Stavy nouze v distribuční soustavě Asociace energetických manažerů seminář 1908 Praha 24. 6. 2009 A.T. Kearney 45/13096 strana 1
Stav nouze v elektroenergetice Do roku 1995 řešení mimořádných stavů v elektrizační soustavě v kompetenci dispečerského řízení ČSED, později ÚD (regulační plán, vypínací plán, frekvenční plán) Stav nouze zaveden při novele energetické legislativy v roce 1994. Prováděcí vyhláška byla vydána v roce 1995. V současné době platí vyhláška z roku 2001 (jde o změnu vyhlášky z roku 1995 především z hlediska otevírání trhu) Budoucnost je připravena novela vyhlášky, ve které jsou zapracovány také zkušenosti z posledního desetiletí A.T. Kearney 45/13096 strana 2
Řešení mimořádných stavů v elektroenergetice do roku 1995 Opatření k řešení mimořádných stavů v elektrizační soustavě vyhlašoval ČSED, později ÚD (regulační plán, vypínací plán, frekvenční plán a v druhé polovině osmdesátých let tzv. dohody o snížení odběru). Dispečinky distribuční soustavy krajské a rajónní dispečinky realizovaly opatření telefonickým vyhlašováním příslušných regulačních stupňů a realizací vypínání podle vypínacího plánu. V posledním období platnosti: leden 1979 a leden 1985 byly využity regulační stupně a vypínací plán z důvodu nedostatku výkonu ve zdrojích ES. Příčinou byly silné mrazy pod minus 20 stupňů C v druhé polovině osmdesátých let byly několikrát využity tzv. dohody o snížení odběru telefonicky vyhlašovaly dispečinky distribuční soustavy. Příčinou byl krátkodobý nedostatek výkonu v ES. A.T. Kearney 45/13096 strana 3
Řešení mimořádných stavů v elektroenergetice po roce 1995 - Stav nouze v elektroenergetice V létě roku 1997 byl vyhlášen regionálními distributory Stav nouze v elektroenergetice v oblasti Moravy příčinou byly povodně v této oblasti a zaplavování zařízení distribuční soustavy (především transformovny a DTS) V létě roku 1998 byl vyhlášen regionálním distributorem Stav nouze v elektroenergetice v oblasti okresu Rychnov nad Kněžnou příčinou byly prudké povodně v oblasti, stržení částí vedení vn a nn a zaplavování některých DTS V létě roku 2002 byl vyhlášen regionálními distributory Stav nouze v elektroenergetice v části Čech (povodí Vltavy a Labe) příčiny byly stejné jako v létě 1997 na Moravě 3.1.2006 byl vyhlášen Stav nouze na části distribučního území E.ON příčinou bylo poškození distribučního zařízení v důsledku sněhové kalamity. A.T. Kearney 45/13096 strana 4
Řešení mimořádných stavů v elektroenergetice po roce 1995 - Stav nouze v elektroenergetice 25.7.2006 vyhlášen provozovatelem přenosové soustavy Stav nouze pro celé území ČR - příčiny byly mimo území ČR byly použity regulační stupně a HDO 19.1.2007 byl vyhlášen Stav nouze na distribučním území a E.ON příčinou byla rozsáhlá poškození distribučního zařízení vichřicí Kyrill 1.3.2008 byl vyhlášen Stav nouze na distribučním území a E.ON příčinou byla rozsáhlá poškození distribučního zařízení vichřicí Emma Mimořádný stav v elektroenergetice může být také vyvolán problémy v jiné energetické oblasti přerušení dodávek plynu z Ruska havárie důležité části plynovodu a přerušení dodávek plynu do části území ČR pád střechy elektrárny Opatovice a přerušení dodávek tepla pro města Hradec Králové, Pardubice a Chrudim v zimním období A.T. Kearney 45/13096 strana 5
Stav nouze 25.7.2006 v distribuční soustavě A.T. Kearney 45/13096 strana 6
Průběh 25.7.2006 z pohledu úseku Řízení sítí Okolo poledne Nárazy v sítích - změny napětí, frekvence, výpadky elektráren připojených do DS (Mělník TG9, TG10; Trmice TG1, TG4, TG5) i výpadky a odstavení některých elektráren připojených do PS a výpadky technologií u některých zákazníků citlivých na poklesy napětí, proudové nárazy a změny frekvence. Pokles frekvence pod 49,5 Hz (odepnutí ŠKO-ENERGO do ostrovního provozu, rozpadové místo nastaveno na 49,5 Hz), nedošlo však poklesu frekvence pod 49,0 Hz (nepůsobila frekvenční relé). 14,00 - úsek Řízení sítí vzhledem k vývoji situace a nedostatku informací vyhlásil stav předcházení stavu nouze v řízené oblasti 14,04 - telefonicky a elektronicky došla zpráva o vyhlášení stavu nouze a regulačních stupňů 2, 3, 4, 5 dispečinkem ČEPS s účinností od 14,00 hod. zároveň vyhlášeno rozhlasem 14,10 - zahájeno telefonické vyhlašování regulačních stupňů 2, 3 pracovišti operativy, do 15,30 oznámeno většině zákazníků, poslední zákazník v oblasti Morava informován v 18,11 (celkem je v regulačních stupních 2 a 3 zařazeno 498 zákazníků) 15,42 - pokyn ČEPS maximálně využít výrobu elektráren do DS, omezit spotřebu využitím HDO A.T. Kearney 45/13096 strana 7
Průběh 25.7.2006 z pohledu úseku Řízení sítí 16,00 - odpojeny spotřebiče ovládané HDO v regionech Západ, Sever, Východ a Morava 16,30 - odpojeny spotřebiče ovládané HDO v regionu Střed 18,00 - nabyly plné účinnosti regulační stupně 4 a 5 vyhlášené rozhlasem (omezit spotřebu do 4 hod. od vyhlášení) 18,00 - odvolány regulační stupně 4 a 5 20,25 - dispečink ČEPS dal souhlas k zapínání spotřebičů pomocí HDO dohodnuto od 21,30 21,30 - postupné připojování spotřebičů pomocí HDO rozložené do cca 1 hodiny 23,00 - odvolán stav nouze a odvolány regulační stupně 2 a 3, vyhlášen regulační stupeň 1 08,00 (26.7.2006) - odvolán regulační stupeň 1, vyhlášen Základní stupeň A.T. Kearney 45/13096 strana 8
Zatížení, zákazníků s měřením A a zákazníků s měřením B 5000,0 4500,0 4000,0 3500,0 3000,0 (MW) 2500,0 2000,0 25.7. 18.7. zak. A 25.7. zak. A 18.7. zak. B 25.7. zak. B 18.7. 1500,0 1000,0 500,0 0,0 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 A.T. Kearney 45/13096 strana 9
Předpoklad odregulovaných výkonů pomocí HDO 160 140 120 (MW) 100 80 60 Západ Sever Východ Střed Morava Celkem 40 20 0 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (hod) Zahájení odlehčení systémem HDO 15,26 až 16,25 hod. Ukončení odlehčení systémem HDO 21,30 až 23,00 hod. A.T. Kearney 45/13096 strana 10
Odlehčení 25.7.2006, zákazníků s měřením A a zákazníků s měřením B, vliv HDO 500,0 450,0 400,0 350,0 300,0 (MW) 250,0 vzhledem 18.7. vzhledem k 18.7. zak. A vzhledem k 18.7. zak. B vliv HDO 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 A.T. Kearney 45/13096 strana 11
Odběr Chemopetrol Litvínov ze soustavy 25.7.2006 (MW) Odběr Chemopetrol Litvínov ze soustavy 25.7.2006 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 běžný odběr 20,0 0,0 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 13:30 13:45 14:00 14:15 14:30 14:45 15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 A.T. Kearney 45/13096 strana 12
Odlehčení 25.7.2006, zákazníků s měřením A a zákazníků s měřením B a HDO korigováno podle rozdílu zatížení 25. a 18.7 v době mezi 6:00 a 11:00 450,0 400,0 350,0 vyhlášení regulačních stupňů 2, 3, 4, 5 na dispečink ČEZ Distribuce předáno 14:04 zrušení regulačních stupňů 2 a 3 300,0 250,0 pásmo zahájení snižování výkonu podle regulačních stupňů 2 a 3 200,0 150,0 bez zvýšeného odběru Chemopetrol Litvínov zak. A+B+HDO zak. A+HDO zak. A vzhledem k 18.7. vzhledem k 18.7. bez CHEZA vzhledem k 18.7. 100,0 50,0 0,0-50,0 od 18:00 snížení výkonu podle regulačních stupňů 4 a 5 18:00 zrušení regulačních stupňů 4 a 5-100,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A.T. Kearney 45/13096 strana 13
Možné využití regulačních stupňů Regulační plán ES ČR na období od 1.11.2005 do 30.11.2006 PI ČEPS 820 2 příl. 1 Hodnoty snížení odebíraného výkonu pro jednotlivé reg. stupně v MW STE (ČEZ Distr. Střed) ZČE (ČEZ Distr. Západ) SČE (ČEZ Distr. Sever) VČE (ČEZ Distr. Východ) SME (ČEZ Distr. Morava) CELKEM ČEZ Distribuce RS 2 4,920 10,600 31,869 15,357 0,000 62,746 RS 3 61,262 55,600 95,005 89,430 15,402 316,699 RS 4 56,175 54,100 62,499 63,512 27,814 264,100 RS 5 52,579 53,200 10,722 43,135 22,087 181,723 RS 2 + 3 66,182 66,200 126,874 104,787 15,402 379,445 RS 4 + 5 108,754 107,300 73,221 106,647 49,901 445,823 RS 2 + 3 + 4 + 5 174,936 173,500 200,095 211,434 65,303 825,268 A.T. Kearney 45/13096 strana 14
Předběžný předpoklad účinnosti regulačních opatření v regionu podle regulovaného výkonu Regulační stupně 2 a 3 200 210 MW z 379,445 MW 53 % Regulační stupně 4 a 5 30 60 MW z 445,823 MW 10 % Vypnutí spotřebičů pomocí HDO 130 150 MW Celkem 384 MW z 964 MW 40 % Celkem bez regulačních stupňů 4 a 5 345 MW z 519 MW 66 % V okamžiku nabytí plné účinnosti byly odvolány Použití po cca 20 leté přestávce Použití po zásadní změně energetické legislativy Použití v letním prázdninovém období dovolených A.T. Kearney 45/13096 strana 15
Předběžná účinnost regulačních opatření v regionu podle počtů zákazníků Region celkem odběratelů v regulaci vyhlášených nedostupných % západ 61 55 6 90,16 sever 125 64 61 51,20 střed 62 56 6 90,32 východ 122 95 27 77,87 morava 161 137 24 85,09 celkem 531 407 124 76,65 A.T. Kearney 45/13096 strana 16
Stav nouze 19. až 23.1.2007 v distribuční soustavě Kyrill A.T. Kearney 45/13096 strana 17
Kyrill [km/hod.] Rychlost větru na území ve dnech 18. - 21.1. 2007 (neobsahuje údaje z měřící stanice na Sněžce) 160 140 120 100 80 60 40 20 18.1. 0:00 18.1. 3:00 18.1. 6:00 18.1. 9:00 18.1. 12:00 18.1. 15:00 18.1. 18:00 18.1. 21:00 18.1. 24:00 19.1. 3:00 19.1. 6:00 19.1. 9:00 19.1. 12:00 19.1. 15:00 19.1. 18:00 19.1. 21:00 19.1. 24:00 20.1. 3:00 20.1. 6:00 20.1. 9:00 20.1: 12:00 20.1. 15:00 20.1. 18:00 20.1. 21:00 20.1. 24:00 21.1. 3:00 21.1. 6:00 21.1. 9:00 21.1: 12:00 21.1. 15:00 21.1. 18:00 21.1. 21:00 21.1. 24:00 0 Tabulka počtu poruch ve dnech 18. až 23.1.2007 Západ Sever Střed Východ Morava poruchy vvn 8 2 6 7 0 23 poruchy vn 234 153 452 309 72 1 220 poruchy nn 753 548 2 304 1 335 1 056 5 996 A.T. Kearney 45/13096 strana 18
Kyrill Zásobovaní zákazníci ve dnech 18. - 22. ledna 2007 zákazníci s přerušenou dodávkou elektřiny 3 500 000 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 A.T. Kearney 45/13096 strana 19 18.1. 15:00 18.1. 18:00 18.1. 21:00 18.1. 24:00 19.1. 3:00 19.1. 6:00 19.1. 9:00 19.1. 12:00 19.1. 15:00 19.1. 18:00 19.1. 21:00 19.1. 24:00 20.1. 3:00 20.1. 6:00 20.1. 9:00 20.1: 12:00 20.1. 15:00 20.1. 18:00 20.1. 21:00 20.1. 24:00 21.1. 3:00 21.1. 6:00 21.1. 9:00 21.1: 12:00 21.1. 15:00 21.1. 18:00 21.1. 21:00 21.1. 24:00 22.1. 3:00 22.1. 6:00 22.1. 9:00 22.1: 12:00 22.1. 15:00 22.1. 18:00 22.1. 21:00 22.1. 24:00
Kyrill Vyhlášení stavu nouze v elektroenergetice Území Datum Čas Plzeňský kraj 19. 1. 2007 7,00 Karlovarský kraj 19. 1. 2007 7,00 Ústecký kraj 19. 1. 2007 7,00 Liberecký kraj 19. 1. 2007 7,00 Středočeský kraj 19. 1. 2007 7,00 Královéhradecký kraj 19. 1. 2007 7,00 Pardubický kraj 19. 1. 2007 7,00 Kraj Vysočina okres Havlíčkův Brod Olomoucký kraj okresy Olomouc, Šumperk, Jeseník, Přerov 19. 1. 2007 7,00 19. 1. 2007 7,00 Moravskoslezský kraj 19. 1. 2007 7,00 Zlínský kraj okres Vsetín 19. 1. 2007 7,00 A.T. Kearney 45/13096 strana 20
Kyrill Odvolání stavu nouze v elektroenergetice Území Datum Čas Plzeňský kraj 23. 1. 2007 18,00 Karlovarský kraj 23. 1. 2007 18,00 Ústecký kraj 21. 1. 2007 21,00 Liberecký kraj 22. 1. 2007 21,00 Středočeský kraj 21. 1. 2007 21,00 Královéhradecký kraj 22. 1. 2007 21,00 Pardubický kraj 20. 1. 2007 18,00 Kraj Vysočina okres Havlíčkův Brod Olomoucký kraj okresy Olomouc, Šumperk, Jeseník, Přerov 20. 1. 2007 18,00 20. 1. 2007 18,00 Moravskoslezský kraj 20. 1. 2007 18,00 Zlínský kraj okres Vsetín 20. 1. 2007 18,00 A.T. Kearney 45/13096 strana 21
Stav nouze 25.7.2006 v distribuční soustavě Emma A.T. Kearney 45/13096 strana 22
Emma Přechod fronty s rychlostí větru přesahující 130 km/hod A.T. Kearney 45/13096 strana 23
Emma Tabulka počtu poruch způsobených přechodem fronty 1.3.2008 Západ Sever Střed Východ Morava poruchy vvn 4 12 17 14 3 50 poruchy vn 148 109 255 489 90 1 091 poruchy nn 373 382 638 688 503 2 584 Zásobování zákazníků během kalamity 3 500 000 3 000 000 zákazníci 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1.3.08 9:00 1.3.08 12:00 1.3.08 17:00 1.3.08 20:00 2.3.08 08:00 2.3.08 12:00 2.3.08 16:00 2.3.08 20:00 3.3.08 08:00 3.3.08 14:00 A.T. Kearney 45/13096 strana 24
Emma Vyhlášení stavu nouze v elektroenergetice Území Datum Čas Plzeňský kraj 1.3.2008 14,00 Karlovarský kraj 1.3.2008 14,00 Ústecký kraj - - Liberecký kraj 1.3.2008(pouze pro okres Semily) 14,00 Středočeský kraj - - Královéhradecký kraj 1.3.2008 14,00 Pardubický kraj 1.3.2008 14,00 Kraj Vysočina okres Havlíčkův Brod Olomoucký kraj okresy Olomouc, Šumperk, Jeseník, Přerov - - - - Moravskoslezský kraj - - Zlínský kraj okres Vsetín - - A.T. Kearney 45/13096 strana 25
Emma Odvolání stavu nouze v elektroenergetice Území Datum Čas Plzeňský kraj 2.3.2008 12,00 Karlovarský kraj 2.3.2008 12,00 Liberecký kraj 2.3.2008(pouze pro okres Semily) 12,00 Královéhradecký kraj mimo okresů Hradec Králové a Jičín Královéhradecký kraj okresy Hradec Králové a Jičín Pardubický kraj mimo okresu Chrudim Pardubický kraj Okres Chrudim 2.3.2008 22,00 10.3.2008 19,00 2.3.2008 22,00 7.3.2008 14,00 A.T. Kearney 45/13096 strana 26
