Elektrizační soustava



Podobné dokumenty
Elektrizační soustava

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. leden 2015

P EDMLUVA. Pravidla provozování lokální distribu ní soustavy Precheza, a.s. Strana 2

VYHLÁŠKA Č. 51 ze dne 17. února 2006 o podmínkách připojení k elektrizační soustavě

Havarijní plán. pro provozovatele lokální distribuční soustavy ŽĎAS, a.s. Adresa : ŽĎAS, a.s. Strojírenská Žďár nad Sázavou IČO:

Přehled právních předpisů ve vztahu k energetice

51/2006 Sb. ze dne 17. února o podmínkách připojení k elektrizační soustavě

Podpora výroby elektřiny z biomasy a bioplynu (z pohledu ERÚ) Petr Kusý Odbor elektroenergetiky Energetický regulační úřad

NOVÉ OBCHODNÍ P ÍLE ITOSTI A VYU ITÍ NET METERINGU

Souhrnná zpráva ČEPS, a.s., za 1. pololetí 2014

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

ZÁKON ze dne 28. listopadu 2000

TISKOVÁ ZPRÁVA. Rozvoj větrných elektráren v ČR vyvolá miliardové náklady

ODBORNÝ ENERGETICKÝ SEMINÁŘ

Cenové rozhodnutí ERÚ č. 12/2005 ze dne 30. listopadu 2005, o cenách plynů

Elektrizační soustava

N á v r h VYHLÁŠKA. č. /2015 Sb. o podmínkách připojení k elektrizační soustavě

PARLAMENT ČESKÉ REPUBLIKY Poslanecká sněmovna 2009 V. volební období. Vládní návrh. na vydání. zákona

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Základní ustanovení. změněno s účinností od poznámka vyhláškou č. 289/2013 Sb a) mezi přepravní soustavou a

MMEE cv Stanovení množství obchodovatelného zboží mezi zákazníkem a dodavatelem

Ceník dodávky elektrické energie Pražské plynárenské, a. s. Produkt FLEXI - Elektřina, platný od do

Poznámky k realizaci projektu RESPO-

Rozdílová tabulka návrhu předpisu ČR s legislativou ES V. Ustanovení Obsah Celex č. Ustanovení

PODMÍNKY DISTRIBUCE ELEKTŘINY v LOKÁLNÍ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ ŽELEZNICE (LDSž)

VÝROBNY ELEKTŘINY - PŘIPOJENÍ NA SÍŤ ČEZ Distribuce, a. s.

CENY A TARIFY V ODVĚTVÍ ELEKTROENERGETIKY V ROCE 2007

Teplárna České Budějovice, a.s. Představenstvo společnosti

Vzorový příklad Energetický model (zelená louka)

Pracovní seminář CZAEE AKTUALIZACE STÁTNÍ ENERGETICKÉ KONCEPCE NOVÁ PŘÍLEŽITOST PRO TEPLÁRNY Hotel Yasmin 8. prosince 2009

Závěrkový list č. EL (pro burzovní obchody se silovou elektřinou v rámci sdružených služeb dodávky elektřiny)

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY. Forum Liberec s.r.o.

Název veřejné zakázky: Dodávka elektrické energie z vysokého napětí a zemního plynu pro zařízení Fakultní nemocnice Hradec Králové - rok 2011

Energetické vzdělávání. prof. Ing. Ingrid Šenitková, CSc.

PRAVIDLA PROVOZOVÁNÍ LOKÁLNÍ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY. DALKIA INDUSTRY CZ, a.s. PŘÍLOHA 4

Obytná budova musí z hlediska elektrických rozvodů splňovat požadavky na:

Prioritní osa 3 - Účinné nakládání energií

348/2005 Sb. ZÁKON ČÁST PRVNÍ

Jak je rozdělen trh s elektrickou energií

Příloha č. 3 VÝKONOVÉ UKAZATELE

Napájení požárně bezpečnostních zařízení a vypínání elektrické energie při požárech a mimořádných událostech. Ing. Karel Zajíček

Regulace cen tepelné energie. Ing. René Neděla Energetický regulační úřad

Společné stanovisko Energetického regulačního úřadu a Státní energetické inspekce

Kontrolní seznam evropského spotřebitele energie

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

Ceník č. 1/2015 za distribuci zemního plynu

Distribuce. Ing. Lucie Vokáčov

Program rovného zacházení provozovatele distribuční soustavy Pražská plynárenská Distribuce, a.s., člen koncernu Pražská plynárenská, a.s.

