Elektrizační soustava



Podobné dokumenty
Elektrizační soustava

Elektrizační soustava

Model trhu s podpůrnými službami v prostředí Matlab/Simulink

Regulace frekvence a napětí

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. únor 2015

Elektrizační soustava, trh s elektřinou, subjekty na trhu

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY

Elektrizační soustava ČR

ROČNÍ ZPRÁVA O PROVOZU ES ČR 2013

MS UTILITIES & SERVICES a.s.

Veolia Pr myslové služby R, a.s.

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍCH DISTRIBUČNÍCH SOUSTAV

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. leden 2015

Krizové plánování průmyslového podniku při rozsáhlém výpadku elektřiny

Měsíční zpráva o provozu ES ČR

Roční zpráva o provozu ES ČR

VYHLÁŠKA ze dne 18. března 2010 o dispečerském řízení elektrizační soustavy a o předávání údajů pro dispečerské řízení

Týdenní hodnocení provozu ES ČR

Kvalita dodávek elektrické energie

Měsíční zpráva o provozu ES ČR

Dispečerské řízení přenosové soustavy ČEPS, a.s.

AKTUÁLNÍ PROBLÉMY V OBLASTI PLÁNOVÁNÍ A ROZVOJE SÍTÍ VLIV DECENTRALIZACE ZDROJŮ ELEKTRICKÉ ENERGIE. 10. června 2016 Ing. Václav Kropáček, Ph.D.

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Integrace OZE do ES ČR

AH-ENERGY, s.r.o. Výkaz dodržování standardů kvality dodávek elektřiny a souvisejících služeb LDS

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. listopad 2014

ERÚ, 2011 Všechna práva vyhrazena

CENY A TARIFY V ODVĚTVÍ ELEKTROENERGETIKY V ROCE 2007

FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ DISERTAČNÍ PRÁCE

Seznam výkazů a termíny pro jejich předkládání

Roční zpráva o provozu ES ČR

Regulace frekvence a napětí v ES 2016 PPE

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. červenec 2014

Seznam výkazů a termíny pro jejich předkládání

Regulace cen E.ON Distribuce, a.s

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. prosinec 2014

Podpůrné služby a obstarávání regulační energie

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

REŽIMY PROVOZU ES ČR. prosinec Zpracoval : ČEPS, a.s. sekce Dispečerské řízení ČEPS, a.s. sekce Energetický obchod

Organizace trhů a odvětví pohledem manažerů ČEPS, a.s., provozovatel přenosové soustavy ČR Miroslav Vrba

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

Regulace cen E.ON Distribuce, a.s

Přenosová soustava, aktuální stav v ČR i ostatních státech.

Měsíční hodnocení provozu ES ČR a služeb PS

Model MAGMA (Market and Generation Modeling and Analysis)

Plán rozvoje přenosové soustavy České republiky

Vývoj bilance elektřiny od roku 1990

Mimořádné stavy v ES - Blackouty

262/2015 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 1. října o regulačním výkaznictví

Týdenní hodnocení provozu ES ČR

Komentář k roční zprávě o provozu ES ČR za rok 2011

Ostrovní provoz BlackOut

Týdenní hodnocení provozu ES ČR

REGISTR PRÁVNÍCH PŘEDPISŮ OBLAST: ENERGETIKA

Vypínací, frekvenční a regulační plán, vazby a význam pro PPS ČEPS, a.s.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Ústav elektroenergetiky. ZKRÁCENÁ VERZE DISERTAČNÍ PRÁCE k získání akademického titulu Doktor (Ph.D.

Energetický regulační

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY. Zásobování teplem Vsetín a.s. Dotazníky pro registrované údaje

Dopad OZE na provoz distribučních sítí. E.ON Česká republika, s.r.o.

Týdenní hodnocení provozu ES ČR

Předběžné regulované ceny 2012

ENERGIE PRO BUDOUCNOST IX Doprava elektrické energie v souvislostech Přenosová soustava ČR a její rozvojový plán a Energetika vs.

Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 1. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

Elektroenergetika 1. Přenosová a distribuční soustava

Souhrnná zpráva ČEPS, a.s., za 1. čtvrtletí 2015

Podpora výroby elektřiny z OZE, KVET a DZ. Rostislav Krejcar

přednáška č. 1 Elektrárny A1M15ENY Ing. Jan Špetlík, Ph.D. Obecný přehled Legislativa Schéma vyvedení výkonu Obecné požadavky na VS

Česká fotovoltaická konference 2008

Energetický regulační

Síťové aspekty integrace OZE. Energie pro budoucnost XVII, Amper 2016 BVV, Brno,

Souhrnná zpráva ČEPS, a.s., za leden září 2015

Tisková zpráva. ERÚ: Mírný pokles regulovaných cen elektřiny pro příští rok

Rozvoj výrobných kapacít skupiny ČEZ. Karol Balog, ČEZ Slovensko SLOVENERGY október 2006

Regionální provozovatelé distribučních soustav (RPDS)

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍCH DISTRIBUČNÍCH SOUSTAV

Stav ASEK, změny energetických zákonů, principy surovinové politiky

přednáška č. 1 Elektrárny B1M15ENY Obecný přehled Legislativa Schéma vyvedení výkonu Obecné požadavky na VS Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Zajištění dodávky elektřiny pro hlavní město Prahu při mimořádných stavech

Spolehlivost Dnes a Zítra

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ DISTRIBUČNÍCH SOUSTAV PRAVIDLA PRO PARALELNÍ PROVOZ ZDROJŮ SE SÍTÍ PROVOZOVATELE DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY

Vliv OZE na bilanční rovnováhu ES ČR. Josef Fantík

Měsíční hodnocení provozu ES ČR a služeb PS

Čistá výroba a čistá spotřeba elektřiny

Obnovitelné zdroje z pohledu provozovatele přenosové soustavy

v distribuční soustavě

Tabulka 1 SOUHRNNÁ ZPRÁVA O DOSAŽENÉ ÚROVNI KVALITY DISTRIBUCE ELEKTŘINY A SOUVISEJÍCÍCH SLUŽEB. Stránka 1

Předběžné regulované ceny v elektroenergetice 2014

Problematika integrace OZE do sítí z pohledu ERÚ. Roman Polák & Zdeněk Peták Energetický regulační úřad

M ě s í č n í h o d n o c e n í. p r o v o z u E S Č R a s l u ž e b PS. v č e r v e n c i

Výrobní přiměřenost české elektroenergetiky

Spolehlivost dodávek elektrické energie

Zpráva o stavu energetiky České republiky:

Představení ERÚ a jeho činnost při uplatňování regulace v sektoru elektroenergetiky. Martin Kašák Energetický regulační úřad

Kodex PS Certifikace PpS

Obecně platné předpisy zpracované a předložené Ministerstvem průmyslu a obchodu ke schválení nebo jím vydané po r stav k 1. 2.

Strategie ERÚ pro rok 2013 a příprava na IV regulační období

Vývoj na trhu s elektřinou v roce 2013

Dispečerské řízení. Jiří Helbich, senior specialista oddělení Rozvoj dispečerského řízení VEDEME ELEKTŘINU NEJVYŠŠÍHO NAPĚTÍ

ASPI - stav k do částky 37/2003 Sb. a 18/2003 Sb.m.s. - Obsah a text 458/2000 Sb. - poslední stav textu nabývá účinnost až od 1. 1.

Transkript:

Elektrizační soustava A2B13PEL 2014 PEL 1

Elektrizační soustava elektrizační soustava vzájemně propojený soubor zařízení pro výrobu, přenos, transformaci a distribuci elektřiny, včetně elektrických přípojek a přímých vedení, a systémů měřicí, ochranné, řídicí, zabezpečovací, informační a telekomunikační techniky přenosová soustava (PS) uzlová síť zvn, vvn (ČR: 400, 220, 110 kv) páteřní, rozvedení výkonu z velkých elektráren po celém území ČR součást mezinárodního propojení, napájí DS distribuční soustava (DS) okružní a paprsková síť vvn, vn, nn (ČR: 110, 35, 22, 10, 6, 3, 0,4 kv) rozvod elektřiny ke konečným spotřebitelům regionální a lokální distribuční soustavy jmenovité napětí T sdružené mezi fázemi 1 2 U ef u t dt efektivní hodnota T 0 U1 I vyšší napětí snižuje ztráty v sítích transformace 2 2 P RI U neskladovatelnost elektrické energie 2 I1 potřeba regulace či jiné formy akumulace (mechanická, chemická, tepelná) 2014 PEL 2

