Wyładowania niezupełne to zjawisko, które rozwija się stopniowo i odpowiada za ponad 90% awarii rozdzielnic będących podstawą każdej sieci elektroenergetycznej. Częstotliwość wyładowań niezupełnych wzrasta do momentu wystąpienia awarii rozdzielnicy, co powoduje brak dostaw prądu dla odbiorców prywatnych i instytucjonalnych. Dlatego ciągły monitoring pracy rozdzielnic przy wykorzystaniu łączności 5G jest bardzo pożądanym narzędziem do zarządzania ryzykiem awarii sieci elektroenergetycznych.

– Doświadczony mechanik potrafi znaleźć źródło awarii pojazdu za pomocą słuchu. U nas dzieje się podobnie, ponieważ nasz system diagnostyczny wykorzystuje emisję akustyczną. Analizujemy sygnał i potrafimy odseparować dźwięki, które pochodzą od wyładowań niezupełnych, a nawet lokalizować miejsca ich występowania w urządzeniu. Jest to możliwe, bo wyładowania niezupełne mają charakterystyczne parametry, które potrafimy identyfikować – wyjaśnił Norbert Misztal, prezes Zarządu Smart PD i kierownik projektu prowadzonego wspólnie z ŁSSE oraz firmą Ericsson.

Z przewagą – technologicznie i kosztowo 

Barierą wykorzystania emisji akustycznej do monitoringu pracy tysięcy urządzeń elektroenergetycznych jest wysoki koszt zakupu dostępnych na rynku urządzeń. Inwestycja w sprzęt o wartości około 100 tys. zł do okresowej diagnostyki rozdzielnic byłaby nieuzasadniona ekonomicznie. To samo dotyczy prowadzenia ciągłego monitoringu stacji, ponieważ koszt sprzętu diagnostycznego przewyższałby zakup trzypolowej rozdzielnicy. Pomimo opisanych przeciwności Smart PD znalazł sposób na wyraźne obniżenie kosztów diagnostyki sieci elektroenergetycznych.

– Zbudowaliśmy własne sensory piezoelektryczne, które w porównaniu z produktami czterech renomowanych firm wyróżniają się najwyższą czułością w zakresie monitorowania wyładowań niezupełnych. Sensory wspólnie z rejestratorem i oprogramowaniem tworzą zestaw diagnostyczny przeznaczony wyłącznie do badań wyładowań niezupełnych, około 10-krotnie tańszy od konkurencyjnych rozwiązań dla branży elektroenergetycznej – podkreślił Misztal.

Nowoczesna diagnostyka w sieciach 5G

Poza atrakcyjną ceną oczekiwania rynku wymagały od Smart PD opracowania systemu zgodnego z technologią 5G. To doprowadziło start-up do uczestnictwa w programie S5 – Akceleratora Technologii 5G w Łódzkiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej oraz do współpracy ze specjalistami firmy Ericsson, światowego lidera technologii 5G.

– Dzięki zakwalifikowaniu się do programu S5 pozyskaliśmy fundusze, które pozwoliły przekształcić nasz pomysł w realny produkt, oraz uzyskaliśmy kontakty do dużych partnerów biznesowych. Wspólnie ze specjalistami firmy Ericsson pracujemy nad aspektami łączności 5G i miniaturyzacji urządzenia z wykorzystaniem płytek prototypowych. Poza tym w ostatnim czasie nasz projekt wygrał globalny konkurs dla start-upów, organizowany przez Iberdrolę, jednego z największych na świecie producentów energii elektrycznej – dodał prezes Smart PD.

Polski start-up przeprowadza symulacje wyładowań niezupełnych w laboratorium ZPUE SA, producenta rozdzielnic, który jest odbiorcą technologii w drugim etapie uczestnictwa w programie S5 - Akceleratorze Technologii 5G w ŁSSE. Dodatkowo prowadzi badania na rzeczywistych obiektach elektroenergetycznych w okolicach Kielc. W przyszłości urządzenia Smart PD będą mogły monitorować pracę stacji transformatorowych w branży fotowoltaicznej oraz służyć jako narzędzie diagnostyczne wszystkich typów rozdzielni.

– Pomysł Smart PD ma bardzo dobre perspektywy, bo w przyszłości wielu producentów rozdzielnic wyposaży swoje urządzenia w moduły diagnostyczne z łącznością 5G. Podczas przeglądu start-upów w projekcie ŁSSE odniosłem wrażenie, że Smart PD posiada wiedzę, kompetentny zespół oraz wie, co chce osiągnąć. Dlatego projekt ma duże szanse na sukces – stwierdził Wojciech Potentas, innovation coach w Ericssonie. – Technologia 5G umożliwi montaż dużej liczby urządzeń sieciowych oraz zapewni szerokie pasma transmisji dla urządzeń diagnostycznych. W projekcie Smart PD ważniejszymi parametrami sieci 5G od niskiego czasu opóźnień będą stabilność połączenia i zdolność do pracy wielu urządzeń.

Szeroki zbiór korzyści

– Powiedzenie, że lepiej zapobiegać, aniżeli leczyć, ma swoją zasadność nie tylko w medycynie. Predictive maintenance to jeden z najbardziej istotnych elementów wpływających na to, że Przemysł 4.0 rzeczywiście stanie się, a w przypadku takich projektów jak Smart PD – już jest – przemysłem przyszłości – mówi Agnieszka Sygitowicz, wiceprezes ŁSSE SA. – Umiejętność przewidywania awarii urządzeń elektroenergetycznych to zbiór korzyści nie tylko bezpośrednio dla firm energetycznych, ale w praktyce dla całej gospodarki. Cieszmy się, że to właśnie przy współpracy z ŁSSE, w ramach prowadzonych projektów akceleracyjnych, start-upy dostarczają właśnie takich korzyści – zaznacza Marek Michalik, prezes Zarządu ŁSSE SA.

Akcelerator S5 w Łódzkiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej pełni funkcję realnego systemu przemysłowego, w którym bierze udział 40 start-upów oraz pięciu partnerów przemysłowych: Polkomtel, Miele, PGE, Indigo i Wielton. Firma Ericsson zaprojektowała i dostarczyła urządzenia potrzebne do uruchomienia sieci wewnętrznej 5G na terenie kampusu Łódzkiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej. Eksperci firmy zapewniają również indywidualny transfer wiedzy nie tylko do specjalistów Łódzkiej Strefy, ale także partnerów biznesowych i przede wszystkim start-upów współpracujących z ŁSSE. Ericsson w Polsce razem z Łódzką Specjalną Strefą Ekonomiczną i Politechniką Łódzką współpracuje ze środowiskiem akademickim, start-upami, przedsiębiorstwami i operatorami telekomunikacyjnymi, aby umożliwić pierwszym branżom w Polsce wdrożenie nowych produktów i usług opartych na technologii 5G.

Źródło: Ericsson