SUSTAVI ZA PRAĆENJE ATMOSFERSKIH PRAŽNJENJA Prof.dr.sc. Ivo Uglešić dipl.ing. Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva Zavod za visoki napon i energetiku
STANJE SUSTAVA PRAĆENJA ATMOSFERSKIH PRAŽNJENJA U SVIJETU
EUCLID EUCLID – (European Cooperation for Lightning Detection). Europska mreža za lokalizaciju munja nastala suradnjom i udruživanjem mreža pojedinih zemalja sa ciljem otkrivanja i lociranja munja sa učinkovitom detekcijom i preciznim lociranjem na području čitave Europe. Sastoji se od 75 senzora - četiri različita tipa (LPATS3, IMPACT; LPATS-IV, IMPACT-ESP). Zemlje koje su uključene u EUCLID su: Njemačka, Austrija, Mađarska, Češka, Slovenija, Danska, Belgija, Luksemburg, Italija, Poljska, Slovačka, Norveška, Finska, Danska, Švedska i Francuska.
3
EUCLID
EUCLID mreža sa prikazom lokacije i vrste senzora
4
EUCLID • Podaci EUCLID-a se koriste u meteorologiji, hidrologiji, elektroenergetskim sustavima, telekomunikacijama, šumarstvu, zračnom prometu... • Cilj ove mreže je da se na osnovi suradnje pojedinih nacionalnih mreža za lokalizaciju munja uspostavi jedinstvena mreža na području većeg dijela Europe. • Ovaj sustav pohranjuje sve dobivene podatke u posebne baze, koje mogu biti prilagođene potrebama korisnika, koji mogu dobiti razne podatke. • Za svaki udar glavni parametri su: – vrijeme udara; – geografski položaj (geografska širina i dužina); – amplituda i polaritet udara; – broj povratnih udara. 5
EUCLID – Europska mreža za praćenje atmosferskih pražnjenja
• Podaci dobiveni od svih senzora se sakupljaju u dva središnja pogonska centra, Karlsruhe (Njemačka) i Beč (Austrija), gdje se obrađuju istovremeno. • Izlazni podaci se zatim šalju prema centralnom serveru, a na kraju se dobije cjelokupna slika atmosferskih pražnjenja u realnom vremenu.
6
EUCLID
Grmljavinsko nevrijeme iznad Europe
7
LINET – Suvremeni sustav za praćenje munja Novi europski sustav za lociranje munja (LINET) je razvijen u Njemačkoj, gdje je instalirano 30 senzora, a dodatnih 35 senzora je postavljeno u ostalim europskim državama. Ovaj sustav koristi vrlo niski/niski frekvencijski opseg i otkriva elektromagnetske signale pri atmosferskom pražnjenju pomoću dviju međusobno okomito postavljenih petljastih antena. Udaljenost između susjednih senzora iznosi oko 200 km ili manje.
8
LINET – Položaj senzora
9
Svojstva sustava LINET Senzori u ovom sustavu mjere gustoću magnetskog toka direktno u ovisnosti o vremenu. To svojstvo je korisno za obradu malih signala. Svi signali su obrađeni bez obzira na njihov valni oblik; to je moguće zbog toga što je MO-OZ razlučivanje izvršeno pomoću posebno razvijenog 3D algoritma u centralnoj upravljačkoj jedinici, a ne uz pomoć mjerenja valnog oblika u senzorima. Ova 3D tehnika je jako pouzdana, posebice ukoliko je omogućeno da najmanja udaljenost među senzorima ne prelazi 200 do 250 km.
10
Svojstva sustava LINET Mogućnost detekcije i lociranja ukupnog atmosferskog pražnjenja (sa jednakom točnošću pražnjenja: oblak-oblak (OO) i oblak – zemlja (OZ). Visoka točnost detektiranja obje vrste pražnjenja sa niskim amplitudama struje. Nova 3D tehnika za pouzdano razlučivanje između OO i OZ pražnjenja. Izvještaj o nadmorskoj visini OO pražnjenja. Postizanje točnosti lokacije do 100 m.