Typy rozvodů paprskový průběžný okružní [zdroj: tzb-info.cz] 2014 PEL 3

Typy rozvodů mřížový (uzlový) [zdroj: tzb-info.cz] 2014 PEL 4

Přenosová soustava [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 5

Přenosová soustava PS představuje subsystém elektrizační soustavy ČR, který propojuje všechny významné subjekty v soustavě a zajišťuje rozhodující podíl zahraniční spolupráce. Jedná se o přirozený monopol (jediná licence ERÚ). Provozovatel přenosové soustavy (PPS) ČEPS, a.s. zajišťuje přenos elektřiny, provoz, údržbu a rozvoj přenosové soustavy, dispečerské řízení elektrizační soustavy ČR v reálném čase. odpovídá za bezpečný a spolehlivý provoz PS a za její údržbu, obnovu a rozvoj včetně jejích mezisystémových propojení poskytuje přenosové služby pro uživatele přenosové soustavy zajišťuje řízení toků elektřiny v PS při respektování přenosů elektřiny mezi propojenými soustavami ostatních států a ve spolupráci s provozovateli distribučních soustav zprostředkovává i zajišťuje systémové služby podmiňující bezpečný a spolehlivý provoz ES ČR Technicky řídí systémové služby, jako je regulace výkonu a kmitočtu, regulace napětí a jalového výkonu a řídí potřebné výkonové rezervy. Jako systémovou službu dále zpracovává a testuje plán obrany PS proti šíření poruch a plán obnovy elektrizační soustavy po rozsáhlých systémových poruchách. 2014 PEL 6

Přenosová soustava Dispečerská služba na 2 pracovištích (Praha, Ostrava) zajištění okamžité rovnováhy mezi výrobou a spotřebou elektřiny v ES ČR při respektování sjednaných plánů výměn elektřiny s provozovateli sousedních ES řízení toků v ES ve spolupráci s PDS, výrobci a zahraničními PPS optimalizaci napěťových poměrů v PS realizaci plánovaných vypínání prvků ES dálkové ovládání ve stanicích PS řešení havarijních stavů v PS Soustava 400 a 220 kv v ČR je koncipována tak, aby v splňovala kritérium (N - 1). Přísnější požadavky jsou kladené na zapojení jaderných elektráren. Schopnost soustavy udržet dovolené parametry chodu po výpadku jednoho prvku (vedení, transformátor, elektrárenský blok ap.), přičemž může dojít ke krátkodobému lokálnímu omezení výroby nebo spotřeby. 2014 PEL 7

Přenosová soustava 5503 km vedení 110 kv až 400 kv kompenzační tlumivky 1346 MVAr transformační vazby 400/220 kv Hradec Z (500 MVA) Čechy střed (500 MVA) Sokolnice (500 MVA) Prosenice (500 MVA) transformace PS/110 kv 220/110 kv 200 MVA 400/110 kv 250, 350 MVA do budoucna 350 MVA autotransformátory [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 8

Rozvoj PS [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 9

Distribuční soustava DS je vzájemně propojený soubor vedení a zařízení 110 kv a nižších sloužící k zajištění distribuce elektřiny na vymezeném území ČR, včetně systémů měřicí, ochranné, řídicí, zabezpečovací, informační a telekomunikační techniky včetně elektrických přípojek ve vlastnictví PDS. DS je zřizována a provozována ve veřejném zájmu. Provozovatel distribuční soustavy (PDS) je fyzická či právnická osoba, která je držitelem licence na distribuci elektřiny. odpovídá za její bezpečný a spolehlivý provoz způsobem přiměřeným ochraně životního prostředí a za její rozvoj bezpečně a hospodárně zásobuje odběratele elektřinou v požadovaném množství a kvalitě v daném čase poskytuje distribuční služby uvnitř i vně soustavy provozovatele DS zajišťuje systémové a podpůrné služby na úrovni DS Provozovatel regionální distribuční soustavy (3) DS je přímo připojena k přenosové soustavě Provozovatel lokální distribuční soustavy (LDS) (cca 300) DS není přímo připojena k přenosové soustavě na částech vyjmutých z vymezeného území provozovatele regionální DS 2014 PEL 10

