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Dados de medição meteorológica para plantas industriais e monitoramento de linhas aéreasDynamic Line Rating (DLR) em particular - uso eficiente de redes de eletricidade

As instalações industriais e as emissões estão sujeitas a normas ambientais rigorosas. A medição e a avaliação de gases, fluxos e calor residual são tão importantes quanto o registro de parâmetros meteorológicos. Além disso, a importância do monitoramento de linhas aéreas/avaliação dinâmica de linhas (DLR) está aumentando. A DLR permite o monitoramento dinâmico e a otimização da capacidade de carga das linhas de energia em tempo real e, assim, garante o uso mais eficiente da infraestrutura em condições climáticas variáveis.

(C) Wilmers Messtechnik GmbH

(C) Wilmers Messtechnik GmbH

A classificação dinâmica de linhas (DLR) é uma tecnologia inovadora que permite determinar a capacidade de carga dinâmica das linhas aéreas. Ao contrário das classificações estáticas, que são projetadas de forma conservadora para as condições ambientais mais desfavoráveis, a DLR leva em conta os fatores ambientais reais que prevalecem no momento, em tempo real. A adaptação precisa da capacidade de energia às condições climáticas oferece vantagens consideráveis: Além do cálculo em tempo real, ele também pode ser usado para calcular uma previsão, por exemplo, para mostrar a capacidade de carga de eletricidade para o dia seguinte. Juntamente com uma previsão dos rendimentos esperados da energia eólica e fotovoltaica, isso fornece informações valiosas que contribuem para a operação estável das redes de eletricidade.. Na Alemanha, o princípio NOVA (otimização da rede antes da expansão e do reforço) tem um papel central. Ele estipula que as capacidades da rede existente devem ser otimizadas antes da construção de novas linhas ou do reforço das existentes. A tecnologia DLR atende a esses requisitos, pois permite o uso eficiente das linhas aéreas existentes sem a necessidade de projetos de construção caros e demorados.‎

Base factual para o setor DLR:

A condutividade elétrica das linhas aéreas depende muito de fatores ambientais: A velocidade do vento, a temperatura do ar e a radiação solar influenciam a temperatura dos cabos condutores. Se essa temperatura subir acima de um determinado nível, a resistência elétrica aumenta, o que coloca em risco tanto a capacidade de transmissão quanto a segurança da infraestrutura. Uma característica importante do DLR é sua capacidade de avaliar o resfriamento natural causado pelo vento e pela radiação térmica e adaptar a capacidade de carga dinâmica dos cabos de acordo. Estudos demonstram que, em média, a DLR pode aumentar significativamente a capacidade das linhas de transmissão, melhorando consideravelmente a eficiência das redes. De acordo com as estimativas, o aumento é frequentemente da ordem de 20 a 40%. As tecnologias DLR apoiam a integração de energia renovável, permitindo que os operadores de rede alimentem significativamente mais energia de fontes como a energia eólica e solar. Estima-se que as interrupções podem ser significativamente reduzidas, em alguns casos em uma porcentagem de dois dígitos.

Curtailments‎‎ referem-se à redução da alimentação de eletricidade de fontes de energia renováveis (por exemplo, energia eólica e solar) quando a rede não consegue absorver o excesso de energia. Isso acontece quando a rede elétrica não tem capacidade suficiente devido à sobrecarga ou à instabilidade da rede.

Estações de medição, hotspots e automação:
As estações de medição para operação de linhas aéreas dependentes do clima (WAFB) são instaladas em pontos estratégicos das linhas aéreas - os chamados hotspots. Esses locais são caracterizados pela alta relevância meteorológica. Normalmente, os sensores são fixados em postes de eletricidade a uma altura de 15 a 30 metros, já que as condições de vento e temperatura que determinam a dissipação de calor dos cabos condutores podem ser registradas sem perturbações nesse local. Em alguns projetos, os sistemas DLR também oferecem a possibilidade de usar algoritmos com suporte de IA que podem analisar os dados de medição e contribuir para melhorar o planejamento da rede. A integração com os sistemas SCADA existentes também é possível para garantir a integração perfeita e o controle automatizado.

Redução de gargalos e economia de custos:
Uma das principais vantagens da DLR é a redução dos gargalos da rede nos horários de pico de carga, quando a capacidade real da linha excede a capacidade nominal da linha sob determinadas condições ambientais e é utilizada de forma otimizada. A vantagem econômica é óbvia: maior capacidade da rede com infraestrutura de rede inalterada, ou seja, não há necessidade de construir novas linhas. As estimativas sugerem uma economia de bilhões por ano. Como o princípio NOVA só permite a construção de novas linhas depois que as capacidades existentes tiverem sido utilizadas, tecnologias como a DLR fazem uma importante contribuição para o cumprimento dos requisitos regulatórios para o uso eficiente da rede.‎

Atualização com cabos mais potentes versus DLR:
Uma alternativa ao DLR é o uso de novos cabos projetados para cargas mais altas e que ofereçam uma capacidade básica melhor. No entanto, essa atualização exige um investimento considerável. A DLR, por outro lado, otimiza a infraestrutura existente, adaptando a carga nos cabos às condições climáticas em tempo real. Isso permite que a capacidade variável dos cabos seja utilizada da melhor forma possível, sem custos adicionais de substituição de cabos.

Conclusión: El cálculo dinámico de la capacidad de carga de las líneas ofrece la oportunidad de hacer que las redes eléctricas sean más inteligentes, eficientes y seguras. Mediante el uso de sensores de líneas aéreas de alta precisión de Thies CLIMA, como los suministrados e instalados por Wilmers Messtechnik GmbH, las líneas aéreas pueden supervisarse en tiempo real y su capacidad de carga dinámica puede calcularse de forma fiable. La combinación de progreso tecnológico, apoyo normativo y eficiencia económica hace del DLR un componente crucial de las redes energéticas modernas.

Sensores adequados para a classificação dinâmica de linha (DLR).

Thies CLIMA oferece sensores de alta precisão que foram desenvolvidos especialmente para os requisitos de operação de linhas aéreas dependentes do clima (WAFB). Esses sensores desempenham um papel central na determinação precisa dos parâmetros ambientais necessários para calcular a capacidade de carga dinâmica das linhas aéreas.‎

Ultrasonic Anemometer 2D Compact

Área de aplicação:
Detecção da velocidade e da direção do vento com máxima precisão.

Design ultracompacto para fácil montagem em mastro
Design robusto para ambientes extremos.
Medição precisa mesmo com correntes de ar mínimas
Medição precisa mesmo com correntes de ar mínimas
Detalhes sobre o US 2D Compact

CLIMA Sensor US

Área de aplicação:
Sensor de combinação para vários parâmetros, como vento, temperatura e umidade.

Design à prova de intempéries com requisitos mínimos de manutenção
Registro preciso das condições ambientais em tempo real
Integração versátil aos sistemas DLR graças aos protocolos padronizados
Complemento perfeito para estações de medição de hotspot

Detalhes CLIMA SENSOR US

Sensores e soluções de sistema para o mercado de DLR:

A Thies Clima oferece sensores e acessórios que se provaram eficazes no mercado de DLR. Fornecedores e integradores de sistemas de alto desempenho, como a Wilmers Messtechnik GmbH, também oferecem soluções DLR personalizadas para usuários finais, por exemplo, com base no Ultrasonic 2D Compact da Thies Clima (veja as imagens da aplicação graças à Wilmers).