11
Detekcija struja udara manjih amplituda Uspješno detektiranje munja ovisi o različitim parametrima kao npr. osjetljivosti antena, ulazu, vremenu odziva, obradi signala i polaznim vrijednostima senzora. U sustavu LINET važne komponente su optimirane tako da lociraju sva atmosferska pražnjenja, uključujući i one čije su amplitude manje od 5 kA, pri čemu senzori ne bi smjeli biti predaleko udaljeni. Najveći broj OO pražnjenja ima amplitudu oko 3 kA za negativne udare, dok se za pozitivne udare ta vrijednost kreće oko 2 kA. Za pražnjenja između oblaka i zemlje je situacija bitno drugačija. Tu se vrijednosti amplituda kreću iznad 10 kA pa se raspodjela OZ pražnjenja može izvući iz ukupnog pražnjenja.
12
Sustavi za praćenje atmosferskih pražnjenja
Grmljavinska karta sustava LINET 15. svibnja 2007. godine
Grmljavinska karta dobivena sustavom LINET (OO: crvene točkice, OZ: zelene točkice) 13
Usporedba lineta sa PERUN sustavom
Raspodjela amplituda OZ pražnjenja sa PERUN sustavom i ukupnog pražnjenja sa LINET sustavom 14
Razlučivanje OO i OZ pražnjenja Mjerenje ukupnih atmosferskih pražnjenja podrazumijeva i procese sa malim amplitudama. Poznato je da pražnjenja koja završe u objektima na zemlji imaju veću amplitudu struje, dok su pražnjenja u oblacima praćena strujama manjih amplituda. Zbog tih razloga, posebno treba biti uzeto u obzir razlikovanje ova dva načina atmosferskog pražnjenja. Iz toga je razloga za sustav LINET nedavno razrađena trodimenzionalni (3D) geometrijski algoritam za VNF/NF mreže. Taj se postupak oslanja na poznatoj činjenici da OZ udari emitiraju VNF/NF pražnjenje dominantno u ionizirajućem kanalu blizu razine zemlje, dok OO pražnjenja nastaju u ionizirajućem kanalu među oblacima i visoko iznad razine zemlje. 15
Sustav NLDN u SAD-u NLDN - američka nacionalna mreža za detekciju munja (National Lightning Detection Network) je započela s radom prije dvadesetak godina ujedinjavanjem senzora postavljenih u zapadnom i istočnom dijelu SAD-a. Sastoji se od dvije vrste senzora: IMPACT i LPATS – III i prekriva gotovo čitavu površinu SAD-a (oko 20 milijuna km2). Oni omogućuju detekciju udara struja manjih udara i daju podatke o vremenu nastanka, kao i o smjeru kretanja elektromagnetskog vala. Ispitivanje točnosti ovog sustava je napravljena pomoću međusobne usporedbe sa sustavom CGLSS koji se nalazi u NASA-i. Iz te usporedbe se dobilo da je srednja pogreška lociranja munja sustava NLDN oko 0,6 km.
16
NLDN – položaj senzora
17
Austrija – Sustav ALDIS
Austrijiski sustav ALDIS (eng. Austrian Lightning Detection & Information System) je utemeljen 1991. godine kao projekt suradnje OVE-a (Austrijskog elektrotehničkog društva) i Verbunda – vodećeg isporučitelja električne energije. Sustav ALDIS je mreža od osam IMPACT senzora. Korišteni senzori imaju sposobnost otkrivanja munja u dometu od 400 km. Najčešće će udar groma biti otkriven od najmanje 4 senzora, pa se na taj način postiže točnost mjesta udara koja je manja od 1 km.
18
Austrija – Sustav ALDIS Unutar austrijskog teritorija svake se godine registrira od 100 000 do 220 000 udara. Prostorna gustoća udara u Austriji varira od manje od jednog udara po km2 do više od 6 udara po kvadratnom kilometru.
