Nagyfeszültségű távvezetékek termikus terhelhetőségének dinamikus meghatározása az okos hálózat eszközeivel

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Nagyfeszültségű távvezetékek termikus terhelhetőségének dinamikus meghatározása az okos hálózat eszközeivel"

Dóra Dudásné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Nagyfeszültségű távvezetékek termikus terhelhetőségének dinamikus meghatározása az okos hálózat eszközeivel Okos hálózat, okos mérés konferencia március 21. Tárczy Péter Energin Kft.

2 Miért aktuális? Betáplálási és fogyasztási súlypontok távolsága Gyors, illetve nehezen kiszámítható piaci hatások Létesítési korlátok (nyomvonal, költség) Öregedő hálózat Üzemzavarok Kalifornia ( , ) Olaszország (2003) 2

3 Áttekintés 1. A termikus terhelhetőség 2. A dinamikus terhelhetőség 3. Módszerek, eszközök 5. Ajánlás 3

4 Fő megállapítások A termikus terhelhetőség közvetlenül nem mérhető, de kiszámítható. A számításhoz kifinomult hőmérsékleti modellre van szükség. Jogi, üzembiztossági és gazdaságossági korlátokat kell figyelembe venni. A távvezeték komplex felülvizsgálata szükséges. 4

5 Fő megállapítások A dinamikus terhelhetőség alkalmazása érdemben növeli az átviteli kapacitást. Költséghatékony és gyors eljárás. Az átlagos hőmérséklet ismerete meghatározó jelentőségű. 5

6 Fő megállapítások Számos mérési módszer létezik. Az adatok mérése csak az első lépés egy hatékony rendszer kiépítésében. 6

7 Fő megállapítások Jogi és műszaki szabályozás szükséges Együttműködés a fejlesztésben Áramszolgáltatók és MAVIR MEH Szakmai együttműködés a megvalósításban hálózattervezők üzemirányítók üzemeltetők távvezeték-tervezők 7

8 1. A termikus terhelhetőség A termikus terhelhetőség 8

9 1. A termikus terhelhetőség A sodrony hőmérséklete 9

10 1. A termikus terhelhetőség Létesítmény termikus terhelhetősége A termikus terhelhetőség az az áram, ami mellett a létesítmény üzemeltetése jogszerű (biztonsági távolság) üzembiztos (áramvezető szerelvények) gazdaságos (sodrony anyagszerkezet) 10

11 1. A termikus terhelhetőség Feltételezett környezeti értékek, pl. T körny. =30 C, P nap =1000 W/m2, v szél =1 m/s A sodrony terhelhetősége Sodrony anyagjellemzők Max. megengedett tartós hőmérséklet Max. megengedett tartós áramterhelés 11

12 1. A termikus terhelhetőség Feltételezett környezeti értékek, pl. T körny. =30 C, P nap =1000 W/m2, v szél =1 m/s A távvezeték terhelhetősége Sodrony anyagjellemzők Max. megengedett tartós hőmérséklet Max. megengedett tartós áramterhelés Min. előírt távolság (max. megengedett belógás) 12

13 1. A termikus terhelhetőség Belőgás (m) Jogszerűség: a sodrony belógása 16.5 Belógás a hőmérséklet függvényében (500/65 ACSR, 400 m, 80N/mm2) Hőmérséklet ΔT = 10 C Hőmérséklet ( C ) Belógás Δ b = cm 13

14 1. A termikus terhelhetőség Üzembiztosság: szerelvények 14

15 1. A termikus terhelhetőség Gazdaságosság: sodrony Hőmérséklet(C) /65 ACSR sodrony Szakítószilárdság (%) Hőmérséklet óra terhelés 1000 óra terhelés Áram (A) 84 15

16 1. A termikus terhelhetőség Mérhető-e a termikus terhelhetőség? Terhelő áram SCADA Távvezetéki és időjárási paraméterek Helyszíni mérések Termikus terhelhetőség??? Számítás 16

17 1. A termikus terhelhetőség Következtetések-1 A termikus terhelhetőség közvetlenül nem mérhető, de kiszámítható. A számításhoz kifinomult hőmérsékleti modellre van szükség. Jogi, üzembiztossági és gazdaságossági korlátokat kell figyelembe venni. A távvezeték komplex felülvizsgálata szükséges. 17

18 2. A dinamikus terhelhetőség A dinamikus terhelhetőség 18

19 1. A termikus terhelhetőség Feltételezett környezeti értékek, pl. T körny. =30 C, P nap =1000 W/m2, v szél =1 m/s A távvezeték terhelhetősége Sodrony anyagjellemzők Max. megengedett tartós hőmérséklet Max. megengedett tartós áramterhelés Min. előírt távolság (max. megengedett belógás) Feltételezés helyett pontosabb értékek Tartós helyett átmenetileg megengedhető áramterhelés Jogi korlát 19