Distribuční společnosti [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 11

Praha 2014 PEL 12

Výroba elektrické energie přeměna primární energie chemická (fosilní paliva, biomasa), jaderná, mechanická (voda, vítr), sluneční výroba centralizovaná relativně malý počet zdrojů o velkém výkonu nízká cena za 1 kw instalovaného výkonu negativní dopad výpadku velkého zdroje na síť přeprava elektřiny na velké vzdálenosti znamená větší ztráty rozptýlená výpadek marginálně neovlivňuje kvalitu elektrické energie v síti elektřina je vyráběna v místě spotřeby, odpadají přenosové ztráty neodpovídá historické koncepci distribučních soustav možné problémy s připojitelností (napětí, přetížení, zpětné vlivy) elektrárny systémové zapojení do systémů regulace P/f, U/Q nepredikovatelné (OZE) 2014 PEL 13

Struktura instalovaného výkonu v ČR 31. 8. 2014 ES ČR parní el. (PE) 10 862 MW 51,7 % paroplynové el. (PPE) 518 MW 2,5 % plynové a spalovací el. (PSE) 758 MW 3,6 % vodní el. (VE) 1 085 MW 5,2 % přečerpávací vodní el. (PVE) 1 171 MW 5,6 % jaderné el. (JE) 4 290 MW 20,4 % větrné (VTE) 269 MW 1,3 % fotovoltaické (FVE) 2 061 MW 9,8 % CELKEM 21 014 MW 100,0 % pozn.: PE: ČU, HU, biomasa, ostatní plynná a pevná paliva PPE, PSE: ZP, bioplyn, biomasa PE, JE, PPE, PSE: tepelné oběhy, účinnost 30 45 % (KVET vyšší) napětí generátorů (měničů) zvyšováno přes TRF do PS, DS 2014 PEL 14

Vývoj instalovaného výkonu [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 15

Struktura instalovaného výkonu [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 16

Bilance elektrické energie - terminologie spotřeba = zatížení výkon na přečerpání v PVE výroba elektřiny brutto = celková výroba elektřiny na svorkách generátorů výroba elektřiny netto = výroba elektřiny brutto vlastní spotřeba na výrobu elektřiny saldo bilanční suma zahraničních výměn elektrické energie. Je to rozdíl mezi celkovým dovozem elektřiny a celkovým vývozem elektřiny. Kladná hodnota představuje převahu dovozu elektřiny nad vývozem a záporná převahu vývozu nad dovozem. spotřeba elektřiny brutto = výroba elektřiny brutto celkem + saldo ES ČR spotřeba elektřiny netto = (výroba elektřiny brutto celkem + saldo ES ČR) (vlastní spotřeba na výrobu elektřiny + ztráty v sítích + spotřeba na přečerpání v PVE) 2014 PEL 17

Roční bilance elektřiny (2013) výroba elektřiny brutto VS využití Pn PE 44 738 GWh 51,4 % 9,3 % 47 % PPE + PSE 5 272 GWh 6,1 % 4,8 % 47 % VE 3 762 GWh 4,3 % 0,8 % 19 % JE 30 745 GWh 35,3 % 5,7 % 82 % VTE 478 GWh 0,5 % 0,9 % 20 % FVE 2 070 GWh 2,4 % 0,9 % 11 % celkem 87 065 GWh 100,0 % roční bilance tuzemská spotřeba netto 58 656 GWh 67,4 % čerpání v PVE 1 217 GWh 1,4 % ztráty v sítích 4 098 GWh 4,7 % (v PS 791 GWh 0,9 %) vlastní spotřeba na výrobu 6 207 GWh 7,1 % export import 16 887 GWh 19,4 % výroba brutto 87 065 GWh 100,0 % výroba brutto v KVET 8 636 GWh, VS 7,6 % 2014 PEL 18

Instalovaný výkon a energie 2013 60 Instalovaný výkon a energie 2013 50 40 30 20 10 0 PE PPE+PSE VE+PVE JE VTE FVE Pn (%) W (%) [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 19

