l obszarowe bilansowanie energii - ptpiree
TRANSCRIPT
IEN
2018 ©
wszelk
ie p
raw
a z
astr
ze
żone
w
ww
.ien.g
da.p
l e
-mail:
ien@
ien.g
da.p
l
Leszek Bronk
Instytut Energetyki IB Oddział Gdańsk
Mirosław Matusewicz ENERGA Operator SA
Wrocław, 21-22 marzec 2018 r.
VIII Konferencja „Straty energii elektrycznej w sieciach
elektroenergetycznych"”
Obszarowe bilansowanie energii
z dużym nasyceniem OZE
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Plan prezentacji
Slajd 2
1. Lokalny Obszar Bilansowania (LOB)
2. Obszar LOB Władysławowo
3. Koncepcja funkcjonowania LOB
4. Wykorzystanie LOB - wyniki
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Lokalny obszar bilansowania (LOB)
Slajd 3
Wydzielona część systemu dystrybucyjnego SN/nn,
• Zintegrowane zarządzanie lokalnymi zasobami
regulacyjnymi w celu optymalizacji pracy sieci SN
• Generacja rozproszona, w tym OZE
• „Elastyczni” odbiorcy energii
• Magazyny energii
• Automatyka sieciowa
• Zdolność do pracy autonomicznej w stosunku do KSE
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
LOB - GPZ Władysławowo
Slajd 4
Zaimplementowany system w rzeczywistych warunkach, w
obszarze zasilanym z GPZ Władysławowo
Nazwa/lokalizacja Moc [kW]
Magazyn Energii 750
FW Łebcz 3 200
FW Połczyno 1 600
FW Swarzewo I 600
FW Swarzewo II 600
Biogazownia
Swarzewo 2x400
Stacje SN/nn
6 000
(80 stacji
SN/nn)
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Obszar LOB
Slajd 5
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
LOB – zasoby regulacyjne
Slajd 6
Zasoby regulacyjne w LOB
1. Zasobnik energii
0.75 MVA / 1.50 MWh
2. Transformator 110/15 kV w GPZ Władysławowo
Potencjalne zasoby regulacyjne LOB
1. FW Łebcz (ENERCON E48)
2. FW Połczyno (ENERCON E48)
3. Biogazownia Swarzewo
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja funkcjonowania LOB
Slajd 7
1. Maksymalizacja korzyści możliwych do uzyskania –
strategia optymalizacji pracy magazynu
2. Ograniczone zasoby regulacyjne, np. :
a) Moc
b) Czas/Pojemność zasobnika
3. Wymóg planowania wykorzystania zasobów
regulacyjnych na dobę następna
4. Optymalizacja wykorzystania (uprzednio
zaplanowanych) zasobów w czasie rzeczywistym
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja Systemu Zarządzania
Slajd 8
SYSTEM Zarządzania LOBSter
Moduł Prognozowania
GW
MODUŁ PROGNOZOWANIA STANU SIECI
Moduł Prognozowania
P, Q w stacjach SN/nn
Moduł Prognozowania
PV
Mo
du
ł K
om
un
ika
cyjn
y
Moduł Aktualizacji
modelu sieci
Moduł Obliczeń Rozpływowych
Raporty
Moduł
Raportowania
Moduł
Sterujący
Sterowanie napięciem i
mocą bierną
MODUŁ PLANOWANIA I KONTROLI PRACY ME
Strategie
wykorzystanie ME
Planowanie i sterowanie mocą czynną w pracy
synchronicznej
MODUŁ PROGNOZOWANIA
OTOCZENIA RYNKOWEGO
Moduł Prognostyczny
Cen Energii
Dane Pomiarowe ENERGA: SYNDIS,
AMI, IMiGW
Dane Pomiarowe SN/nn, GW, URT GPZ
Stacja pogodowa
SCADA Magazyn Energii
Wartości zadane dla elementów
sieci w LOB
Praca wyspowa
Database
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja Systemu Zarządzania
Slajd 9
SYSTEM ZARZĄDZANIA
(EMS)
Dane Pomiarowe:
SYNDIS, AMI
Dane Pomiarowe:
SN/nn, GW
DANE METEO: IMGiW,
Stacja pogodowa
SCADA
Magazyn Energii
URT GPZ
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja Systemu Zarządzania
Slajd 10
Planowanie wykorzystania zasobów regulacyjnych
na dobę następna
Moduł
Prognozowania
GW
MODUŁ PROGNOZOWANIA
STANU SIECI
Moduł
Prognozowania
P, Q
w stacjach
SN/nn
Moduł
Prognozowania
PV
MODUŁ PLANOWANIA
Strategie
wykorzystanie
MODUŁ PROGNOZOWANIA
OTOCZENIA RYNKOWEGO
Moduł
Prognostyczny
Cen Energii
Harmonogram
wykorzystania
zasobów
regulacyjnych na
dobę n+1
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja Systemu Zarządzania
Slajd 11
Op
tym
ali
zacja
wyko
rzysta
nia
(up
rzed
nio
zap