19
Sustav CESI – SIRF u Italiji Sustav lokalizacije munja instaliran na talijanskom području od kraja 1994. godine i vođen je u institutu CESI u Milanu pod nazivom „Sistema Italiano Rilevamento Fulmini“, a poznat je pod kraticom CESI – SIRF. Talijani su se odlučili za korištenje američke hibridne tehnologije sa senzorima baziranim na tehnologiji IMPACT koja kombinira svojstva DF (Detection finder) i TOA (Time of Arrival) metoda za lociranje munja. Vremenski signal svake antene sinkroniziran je GPS-om. Srednja točnost sustava je oko 500 m. Mrežu čini 16 senzora koji se nalaze u Italiji i 7 senzora u graničnim područjima Francuske, Švicarske i Austrije. 20
SIRF – položaj senzora
Raspored Raspored senzora senzora IMPACT IMPACT u u Italiji Italiji ii susjednim susjednim zemljama zemljama
21
LLS sustav u Sloveniji U projektu stvaranja prvog sustava za lokalizaciju munja u Sloveniji su se 1996. godine udružili Elektroinštitut Milan Vidmar (EIMV) i Elektro Slovenija (ELES). Sustav je pušten u pogon 1997. godine uz pomoć finskog meteorološkog instituta koji je doprinio softverom analizatora položaja. Početkom lipnja 1998. su puštena u pogon dva LPATS III senzora koji su bili potpomognuti sa 8 senzora iz ALDIS sustava. Ovaj sustav je nazvan SCALAR (Slovenski Centar za Avtomatsko Lokalizacijo Atmosferskih Razelekritev)
22
Primjena GIS-a u sustavima za praćenje atmosferskih pražnjenja
Primjena GIS-a GIS (geographic information system) je softver koji sadrži zemljopisne informacije, gdje se što nalazi i u isto vrijeme pruža opis tražene lokacije. GIS generirana mapa ima mnogo slojeva informacija za više namjena. Primjerice u području području transporta, hitne medicinske pomoći, vojne obrane, poslovanju nekretninama, prijenosa energije, telekomunikacija, agrikulture, znanstvenih istraživanja i na mnogim drugim poljima.
24
Primjena GIS-a Tako i tvrtka PPL koristi GIS 'electric facilities' bazu podatakaEFD (baza za električna postrojenja) za reagiranje u slučaju da udari groma izazovu kvarove, prvenstveno se to odnosi na kvarove nad vodovima. Tvrtke mogu biti brzo obaviještene o kvarovima i na vrijeme osigurati svoja postrojenja.
25
Primjena GIS-a u NLDN-u Sustav NLDN - američke nacionalne mreža za detekciju munja (National Lightning Detection Network) obrađuje podatke o udarima groma i prima podatke o udarima iz vremenskih senzora, kao i iz senzora za utvrđivanje smjera kroz X25 procesor. Podaci o udaru sastoje se od vremena, azimuta (iz senzora za određivanje smjera), jačine signala, polariteta, te odabranih parametara valnog oblika.
26
Primjena GIS-a u NLDN-u Ovi "sirovi", odnosno neobrađeni podaci se pohranjuju zajedno s podacima o stanju komunikacija. Za korisnike u stvarnom vremenu, podaci o pojedinom udaru se sažimaju u baze podataka. Pomoću distributera, dobiveni parametri groma se šalju korisnicima i drugim pretplatnicima koji prate podatke u stvarnom vremenu na svojim osobnim računalima.
27
Primjena GIS-a u NLDN-u Tok podataka u kontrolnom centru:
28
Primjena GIS-a u NLDN-u Noviji senzori rabe GPS (globalni pozicioni sustav) prijemnike, s apsolutnom vremenskom točnošću od približno 300 ns za utvrđivanje vremena udara. GPS prijemnici također mogu precizno utvrditi geografski položaj svakog pojedinog senzora na području SAD-a. Dodatna potrebna informacija je lokacija udara.
29
Primjena GIS-a u NLDN-u Pokazala se i potreba za uređajem koji će obraditi i prikazati simultane događaje udara groma i kvarova. To se postiglo sustavom za analizu kvara i lokaciju udara, nazvanom FALLS. Nadogradnjom je omogućeno da NLDN pruža informacije o svakom pojedinačnom pražnjenju, a ne samo o prvom i drugom, kao prije. Ove mogućnosti mjerenja svih pražnjenja omogućavaju određivanje veze između uvjeta udara munja i karakteristika prijenosnih vodova.
30
Primjena GIS-a u NLDN-u Kombinacijom točno ucrtanih trasa vodova s točnom lokacijom i vremenom udara munje osigurano je točno obilježavanje mjesta udara i procjena njegove izloženosti munji. Softver za analizu kvarova i lociranje munje (FALLS) razvili su Global Atmospheric i EPRI prilikom nadogradnje NLDN-a 1994. i 1995. godine. On radi pomoću GIS-a koji sadrži karte, mjesta udara munje i ucrtane prijenosne vodove.
