Transformacja energetyczna zmienia zasady funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Dynamiczny wzrost udziału OZE wymusza większą elastyczność, szybsze decyzje operacyjne i coraz bardziej zaawansowaną wymianę danych między uczestnikami rynku. W centrum tej zmiany pojawia się Dostawca Usług Bilansujących (DUB) – nowy podmiot, który integruje rozproszone zasoby, komunikuje się w czasie rzeczywistym z operatorem systemu przesyłowego i odpowiada za stabilność pracy KSE. Aby wypełniać tę rolę, DUB musi dysponować zarówno odpowiednimi zasobami technologicznymi, jak i zaawansowanymi systemami informatycznymi, narzędziami analitycznymi i rozwiązaniami opartymi na sztucznej inteligencji.
W ramach tego cyklu artykułów analizujemy krok po kroku: kim jest DUB, jak działa komunikacja z OSP, jakie systemy IT są niezbędne do jego funkcjonowania oraz jak kluczową rolę odgrywa AI w nowoczesnym bilansowaniu systemu energetycznego.

Poprzedni artykuł: Kim jest dostawca usług bilansujących i jaką rolę pełni?

Znaczenie wymiany danych między DUB a PSE

System elektroenergetycznego z racji na charakter fizyczny energii elektrycznej wymaga, aby produkcja cały czas równoważyła konsumpcję. Z tego powodu, przedsiębiorstwa energetyczne zmuszone są do zawierania transakcji na rynku energii elektrycznej i koordynować swoje działania, w celu zachowania stabilności i niezawodności systemu elektroenergetycznego. W Polsce rolę podmiotu odpowiedzialnego za nadzór na systemem oraz koordynatora podmiotów na rynku energii pełnią Polskie Sieci Elektroenergetyczne. 
Aby móc pełnić tą rolę, konieczne jest istnienie systemów teleinformatycznych do koordynowania pracy oraz komunikacji pomiędzy PSE a poszczególnymi podmiotami KSE. Do wymiany informacji handlowych i technicznych na rynku energii służy system WIRE, do koordynacji jednostek wytwórczych, planowania pracy i wymiany informacji dotyczących bloków służy system SOWE, natomiast system LFC jest podstawowym systemem zarządzania regulacjami mocy czynnej w celu realizacji procesu regulacji częstotliwości i mocy wymiany KSE.

Rysunek 1 – Komunikacja pomiędzy DUB a PSE

WIRE
System wymiany informacji rynku energii – WIRE, został opracowany jako platforma i narzędzie służące do wymiany informacji pomiędzy operatorem systemu przesyłowego i uczestnikami rynku bilansującego (URB), których w zakresie wymiany danych reprezentują operatorzy rynku (OR).
Dane wymieniane pomiędzy podmiotami rynku a OSP są przesyłane w postaci dokumentów elektronicznych o ściśle określonym formacie. System WIRE zapewnia bezpieczną wymianę dokumentów elektronicznych poprzez bezpieczny dostęp dla uprawnionych uczestników rynku oraz pewność przekazywania dokumentów od nadawcy do odbiorcy.

Rynek Mocy Bilansujących
Dostawca Usług Bilansujących może wysyłać przez WIRE zgłoszenia oferty portfolio na moce bilansujące (ZOPMB) w ramach Rynku Mocy Bilansujących, które zawiera zbiór ofert maksymalnych mocy i ich cena dla poszczególnych usług regulacji mocy. Usługi te są aktywowane w celu stabilizacji częstotliwości w systemie energetycznym. Regulacje mocy dzielą się na cztery rodzaje, w zależności od wymaganego od nich czasu realizacji a co za tym idzie innej charakterystyki odchyleń w systemie.

• Rezerwę Utrzymania Częstotliwości (ang. FCR – Frequency Containment Reserve) - Możliwość dostarczania rezerwy do szybkiej kompensacji w przypadku nagłych odchyleń częstotliwości w systemie elektroenergetycznym. Wymagany czas realizacji do 30 sekund.
• Automatyczną Rezerwę Odbudowy Częstotliwości (ang. aFRR – Automatic Frequency Restoration Reserve) - Automatyczne przywracanie częstotliwości do wartości nominalnej, gdy odchylenia są mniejsze, ale długotrwałe. Wymagany czas realizacji do 5 minut.
• Nieautomatyczną Rezerwę Odbudowy Częstotliwości (ang. mFRR – Manual Frequency Restoration Reserve) - Możliwość dostarczania nieautomatycznie uruchamianej rezerwy do długotrwałego przywracania częstotliwości, co pozwala na bardziej precyzyjne zarządzanie obciążeniem systemu. Wymagany czas realizacji do 12,5 minuty.
• Rezerwy Zastępcze (ang. RR – Replacement Reserve) - Możliwość dostarczenia rezerwy mocy czynnej na potrzeby odbudowy lub uzupełnienia wymaganego poziomu Rezerw Odbudowy Częstotliwości (FRR), w celu zapewnienia przygotowania na dodatkowe niezbilansowania systemu. Wymagany czas realizacji do 30 minut,

Rezerwy regulacji częstotliwości

Zintegrowany proces grafikowania
W ramach ofert zintegrowanego procesu grafikowania (OZPG) na rynku dnia następnego (RBN) zgłaszane są dokumenty na poszczególne Jednostki Grafikowe:

• Zgłoszenie Oferty na Moce Bilansujące (ZOMB)
• Energię Bilansującą (ZOEB) - zawierającą dane handlowe określające uwarunkowania handlowe dostawy i odbioru energii bilansującej
• Zgłoszenie Oferty Technicznej (ZOT) - zawiera dane techniczne dotyczące charakterystyk uruchamiania dla trzech stanów cieplnych: gorącego, ciepłego i zimnego

Programy pracy
Z wykorzystaniem Zgłoszenia Programu Pracy (ZPP) przesyłane są do OSP grafiki obciążenia Jednostki Grafikowej oraz planowanych do dostarczenia mocy bilansujących, które będą uwzględniane w dalszych procesach planowania, prowadzenia ruchu i rozliczeń.

