Transcript Distribucijska mreža

Matija Zidar
ACROSS Colloquium
14.12.2012.
Distribucijska mreža
Stalni nadzor
i upravljanje

Električna energija
◦ Potrošnja = Proizvodnja
◦ Snaga ≠ Energija
◦ Uvijek dostupna
 U slučaju kvara što prije osigurati rezervni smjer
napajanja
◦ Zadovoljavajuće kvalitete




Napon ±10% nazivne razine
Frekvencija ±0,1%
Simetrija
THD

Gdje proizvesti el. Energiju?
◦ Centralizirana proizvodnja
 Gubici prijenosa i transformacije
 Jedan smjer napajanja
◦ Distribuirana proizvodnja
 Nema gubitaka prijenosa i transformacije
 Mogu djelovati negativno na kvalitetu i gubitke
 Složeno vođenje mreže
 Dvostruki smjer energije
 Podešenje zaštite
 Upravljanje na niskom naponu (prekidač za odvajanje,...)

Gdje i koliko će se trošiti?
◦ Predviđanje potrošnje
 Geografski
 Vremenski (pojava potrošača)
◦ Određivanje karaktera potrošnje
 Prije: max snaga
 Koliko snage u koje doba dana
 Novi tipovi potrošača
 Električna vozila
 ...

Doprema energije od proizvođača do potrošača?
◦ Gdje smjestiti transformatorske stanice
 Spoj prijenos – distribucija
 Spoj SN – NN
◦ Koja snaga transformatorske stanice
 Korisnost (gubici) ovisni o opterećenju
 Rok investicije - 40 godina
◦ Kako rasplesti vodove?
 Zadovoljenje tehničkih kriterija
 Snaga vodiča i TR
 Dozvoljena odstupanja u kvaliteti
 Što manji gubici energije

Kratkoročno
◦ Optimira se trošak vođenja mreže
 Min gubici
 Izbjegavanje preopterećenja
◦ Na postojećoj mreži
◦ Promjenom stanja uklopnih aparata
◦ Do sada nije bilo toliko bitno
 Jednosmjerno napajanje
 Predvidljivi potrošači
 Nije bilo upravljivih elemenata u mreži

Dugoročno
◦ Optimira se trošak izgradnje i trošak vođenja mreže
 Izračunaju se troškovi izgradnje veze između svaka
dva potrošača
 Traži se optimalna mreža
◦ Uz uvažavanje postojećeg stanja
 Postojeći kabeli
 Trase
 Koridori

Dugoročno
◦ Dva temeljna algoritma
 Problem topologije mreže
 Kombinatorni
 NP hard
 Heurističke metode - EA, ACO, SA,…
 Ocjena kvalitete rješenja




Ocjena tehničke ispravnosti mreže
Izračun gubitaka energije
Izračun očekivanih prekida napajanja
...


U slučaju kvara potrebno je osigurati rezervni
smjer napajanja
U pogonu su sve radijalne
Radijalna mreža
Prstenasta mreža
Povezna mreža
Mreža s protustanicom
Mreža s međustanicom


Na kvalitetu EE dominantno utječe lokalna
mreža i njeni korisnici
Napon
◦ Velika opterećenja ili loša mreža -> velik pad
napona
◦ Distribuirana proizvodnja

Nesimetrija
◦ Jednofazni i dvofazni potrošači
◦ Jednofazni proizvođači (mali inverteri)

THD
◦ Elektronički elementi (ispravljači, izmjenjivači,…)

Distribuirana proizvodnja
◦ Ne nužno obnovljivi izvori
◦ Unutar distribucijske mreže

Utjecaj na mrežu
◦ Strujno - naponske prilike
 ± promjena smjera energije
 Nadogradnja zaštitnih uređaja
 Nadogradnja sustava upravljanja
 ± gubici
 ± preopterećenja
R
I
I’
I -I’
TS
DG
I
~
PL=R.|I|2
PL
(kW)
PL’=R.(|I-I’|)2
6
12
18
24
hour
S
S’
S=P+jQ
S-S’
TS
DG
S
~
P
(kW)
6
12
18
24
sati
TS
Napon p.u.
Vmax
1 p.u
Vmin
distribucijski vod
~
DG
0pu
2pu
EES
V
1pu
1pu
2pu
G
1pu
1pu
0pu
4pu
EES
V
1pu
2pu
6pu
1pu
1pu
G
1pu
Poboljšane naponske prilike 
Povećani gubici u mreži 


Computer Aided Design of Distribution
Network
Primjenjuje se u HEP-u prilikom planiranja
mreže
◦ Moguća primjena i kod prelaska na 20 kV
AutoCAD Map
Module
CADDiN
Optimization
Priprema geografskih
podataka
Evolucijski algoritam
Izračun troška
povezivanja
(topološki upit)
Razne topologije
TSP, MVRP
AutoCAD Map
Module
Prikaz dobivenog
rješenja na
geografskoj podlozi

Dnevne krivulje opterećenja
◦ Klasični potrošači predvidljivi

Dnevne krivulje opterećenja
◦ Distribuirana proizvodnja
 (Predvidiva)
 Fosilna goriva
 Bioplin, biomasa,...
 CHP
 Zadovoljenje vlastitih potreba
 Tržište
 Nepredvidiva
 Varijabilni izvori
 Sunčane elektrane
 Vjetroelektrane

Dnevne krivulje opterećenja
◦ Npr. 15 minutni interval
 96 proračuna za karakteristični dan
 Bolji uvid u stanje mreže od max. opterećenja
◦ Problem predviđanja proizvodnje DG
 Stohastičke metode?
 Tržišni mehanizmi
◦ Pojava električnih vozila
 Snaga punjača (brzi-spori)
 V2G
 Upravljivi potrošači i proizvođači

Neizraziti brojevi
◦ Snage potrošača i proizvođača
◦ Proizvodnja – negativna potrošnja
 11 alfa presjeka

Aritmetričke operacije
◦ Intervalna aritmetika

Snage radijalnih izvoda:

Za proračune potreban realan broj