UTJECAJ POUZDANOSTI POGONA NA ODRŽAVANJE I PLANIRANJE RAZVOJA DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA

Транскрипт

1 UTJECAJ POUZDANOSTI POGONA NA ODRŽAVANJE I PLANIRANJE RAZVOJA DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA NINOSLAV HOLJEVAC*, IVAN PAVIĆ, MATIJA ZIDAR, IGOR KUZLE * ninoslav.holjevac@fer.hr

2 Sadržaj Uvod i motivacija Metodologija i rezultati Pokazatelji pouzdanosti Opis testnog slučaja Rezultati Zaključci Diskusija

3 Uvod Pouzdanost i kvaliteta u distribucijskim mrežama sve važniji Proračun pouzdanosti kao integralni dio procesa optimizacije i razvoja Procjena investicija u odnosu na koristi

4 Pokazatelji pozdanosti Load point pokazatelji AVF (Average failure rate) predstavlja frekvenciju prekida napajanja - F [sati/god] AOT (Average outage time) predstavlja trajanje prekida napajanja - T [sati/god] AaOR (Average anual outage rate) predstavlja godišnju vjerojatnost trajanja prekida - Q [sati/god] System pokazatelji SAIFI - System Average Interference Frequency Index, SAIDI - System Average Interference Duration Index CAIDI Customer Average Interference Duration Index, ENS ukupan iznos energije koji nije isporučen W[kWh/god], PP mjera vršnog opterećenja pri kojem je nastao prekid

5 Planovi razvoja distribucijske mreže Proračuna tokova snaga u normalnom pogonskom stanju opterećenja transformatora i vodova i naponske prilike kao okidači za investicije; Upravljanje imovinom uvažavanje starosnih kriterija, stvarnog procijenjenom stanja te rezultata modela; Prelazak na 20 kv uvođenje jedinstvenog ,4 kv naponskog sustava Analiza pouzdanosti tokovi snaga u izvanrednom pogonu (n-1 analiza) te proračun pokazatelja pouzdanosti pogona (prvenstveno SAIDI i SAIFI). Kako uklopiti alaizu pouzdanosti u cijeli process? Kako kvantificirati investicije? Kako vrednovati usporedbu povijesnih podataka i podataka iz modela? Koje investicije uzeti s većim prioritetom?

6 Izrada modela Elektra Virovitica 110/35 kv substations (2) 35/10 kv substations (8) 10/0.4 kv substations (500) Georeferencirani model (NEPLAN) Svi elementi (trafo, vod, rastavljači i prekidači) Detaljni podaci o kupcima Svi veći od 100 kw krivulja iz mjerenja 70% opterećenja pokriveno točnim mjerenjima Ostatak nadomjesne krivulje uz i kupce od 30 kw

7 Analiza pouzdanosti 1. Povijesna analiza - set povijesnih podataka o zastojima za godinu koji je korišten kao referenca te kao temelj za procjenu ulaznih podataka za model 2. Trenutno stanje analiza temeljena na proračunima modela mreže u NEPLAN programskom alatu 3. Buduća mreža analiza mreže temeljena na modelu mreže sa uključenim predloženim investicijama promjena pokazatelja u odnosu na trenutno stanje

8 Ulazni podaci Uz cjeloviti model mreže: Broj kupaca po dijelovima distribucijske mreže - TS x/0,4 kv Učestalost prekida napajanja elemenata 10(20) kv mreže; Trajanje prekida napajanja 10(20) kv mreže; Lokacije rastavnih uređaja (prekidača i rastavnih sklopki) u mreži ; Način i vrijeme potrebno za obavljanje sklopnih operacija (daljinski/ručno); Dopuštena opterećenja elemenata i pad napona za vrijeme trajanja neplaniranog poremećaja.

