Black out a distribuční soustava, ostrovní provozy v DS. Prezentace pro konferenci AEM Zdeněk Burdek

Transkript

1 Black out a distribuční soustava, ostrovní provozy v DS Prezentace pro konferenci AEM Zdeněk Burdek

2 Jedinečnost elektrické energie - EE V současnosti základní a nenahraditelný klíčový druh energie. Civilizace v moderním vyspělém pojetí je na ní zcela závislá (čím vyspělejší společnost, tím více). Je nezbytná rovněž pro zajištění dodávek ostatních nezbytných komodit a služeb - plyn, ropa, voda, služby komunikační, dopravní, řízení a logistika. Zásadním specifikem i základní podmínkou jejího využívání je zajištění neustálé rovnováhy mezi výrobou a spotřebou EE. Vzhledem k tomu, že zatím není znám způsob jek efektivně tuto energii skladovat ve větším množství je jediný použitelný způsob zajištění neustálého propojení všech zdrojů i spotřebičů prostřednictvím nadzemních, či podzemních elektrických vedení, transformoven a dalších přenosových, či distribučních zařízení

3 Rizika rozsáhlých výpadků zásobování el. energií Základní příčiny rozsáhlých výpadků v zásobování elektrickou energií mohou být Technické příčiny Narušení rovnováhy mezi výrobou a spotřebou, nepředvídané provozní události Poškození zařízení energetické infrastruktury Úmyslné, či v důsledku živelných událostí vedení, rozvodny

4 Obrana před rozsáhlými výpadky v zásobování EE - Zajištění fyzické bezpečnosti zařízení před úmyslným poškozením (rozvodny- smysluplnost je diskutabilní, vedení důsledné zajištění je v plné míře nereálné). - Nalezení způsobu efektivního skladování EE v dostatečném množství zatím stále ve stadiu vývoje. - Snížení závislosti velkých oblastí na několika málo centrálních velkých zdrojích EE zajištění schopnosti ES fungovat v případě potřeby v menších nezávislých celcích ostrovních provozech.

5

6 Co je to ostrovní provoz? Ostrovním provozem je míněna zcela galvanicky oddělená samostatná část DS pracující nezávisle na okolí. Podmínkou je existence vhodných vlastních zdrojů v ostrovní oblasti s odpovídajícími regulačními schopnostmi. 1 Ostrovní provozy omezené pouze na výrobny samotné, pro udržení se na vl. spotřebě. 2 Ostrovní provozy, kdy výrobna napájí část připojené DS do doby synchronizace s propojenou DS (někdy i spontánní nežádoucí, nově nutno analyzovat roli decentrální výroby). 3 Ostrovní provozy jako služba pro obnovení provozu DS start ze tmy. Při provádění spínání mezi ostrovem a jinou částí DS jde o fázování. Základními úkoly je udržení výkonové rovnováhy mezi výrobou a spotřebou a regulace P, Q a U v ostrovní části ES na potřebné úrovni.

7 Využití ostrovních provozů typu AVO AVO Aktivně Vyčleněná Oblast distribuční soustavy vvn, případně vn. Řešení zásadních systémových poruch velkého rozsahu nedostatku výkonu v ES. Za normálního stavu pracuje oblast jako propojená ES! Velmi náročný projekt s množstvím vazeb a souvislostí. (způsob a podmínky vytvoření, vazba na systém frekvenčního odlehčování ČR) Působením AVO vznikne stabilní část distribuční soustavy, ve které je zachována elektřiny na zdrojích a zajištěna dodávka elektřiny spotřebitelům. Aktivně vyčleněnou oblast lze udržet v provozu i při rozpadu okolní sítě (blackout) a tato je pak základem obnovy provozu celé ES a tím i dodávky elektřiny spotřebitelům (postupné připojování výroben a odběrů k ostrovní oblasti).

8 Schématické znázornění ostrovních provozů Náhodně vzniklý ostrov připojeno k ES AVO připojeno k ES a dodávka na vlastní spotřebu odstavena odpojena (ochranou nebo SAFO) odpojeno ochranou (odstaveno) odpojeno v rámci AVO

9 Životní fáze ostrovního provozu 1. Oddělení od ostatní části ES Nejkritičtější část, nutno stanovit jasná pravidla, kritéria, technickou podporu. Úzká spolupráce útvarů řízení sítí ČEPS, PDS, PLDS a ostatních účastníků ES ČR. Náhrada výkonu SAFO vyčleňované oblasti odpovídajícím výkonem SAFO v oblastech nezahrnutých do SAFO (V propojené ES může k větší odchylce f dojít opravdu jen v případě zásadního a rozsáhlého narušení výkonové rovnováhy) 2. Samostatný provoz ostrova Zajištění výkonové rovnováhy P ( řízení regulace f) Zajištění odpovídajícího napětí U ( řízení regulace Q) Fungování frekvenčního odlehčování v rámci ostrova AVO Působení a aktivace HDO 3. Zpětné propojení s ostatní částí ES

10 Postup prací na realizaci projektu AVO 1. Teoretické rozpracování, principy, způsob vyčlenění ostrova, pilotní projekt, výběr vhodných oblastí pro provoz AVO. 2. Realizace pilotního projektu AVO. 3. Ověření funkčnosti navrženého řešení, testování, praktické analýzy (funkční zkoušky?), vyhodnocení zkušeností. 4. Legislativní a ekonomické ošetření zákon, vyhlášky,směrnice, ekonomická motivace, financování 5. Rutinní realizace ostrovů vhodného rozsahu ve vhodných místech.

11 Stanovení výběr vhodných oblastí pro provoz AVO 1. Odpovídající skladba odběrů. 2. Odpovídající typ a kvalita zdrojů. (od roku 2010 zohlednění počtu a typu OZE a další decentrální výroby!) 3. Existence vhodných hraničních míst. 4. Rozsah co největší, (ne však více, než je z pohledu technickým možností provozu ostrova možné. V současnosti vlivem decentrální výroby prověřit rovněž možnost provozování malých ostrůvků až budoucího výskytu soběstačných jednotlivých odběrů) Důsledky blackoutu jsou vážnější ve velkých aglomeracích s vysokou koncentrací obyvatelstva.

12 Stanovení způsobu vyčleňování realizace AVO 1. Kritérium nalezení optimálních podmínek pro vznik ostrova ve vazbě na činnosti PS (sladit činnost AVO s frekvenčními plány PPS a PDS z pohledu času a velikosti vyčlenění oblasti). 2. Vhodný okamžik vytvoření dříve, než bude příliš pozdě, ale ne předčasně. 3. Bilance oblasti - výpočet aktuálního stavu, vhodný okamžitý mírný přebytek výkonu v dané oblasti, požadavek ČEPS oblast musí být deficitní. 4. Působení dispečerské služby ruční blokování funkce vydělovacího relé.

13 Komunikace a spolupráce při provozování AVO 1. Aktivně vydělená ostrovní oblast musí vzniknout předem definovaným způsobem při spolupůsobení a součinnosti jak dispečerského personálu, tak především automatizovaných technických prostředků na úrovních PS a DS. 2. Nutná rovněž spolupráce s ostatními účastníky v rámci dispečerského řízení ES ČR provozovatelé LDS, technické dispečinky výrobců. 3. Nastavení pravidel pro řízení zdrojů decentrální výroby v případech vytváření AVO a zajištění patřičné komunikace komunikace s provozovateli těchto zdrojů. 4. Odpovídající komunikace s orgány krizového řízení státu, IZS.

14 Děkuji Vám za pozornost Kontakt: