉSE

A villamosenergetikai rendszer kiterjedése szerint az egyik legnagyobb hálózatnak tekinthető. A telekommunikációs rendszer mely maga is a kritikus infrastruktúra részét képezi interdependenciális kapcsolatban áll a tápellátását megvalósító rendszerrel. A múltban számos olyan esemény következett be a kommunikáció hiányából, mely éppen ebből eredeztethető vagy meglétének hiánya tovább mélyítette a krízist ezzel tömeghisztériát okozva a lakosság körében. A legjobb példák erre a black-out események, mely során a hálózat bizonyos szakaszai teljesen vagy részlegesen megbénultak, irányíthatatlanná váltak. Ez természetesen visszavezethető a már korábbi kijelentésemre, mely a villamosenergetika és a telekommunikáció szoros kölcsönös függésére utal. A kommunikációs rendszer feletti irányítás elvesztése lerövidíthető amennyiben a rendszer villamosenergetikai hálózattól független tápellátása megoldott. Számos technológiai fejlesztésből meghatározó kommunikációs formák alakultak ki. Megtalálhatók itt mind a vezetékes, valamint a vezeték nélküli, valamint a műholdas megoldások. Ezért hipotézisemnek megfelelően egy az előzőekben ismertetett megoldásra épülő independens mobil tápellátás elméletét állítom fel mely a veszélyhelyzet alatti kommunikációs feladatokat látja el. További elemzésem tárgyát elsődlegesen a mobil kommunikációs rendszerek képezik, mivel jelen technológia ad optimális kihasználtság mellett megfelelő lefedettséget. Az elemzésem kizárólagosan 5G alatti rendszerekre terjed ki mivel az új kommunikációs forma terjedése jelenleg is folyamatban van, így kevés a technológiát jellemző adat áll rendelkezésre.