31
Primjena GIS-a u NLDN-u Da bi se mogao primijeniti ovaj softver, MP je precizno ucrtao sve svoje vodove za prijenos, i to od 46 kV do 500 kV. Zatim su uz pomoć GPS izveli korekciju koordinata tih vodova, a nakon toga su dobivene karte prebacili u GIS i to s točnošću od ±5 m. Točno vrijeme mjeri se pomoću vrlo precizne opreme uz podršku GPS-a. Moguće je preciznim mjerenjem trenutka kvara odrediti upravo onaj udar (ono pražnjenje) koje je uzrokovalo kvar, njegove osobine i mjesto udara.
32
Primjena GIS-a u NLDN-u Da bi se mogla započeti ova analiza neophodni su točni podaci o učestalosti munje. Vrlo precizna karta učestalosti pojave munje položi se preko karte s ucrtanim vodovima područja koje prekriva MP, te se odmah može vidjeti izloženost pojedinog voda udarima munje. Tada se izdvoji pojedini vod i pažijivije se razmatra izloženost tog voda promatrajući svako pojedinačno pražnjenje. Tako je npr. jedan 32 milje dug 115 kV vod imao visok nivo izloženosti na svom južnom dijelu, pa je nadogradnjom samo tog dijela voda uočeno znatno poboljšanje njegovih karakteristika, s minimalnim ulaganjima.
33
LLS sustav u Sloveniji
34
SCALAR – raspored senzora
35
LLS u Mađarskoj Ovdje se primjenjuje sustav SAFIR koji je razvijen u Francuskoj 1985. godine, a još je instaliran u 5 europskih država. To su Nizozemska , Belgija , Njemačka , Slovačka i Poljska. Sustav se temelji na visokofrekvencijskoj tehnologiji u rasponu od 110 – 118 MHz. Nedostatak ove tehnologije je u tome što zakrivljenost zemlje ograničava frekvencijski spektar detekcije VF antena zbog načina širenja visokofrekvencijskog signala. Na sredini stupa nalazi se VF antena, ali se u sustavu nalaze i niskofrekvencijske antene koje služe za lociranje OZ pražnjenja. Kombinacijom obaju vrsta antena omogućeno je razlučivanje dvije vrste atmosferskog pražnjenja. Udaljenosti među senzorima iznose od 200 do 250 km, a prostorna preciznost je manja od 1 km. 36
LLS u Mađarskoj
37
Sustav SAFIR u Europi
38
Japanski sustav za praćenje atmosferskih pražnjenja Japanese Lightning Detection Network (JLDN) je počela proučavati atmosferska pražnjenja 1998. prilagođavajući kombiniranu LPATS/IMPACT tehnologiju sa 4 IMPACT i 11 LPATS-IV senzora. Uključeno još 3 IMPACT-ES i 6 LPATS-IV senzora 1999. i 4 IMPACT-ESP senzora 2002. Svi senzori IMPACT-ES su zamijenjeni sa IMPACT-ESP senzorima 2005. Danas JLDN sadrži 12 IMPACT-ESP i 17 LPATS-IV senzora, te pokriva cijelo područje Japana s razlučivosti od 500 m i učinkovitošću detekcije od 90%.
39
Japanski sustav za praćenje atmosferskih pražnjenja Prikaz JLDN senzora. Krugovi označavaju LPATS-IV senzore, a zvjezdice IMPACT-ESP senzore
40
Japanski sustav za praćenje atmosferskih pražnjenja Mjerenja su pokazala da broj udara munja uvelike ovisi o aktivnostima olujnih oblaka, te je zbog toga važno promatrati koliko ima olujnih dana u godini. Prosječni godišnji broj udara 2.86 milijuna, od čega je pozitivnih udara 15.8 %. Na količinu udara munja utječu i godišnja doba. Iako je istraživanje trajalo 5 godina za pravu sliku udara munja treba sakupiti još mnogo podataka te napraviti mnogo analiza.
41
Metode za lokalizaciju udara u realnom vremenu Metode za lokalizaciju munja u realnom vremenu mogu se podijeliti u 4 osnovne grupe: a) azimutna metoda ili metoda tragača pravca (MFD od eng."Magnetic Directlon Finding") b) vremenska metoda ili sustav vremena pristizanja (TOA od eng. "Time of Arrival") c) hibridna metoda ili IMPACT tehnologija (TOA-MDF implementacija) d) interferometrična metoda (VHF od eng. Very High Frequency").