Emma Porovnání Kyrill - Emma (počty zákazníků) 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 0 + 5 hod + 8 hod + 20 hod + 24 hod + 28 hod + 32 hod A.T. Kearney 45/13096 strana 27
Provozovatel distribuční soustavy a Stav nouze A.T. Kearney 45/13096 strana 28
Mimořádné stavy ES - do roku 1995 Provozovatel distribuční soustavy se na řešení mimořádných stavů ES podílel likvidací poruch v distribuční soustavě zařazováním zákazníků do regulačních stupňů telefonickým vyhlašováním některých regulačních stupňů později uzavíráním dohod o snižování odběru a telefonickým vyhlašováním snížení odběru podle těchto dohod sestavováním náplně vypínacího plánu a realizací vypnutí sestavováním náplně frekvenčního plánu a realizací osazení frekvenčních relé později v některých případech osazování lokálních frekvenčních relé především pro vytváření ostrovních provozů Opatření k řešení mimořádných stavů ES byla v tomto období zaměřena především na nedostatek výkonu ve zdrojích ES A.T. Kearney 45/13096 strana 29
Stav nouze v elektroenergetice od roku 1995 Novela energetické legislativy rozděluje zodpovědnost za řešení mimořádných stavů elektrizační soustavy mezi provozovatele přenosové soustavy a provozovatele distribuční soustavy Provozovatel přenosové soustavy vyhlašuje Stav nouze pro celé území ČR Provozovatel distribuční soustavy vyhlašuje Stav nouze pro celé nebo část území vymezeného licencí na distribuci Prováděcí vyhláška o stavech nouze z roku 1995 i její novela z roku 2001 vychází ze zkušeností předcházejících období, kdy největším problémem byl nedostatek výkonu ve zdrojích ES A.T. Kearney 45/13096 strana 30
Aktivní podíl distributora na řešení Stavu nouze v elektroenergetice Provozovatel distribuční soustavy se na řešení mimořádných stavů ES nadále podílí likvidací poruch v distribuční soustavě zařazováním zákazníků do regulačních stupňů telefonickým vyhlašováním některých regulačních stupňů sestavováním náplně vypínacího plánu a realizací vypnutí sestavováním náplně frekvenčního plánu a realizací osazení frekvenčních relé do regulačních stupňů jsou zařazováni všichni zákazníci (mimo úzkého okruhu výjimek) a regulační stupně je možno využít i pro řešení stavu nouze vyhlášeného provozovatelem distribuční soustavy provozovatel distribuční soustavy zpracovává plán rychlého snížení odebíraného výkonu pomocí vypínání skupin vybraných spotřebičů ovládaných pomocí HDO s ohledem na využití při stavech nouze na celém území ČR nebo jeho části A.T. Kearney 45/13096 strana 31
Aktivní podíl distributora na řešení Stavu nouze v elektroenergetice při přípravě nasazení nové generace inteligentních elektroměrů (AMM) připravit a ověřit využití schopnost těchto elektroměrů omezit odběr elektřiny na předem danou hodnotu (Grey out?). Připravit a ověřit podmínky pro rychlou odezvu omezení odběru předpoklad 90% v řádu jednotek minut. při přípravě vypínacího plánu uvažovat i možnost jeho využití pro řešení stavu nouze vyhlášeného provozovatelem distribuční soustavy využít nasazování lokálních frekvenčních relé pro aktivní vytváření ostrovních provozů a sladit přípravu náplně frekvenčního plánu s aktivním vytvářením ostrovních provozů při přípravě využití Smart Grids uvažovat i řešení mimořádných stavů v ES A.T. Kearney 45/13096 strana 32