OZE [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 20

OZE (FVE + VTE) [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 21

Vývoj výroby a spotřeby 2014 PEL [zdroj: ERÚ] 22

Vývoj výroby a spotřeby P (GWh) 100 000 80 000 výroba brutto spotřeba netto saldo 60 000 40 000 20 000 0 1985 1990 1995 2000 2005 2010 rok -20 000 2014 PEL 23

Vývoj spotřeby [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 24

Vývoj výroby brutto [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 25

Vývoj výroby brutto [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 26

Vývoj exportu a importu [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 27

Spotřeba (2012) průměrná brutto spotřeba (MW) v pracovních dnech [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 28

Spotřeba týdenní brutto spotřeba (GWh) bez přečerpání v PVE [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 29

Týdenní spotřeba září 2014 [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 30

Denní diagram zatížení 30. 11. 2014 (neděle) [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 31

Denní diagram zatížení 17. 9. 2014 (středa) [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 32

DDZ ve dnech s ročními extrémy (2013) roční maximum: 10 352 MW dne 22. 1. 2013 v 17:00 roční minimum: 4 428 MW dne 14. 7. 2013 v 6:00 [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 33

Hodnoty v PS (2012, 2013) spotřeba brutto - okamžité hodinové hodnoty roční maximum: 10 325 MW dne 22. 1. 2013 v 17:00 roční minimum: 4 428 MW dne 14. 7. 2013 v 6:00 Spotřeba brutto je definována (historicky) jako: výroba ± saldo - čerpání. kmitočet - 1 minutové hodnoty roční maximum: 50,136 Hz dne 7. 2. 2012 v 1:50 roční minimum: 49,852 Hz dne 17. 1. 2012 v 23:02 Kmitočet je celosystémový parametr propojených soustav ENTSO-E. Dopad na jeho hodnoty mají zejména velké poruchy v přenosových soustavách. odchylka salda ACE - 1 minutové hodnoty roční maximum: 691 MW dne 7. 2. 2012 v 0:02 roční minimum: - 998 MW dne 21. 9. 2012 v 9:29 ACE (Area Control Error) je vypočítáváno ze skutečné odchylky salda předávaných výkonů korigované na odchylku kmitočtu. Kladné odchylky ACE (neplánovaný import) souvisejí většinou s výpadky výroby velkých bloků, záporné odchylky (neplánovaný export) souvisejí zejména s odstavováním čerpání PVE. 2014 PEL 34

Čára trvání zatížení (2013) [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 35

Frekvence v ES [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 36

Frekvence v ES [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 37

Regulační odchylka (ACE) [zdroj: ČEPS] 2014 PEL 38

Kvalita elektřiny v PS ukazatele nepřetržitosti dle vyhlášky č. 540/2005 Sb. průměrná doba trvání 1 přerušení přenosu elektřiny (min) nedodaná elektrická energie (MWh) 2013 4 přerušení, celkem 113 min [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 39

Kvalita elektřiny v DS ukazatele nepřetržitosti dle vyhlášky č. 540/2005 Sb. SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) průměrný počet přerušení distribuce elektřiny u zákazníků SAIDI (System Average Interruption Duration Index) průměrná souhrnná doba trvání přerušení distribuce elektřiny u zákazníků CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index) průměrná doba trvání jednoho přerušení distribuce elektřiny u zákazníků (= SAIDI / SAIFI) [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 40

Kvalita elektřiny v DS [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 41

Profil DS [zdroj: ERÚ] 2014 PEL 42

Mezinárodní propojení ES výhody možnost udržování menších výkonových záloh, zvláště pro primární regulaci jednodušší a méně provozně náročné řešení provozních stavů bezprostředně po výpadcích elektrárenských bloků výskyt menších odchylek frekvence a tedy vyšší kvalita dodávané elektrické energie možnost havarijní výpomoci mezi soustavami zvýšení spolehlivosti, jednodušší řešení poruchových stavů a menší náchylnost k jejich výskytu optimalizace využití instalovaných kapacit, účast na mezinárodním obchodě s elektrickou energií povinnosti každé synchronně propojené soustavy systém primární a sekundární regulace spolehlivostní kritérium N-1 minimalizace jalových toků po mezistátních vedení systém frekvenčního odlehčování min. 2 přenosová vedení mezi soustavami s dostatečnou kapacitou plán obrany proti šíření poruch a plán obnovy po poruše typu black-out 2014 PEL 43

ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for Electricity (od r. 2009) 41 PPS z 34 evropských zemí 380 TWh výměny mezi členskými PPS 532 milionů spotřebitelů 952 GW instalovaný výkon 3 320 TWh spotřeba 305 000 km přenosových linek = UCTE + NORDEL + BALTSO + ATSOI + UKTSOA + ETSO UCTE (ENTSO-E RGCE = Regional Group Continental Europe) od r. 1951 jeden z nejrozsáhlejších synchronně pracujících elektrických systémů na světě decentralizované řízení podle technických pravidel, bez supercentra 2014 PEL [zdroj: ENTSO-E] 44

ENTSO-E 2014 PEL [zdroj: ENTSO-E] 45

ENTSO-E výroba (2013) 2014 PEL [zdroj: ENTSO-E] 46

ENTSO-E výroba (2013) 2014 PEL [zdroj: ENTSO-E] 47

Fyzikální toky mezi v rámci ENTSO-E (2013) 2014 PEL 48 [zdroj: ENTSO-E]

Stejnosměrná propojení v Evropě 2014 PEL 49

Přeshraniční toky (2013) 2014 PEL [zdroj: ČEPS] 50

událost 19.2.2011, oscilace uvnitř systému Frekvence ENTSO-E CE 2014 PEL 51 [zdroj: ENTSO-E]

Regulace činného výkonu a frekvence Neskladovatelnost elektřiny jeden ze základních problémů zajištění plynulé dodávky elektrické energie výroba musí probíhat v době, kdy se uskutečňuje spotřeba (V každý časový okamžik musí být v ES udržována rovnováha mezi výrobou a spotřebou energie.) Sv (t) = Ss (t) + Sz (t) + Sa (t) Určující je bilance činného výkonu, která se promítá do změny kmitočtu. Prvky ES jsou konstruovány pro provoz při jmenovitém kmitočtu 50 Hz. Regulace P-f je globální na úrovni propojených soustav. Regulace P vybraných elektráren. ENTSO-E CE: výkonové číslo cca 16000 20000 MW/Hz Význam udržení f Pokles frekvence může vyvolat vibrační namáhání na lopatkách NT dílů parních turbín nedovolený provoz elektráren. Konstantní otáčky motorů (AM) jsou důležité pro spolehlivý provoz elektráren, který silně závisí na funkčnosti pomocných technologických okruhů palivo, napájecí a chladicí voda, vzduch pro spalování (čerpadla, ventilátory při poklesu f ztrácejí výkon) Frekvence slouží pro časové značky řady zařízení a systémů vyžadující synchronní čas (důležité je regulovat nejen f, ale také její integrál). 2014 PEL 52

statické charakteristiky Regulace činného výkonu a frekvence 2014 PEL 53

Regulace napětí a jalových výkonů V elektrizační soustavě platí silná závislost mezi jalovým výkonem a napětím. Û f ẐÎ RP XQ 3U f XP RQ j 3U f IND KAP Hlavními cíli regulace U a Q jsou Snížení technických ztrát v provozované distribuční soustavě a dalších nákladů provozního a investičního charakteru. nižší napětí vyšší proud vyšší napětí izolační systémy Zajištění kvality dodávky elektřiny odběratelům (stabilita napětí). Další důležitou fyzikální vlastností je lokální charakter napětí. Prakticky to znamená, že napětí může být v každém uzlu soustavy jiné. Regulátor napětí a jalových výkonů je možné implementovat decentralizovaným způsobem, kdy každý uzel soustavy s možností změny dodávky jalového výkonu má vlastní regulátor. Stručně řečeno, změnou dodávky jalového výkonu do uzlu soustavy se dosáhne změny napětí v tomto uzlu a uzlech elektricky blízkých. 2014 PEL 54