42
Metode za lokalizaciju udara u realnom vremenu AZIMUTNA AZIMUTNA METODA METODA Dva ili više senzora mjere azimut (kut u odnosu na magnetski sjeverni pol) između senzora i mjesta udara munje. Osnova metode je u točnom mjerenju azimuta, a on se teoretski može mjeriti dvjema ortogonalnim petljastim magnetskim antenama. Ako se koriste tri ili više senzora smanjuje se pogreška primjenom metode triangulacije.
43
Metode za lokalizaciju udara u realnom vremenu METODA METODA VREMENA VREMENA PRISTIZANJA PRISTIZANJA • Svaki senzor mjeri potrebno vrijeme da signal od udara stigne do senzora. • Vremena na različitim senzorima se uspoređuju za dobivanje točne lokacije.
2 senzora
3 senzora
Dvostruka lokacija udara dobivena korištenjem 3 senzora 44
Metode za lokalizaciju udara u realnom vremenu HIBRIDNA HIBRIDNA METODA METODA (IMPACT) (IMPACT)
Ilustracija hibridne metode u određivanju lokacije udara na spojnici dvaju senzora
• Kombinira azimutnu i metodu vremena pristizanja; ova metoda daje obilne informacije čak za sustav od samo dva senzora. • Azimutna metoda daje podatak o azimutu, a metoda vremena pristizanja podatak o području. • U ovom primjeru postoje četiri mjerna parametra: dva kuta i dva vremena stizanja i oni stvaraju tri procijenjena parametra munje: geografsku duljinu, širinu i vrijeme nastanka pražnjenja.
45
Senzori sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja
Vrlo visoke frekvencije otkrivaju pražnjenja medu oblacima Niske frekvencije – kombinacijom MDF i TOA metoda otkrivaju se udari u tlo
Način rada senzora pri različitoj vrsti atmosferskih pražnjenja 46
Određivanje točnosti lociranja mjesta udara Za sve udare moguće je odrediti položaj elipse pogrešaka – područje unutar kojega vjerojatnost pojave udara iznosi 50 %. Lokacija udara
Velika poluos: 6.0 km Mala poluos: 0.8 km Ekscentritet: 7.5 Kut (Θ): 90˚
Mala poluos
Velika poluos
Nepovoljan položaj senzora
Povoljan položaj senzora
47
Senzori sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja Senzor Senzor Vaisala Vaisala Thunderstorm Thunderstorm CG CG LS7001 LS7001 • Senzor specijaliziran za detekciju udara munje u tlo sa dobrom točnošću određivanja mjesta udara. Koristi metode tragača pravca (MFD od engl."Magnetic Directlon Finding") i vremensku metodu (TOA od engl. "Time of Arrival"). Pogodan je za primjenu u: • • • • • •
Elektroenergetskim sustavima Zrakoplovstvu Obrani Šumarstvu Meteorologiji Telekomunikacijama
48
Senzori sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja Senzor Senzor Vaisala Vaisala Thunderstorm Thunderstorm TLS TLS LS8000 LS8000 • Glavna razlika između ovog i prethodnog modela je u tome što ovaj model koristi VHF interferometriju i sposoban je registrirati pražnjenja među oblacima (OO pražnjenja). • Oba senzora mogu odrediti vrijeme, mjesto, amplitudu i polaritet svakog udara.
49
Senzori sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja
Algoritam prikupljanja podataka o atmosferskim pražnjenjima
Antene za mjerenje polja i GPS 50 antena (FER)
Senzori sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja Mreže LINET sastoji se od zasebnih stanica i središnje jedinice za obradu podataka. Svaka stanica se sastoji od tri komponente: – 1. Antene za mjerenje polja (dva ukrštena magnetska prstena) – 2. GPS antena sa 30 metara dugim kabelom – 3. Stanično računalo sa pristupom Internetu na koje se mogu spojiti antene polja i GPS antena
51
Sustavi za praćenje atmosferskih pražnjenja Primjena za potrebe vođenja EES-a:
Sustav za automatsku korelaciju kvara u EES-u sa atmosferskim pražnjenjem
Karta gustoće udara visoke razlučivosti 52
Pregled realiziranih sustava za praćenje atmosferskih pražnjenje za potrebe vođenja EES-a
Izokeraunička karta Republike Hrvatske
54
Izokeraunička karta svijeta
55
Gustoća udara Atmosferska pražnjenja su glavni i najčešći uzrok kvarova u EES-u. Na mjestima gdje dolazi do češćih atmosferskih pražnjenja prijenosni vodovi EES-a mogu se štiti odvodnicima na vodu. Nekada se ugroženost područja od atmosferskih pražnjenja, mjerila gustoćom udara Ng, koja se definira kao broj udara po km2 godišnje, gdje Td označava broj grmljavinskih dana:
N
g
= 0.04 ∗ T d
1.25
Danas prosječnu gustoću udara određujemo na temelju statističke analize prikupljenih podataka sustava za praćenje munja tijekom nekoliko godina. 56
Proračun prosječne gustoće udara u tlo Moramo znati osnovne podatke o nekom vodu : - duljina trase, - širina trase, - broj udara koji je zabilježen na tom području. Određivanje dimenzije pravokutnika minimalnih granica:
57
Proračun prosječne gustoće udara u tlo Iz baze podataka o udarima, ubacujemo sve udare na tom području u pravokutnik minimalnih granica:
Filtriranjem eliminiramo sve udare koji ne spadaju u trasu voda:
58
Proračun prosječne gustoće udara u tlo Prosječna gustoća udara u tlo tada iznosi :
N
g
n = udara / km 2 / god A⋅t
[
]
n – broj zabilježenih udara, A – površina trase voda, t – vrijeme u godinama.
