Regulace napětí a jalových výkonů v distribuční soustavě 110kV

Transkript

1 Regulace napětí a jalových výkonů v distribuční soustavě 0kV Konference PV GRID Ing. Richard Habrych, Ph.D. červen 203

2 Obsah Důvody regulace U a Q v DS0kV Základní princip regulace U a Q ASRU velkoodběratele ASRU větrné elektrárny Řízení jalového výkonu velké FVE Poznámky

3 Proč je výhodné mít tok jalové výkonu a stabilitu napětí v DS0kV pod dispečerskou kontrolou? Snížení technických ztrát - zvýšení hospodárnosti provozu DS 0kV. Snížení fluktuace napětí zvýšení kvality dodávky elektřiny konečnému odběrateli. Zvýšení bezpečnosti provozu elektrizační soustavy vyšší odolnost proti napěťovému kolapsu. Eliminace negativních zpětných vlivů na distribuční soustavu. Snížení počtu regulací transformátorů PS/0kV a 0/vn. Snížení nákladů na nutné pořizování a provozování kompenzačních prostředků.

4 Základní rovnice regulace U a Q Ui = aij.qj Legenda: Ui napětí v uzlu i aij konstanta citlivosti změny napětí na změnu dodávky jalového výkonu v uzlu j Qj změna jalového výkonu v uzlu j

5 UO0kV - Akční členy, síťové omezovací podmínky a poruchové vlivy.

6 Hierarchická struktura Systému regulace U a Q v DS0kV

7 Sekundární regulace U a Q Zpětná kontrola provedených příkazů.

8 Provozní diagram synchronního generátoru

9 Provozní diagram generátoru větrné turbíny

10 Centralizovaný Systému regulace U a Q v DS0kV

11 Průběh ze dne běžný provozní stav soustavy PU Vratimov - TG2 Dětmarovice 2, , , , , ,5 0:00:00 2:24:00 4:48:00 7:2:00 9:36:00 2:00:00 4:24:00 6:48:00 9:2:00 2:36:00 0:00:00-30

12 Průběh ze dne anomální stav soustavy PU Vratimov - TG2 Dětmarovice 9, , , , , :00:00 2:24:00 4:48:00 7:2:00 9:36:00 2:00:00 4:24:00 6:48:00 9:2:00 2:36:00 0:00:00 0

13 Automatická sekundární regulace napětí lokální distribuční soustavy ArcelorMittal Ostrava (bývalá Nová Huť) Výrobní činnost společnosti je zaměřena především na výrobu a zpracování surového železa a oceli a hutní druhovýrobu. Největší podíl hutní výroby tvoří dlouhé a ploché válcované výrobky. Strojírenská výroba produkuje z největší části důlní výztuže a silniční svodidla.

14 Zušlech. PŘENOSY A ŘAZENÍ NH Vratimov R0kV T23 k.č.33 ELNA Kunčice 0kV k.č.32 ELNA k.č. P L5003 T500 T5002 T644 T643 T622 T k.č.24 BLOK ÚK k.č.2 k.č.8 KD HSCC CK22kV ELO 22kV Záv.5-22kV 2500 kobek a skříní vn umístěných v 52 L4 L98 ČS Vítk. Aglo R5/ 2 SME 4 3 k.4 k 59 4 rozvodnách 22kV 5 vn 5kV a 2 vvn, 9 generátorů a T0 T02 T02 T0 27 transformátorů R.5 R. HRM2.a HRM.a ČOV Ostravice ČS Hrabůvka s regulací pod zatížením. 4 Slév.2-22kV T20 T2 T22 T4 T T3 T9 T0 L3 T2 ELNA 3 2 T6 57 Z CK6kV 3 4. RN SJV RN ELO 6kV 4 2 RHJ KS Z5 35 6kV Slév.2-6kV RHJ VTK VTK 2 M 9 20 M2 L4 BL ÚK k.č.23 k.č.0 HAV SJV k.č ZPO2-6kV 4 6 L T R0 49 Minihuť R0kV T R20 50 R R2 38 VH SJV HAV. SJV T SL.2 k.č.2 P Šrot ELNA k.č. 4 ELNA k.č.3 OSO Koks Koks Aglo VP k.č.5 D.V. T9 T Kov. UOD 5 SN Ocel TVP Koks. 8 Aglo Řed. 7 Kov Autokola 28 obj Slév Autokola obj T6 T5 L 3 R22kV MH Válcovna M3T P 500 M3 2 4 M3 L 2 7 L 3 R22kV Minihuť BLOK. k.č.34 AGLO 3 k.č ZPO T7 4 T4 T8 5 T3 3 T2 2 T5 P250 k.č.20 Lešetín. T9 D.V. T VTK T T T 30 VP P Kyslikárny 9 8 R6kV MH Válc. P500 Poslední úprava : Od Do Měsíc - rok R a š k a K a r e l Jméno Podpis 46 R22kV PP 3 R22kV PP 2 2 R22kV PP TM3 TM2 TM QM TG TG TG7 TG0 TG8 TG TG2 TG TG TG P250 ELNA.