lan
ow
an
ych
)
za
so
bó
w w
czasie
rzeczyw
isty
m
Planowanie i sterowanie
mocą
Model sieci
obszaru LOB
Pomiary on-line P i Q z 17 referencyjnych
stacji SN/nn + stacje poza LOB
Pomiary on-line OZE
Stany zdalnie sterowanych
rozłączników z SYNDIS
DANE POMIAROWE
Korekta zapotrzebowania na
moc dla stacji nieopomiarowanych
SN/nn
DANE ESTYMOWANE
Bieżące warunki pracy sieci SN w obszarze LOB
URT GPZ Władysławowo
(nr zaczepu)
Obliczenia (rozpływ)
Prognoza długoterminowa
n +1
Strategie wykorzystania
LOB
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja funkcjonowania LOB
Slajd 12
Piątek 16.03.2018 godz. 12:20
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Koncepcja funkcjonowania LOB
Slajd 13
Strategie pracy LOB
1. Bilansowanie techniczne LOB
2. Bilansowanie handlowe
3. Zarządzanie obciążeniem elementów sieci SN w LOB
4. Regulacja napięcia w obszarze LOB
5. Stabilizacja przepływu mocy KSE-LOB / praca LOB
w obszarze wydzielonym
Wszystkie strategie wymagają prognozowania na dobę
następną i optymalizacji dysponowania zasobami.
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Bilansowanie techniczne LOB
Slajd 14
Cel strategii: wyrównywanie obciążeń. Ładowanie ME w dolinie obciążenia,
rozładowanie w szczycie zapotrzebowania.
Wymagane: prognozy zapotrzebowania na moc odbiorców oraz prognozy
generacji lokalnej na n+1
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Bilansowanie
techniczne -
wyniki
Slajd 15
Układ sieci SN
Straty mocy czynnej, kWh – z
udziałem magazynu energii (ME)
Straty mocy czynnej, kWh – bez
udziału magazynu energii (ME) Poprawa w
stosunku do
strat bez ME,
% LD ZS Suma LD ZS Suma
Normalny 8.3 56.0 64.3 8.7 68.3 77.0 -16.50%
Połczyno 11.0 85.4 96.4 18.4 97.2 115.6 -16.65%
PZ Puck 11.2 68.6 79.8 18.8 87.4 106.2 -24.91%
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Regulacja napięcia i racjonalizacja
zużycia energii w LOB
Slajd 16
Strategia wykorzystująca możliwości regulacyjne inwerterów ME
w zakresie napięcia i mocy biernej.
Cele strategii: spłaszczenie profili napięciowych linii SN w obszarze LOB -
poprawa jakości dostaw energii i zmniejszy liczbę operacji łączeniowych
podobciążeniowego przełącznika zaczepów GPZ.
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Regulacja napięcia w LOB - wyniki
Slajd 17
Napięcia w węzłach odbiorczych obszaru LOB dla układu normalnego sieci
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Regulacja napięcia w LOB – wyniki (1)
Slajd 18
Napięcia w węzłach odbiorczych obszaru LOB dla układu Połczyno
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Regulacja napięcia w LOB – wyniki (2)
Slajd 19
Układ sieci SN
Różnica napięć pomiędzy węzłami
Bez ME z ME
Normalny do 10% do 4%
(70% czasu w roku nie przekracza 2%)
Połczyno do 17% do 5%
(50% czasu w roku nie przekracza 3%)
PZ Puck do 6% do 3%
(50% czasu w roku nie przekracza 1%)
Spłaszczenie profilu napięciowego LOB, stwarza możliwość wdrożenia
funkcjonalności CVR (ang. conservation voltage reduction ) polegającej na
obniżeniu napięcia w granicach dopuszczalnych normą
redukcja strat, zmniejszenie zużycia energii przez odbiorców
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected]
Podsumowanie
Slajd 20
• Opracowany System informatyczny LOBSter
stanowi skuteczne narzędzie planowania
i optymalizacji wykorzystania zasobów w sieci
SN
• Wykorzystanie zasobników energii w sieci SN
może przyczynić się do:
zmniejszenia strat sieciowych (lokalne wykorzystanie
energii OZE)
zmniejszenia zużycia energii przez odbiorców
końcowych za pomocą funkcji CVR
IEN
20
18
© w
sze
lkie
pra
wa
za
str
ze
żo
ne
www.ien.gda.pl e-mail: [email protected] Slajd 21
Dziękuję za uwagę
Leszek Bronk
Zakład Strategii i Rozwoju
Systemu
tel.(58) 349-82-11
e-mail: [email protected]