multikriterijsko planiranje distribucijske mreŽe srednjeg napona

MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONADISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA

Tomislav Baričević Minea Skok

Viktorija Dudjak (Energetski institut Hrvoje Požar, Zagreb,

Hrvatska)

16.05.2013.1III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.


SADRŽAJSADRŽAJ

Metodologija i kriteriji planiranja Analiza sigurnosti opskrbe u redovnom pogonskom stanju (N-1) kriterij pouzdanosti pogona mreže srednjeg napona Kriterij kvalitete opskrbe korisnika mreže Kriterij ekonomske opravdanosti ulaganja u pouzdanost

distribucijske mreže Primjer planiranja distribucijske mreže Elektre Čakovec Usporedba planova razvoja Zaključak

MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONATomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)


METODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJAMETODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJA

Zadatak planiranja distribucijske mreže: Pronalaženje optimalnih prijelaznih rješenja Uz iskorištenje postojeće mreže

Kriteriji planiranja distribucijske mreže srednjeg napona: Tehnički Ekonomski Kriteriji za obnovu distribucijske mreže




Najpovoljniji plan razvoja distribucijske mreže traži se na temelju četiri parcijalna plana razvoja:

1) Sigurnost opskrbe: nužna minimalna ulaganja radi opskrbe korisnika u redovnom pogonu

2) Raspoloživost primarne distribucijske mreže prema (N-1) kriteriju, uz uključeni kriterij sigurnosti opskrbe

3) Pouzdanost napajanja korisnika mreže, uz uključeni kriterij sigurnosti opskrbe

4) Ekonomska opravdanost ulaganja u distribucijsku mrežu, uz uključeni kriterij sigurnosti opskrbe

Opisana metodologija pruža uvid u više razina planiranja promatrane distribucijske mreže




Osnovna rješenja pojačanja distribucijske mreže srednjeg napona:

interventna promjena uklopnog stanja mreže 10(20) kV (na suboptimalno)

novi vod 10(20) kV ili 35 kV nova trafostanica VN/SN ili SN/SN povećanje prijenosne moći vodova ili trafostanica novi izvod 10(20) kV prijelaz dijela mreže s 10 kV na 20 kV spojni vod 10(20) kV daljinski upravljivi rastavljači ili prekidači

Nu

žna

min

imal

na

ula

gan

ja r

adi

sig

urn

ost

i o

psk

rbe

N-1

kri

teri

j u

pri

mar

no

j m

reži

Po

uzd

ano

st n

apaj

anja

ko

risn

ika

(SA

IDI,

SA

IFI)

Eko

no

ms

ka o

pra

vdan

ost




Razvoj mreže srednjeg napona temelji se na dva djelomično povezana načela: postupna zamjena naponske razine 10 kV sa 20

kV i postupno uvođenje izravne transformacije

110/10(20) kV te ukidanje mreže 35(30) kV TS 110/10(20) kV:

zamjenjuje TS 110/35 kV i/ili vodove 35 kV te TS 35/10(20) kV

Pitanje koncepcije mreže 10(20) kV: izvodi 20 kV duži od izvoda 10 kV ili zadržavanje bivših TS 35/10 kV kao rasklopišta

20 kV

110 kV 110 kV

35 kV

35 kV

10(20) kV 10(20) kV





Prednosti i mane prijelaza s 10 kV na 20 kV manji pad napona manji gubici veća raspoloživost opskrbe veća fleksibilnost pogona zaštita: veći zahtjevi za uzemljenje, veće snage kratkog spoja

Prednosti i mane izravne transformacije rasterećenje TS 35/10(20) kV i vodova 35 kV smanjenje troškova održavanja moguće izbjegavanje rekonstrukcije dotrajalih objekata 35 kV i oslobađanje

koridora za vodove više naponske razine mogući manji gubici veliki broj TS 110/10(20) kV ili duži SN izvodi s manjom raspoloživošću

opskrbe

DA, ČIM SU ISPUNJENI UVJETI

DETALJNE STUDIJE ZA ODGOVOR GDJE I KADA


ANALIZA SIGURNOSTI OPSKRBE U ANALIZA SIGURNOSTI OPSKRBE U REDOVNOM POGONSKOM STANJUREDOVNOM POGONSKOM STANJU


Analiza tokova snaga i padova napona u promatranom planskom razdoblju, pri čemu stalno moraju biti zadovoljeni slijedeći kriteriji:

1) Niti jedan element mreže (vod ili transformator) ne smije biti preopterećen (odnosno dopušteno opterećenje je do 100% nazivne snage)

2) Svaki potrošač mora imati osiguran napon unutar propisanih granica (odnosno dopušteni pad napona u mreži 10 kV ili 20 kV do 8 %)


(N-1) KRITERIJ POUZDANOSTI POGONA (N-1) KRITERIJ POUZDANOSTI POGONA MREŽE SREDNJEG NAPONAMREŽE SREDNJEG NAPONA


(N-1) kriterij pouzdanosti mreže je zadovoljen ukoliko ne postoji element mreže čija neraspoloživost dovodi do prekida napajanja potrošača ili grupe potrošača vršnog opterećenja većeg od 1 MVA, uz kriterije:

Dopušteno preopterećenje transformatora i nadzemnih vodova 35 kV do 20% Dopušteni pad napona u mreži 10(20) kV do 12%