59
Proračun prosječne gustoće udara u tlo Gustoća udara se obično određuje tako da se određeno područje podijeli mrežom kvadrata 1x1 km, a zatim se broj udara unutar svakog kvadrata podijeli brojem godina kroz koje je mjerenje vršeno. Ovaj pristup je temeljen na određenim pretpostavkama: - lokalizacija udara je točna, - gustoća udara u pojedinom kvadratu je homogena, - razlučivost 1x1 km je dovoljno dobra.
60
Proračun prosječne gustoće udara u tlo Nehomogenost možemo riješiti mrežom manjih kvadrata, ali i tada točnost lociranja udara ostaje neriješena.
61
Metoda konačnih diferencijala elipse pogrešaka Elipsa pogrešaka određuje područje unutar kojega je vjerojatnost da se dogodio udar 50 %.
62
Upotreba karata gustoće udara visoke razlučivosti Moguće je otkriti pojedine dionice trase voda koje su najizloženije atmosferskim pražnjenjima.
63
Korelacija kvarova u mreži s udarima munja u SAD-u 1995.-1996. tvrtka Sacramento Utility District zabilježila 24 ispada na 230 kV i 69 kV vodovima. Pretpostavljalo se da je uzrok ispada udar munja. Nakon što su kvarovi vremenski korelirani sa podacima NLDN-a unutar jedne minute, pokazalo se da samo 4 udara imaju veze sa nastalim kvarovima.
64
Korelacija kvarova u mreži s udarima munja u SAD-u
Prikaz četiri udara koji su vremenski povezani sa kvarovima (udari 1-3 u blizini 69 kV vodova, udar 4 u blizini 230 kV voda)
65
Primjena podataka o munjama za distribucijske sustave
Zbog udaljenih lokacija ruralne infrastrukture trajanje popravka može biti duže zbog potrebe lociranja mjesta kvara. Ova tehnologija omogućava procjenu lokacije udara munje u realnom vremenu.
66
Korelacija Korelacija kvarova kvarova u u distribucijskoj distribucijskoj mreži mreži ss udarima udarima munja munja u u Italiji Italiji Mjesto udara
Distribucijska mreža
Monitoring
x [km]
Prikaz distribucijskog područja i mjesta udara munja (sustav CESI-SIRF, 2006.)
67
Sustav ranog upozoravanja u Italiji Prikaz ranog upozoravanja približavanja grmljavinske fronte sustavom Stormalert
68
Programska podrška sustava za praćenje munja
Softverski sustav Vaisala FALLS Prikuplja podatke od sustava za praćenje munja te na temelju tih podataka crta karte i grafove potrebne za analizu. Sustav omogućuje: • lokaciju dijelova vodova koji imaju slabe prenaponske performanse, • ispitivanje učinkovitosti prenaponske zaštite, • određivanje udara koji su odgovorni za nastanak kvara u realnom vremenu, • statistička analiza podataka o pražnjenjima za pojedina područja neke regije, • prikaz mjesta na kojima se pojavljuje visoka gustoća udara u tlo. 70
Softverski sustav Vaisala FALLS
Prikaz FALLS sustava - primjena u energetici
71
Programska podrška slovenskog sustava SCALAR Određuje korelaciju između atmosferskih pražnjenja i kvarova nastalim u elektroenergetskom sustavu. Korelator prima podatke o kvarovima u sustavu i podatke o atmosferskim pražnjenjima, određuje njihovu korelaciju u realnom vremenu i prikazuje podatke korisniku.