Veřejné připomínky k cenovému rozhodnutí, kterým se stanovují regulované ceny související s dodávkou elektřiny

Měsíční zpráva o provozu ES ČR. únor 2015

České vysoké učení technické v Praze. Fakulta elektrotechnická

Implementace směrnice 2012/27/EU o energetické účinnosti v podmínkách ČR

(1) Pro elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů energie platí tyto výkupní ceny a zelené bonusy a určené podmínky:

269/2015 Sb. VYHLÁŠKA

OPATŘENÍ OBECNÉ POVAHY o vydání Územního plánu Černouček

Prostorové regulátory s tříbodovým výstupem a jejich aplikace

3. TELEMATIKA A PODNIKOVÉ ŘÍDÍCÍ SYSTÉMY

Komentované Cenové rozhodnutí Energetického regulačního úřadu č. 9/2004 ze dne 20. října 2004, k cenám tepelné energie

6600 Odbor správy majetku

Problematika napájení vybraných požárně bezpečnostních zařízení - elektrické požární signalizace a nouzového osvětlení

Práce pod nap tím na elektrickém za ízení nízkého a vysokého nap tí. Mgr. Marek Jelínek ISŠ Sokolnice

D DOKUMENTACE PROVOZNÍCH SOUBOR DVZ VYVEDENÍ ELEKTRICKÉHO VÝKONU TECHNICKÁ ZPRÁVA

Pravidla o poskytování a rozúčtování plnění nezbytných při užívání bytových a nebytových jednotek v domech s byty.

Rekonstrukce zdroje tepla - využití OZE, realizace úspor energie v areálu budov MŠ Rudoltice

ELEKTROENERGETIKA JAKO STRATEGICKÝ SYSTÉM M A VZDĚLÁVÁNÍ. WORKSHOP konaný 25. února 2013

VYUŽITÍ DISPEĆINKU PRO SNIŽOVÁNÍ ZTRÁT VODY

Pravidla pro sestavování regulačních výkazů číslo 22 pro držitele licence na distribuci plynu

Cenové rozhodnutí Energetického regulačního úřadu č. 5/2007 ze dne 17. září 2007, k cenám tepelné energie

Sada nástrojů pro technická opatření pro použití partnerstvím SPIN. Hydraulické nastavení topných systémů

Regulace elektrárenského bloku

Název veřejné zakázky: Sdružené služby dodávky zemního plynu pro Mikroregion Střední Haná na rok 2013

Obalové hospodářství

MINAS INNOVATION PARK

Rozsah a obsah projektové dokumentace pro provádění stavby

D. ZKUŠEBNÍ OTÁZKY PRO ENERGETICKÉ SPECIALISTY OPRÁVNĚNÉ K PROVÁDĚNÍ KONTROL KLIMATIZAČNÍCH SYSTÉMŮ

S 182/ /03 V Brně dne 19. prosince 2003

PRAVIDLA VYPOŘÁDACÍHO SYSTÉMU PRAVIDLA ZÚČTOVÁNÍ PXE

Soupis provedených prací elektro

Kritéria zelených veřejných zakázek v EU pro zdravotnětechnické armatury

D. Dokumentace stavebního objektu

3 Požadavky na odorizaci. (2) U výroben biometanu připojených k distribuční

Průkaz energetické náročnosti budovy podle vyhlášky 148/2007 Sb.

Model trhu s podpůrnými službami v prostředí Matlab/Simulink

Pilotní projekt - ochrana proti

NÁHRADA ZASTARALÝCH ROTAČNÍCH A STATICKÝCH STŘÍDAČŮ

Instal a a l c a e c e O ZE E v e v eř e e ř jnýc ý h c h b udová v c á h Jiř Ji í í K al a i l n i a

Malé vodní elektrárny

PŘÍLOHY SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY

ZÁKLADNÍ URBANISTICKÁ KONCEPCE A JEJÍ REGULACE...