Raporty i rozliczenia
Z pomocą systemu WIRE, OSP może rozliczać się z uczestnikami rynku energii bilansujących ze świadczonych usług za pomocą elektronicznych dokumentów raportujących dane rozliczeniowe. Raporty zawierają zagregowane dane rozliczeniowe w zakresie energii bilansującej, mocy bilansujących i rezerwy operacyjnej dla poszczególnych JG oraz energii niezbilansowania dla poszczególnych JB dla poszczególnych dób handlowych. 

SOWE
System SOWE jest służy do wymiany informacji na potrzeby zarządzania pracą krajowego systemu elektroenergetycznego oraz do udostępniania planów koordynacyjnych. W jego ramach przekazywane są informacje planistyczne i ruchowe dotyczące JG utworzonych z zasobów stanowiących zakłady wytwarzania energii, magazyny energii elektrycznej lub instalacji odbiorczych, zgodnie z zasadami działania polskiego rynku energii elektrycznej.

Raportowanie niedyspozycyjności i zdarzeń ruchowych dla JG
W ramach systemu SOWE zgłaszane są informacje o remontach (Zgłoszenie remontu JW - ZROR), awariach (Zgłoszenie niesprawności układu regulacji JW - ZNUR) oraz odchyleniach (Zgłoszenie ubytku JW - ZGUB) w pracy jednostek wytwórczych (bloków elektrowni), a także o zdarzeniach ruchowych tj. operacjach związanych z uruchamianiem bloku (Zgłoszenie Zdarzenia Ruchowego - ZDRU).

Udostępnianie planów pracy dla JG
W ramach komunikacji z podmiotami na rynku energii, PSE przesyła Bieżący Plan Koordynacyjny Dobowy (BPKD), który jest dokumentem zawierającym plan pracy jednostki wytwórczej w poszczególnych kwadransach doby planowania. Zawiera w sobie komplet parametrów stałych jednostki wytwórczej tzn.: moc maksymalną w przeciążeniu, moc maksymalną regulacyjną dla generacji i ładowania, moc minimalną regulacyjną dla generacji i ładowania, moc minimalną w zaniżeniu. Oprócz tego dla każdego kwadransa zawarte są następujące dane opisujące stan pracy JW: typ stanu, kwalifikacja pracy, kwalifikacja postoju, typ swobody, wielkość mocy maksymalnej i minimalnej dyspozycyjnej, wielkość mocy obciążeniowej. Oprócz tego dokument zawiera planowane stany układów regulacji pierwotnej i wtórnej.

LFC
System LFC (ang. Load Frequency Control) jest podstawowym systemem zarządzania regulacjami mocy czynnej w celu realizacji procesu regulacji częstotliwości sieci w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. W ramach systemu LFC aktywowane są rezerwy mocy dostępne na jednostkę grafikową. 
System składa się z Węzła Centralnego (WC LFC), zarządzanego przez OSP, oraz z Węzłów Zewnętrznych (WZ LFC) zarządzanych przez poszczególnych uczestników Rynku Bilansującego.
Węzeł centralny LFC na podstawie otrzymanych danych z systemu planowania i prowadzenia ruchu przesyła plany pracy, aktywuje poszczególne typy regulacji (FCR, aFRR, mFRR) wysyłając polecenia sterujące do węzłów zewnętrznych, skąd są przekazywane do systemów sterowania jednostkami grafikowymi centralnie dysponowanymi JGCD. 
 

Podsumowanie
Współczesny model systemu elektroenergetycznego zakłada rozproszenie i autonomie poszczególnych podmiotów i zasobów będących jego składowymi. Powoduje to konieczność integracji wielu źródeł informacji, sprawnej komunikacji oraz koordynacji pomiędzy Operatorem Sieci Przesyłowej oraz pozostałych podmiotów mającej na celu sprawne zarządzanie i planowanie pracy systemu. Jest to możliwe dzięki szeregowi systemów informatycznych, które są w stanie obsłużyć wymianę informację oraz procesy biznesowe i techniczne, zachowując wysoką wydajność oraz dostępność.
 

Kolejny artykuł: Rozwiązania informatyczne wspomagające dostawcę usług bilansujących w działaniach operacyjnych

Ambasadorzy działają! 

Niniejszy tekst jest efektem samodzielnej pracy Ambasadora Transformacji Energetycznej. Ścieżka ATE jest inicjatywą realizowaną w ramach "Ogólnopolskiego Inkubatora Liderów Transformacji Energetycznej", mającą na celu kształcenie liderów zmiany polskiego systemu energetycznego. więcej

Autor: Mariusz Paluch