В своей работе разработчики умных сетей преследуют две основные цели. Первая связана с оптимизацией связей между спросом и предложением на рынке электрической энергии. Вторая цель состоит в необходимости создавать оптимальные условия для интеграции большого количества источников электроэнергии в единую сеть. Если сравнить двунаправленный поток, который призван способствовать осуществлению поставленных целей, с обычным однонаправленным потоком, всё еще применяемым в централизованном производстве электричества, можно сделать вывод, что существующие в умных сетях проблемы достаточно велики.
При рассмотрении каждого отдельно взятого звена необходимо ответить на вопрос, способно ли коммутационное оборудование среднего напряжения преодолевать возникающие трудности или необходимо совершенствовать его дальше? Вместе с тем анализ серии экспериментов, проведенных с уже введенными в эксплуатацию сетями, позволяет выявить полезные свойства коммутационного оборудования, способствующие преодолению возникающих проблем.
В ходе эксперимента специалистам удалось доказать, что увеличение количества высоковольтных выключателей, подключенных к сети распределения электроэнергии – это весьма эффективный способ минимизации числа конечных потребителей, которые могут быть затронуты в ходе отключения. Помимо этого, снижается время, затраченное энергетиками на восстановление подачи электрической энергии. Как правило, распределительные сети работают в режиме разомкнутого контура. Таким образом, предоставляется возможность использовать второй ввод в случае сбоя в работе первого.
Исторически так сложилось, что сети оснащались выключателями, управление которыми велось непосредственно на месте, с единственным устройством защиты на фидер, устанавливаемый на подстанциях среднего и высокого напряжения. Однако постоянно возрастающие требования к качеству поставок электроэнергии способствуют развитию подстанций, оснащенных устройствами дистанционного управления, которые снижают интервалы времени, когда электроснабжение отсутствует.
В случае возникновения короткого замыкания, система отключает подачу электрической энергии всем потребителям, получавшим ее от отказавшего фидера. Хотя, по сути, те потребители, которые находятся в цепи до места, где возникло короткое замыкание, могли бы и дальше получать электроснабжение в обычном режиме. Установка в цепи выключателей, управляемых на расстоянии, позволяет отключать от подачи электроэнергии только тех потребителей, кто непосредственно соединен с той частью фидера, где произошел сбой. Не удивительно, что на фоне традиционных, не всегда совершенных решений, такой метод выглядит более выигрышно.
