Chceme-li řídit jakýkoli systém, je nejprve potřebné si stanovit cíle, kterých chceme dosáhnout. V případě řízení ES to budou určité parametry dodávky elektrické energie. Řízená soustava může být ovlivňována aktuálními podmínkami, které je nutné též zohlednit. Pro řízení potřebujeme řídící systém, který nám umožní svými prostředky efektivně zajistit dosažení stanovených cílů. Systém řízení pak lze vyjádřit a popsat pomocí matematických modelů.

Řízení probíhá z velké části automaticky se zajištěním systému ochran, aby se předcházelo lidským chybám.

Pro řízení elektrizační soustavy jsou důležité tzv. systémové služby, které zabezpečuje ČEPS. Systémové služby platí všichni spotřebitelé jako součást ceny za elektřinu. Systémové služby jsou následující [5]:

K zajištění systémových služeb využívá provozovatel PS řadu podpůrných služeb a technicko-organizačních prostředků, z nichž některé jsou zmíněny dále.

Při řízení soustavy se uplatňuje kritérium N-1, což znamená, že PS musí pracovat spolehlivě i po výpadku kteréhokoliv prvku soustavy (elektrárenský blok, vedení, transformátor). Do 15 minut musí dispečink ČEPS nahradit i výpadek největšího bloku (1 000 MW).

Rovnováha mezi dodávanou a spotřebovávanou energií je primárně dána velkoobchodním trhem dle nabídky a poptávky. Na základě toho se uzavírají smlouvy o dodávce a odběrech energie v MWh. Výchylky od předpokládaného stavu mohou být způsobeny např. náhodnou změnou zatížení, výpadkem některého bloku, neplánovaným zvýšením či snížením dodávky (např. z větrných nebo fotovoltaických elektráren), rozdílem mezi nasmlouvanou dodávkou a skutečnou spotřebou, aktuálními klimatickými vlivy apod. Provozovatel PS pak vyrovnává aktuální okamžité odchylky výkonu v MW.

Predikce spotřeby v ES vychází z různých faktorů, k nimž patří např. statistické řady spotřeb ES, statistické hodnoty teplot a slunečního svitu, předpovědi počasí a faktory jejich přesnosti, sluneční svit, programy televizního vysílání (oblíbené seriály, atraktivní sportovní přenosy), využívání klimatizace atd.

V propojené ES je výkonová rovnováha dána rovnicí: ΣP_G = ΣP_S + ΣP_Z [MW; MW], kde

ΣP_G je celkový činný výkon dodávaný generátory [MW],

ΣP_S je celkové činné zatížení ES včetně vlastní spotřeby elektráren [MW],

ΣP_Z jsou celkové ztráty v sítích [MW].

V soustavě se měří každých několik sekund odchylka předávaného činného výkonu P od plánované hodnoty a po korekci na odchylku frekvence sítě se předává do centrálního regulátoru P a f. Tam je pak hierarchicky uskutečňován systém řízení rovnováhy.

Primární regulace frekvence probíhá v propojené soustavě na principu solidarity, kdy se na pokrývání výkonové rovnováhy podílejí všechny zdroje zapojené do soustavy, které pracují v režimu primární regulace.

Sekundární regulace P a f již pracuje na principu neintervence, což znamená, že způsobenou výkonovou nerovnováhu vyrovnává pouze postižená oblast, ve které výkonová nerovnováha vznikla. Zároveň regulátor nepostižené oblasti nemá regulovat odchylku výkonu vzniklou příspěvkem primární regulace frekvence.

Postup při zajištění výkonové rovnováhy:

Kvalita elektřiny je dána Kodexem PS, viz [6].

Klíčovými parametry kvality energie jsou:

Nominální frekvence v propojené soustavě ENTSO-E je stanovena na 50 Hz ± 0,2 Hz. V těchto mezích je frekvence udržována při běžném provozním stavu pomocí primární regulace frekvence a sekundární regulace f a P. Při vybočení frekvence z těchto mezí se začnou provádět opatření dle tzv. frekvenčního plánu, který přesně stanovuje, při jakých odchylkách frekvence se mají připojit/odpojit určité elektrárenské bloky. Veškerá tato opatření jsou podrobně popsána v [6].

Vztah mezi činným výkonem a frekvencí udává výkonové číslo. Výkonové číslo ukazuje tzv. mohutnost soustavy, čím je výkonové číslo vyšší, tím je soustava stabilnější.

Předepsané hodnoty napětí v uzlech PS jsou následující:

Maximální hodnoty napětí v PS jsou dány normou ČSN EN 60038 (Jmenovitá napětí CENELEC).

Výchylky napětí v ES vznikají v důsledku zapínání, vypínání a přepojování elektrárenských bloků, vedení, transformátorů i odběrů, dále při různých poruchách a tranzitních tocích v síti.

Regulace napětí souvisí s regulací jalových výkonů v PS.

Všechny elektrárenské bloky s výkonem alespoň 100 MW využívají automatické regulátory buzení, které udržují zadanou hodnotu napětí na svorkách generátoru.

Sekundární regulace U/Q probíhá automaticky a zajišťuje udržování napětí v pilotních uzlech soustavy.

Všechny síťové transformátory 400/220 kV, 400/110 kV i 220/110 kV jsou vybaveny přepínači odboček pod zatížením, čímž je opět možné regulovat napětí v ES.

Dále je v soustavě dostatečné množství vhodně rozmístěných kompenzačních tlumivek (na hladině 400 kV a v terciárech transformátorů).

Opatření proti různým změnám napětí jsou opět uvedena v Kodexu PS.

Pro obnovení provozu PS se využívá plán obnovy spolu s opatřeními „Ostrovní provoz“ a „Start ze tmy“. Plán obnovy je opět uveden v Kodexu PS.

Dispečerské řízení soustavy zahrnuje přípravu provozu elektrizační soustavy, její operativní řízení a hodnocení provozu ES, tj. v podstatě vše, co bylo popsáno v předchozím výkladu. K tomu je možné uplatňovat dispečerské pokyny, technické prostředky (řídící dispečerský systém) a určité obchodní postupy. Provozovatel PS má zpracované havarijní plány pro případ vzniku velkých poruch (blackout) a pro řešení mimořádných a krizových situací.