KRITERIJ KVALITETE OPSKRBE KORISNIKA KRITERIJ KVALITETE OPSKRBE KORISNIKA MREŽEMREŽE


Kvalitetu opskrbe električnom energijom sa stanovišta potrošača opisuju pokazatelji o: Broju i Trajanju prekida napajanja

Ulazni podaci: Broj potrošača priključenih po pojedinim TS 10(20)/0,4 kV Vrste prekida opskrbe električnom energijom s obzirom na trajanje Učestalost prekida opskrbe Trajanje prekida opskrbe Standardi kvalitete opskrbe (SAIFI i SAIDI)


KRITERIJ EKONOMSKE OPRAVDANOSTI ULAGANJA U KRITERIJ EKONOMSKE OPRAVDANOSTI ULAGANJA U POUZDANOST DISTRIBUCIJSKE MREŽEPOUZDANOST DISTRIBUCIJSKE MREŽE


Analiza pouzdanosti prema kriteriju ekonomske opravdanosti u pravilu se provodi nakon što su provedene tri prethodno opisane analize (skup rješenje koje je potrebno ekonomski vrednovati)

Rezultat – rješenje dugoročnog razvoja distribucijske mreže temeljeno na: Pogon u skladu s tehničkim propisima (opterećenje vodova i transformatora,

padovi napona) Ekonomski opravdana ulaganja u pouzdanost opskrbe električnom energijom

svi su objekti izgrađeni čim su ekonomski opravdani ILI nužni za sigurnu opskrbu električnom energijom

Osnova ekonomske analize: METODA NETO SADAŠNJE VRIJEDNOSTI


PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE MREŽE ELEKTRE ČAKOVECMREŽE ELEKTRE ČAKOVEC


Porast opterećenja: 1,7 puta

Prosječni godišnji porast (razdoblje od 20 godina): 2,7 %




Pregled razina i kriterija plana ulaganja:

opisani zajedno jer su radi vrlo kvalitetne mreže tijekom većeg dijela razdoblja planiranja zadovoljeni svi kriteriji pouzdanosti napajanja

korisnika mreže

1. nužna ulaganja radi sigurnosti opskrbe korisnika mreže u redovnom pogonu, kompatibilna s krajnjim ciljem pouzdane i/ili ekonomski opravdane mreže: plan 1 – Sigurnost +;

2. ulaganja koja obuhvaćaju osnovnu razinu pouzdanosti napajanja prema (N-1) kriteriju za slučaj neraspoloživosti transformacije 110/35 kV, 110/10(20) kV i 35/10(20) kV te vodova 35 kV: plan 2 – (N-1) u primarnoj mreži;

3. ekonomski opravdana ulaganja i ulaganja u povišenu razinu pouzdanosti napajanja u mreži 10(20) kV: planovi 3 – Ekonomska opravdanost i 4 – Pouzdanost napajanja +.




PRIMJER: Zamjena vodova novima većeg presjeka

Plan 1 - Sigurnost:

godina 16

Plan 2 - (N-1) kriterij:

godina 13

Plan 3 - Ekonomska opravdanost i Plan 4 - Pouzdanost napajanja+:

godina 7




Faze prijelaza mreže srednjeg napona Elektre Čakovec na pogonski napon 20 kV:


USPOREDBA PLANOVA RAZVOJAUSPOREDBA PLANOVA RAZVOJA





Razdioba vodova 35 kV po relativnom opterećenju:

Porast s 28% na 40%, odnosno 42%




Razdioba vodova 10(20) kV po relativnom opterećenju:

Pomak prema višim opterećenjima




Uku

pno

gubi

tci

Gub

itci n

a sr

ednj

em n

apon

u




(1) Nova TS 35/10 kV(2) Novi izvodi 10 kV(3) Rekonstrukcije nadzemnih vodova 10 kV(4) Prva faza prijelaza na pogonski napon 20

kV(5) Novi izvod 10 kV(6) Zamjena početne nadzemne dionice

kabelom 10 kV(7) Pojednostavljena 110/10(20) kV(8) Druga faza prijelaza na pogonski napon

20 kV

1,2

3

4 5 6

7

8




Neisporučena električna energije i SAIDI radi prekida u mreži 10(20) kV u okviru minimalnih nužnih ulaganja i tri razine konačnog plana razvoja

Nei

spor

učen

a en

ergi

ja

SAID

I


ZAKLJUČAKZAKLJUČAK


Opisana je metodologija multikriterijskog planiranja distribucijske mreže srednjeg napona

Primarni kriterij prilikom definiranja konačnog prijedloga plana razvoja: Pouzdanost opskrbe korisnika mreže električnom energijom

Ukoliko je postignuta zadovoljavajuća razina kvalitete opskrbe korisnika: Primarni kriterij: troškovi

Dinamika dostizanja zadanih kriterija kvalitete opskrbe: Početno stanje LOŠE – dinamika ulaganja ovisna o rezultatima ekonomske

analize pojedinih projekata Početno stanje RELATIVNO DOBRO – ekonomska analiza može pokazati da su

neka ulaganja opravdana i prije nego to tehnički kriteriji zahtijevaju

Hvala na pažnji !Hvala na pažnji !

23

Energetski institut Hrvoje Požar

Savska cesta 163, ZagrebTel. ++385 1 6326133Fax. ++385 1 6040599Email: [email protected]

multikriterijsko planiranje distribucijske mreŽe srednjeg napona

Documents