4 listopada 2006 doszło w Europie do awarii systemowej, która wpłynęła na pracę całej sieci przesyłowej UCTE/ ENSO-E. Wydarzenie to podkreśliło znaczenie skoordynowanej wymiany informacji w bezpiecznym prowadzeniu systemów elektroenergetycznych, a także potrzebę rozwoju sieci w kierunku smart grid ze szczególnym uwzględnieniem zastosowań teleinformatycznych.
Poniższa animacja przedstawia sekwencję wydarzeń i następstwa awarii z 2006 roku. Przyczyną awarii było nieskoordynowane wyłączenie linii przesyłowej w Niemczech przy jednoczesnej wysokiej generacji energii wiatrowej i dużych przesyłach mocy ze wschodu na zachód systemu UCTE. Skutkiem tego było awaryjne wyłączanie poszczególnych linii przesyłowych co spowodowało podzielenie sieci UCTE na trzy asynchroniczne obszary (zachodni, północno-wschodni i południowo-wschodni). W rezultacie nastąpiło znaczące niezbilansowanie wytwarzania i zapotrzebowania w poszczególnych obszarach, co spowodowało znaczący spadek częstotliwości w obszarze zachodnim, a w konsekwencji przerwę w dostawach energii elektrycznej do ponad 15 milionów gospodarstw domowych w Europie.
Awarie systemowe mają bardzo poważne konsekwencje finansowe i techniczne. Aby w przyszłości unikać tego typu zdarzeń oraz w przypadku ich wystąpienia być na nie jak najlepiej przygotowanym, potrzebny jest ciągły rozwój systemów elektroenergetycznych w kierunku smart grid, poprzez ich wyposażanie w nowoczesne systemy teleinformatyczne oraz skoordynowane zarządzanie.
Istnieje wiele definicji pojęcia smart grid. Jedna z nich opisuje smart grid jako zespół elementów połączonych i współdziałających ze sobą w inteligentny sposób w ramach systemu elektroenergetycznego. Ważną cechą smart grid jest możliwość komunikacji między wszystkimi uczestnikami rynku energii. Dzięki temu sieć jest w stanie określić gdzie i kiedy powstaje popyt i podaż na energię i potrafi przekierować ją w miejsca gdzie jest ona najbardziej potrzebna. Podnosi się przez to niezawodność i efektywność dostaw energii. Aby jednak sieć smart grid mogła pełnić swoje funkcje, musi być wyposażona w odpowiednie komponenty i aplikacje. W zależności od zaawansowania infrastruktury energetycznej i komunikacyjnej sieci smart grid mogą realizować poszczególne zadania i funkcje.
Rys. 1. Idea smart grid
Do komponentów w ramach sieci elektroenergetycznej zalicza się różnego rodzaju generacje, w tym oparte na źródłach odnawialnych, takie jak: farmy wiatrowe, farmy słoneczne, elektrownie wodne, biogazownie. Wszystkie te komponenty mogą uczestniczyć w rynku energii, zapewniając jak najwyższą niezawodność dostaw energii, uwzględniając aspekty ekonomiczne i nie zwiększając przy tym zanieczyszczenia środowiska poprzez emisję dwutlenku węgla.
W ramach sieci komunikacyjnej wyróżnia się komponenty umożliwiające zbieranie i przesył różnego typu informacji począwszy od sygnałów określających stan systemu i komponentów a kończąc na sygnałach sterujących, definiujących nowe punkty pracy urządzeń. Nieodłącznym aspektem związanym z siecią teleinformatyczną są protokoły komunikacyjne zapewniające niezawodne i bezpieczne sterowanie urządzeniami automatyki i generacjami.
Nowoczesne sieci elektroenergetyczne wspierane sieciami komunikacyjnymi są w stanie optymalnie zarządzać mocami wytwórczymi, obciążeniami, magazynami energii i urządzeniami energetycznymi zapewniając bezpieczną i niezawodną pracę systemu i ciągłość dostaw energii do klientów. Zwiększający się udział zdecentralizowanych odnawialnych źródeł energii wymaga od sieci przesyłowych i dystrybucyjnych możliwości dwukierunkowego przesyłania mocy przy spełnieniu podstawowego zadania, którym jest zasilanie odbiorców. Sieci smart grid umożliwiają również uczestnictwo klientów w systemie, dzięki zastosowaniu nowych komponetów jak np. smart meter oraz aktywne zarządzanie popytem (demand side management).