PROGRAM TEPELNÁ OCHRANA OBJEKTŮ

3. Výzva programu NZÚ pro Rodinné domy

A. VŠEOBECNÉ PODMÍNKY. Úvodní ustanovení

5. HODNOCENÍ EKONOMICKY VYUŽITELNÝCH ÚSPOR

ČESKÁ NUKLEÁRNÍ SPOLEČNOST, PRAHA SEK ČR. Návrh státní energetické koncepce ČR do r ČASTÁ PAPIERNIČKA,

- 1 - Návrh. ZÁKON ze dne 2004, o elektronických komunikacích a o změně dalších zákonů (zákon o elektronických komunikacích)

ROZKLIKÁVACÍ ROZPOČET - ONLINE ZVEŘEJŇOVÁNÍ EKONOMICKÝCH DAT ÚŘADU

Specifikace předmětu plnění veřejné zakázky: Poskytování mobilních hlasových a datových služeb pro potřeby Města Uherské Hradiště

ÚŘAD PRO OCHRANU HOSPODÁŘSKÉ SOUTĚŽE ROZHODNUTÍ

CENÍK SLUŽBA ETHERNET. Účinnost od Ceny uvedeny bez i s 20% DPH 1. PODMÍNKY

Transkript:

Elektrizační soustava A2B13PEL 2015 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) 2015 PEL 2

Typy rozvodů paprskový průběžný okružní [zdroj: tzb-info.cz] 2015 PEL 3

Typy rozvodů mřížový (uzlový) [zdroj: tzb-info.cz] 2015 PEL 4

Přenosová soustava [zdroj: ČEPS] 2015 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. 2015 PEL 6

Přenosová soustava Dispečerská služba (Praha - Bohdalec) 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. 2015 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] 2015 PEL 8

Rozvoj PS [zdroj: ČEPS] 2015 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 (4) 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 2015 PEL 10

Distribuční společnosti [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 11

Distribuční společnosti [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 12

Praha 2015 PEL 13

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) 2015 PEL 14

Struktura instalovaného výkonu v ČR 31. 8. 2015 ES ČR parní el. (PE) 10 758 MW 49,3 % paroplynové el. (PPE) 1 363 MW 6,2 % plynové a spalovací el. (PSE) 850 MW 3,9 % vodní el. (VE) 1 076 MW 4,9 % přečerpávací vodní el. (PVE) 1 171 MW 5,4 % jaderné el. (JE) 4 290 MW 19,6 % větrné (VTE) 277 MW 1,3 % fotovoltaické (FVE) 2 058 MW 9,4 % CELKEM 21 843 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 2015 PEL 15

Vývoj instalovaného výkonu [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 16

Struktura instalovaného výkonu [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 17

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) 2015 PEL 18

Roční bilance elektřiny (2014) výroba elektřiny brutto VS využití Pn PE 44 419 GWh 51,7 % 9,3 % 47 % PPE 2 205 GWh 2,6 % 0,7 % 11 % PSE 3 494 GWh 4,1 % 6,6 % 21 % VE 1 909 GWh 2,3 % 0,9 % 10 % PVE 1 052 GWh 1,2 % 1,5 % 2 % JE 30 325 GWh 35,2 % 5,6 % 81 % VTE 477 GWh 0,6 % 1,7 % 20 % FVE 2 122 GWh 2,5 % 0,8 % 12 % celkem 86 003 GWh 100,0 % roční bilance tuzemská spotřeba netto 58 295 GWh 67,8 % čerpání v PVE 1 363 GWh 1,6 % ztráty v sítích 3 847 GWh 4,5 % (v PS 831 GWh 0,9 %) vlastní spotřeba na výrobu 6 117 GWh 7,1 % export import 16 300 GWh 19,0 % výroba brutto 86 003 GWh 100,0 % výroba brutto v KVET 12 830 GWh 2015 PEL 19

Instalovaný výkon a energie 2014 60 Instalovaný výkon a energie 2014 50 40 30 20 10 0 PE PPE PSE VE PVE JE VTE FVE Pn (%) W (%) [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 20

OZE [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 21

OZE (FVE + VTE) [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 22

Vývoj výroby a spotřeby 2015 PEL [zdroj: ERÚ] 23

Vývoj spotřeby [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 24

Vývoj výroby brutto [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 25

Vývoj výroby brutto [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 26

Vývoj exportu a importu [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 27

