Transcript multikriterijsko planiranje distribucijske mreže srednjeg napona

MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE
DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević
Minea Skok
Viktorija Dudjak
(Energetski institut Hrvoje Požar, Zagreb,
Hrvatska)
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
1
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
SADRŽAJ




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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
2
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
METODOLOGIJA 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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
3
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
METODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJA

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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
4
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
METODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJA
 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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
Ekonomska opravdanost
 novi vod 10(20) kV ili 35 kV
Pouzdanost napajanja
korisnika (SAIDI, SAIFI)
 interventna promjena uklopnog stanja mreže 10(20)
kV (na suboptimalno)
N-1 kriterij u primarnoj
mreži
Osnovna rješenja pojačanja distribucijske
mreže srednjeg napona:
Nužna minimalna
ulaganja radi sigurnosti
opskrbe

5
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
METODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJA

Razvoj mreže srednjeg napona temelji se na
dva djelomično povezana načela:



110 kV
35 kV
TS 110/10(20) kV:


postupna zamjena naponske razine 10 kV sa
20 kV i
postupno uvođenje izravne transformacije
110/10(20) kV te ukidanje mreže 35(30) kV
110 kV
zamjenjuje TS 110/35 kV i/ili vodove 35 kV te
TS 35/10(20) kV
Pitanje koncepcije mreže 10(20) kV:


16.05.2013.
35 kV
10(20) kV
10(20) kV
izvodi 20 kV duži od izvoda 10 kV ili
zadržavanje bivših TS 35/10 kV kao rasklopišta
20 kV
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
6
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
METODOLOGIJA I KRITERIJI PLANIRANJA
 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
DA, ČIM SU
ISPUNJENI
UVJETI
 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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
DETALJNE
STUDIJE ZA
ODGOVOR
GDJE I KADA
7
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
ANALIZA SIGURNOSTI OPSKRBE U
REDOVNOM POGONSKOM STANJU

Analiza tokova snaga i padova napona u promatranom planskom
razdoblju, pri čemu stalno moraju biti zadovoljeni slijedeći
kriteriji:
1)
2)
16.05.2013.
Niti jedan element mreže (vod ili transformator) ne smije biti preopterećen
(odnosno dopušteno opterećenje je do 100% nazivne snage)
Svaki potrošač mora imati osiguran napon unutar propisanih granica
(odnosno dopušteni pad napona u mreži 10 kV ili 20 kV do 8 %)
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
8
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
(N-1) KRITERIJ POUZDANOSTI POGONA
MREŽE 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:


16.05.2013.
Dopušteno preopterećenje transformatora i nadzemnih vodova 35 kV do 20%
Dopušteni pad napona u mreži 10(20) kV do 12%
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
9
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
KRITERIJ KVALITETE OPSKRBE KORISNIKA
MREŽE


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)
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
10
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
KRITERIJ EKONOMSKE OPRAVDANOSTI ULAGANJA
U POUZDANOST 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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
11
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC


Porast opterećenja:
 1,7 puta
Prosječni godišnji porast
(razdoblje od 20 godina):
 2,7 %
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
12
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC

Pregled razina i kriterija plana ulaganja:
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 +.
opisani zajedno jer su radi vrlo kvalitetne mreže tijekom većeg dijela
razdoblja planiranja zadovoljeni svi kriteriji pouzdanosti napajanja
korisnika mreže
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
13
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC

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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
14
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC

Faze prijelaza mreže srednjeg napona Elektre Čakovec na pogonski napon 20 kV:
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
15
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
USPOREDBA PLANOVA RAZVOJA

Instalirana snaga i opterećenje transformacije 110/35 kV i 110/10(20) kV:


16.05.2013.
Relativno opterećenje transformacije
110/SN u okviru sve tri razine
planiranja raste s 47% na umjereno
visokih 70%
Razlog smanjenju: izgradnja dodatne
110/10(20) kV
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
16
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC
16.05.2013.

Razdioba vodova 35
kV po relativnom
opterećenju:

Porast s 28% na 40%,
odnosno 42%
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
17
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
PRIMJER PLANIRANJA DISTRIBUCIJSKE
MREŽE ELEKTRE ČAKOVEC
16.05.2013.

Razdioba vodova
10(20) kV po
relativnom
opterećenju:

Pomak prema višim
opterećenjima
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
18
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
USPOREDBA PLANOVA RAZVOJA
16.05.2013.
Gubitci na srednjem naponu
Gubitci i neregistrirana potrošnja električne energije u okviru minimalnih nužnih
ulaganja i tri razine konačnog plana razvoja
Ukupno gubitci

III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
19
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
USPOREDBA PLANOVA RAZVOJA

Ulaganja koja smanjuju gubitke (u okviru planova 3 i 4)
(1)
(2)
(3)
(4)
1,2
3
4 5
6
8
7
(5)
(6)
(7)
(8)
16.05.2013.
Nova TS 35/10 kV
Novi izvodi 10 kV
Rekonstrukcije nadzemnih vodova 10 kV
Prva faza prijelaza na pogonski napon
20 kV
Novi izvod 10 kV
Zamjena početne nadzemne dionice
kabelom 10 kV
Pojednostavljena 110/10(20) kV
Druga faza prijelaza na pogonski napon
20 kV
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
20
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
USPOREDBA PLANOVA RAZVOJA
16.05.2013.
SAIDI
Neisporučena električna energije i SAIDI radi prekida u mreži 10(20) kV u okviru
minimalnih nužnih ulaganja i tri razine konačnog plana razvoja
Neisporučena energija

III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
21
MULTIKRITERIJSKO PLANIRANJE DISTRIBUCIJSKE MREŽE SREDNJEG NAPONA
Tomislav Baričević, Minea Skok, Viktorija Dudjak(Energetski institut Hrvoje Požar)
ZAKLJUČAK




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
16.05.2013.
III SAVJETOVANJE CG KO CIGRE, Pržno, 13.-16.05.2013.
22
Hvala na pažnji !
Energetski institut
Hrvoje Požar
Savska cesta 163, Zagreb
Tel. ++385 1 6326133
Fax. ++385 1 6040599
Email: [email protected]
www.eihp.hr
23