W nowym projekcie wspieranym przez ESA dane satelitarne pomogą w zapewnieniu naziemnym sieciom energetycznym inteligentnego „wyczucia miejsca i czasu”. Umożliwi to odpowiednie wczesne ostrzeganie o potencjalnie niebezpiecznych awariach sieci elektrycznej.
Przed czterema laty ogień, który zdawał się pochodzić znikąd, zmusił do ewakuacji pięć tysięcy osób zamieszkujących centrum Londynu. Gęsty, czarny dym wydobywał się wówczas z pokryw studzienek chodnikowych, także już po odcięciu zasilania w całej dzielnicy Holborn. Pobliska stacja metra musiała zostać zamknięta, podobnie jak okoliczne teatry i sądy.
Pożar trwał aż 36 godzin. Jego przyczyny zostały ostatecznie powiązane z obecnością wadliwych kabli elektrycznych w podziemnym tunelu, a także z wynikłym z tego uszkodzeniem sąsiedniej rury gazowej. Strażacy musieli pożyczyć specjalnego robota do usuwania bomb od Scotland Yardu, aby ustalić źródło ognia. Sieci energetyczne nadal pracują w bardzo tradycyjny sposób – skomentował David Brain z brytyjskiej firmy Powerline Technologies uczestniczącej w nowym projekcie ESA o nazwie Enersyn. W większości lokalnych podstacji niskiego napięcia nie ma dosłownie żadnego oprzyrządowania, a firma dostarczająca energię elektryczną dowiaduje się o niespodziewanym zaniku zasilania dopiero wtedy, gdy zadzwoni do niej klient. W samej Wielkiej Brytanii jest ponad milion takich podstacji.
Ale już od pewnego czasu od profesjonalnych sieci energetycznych zaczyna się wymagać więcej. Tradycyjny, jednokierunkowy przepływ energii elektrycznej z elektrowni nie jest już wystarczający – promuje się za to tak zwane inteligentne sieci, w których konsumenci mogą również wytwarzać energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych lub turbin wiatrowych. Istnieją też specjalne wymagania związane z zasilaniem coraz bardziej popularnych pojazdów napędzanych energią elektryczną. Tradycyjny, używany dziś system dystrybucji energii nigdy nie został zbudowany z myślą o tych technologiach, co jest poważnym problemem dostawców energii elektrycznej.
Proponowany projekt Enersyn obejmuje znormalizowaną platformę monitorującą dla tych podsystemów i linii energetycznych. Będzie ona mogła monitorować wielkoskalowe przepływy prądu i zmiany napięcia do około stu razy na sekundę, a gdy pojawią się na przykład krótkie skoki napięcia – anomalie, które same w sobie mogą jeszcze nie stanowić problemu, ale mogą też być wczesnymi zwiastunami poważniejszych awarii – niezwłocznie powiadomić o tym dystrybutorów energii.
Projekt ten jest wspierany przez program ESA NAVISP (Navigation Innovation and Support Programme), w którym wykorzystuje się zdobytą przez ESA wiedzę ekspercką z misji Galileo i europejskiego systemu wspomagania satelitarnego EGNOS. Dane z satelity będą analizowane z wykorzystaniem technik uczenia maszynowego (ang. machine learning) i inteligentnego przetwarzania sygnałów. Pomysłodawcy projektu chcą zapewnić drobnoziarnisty obraz, który można następnie analizować na różne sposoby, wykorzystując model nowoczesnej platformy z wieloma aplikacjami.
Na ilustracji: Platforma pomiarowa Enersyn.
Źródło: ESA
Kluczem do działania Enersyn jest elastyczne źródło czasu, służące do monitorowania i dokładnego znakowania czasowego wszystkich danych gromadzonych przez system. Umożliwi to zbieranie dużych ilości danych do dalszej analizy. Czujniki wielkości pudełka pozwolą na zapisywanie danych z wykorzystaniem wielu rozmaitych źródeł synchronizacji czasowej, w tym sygnałów nawigacji satelitarnej. Daje to łącznie precyzję rzędu kilku miliardowych części sekundy – w znacznej mierze właśnie dzięki zegarom atomowym pracującym kosmosie oraz rozbudowanemu segmentowi naziemnemu, służącemu do wykrywania i korygowania błędów sieci. System jest też wspierany sygnałami z brytyjskiego naziemnego systemu radiowego eLoran (Low-frequency,enhanced Long-Range Navigation), działającego również pod ziemią.
Prace już trwają. Po ukończeniu prototypowej jednostki przez konsorcjum Enersyn opracowane zostaną specjalne algorytmy uczenia maszynowego i same czujniki monitorujące.
Czytaj więcej:
Źródło: ESA
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