Regulace napětí a jalových výkonů Tato změna napětí závisí nejen na velikosti změny dodávky jalového výkonu, ale také na aktuálním zapojení daného uzlu. V této souvislosti se mluví o tzv. elektrické tvrdosti uzlu (KQ), což je množství Q potřebné ke změně napětí o 1 kv v daném uzlu. Velikost KQ se liší s ohledem na napěťovou hladinu pro různé uzly stejné napěťové hladiny podle různé skladby zatížení v jednotlivých uzlech Skladbou zatížení se rozumí poměrné části zatížení ohmického, induktivního a kapacitního charakteru. Napětí v uzlech PS se má pohybovat uvnitř povoleného rozsahu : 400 kv ± 5 %, 220 kv ± 10 % a 110 kv ± 10 % 2014 PEL 55

Regulace napětí a jalových výkonů Pilotní uzly v ČR 8 x 400 kv, 2 x 220 kv citlivost cca 40 MVAr/kV na 400 kv, 25-30 MVAr/kV na 220 kv 2014 PEL 56

Regulace napětí a jalových výkonů Způsoby regulace Q generátorů, tlumivky, přepínače odboček TRF (pod zatížením 110/vn; bez zatížení vn/nn) 2014 PEL 57

Systémové služby (SyS) = služby zajišťující kvalitu, bezpečnost a spolehlivost dodávky elektřiny z ES definovány v Kodexu přenosové soustavy (i požadavky ENTSO-E RGCE) udržování kvality elektřiny udržování výkonové rovnováhy v reálném čase obnovení provozu dispečerské řízení technicko-organizační prostředky pro zajištění SyS udržování výkonové zálohy pro primární regulaci frekvence (PR) sekundární regulace frekvence a předávaných výkonů (SR) terciární regulace výkonu využití dispečerské zálohy sekundární regulace napětí (ASRU) terciární regulace napětí zajištění stability přenosu obnovování provozu po úplném nebo částečném rozpadu soustavy (ztrátě napájení) zajištění kvality napěťové sinusovky 2014 PEL 58

Systémové služby jsou zajišťovány jednak prostředky PS a jednak prostřednictvím jednotlivých uživatelů PS, kteří poskytují PpS pro zajištění SyS obstarává PPS podpůrné služby dvěma způsoby: nákupem od zdrojů těchto služeb v ES ČR i v okolních soustavách vlastními prostředky (regulace Q, obrana proti šíření poruch) každý odběratel platí regulovanou cenu za SyS (Kč/MWh) podle sazeb ERÚ 2014: 119,25 Kč/MWh (bez DPH) 2014 PEL 59

Podpůrné služby = služby nutné k provozování ES a pro zajištění kvality a spolehlivosti dodávky el., tj. k zajištění systémových služeb Požadavky na PpS: měřitelnost se stanovenými kvantitativními parametry a způsobem měření garantovaná dostupnost služby během denního, týdenního a ročního cyklu s možností vyžádat si inspekci certifikovatelnost stanovený způsob prokazování schopnosti poskytnout služby pomocí periodických testů možnost průběžné kontroly poskytování Každý nový zdroj nad 30 MW musí poskytovat PpS (dle EZ). 2014 PEL 60

Podpůrné služby Primární regulace f bloku (PR) Sekundární regulace P bloku (SR) Minutová záloha (MZt) Rychle startující 15-ti minutová záloha (QS15) Snížení výkonu (SV30) Sekundární regulace U/Q (SRUQ) Schopnost ostrovního provozu (OP) Schopnost startu ze tmy (BS) Kromě podpůrných služeb obstarávaných v ES ČR využívá ČEPS pro systémovou službu Udržování výkonové rovnováhy v reálném čase dále: regulační energii obstaranou na domácím trhu v ČR regulační energii obstaranou na vyrovnávacím trhu regulační energie ze zahraničí formou operativní dodávky elektřiny ze zahraničí a do zahraničí na úrovni PS havarijní výpomoc ze synchronně propojených PS dodávka negarantované regulační energie ze zahraničí dodávka garantované regulační energie ze zahraničí dodávka regulační energie ze zahraničí v rámci spolupráce na úrovni PPS 2014 PEL 61