15 L Minihuť R0kV SL.2 k.č.2 ELNA k.č. ELNA k.č.3 OSO T0 7 T T TVP 5 Koks. L 3 R22kV MH Válcovna P M3T M3 2 M3 L 2 7 L 3 R22kV Minihuť BLOK. k.č.34 AGLO 3 k.č VP T20 T202 T R22kV PP 3 R22kV PP 2 2 R22kV PP R6kV MH Válc. P PP3 Výkon pecního transformátoru Poslední úprava : TM je R a28mva š k a K a r e l Od Do Měsíc - rok Jméno Podpis TG9 Instalovaný výkon je 44MW TM3 TM2 TM QM TG9 TG

16

17 PP3 v provozu, TG9 mimo provoz, ASRU mimo provoz (30. září 2008)

18 napětí (kv) PP3 v provozu, TG9 v provozu, ASRU mimo provoz (3.října 2008) 22,8 22,6 22,4 22,2 22 2,8 2,6 2,4 2,2 2 20,8 20,6 0:00:00 2:09:36 4:9:2 6:28:48 8:38:24 0:48:00 2:57:36 5:07:2 7:6:48 9:26:24 2:36:00 23:45: > čas (hodiny)

19 napětí (kv) PP3 v provozu, TG9 v provozu, ASRU v provozu (čtvrtek 3. května 202) napětí 22kV T_ Minimální napěťové odchylky :00:00 2:24:00 4:48:00 7:2:00 9:36:00 2:00:00 4:24:00 6:48:00 9:2:00 2:36:00 0:00:00 čas (hodiny)

20 jalový výkon (MVAr) PP3 v provozu, TG9 v provozu, ASRU v provozu (čtvrtek 3. května 202) jalový výkon TG Velké změny jalového výkonu TG9 0 0:00:00 2:24:00 4:48:00 7:2:00 9:36:00 2:00:00 4:24:00 6:48:00 9:2:00 2:36:00 0:00:00 čas (hodiny)

21 Automatická sekundární regulace napětí parku větrných elektráren Horní Loděnice Větrné elektrárny mezi obcemi Lipina, Těšíkov a Horní Loděnice v Olomouckém kraji byly uvedeny do provozu v květnu S celkovým instalovaným výkonem 8 MW se v současnosti jedná o největší zrealizovaný větrný park na území Moravy a druhý největší v ČR. Disponuje celkem 9 turbínami Vestas (každá o výkonu 2 MW).

22 Park větrných elektráren Horní Loděnice

23 Technická realizace ASRU

24 Napětí [kv] Jalový výkon [MVAr] Průběh napětí rozvodna Šternberk 0kV předepsaná podpora DS0kV pomocí ASRU Šternberk napětí 0 kv ,5 9 8, , ,5 6 5, :00:00 2:00:00 4:00:00 6:00:00 8:00:00 0:00:00 2:00:00 4:00:00 6:00:00 8:00:00 20:00:00 22:00:00 0:00:00-0

25 Jalový výkon [MVAr] Činný výkon [MW] Průběh výkonů větrná farma Horní Loděnice Průběh výkonů :00:00 2:00:00 4:00:00 6:00:00 8:00:00 0:00:00 2:00:00 4:00:00 6:00:00 8:00:00 20:00:00 22:00:00 0:00:00 0

26 Řízení jalového výkonu velké fotovoltaické elektrárny Ralsko Fotovoltaická elektrárna v bývalém vojenském újezdu Ralsko se nachází v zalesněném terénu a tak nemohlo být navrženo umístění v jedné souvislé lokalitě. Celkově se tedy elektrárna skládá z pěti samostatných částí: Mimoň Ra3, Ralsko Jih Ra2, Ralsko Jabloneček Raa, Ralsko Jabloneček Rab, a Ralsko Jabloneček Rac.

27 FVE Ralsko

28 Změna dodávky jalového výkonu

29 Průběh napětí 0kV

30 Okamžik výpadku části střídačů FVE ASRU FVE Průběh výkonů FVE

31 Poznámky na závěr

32 Některé problémy efektivní realizace a provozu Systému regulace U a Q DS 0kV Absence efektivní spolupráce transformátorů PS/0kV a ASRU DS,která se občas projevuje vzájemným přetahováním. Absence zapojení některých akčních členů (elektráren, tepláren a závodních elektráren) z organizačních důvodů (vzájemná nedohoda s PDS) a jejich přetahování s akčními členy ASRU. Absence zapojení některých OZE hlavně z technických důvodů a někdy i organizačních důvodů. Vzájemně nekompatibilní výpočty TRN PS a TRN DS, jejichž důsledkem jsou vyšší technické ztráty na transformátorech PS/0kV.

33 Podněty pro budoucí rozvoj Optimalizovat spolupráci regulačních systémů U a Q přenosové a distribučních soustav. Zapojení výroben v distribuční soustavě vn do regulace U a Q. Zapojování fotovoltaických elektráren a kompenzačních prostředků velkoodběratelů jako akčních členů regulace U a Q. Rozšíření regulačního rozsahu jalového výkonu využívaných akčních členů (technicky korektní rozšíření certifikovaných provozních diagramů).

34 Komplexní optimalizace toků jalového výkonu v soustavách

35 Děkuji za pozornost Ing. Richard Habrych, Ph.D. červen 203