72
Programska podrška slovenskog sustava SCALAR 2000. godine povećan broj korisnika. Razvijanje Correlator Server za potrebe prijenosnog sustava EES-a. Koristi se za lociranja kvara i kao potpora ekipama za održavanje EES-a. 2001. godine započinje razvoj novog HTTP klijenta Flash Display
73
Programska podrška slovenskog sustava SCALAR Za potrebe elektroenergetskog sustava razvijena je programska podrška za korelaciju atmosferskih pražnjenja sa kvarovima nastalim u EES-u. Correlator server je samo jedan od servera koji se koristi za pohranjivanje podataka o korelaciji, dok se u ostale servere spremaju podaci o udarima munje, podaci SCADA sustava i GIS-a.
Sustav za automatsku korelaciju kvara sa atmosferskim pražnjenjem
74
Correlator Server
Ispad dalekovoda 110 kV Ajdovščina – Idrija 06.08.2002. u 13:32:57 s prikazom položaja udara munje
75
Programska podrška slovenskog sustava SCALAR Flash Display prikazuje grmljavinske aktivnosti u obliku točkastih slika u realnom vremenu. 2002. godine razvijen je softver Composite Display za prikazivanje radarskih snimaka koje se preklapaju sa podacima sustava za lokalizaciju.
76
Programska podrška slovenskog sustava SCALAR 2003. izlazi nova verzija FlashClient. Ovaj sustav koristi slikovni prikaz podataka koji su pohranjeni u računalu s poboljšanim GUI-om i kartom gustoće udara visoke razlučivosti.
Prikaz gustoće udara groma na trasi 110 kV dalekovoda Idrija - Ajdovščina
77
Pozitivni efekti korištenja praćenja atmosferskih pražnjenja u pogonu i vođenju elektroenergetskog sustava
Primjene sustava za praćenje atmosferskih pražnjenja Primjene sustava za lokalizaciju u elektroenergetskim sustavima se susreću uglavnom u jednom od ovih područja: A) U korelaciji ispada i kvarova u mreži s pojavama munja. B) U uspostavljanju, vođenju i nadzoru elektroenergetskog sustava. C) U davanju posadama upozorenja o nailasku munja. D) U izboru trasa nadzemnih vodova i načina njihove zaštite od munja.
79
Primjene američkog sustava NLDN Koristi ga više od 80 tvrtki diljem SAD-a. Većinom ga primjenjuju kao korisni alat pri projektiranju elemenata EES-a i s ciljem skraćivanja vremena koje korisnik provede bez električne energije.
80
Minnesota Power and light Pomoću NLDN-a je odredila prenaponske karakteristike prijenosnih vodova i poduzela mjere prenaponske zaštite na mjestima na kojima je to najisplativije. Umjesto stavljanja zaštite duž cijelog voda, dodatno su samo zaštitili mjesta najizloženija grmljavinama, dok su poboljšanja ostala ista.
81
Entergy Upravlja sa pet nuklearnih elektrana u predjelu poznatom po izrazitoj grmljavinskoj aktivnosti. U slučaju štete nastale utjecajem grmljavine može doći do automatskog iskapčanja elektrane. Jedan izgubljeni dan rada elektrane košta tvrtku 500.000 dolara. Takva iskapčanja se mogu spriječiti smanjenjem snage elektrane, no smanjuje se profit ako je elektrana takvim radom predugo izložena. Pomoću NLDN-a dispečerski timova Entergy-a mogu pratiti kretanje grmljavinskih oluja i pravovremeno reagirati smanjenjem snage i preciznije regulirati njihovo trajanje. 82
Izbor alternativnih trasa prijenosnih vodova u Norveškoj Koriste sustav za lokalizaciju munja kao pomoć pri izboru trasa novih prijenosnih vodova. Alternative za vodove se uspoređuju na osnovi podataka o grmljavinskoj aktivnosti, registriranih udara munje u promatranom području, gibanju grmljavinskih zona itd. Na temelju ovakvih analiza se radi proračun rizika ispada za svaku alternativu. Prema tim proračunima se onda vrši odabir trase prijenosnog voda.
83