SyS Primární regulace Na úrovni propojených soustav RGCE jsou PR a SR základní systémové služby Požadavek na PR vychází z návrhové výpadku zdroje 3000 MW, který nesmí způsobit pokles frekvence o více než 200 mhz (cílem je zastavení růstu odchylky frekvence) Předepsaná hodnota PR v ES odpovídá podílu vyrobené el. energie dané ES k součtu celkové vyrobené el. energie všech propojených soustav za uplynulý rok na ES ČR připadá cca 84 MW i v okamžiku výpadku zdroje zapojeného v PR hodnota se zvyšuje o největší jednotkový rozsah zapojené PR (10 MW) splnění spolehlivostního kritéria n-1 PR musí vyregulovat odchylku do 30 s po výpadku PR funguje autonomně v regulačních oblastech (daná sumární záloha a statika) generátory zapojené do PR reagují pouze na změnu f nezávisle na dalších vlivech Automatická SyS na úrovni RGCE založená na principu solidarity při narušení rovnováhy mezi výrobou a spotřebou se na vyrovnání odchylky podílejí všechny zdroje propojených soustav, které jsou do systému PR frekvence zapojeny (ostatní regulují na původní výkon) až do doby, kdy soustava, v níž regulační odchylka (ACE) vznikla, tuto odchylku zreguluje 2014 PEL 62

SyS Primární regulace Rychlost aktivování primární regulační rezervy [zdroj: ENTSO-E] 2014 PEL 63

SyS Sekundární regulace f a salda předávaných výkonů Centrálně koordinovaná SyS na úrovni ES ČR, zajišťovaná PPS Cílem je udržovat saldo předávaných výkonů s propojenými soustavami na sjednané hodnotě (ACE = 0) a frekvenci na jmenovité hodnotě Výše odvozena od max. denní brutto spotřeby a velikosti instalovaného výkonu největšího bloku v soustavě Zajišťuje automatický sekundární regulátor frekvence a předávaných výkonů na dispečinku PS prostřednictvím terminálů elektráren a hraničních rozvoden regulační odchylka je rozdělena na všechny zdroje poskytující SR v poměru šířek pásem pro SR odchylka musí být vyregulována do 15 min od svého vzniku do SR se počítá jakýkoliv výkon dostupný do 15 min - točivá záloha, rychle startující studená záloha (VE, PVE, PSE), havarijní výpomoc ze zahraniční soustavy V rámci RGCE je založena na principu neintervence vzniklou odchylku dorovná pouze soustava (reg. oblast), v níž odchylka vznikla vyregulováním odchylky dojde k obnově PR zálohy tj. návrat primárních regulátorů turbín na střed regulačního pásma a frekvence na 50 Hz ACE = P + K* f (MW) 2014 PEL 64

SyS Regulace napětí Lokální služba udržování zadaného U v pilotním uzlu PS (DS) prostřednictvím prvků PS (DS) hladinové regulace transformátorů, tlumivky, synchronní kompenzátory, řízení výroby jalové energie ve zdrojích Terciární regulace napětí koordinuje zadaná napětí v pilotních uzlech pro bezpečný a ekonomický provoz ES jako celku, dispečink PPS Sekundární regulace napětí (ASRU) automaticky udržuje zadané napětí v pilotním uzlu přenosové soustavy. Zadané napětí je určeno terciární regulací napětí. automatický regulátor napětí (ARN) + skupinový regulátor Q (rozděluje na bloky) ARN v elektrárně ARN v rozvodně skupinový regulátor Q v elektrárně sekundární regulátor Q také v rozvodně 2014 PEL 65

Frekvenční odlehčování Omezení regulace zdrojů při poklesu f výkon lze rychle zvýšit jen do výše točivé rezervy omezení rychlosti zvýšení výkonu kvůli tepelnému namáhání v turbíně cca 10 % P n zvýšit rychle, pak cca 2 % P n / min rychlost nárůstu tlaku v kotli (a v turbíně) omezena procesem generování tepelného výkonu z paliva časové konstanty v regulátorech ES ČR 4 stupně odlehčování v rozvodnách 110 kv a 22 kv celkem 50 % zatížení 66

Děkuji za pozornost. Ing. Jan Švec, Ph.D. ČVUT v Praze, FEL Katedra elektroenergetiky Technická 2, 166 27 Praha 6 jan.svec@fel.cvut.cz 2014 PEL 67