Spotřeba (2012) průměrná brutto spotřeba (MW) v pracovních dnech [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 28

Zatížení PS (2014) [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 29

Spotřeba týdenní brutto spotřeba (GWh) bez přečerpání v PVE [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 30

Týdenní spotřeba říjen 2015 [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 31

Denní diagram zatížení 30. 11. 2014 (neděle) [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 32

Denní diagram zatížení 17. 9. 2014 (středa) [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 33

DDZ ve dnech s ročními extrémy (2014) roční maximum: 10 861 MW dne 10. 12. 2014 v 16:00 roční minimum: 4 837 MW dne 10. 8. 2014 v 5:00 [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 34

Hodnoty v PS (2014) spotřeba brutto - okamžité hodinové hodnoty roční maximum: 10 964 MW dne 10. 12. 2014 v 16:37 roční minimum: 4 700 MW dne 10. 8. 2014 v 4:52 Spotřeba brutto je definována (historicky) jako: výroba ± saldo - čerpání. kmitočet - 1 minutové hodnoty roční maximum: 50,128 Hz dne 23. 10. 2014 v 20:54 roční minimum: 49,869 Hz dne 10. 9. 2014 v 20:02 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: 1042 MW dne 2. 10. 2014 v 20:40 roční minimum: - 943 MW dne 9. 12. 2014 v 6:00 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. 2015 PEL 35

Čára trvání zatížení (2014) [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 36

Frekvence v ES [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 37

Frekvence v ES [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 38

Regulační odchylka (ACE) [zdroj: ČEPS] 2015 PEL 39

Kvalita elektřiny v PS ukazatele nepřetržitosti dle vyhlášky č. 540/2005 Sb. průměrná doba trvání 1 přerušení přenosu elektřiny (min) nedodaná elektrická energie (MWh) (přes PS 63430 GWh v roce 2014) 2015 PEL [zdroj: ERÚ] 40

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) důležitý profil DS (kabelizace, způsob zapojení, hustota odběru, geografické podmínky, počet zákazníků) 2015 PEL [zdroj: ERÚ] 41

Kvalita elektřiny v DS [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 42

Profil DS [zdroj: ERÚ] 2015 PEL 43

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 2015 PEL 44

Mezinárodní propojení ES v Evropě 2015 PEL 45

ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for Electricity (od r. 2009) 41 PPS z 34 evropských zemí 424 TWh výměny mezi členskými PPS 532 milionů spotřebitelů 1 024 GW instalovaný výkon 3 174 TWh spotřeba 313 000 km přenosových linek = UCTE + NORDEL + BALTSO + ATSOI + UKTSOA + ETSO 5 synchronních oblastí a 2 izolované systémy (Island, Kypr) propojeny DC vedením 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 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 46

ENTSO-E 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 47

ENTSO-E mezinárodní propojení 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 48

ENTSO-E spotřeba vlivy meteorologické ekonomické účinnost 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 49

ENTSO-E výroba 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 50

ENTSO-E výroba (2013) 2015 PEL [zdroj: ENTSO-E] 51

ENTSO-E exporty a importy (2014) 2015 PEL 52 [zdroj: ENTSO-E]

ENTSO-E exporty a importy (2014) 2015 PEL 53 [zdroj: ENTSO-E]

Přeshraniční toky (2014) 2015 PEL [zdroj: ČEPS] 54

událost 19.2.2011, oscilace uvnitř systému Frekvence ENTSO-E CE 2015 PEL 55 [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). 2015 PEL 56

statické charakteristiky Regulace činného výkonu a frekvence 2015 PEL 57

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. 2015 PEL 58

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 % 2015 PEL 59

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 2015 PEL 60

Regulace napětí a jalových výkonů Způsoby regulace Q generátorů, tlumivky, přepínače odboček TRF (pod zatížením 110/vn; bez zatížení vn/nn) 2015 PEL 61

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 2015 PEL 62

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 2015: 105,27 Kč/MWh (bez DPH) 2015 PEL 63

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). 2015 PEL 64

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 2015 PEL 65

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 2015 PEL 66

SyS Primární regulace Rychlost aktivování primární regulační rezervy [zdroj: ENTSO-E] 2015 PEL 67

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) 2015 PEL 68

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 2015 PEL 69

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 2015 PEL 70

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 2015 PEL 71