Spolehlivost Dnes a Zítra Eduard Janeček Evropské centrum excelence NTIS ZČU Plzeň http://www.ntis.zcu.cz/cs/spoluprace/p1 e pokrocilemetody diagnostiky a spolehlivosti predevsimenergetickych systemu a jejich implementace
REFERENCE AREVA NP GmbH Erlangen ( GT KUES, KUES, DIROM WIND, ADAM ) 2
REFERENCE ŠKODA POWER (RAMS, BTT) 3
REFERENCE ČEPS (SESYS, PRSO) ZČE (INVYS) 4
Spolehlivost bilancí ES ČR součást SYSTÉMU ENTSO E Spolehlivost systémových služeb (bilančních) Spolehlivost přenosových služeb (síťových) Odchylky bilanční: Area Control Error: ČEPS Včera Nekompenzované ACE Odchylky síťové : LF (toky P) Disbalance: Včera spotřeba, výpadky Zítra distribuovaná výroba Nové JE + distribuovaná výroba SYSTÉMOVÉ ŘEŠENÍ! Smart Grid? 5
Ukázka ACE, ACEo (kompenzované,nekompenzované) odchylky a regulace. 15 nekompenzovaná odc hylka kom penzovaná odc hylka sekundární regulace (SR) terciální regulace (R Z 3 ) 1 rychle startující záloha reg.z áloha realiz ovaná v č ase nad 3 m inut (RZN >3 ) [MW] data reprezentující kolís ání spotř eb y data reprezentující výpadky bloků 5-2 12: 18: : cas [hodiny] 6
Dekompozice ACEo (nekompenzovaná odchylka) k typům PpS 6 4 2 pomalá složka, TR 6 ACEo [MW] -2 4-4 6 : 7 : 8 : 9 : 1 : 1 1 : 12: cas [hod] 6 [MW] 2 4 2 rychlá složka, SR -2 [MW] -4 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: cas [hod] -2-4 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 6 cas [hod] 4 [MW] 2 výpadky, QS -2-4 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: cas [hod] 7
Počet hodin v roce vztahujících se k velikosti ACEo (nekompenzovaná odchylka) s granularitou 2 MW v letech 26 až 212 Pásmo kolísání spotřeby Pásmo s výpadky bloků 8
Počet hodin v roce s odchylkou ACEo (nekompenzovaná) po výpadku ETE a pravděpodobnosti výpadků bloků Počet hodin ACEo v 1-ní až 4-té hodině po výpadku ETE (28-211) Pravděpodobnosti výpadků velkých bloků (ETE1, ETE2, EMĚ3, relevantních bloků 2MW a jejich kombinací) 1.9.8.7.6.5.4.3.2.1 5 1 15 2 25 vykon 9
Veřejná data ČEPS, ilustrace vlivu FvE, neplánované přetoky 5 Herz do TenneT a PSE do APG 1
Veřejná data ČEPS, ilustrace vlivu FvE, vysoké hodnoty PpS i ze zahraničí (25.7., bez relevantního výpadku) 11
Veřejná data ČEPS, ilustrace vlivu FvE, propad výroby FvE dne 25.7 12
Data ČEPS, ilustrace vlivu FvE, změna se projevila relevantně (bez reakce obchodu i výroby) v ACEo 13
Veřejná data ČEPS, ilustrace vlivu FvE, změna osvitu z 13,7 hodin na 1,5 hodin následného dne 14
Predikce osvitu pro lokalitu Praha, na den 25.7.212, pro časy 9, 11, 13, 15 hod Predikce osvitu v % Praha 25.7.212 Čas predikce 22.7.12 8: pro hodinu 9h 11h 13h 15h 1% 22.7.12 22: 1% 1% 26,6% 39,7% 23.7.12 8: 97,4% 1% 1% 1% 23.7.12 22: 1% 1% 1% 1% 24.7.12 8: 39% 91% 49,7% 78,4% 24.7.12 22: % % % % zdroj veřejný : http://www.yr.no/soek/soek.aspx?sted=praha 15
Dvouměsíční statistika vlivu kolísavé složky FvE v dopoledních hodinách. 4 35 Sm erodatna odchylka od dennich diagram u ACEo (kladna), obdobi = unor - brezen 211 21 3 25 [MW] 2 15 1 5 : 6: 12: 18: : den 16
Model komponenty distribuovaná výroba a spotřeba v sítích nn, vn a modely přetoků Distribuované zdroje: FvE, VtE, Biomasa, Model má 3 komponenty: Chování ve stavu, doby setrvání ve stavu, přechody mezi stavy Neměřená spotřeba: TDD spotřeby a TDDsměrodatné odchylky spotřeby přiřazené k MOO a MOP sazbám a roční práce každého MO. Normovaný výkon FvE ( stupeň pokrytí), model přechodu, model setrvání pokryti pokryti 1 pokryti 2 5 5 5.5 1.5 1.5 1 pokryti 3 pokryti 4 pokryti 5 Četnost 5 5 5.5 1.5 1.5 1 pokryti 6 pokryti 7 pokryti 8 5 5 5.5 1.5 1.5 1 P/P jasno 17
Výpočetní a predikční model pro řízení (Smart Grid) nn sítě s MOO a MOP (maloodběr) Data z TIS (topologie včetně zapojení a odběratele sazba a spotřeba) Meteodata pro model FVE Model FVE Výpočty Normalizované OTE TDD TDD směrodatných odchylek odběru Model odběru Měření v síti 18
Testovací nn síť s vysokou výrobou FvE vůči spotřebě. 19
Výpočty toků výkonů na trafu testovací sítě bez využití měření (pouze s modelem a daty o osvitu (pokrytí)). 1 8 6 Činný výkon trafostanice obec počítaný měření kvantil 2,5% kvantil 97,5% Výkon odebíraný ze sítě [kw ] 4 2-2 -4-6 -8-1 4/7 4/8 4/9 4/1 4/11 4/12 4/13 4/14 4/15 4/16 4/17 4/18 čas 2
VIZE SPOLEHLIVOST BILANČNÍ 225. Zúčtovací interval odchylky: 15 min (snížení potřeb SR vlivem střihu hodin ) Hlavní akumulace: boilery přepínatelné elektro/teplo s měřenou teplotou předávanou do SG Základ JE 5 MW jede z důvodů efektivity a realizovatelnosti termínů palivové kampaně Scénář a) Spolehlivost bilanční 225 v čase nízké spotřeby a vývozu (bez odběru tepla). Uhelné bloky ( všechny v kogeneraci) nejedou Struktura poskytování regulací: PR primární regulace - JE SR automatická regulace - plynové turbíny MZ 5 přečerpávací elektrárny, v polední špičce OZE ( -MZ5 čerpání) -MZ >5 SG (Smard Grid) s komponentami distribuovaná výroba a spotřeba s akumulací (el -> teplá voda u MO) Scénář b) Spolehlivost bilanční 225 v čase vyšší spotřeby a odběru tepla PR,SR automatická regulace kogenerační turbíny +MZ >5 kogenerační turbíny a SG akumulace ( teplo/el -> teplá voda) 21