9 Povijesna analiza (1) Iz povijesnih podataka (broj i trajanje zastoja) Ostvareni pokazatelji za DP Virovitica

10 Povijesna analiza (2) Pokazatelji za manje područje: Problematični izvodi i dijelovi mreže

11 Trenutno stanje (1) Rezultati iz matematičkog modela Usporedba sa povijesnim podacima slaganje zadovoljavajuće

12 Buduća mreža (1) Skup investicija proizašao iz analiza Studije

13 Buduća mreža (2) Izvod Bistrica suburban/ruralno područje

14 Buduća mreže (3) Strategije: 1. Smanjenje trajanja prekida napajanja 2. Smanjenj broja kupaca pogođenih prekidom 3. Smanjenje broja prekida napajanja Ciljane aktivnosti 1. Novi spojni vodovi 2. Automatizacija mreže 3. Zamjena elemenata mreže 4. Kombinacija automatizacije i spojnih vodova

15 Buduća mreža (4)

16 Buduća mreža (5)

17 Buduća mreža (6) Novi elementi mreže potrebno razmotriti drugačije nazivne parametre (otklanjanje kvara i vjerojatnost nastanka kvara) Iznos investicije u odnosnu ostvarenu korist Automazacija jednostavnija; zamjena i izgradnja elemenata skuplja i kompliciranija

18 Zaključak Pouzdanost sustava važan je segment planiranja i optimizacije pogona distribucijskih sustava Sustav upravljanja imovinom u kombinaciji s analizama pouzdanosti jedan od uvjeta uspješnog planiranja distribucijskih sustava budućnosti. Analize pouzdanosti izrađene na modelima mreže neizostavan segment evaluacije i svakog plana razvoja i može pomoći uočiti kritične točke

19 Diskusija (1) (1) Koliko je za pitanje pouzdanosti distribucijske mreže i planiranje njenog razvoja važna uloga regulatora? Regulator može zahtijevati određenu razinu pouzdanosti pogona te samim time može omogućiti investicije u popravljanje pouzdanosti napajanja za koje sam Operator nema motiva te se na taj način štite korisnici. Jednako tako regulator može propisati naknade kupcima u slučaju neispunjavanja minimalne zahtijevane razine pouzdanosti. Presudna je uloga regulatora jer je Operator sustava reguliran i ako numerički ili iskustveno može dokazati da u dijelu mreže ima probleme s kvalitetom može tražiti preraspodjelu mrežarine da sanira te probleme.

20 Diskusija (2) (2) Na koji način bi se mogao korigirati primijenjeni model pouzdanosti u NEPLAN-u, kako bi proračunski rezultati za početno stanje mreže vjerodostojnije opisivali povijesne podatke o prekidima napajanja? Bilo bi potrebno analizirati duži vremenski period pogona za što u danom trenutku nisu postojali podaci. Po dijelovima mreže za koje postoje evedentiran veći broj kvarova korigirati nazivne parametre a svim ostalim elementima ih ostaviti. Sam proračun pouzdanosti je matematički izračun pokazatelja. Primjenom stvarnih podataka gubi se jedna doza univerzalnost pri ocjeni same topološke procjene mreže i teže je između ostaloga uspoređivati rezultate između različitih područja.

21 Diskusija (3) (3) Jeste li na primjeru izvoda 10 kv Bistrica (Tablica IX) u slučaju IV - Kombinacija automatizacije i izgradnje spojnih vodova analizirali moguće dodatne lokacije DURN u odnosu na slučaj II - Automatizacija mreže, kada novi spojni vod nije uzet u obzir? To je svakako zanimljivo razmatranje. Područje jednog izvoda možda je malo preusko za takvo razmatranje. Dodavanje novog spojnog voda povlači njegovu automatizaciju na krajevima voda. A od potencijalnih ostalih lokacija DURN-ova preostaju jedino mjesto koja bi služila segmentaiji izvoda što bez aleternativnog smjera napajanja nema mnogo koristi

22 Diskusija (4) (4) Na koji način bi po mišljenju autora u postupak planiranja razvoja distribucijske mreže trebalo integrirati kriterije pouzdanosti i sustavno upravljanje imovinom? U posljednji ciklus Studija razvoja kriteriji pouzdanosti te asset management su cjelovitije integrirani u cijeli proces i korišteni su kao okidač za određene investicije. Potrebno je cijeli procesa unaprijediti i uključiti u razmatranje više parametara (primjerice gubici transformatora i rotiranje imovine na razini Hrvatske, starost opreme)