20 2. A dinamikus terhelhetőség Mi a célja? A távvezeték terhelhetőségének növelése (a diszpécser terhelésének csökkentése mellett). Kimutatni a többlet-kapacitást (ha van). Elkerülni a túl korai (felesleges) kikapcsolásokat. Előrejelzést adni, amiben csak lehet. Jelezni, ha tényleges gond van. 20

21 2. A dinamikus terhelhetőség Milyen előnnyel jár? Üzemzavarok, ill. felesleges kikapcsolások megelőzése. Erőmű / import menetrendi korlátozások csökkentése. Néhány hónap alatt kiépíthető. Rugalmasság (áttelepíthető). 21

22 2. A dinamikus terhelhetőség Mibe kerül? USA példa: USD / távvezeték. Európai példa: EUR központi szerver EUR érzékelő. Az árak nem tartalmazzák a felmérési, tervezési, telepítési költségeket. 22

23 2. A dinamikus terhelhetőség A hőmérsékletváltozás sebessége Dinamikus hőmérsékleti modell. Kb perc alatt éri el a sodrony a végső hőmérséklet 95 %-át. I1= 500 A, T1= 44.5 C I2=1500 A, T2= C 23

24 2. A dinamikus terhelhetőség Áram (A) Többlet-terhelés lehetősége I1= 500 A, T1= 44.5 C I2=??? A, T2=100.0 C A Időtartam (perc) 24

25 2. A dinamikus terhelhetőség A környezeti feltételek időbeli eloszlása 25

26 2. A dinamikus terhelhetőség Hőmérséklet, napsütés hatása 26

27 2. A dinamikus terhelhetőség Hőmérséklet, napsütés változékonysága Több km-re levő pontok esetén is viszonylag kis különbség van a mért adatok között. 27

28 2. A dinamikus terhelhetőség A szél hatása A hőmérséklet jelentősen változik, különösen a 2m/s alatti tartományban. 28

29 2. A dinamikus terhelhetőség A szél változékonysága A szél nagysága és iránya térben és időben erősen változó. Vagy sok helyen kell mérni, vagy egyéb adatokból (pl. belógás) kell meghatározni az átlagos sebességet. 29

30 2. A dinamikus terhelhetőség Mit mérjünk? Amennyiben a föld feletti magasság a termikus korlát, akkor a feszítőköz átlagos hőmérsékletét kell meghatározni. Amennyiben a sodrony kilágyulása a termikus korlát, akkor a várhatóan legnagyobb hőmérsékletet kell ismerni (viszonylag szélvédett helyen kell mérni). Magyarországon általában a föld feletti magasság a korlát átlagos hőmérséklet 30

31 2. A dinamikus terhelhetőség Kockázat és kapacitás-növekmény Kockázat csak akkor léphetne fel, ha nagy a terhelés ÉS kedvezőtlenek a hűlési viszonyok ÉS a terhelés időtartama érdemben hosszabb a sodrony időállandójánál ÉS nincs mérés, illetve figyelmeztetés. Az év jelentős részében érdemi növekményt lehet elérni ( %). 31

32 2. A dinamikus terhelhetőség Következtetések-2 A dinamikus terhelhetőség alkalmazása érdemben növeli az átviteli kapacitást. Költséghatékony és gyors eljárás. Az átlagos hőmérséklet ismerete meghatározó jelentőségű. 32

33 3. Módszerek, eszközök Módszerek, eszközök 33

34 3. Módszerek, eszközök Elvi struktúra Üzemirányító képernyő Szerver Adatátvitel Mérő eszközök 34

35 3. Módszerek, eszközök Üzemirányító Igények, szokások, elvárások Automatizált jelzések Megjelenítés módja 35

36 3. Módszerek, eszközök Szerver Adatok hihetőség-vizsgálata Modell Művészet Adathegyek helyett áttekinthető információ Előrejelzés 36

37 3. Módszerek, eszközök Adatátvitel és energiaellátás Adatátvitel Mobil adatátvitel Tartalék kapcsolat Táplálás Napelem Indukált teljesítmény 37

38 3. Módszerek, eszközök Villamos paraméterek mérése GPS szinkronidő Alállomás-1 Távvezeték Alállomás-2 U1 I1 R, L, C R átlag (Ohm/km) U2 I2 Tátlag ( C) 38

39 3. Módszerek, eszközök Időjárási paraméterek 39

40 3. Módszerek, eszközök Modell hőmérséklet 40

41 3. Módszerek, eszközök Sodrony hőmérséklet 41

42 3. Módszerek, eszközök Erő mérése 42

43 3. Módszerek, eszközök d-gps 43

44 3. Módszerek, eszközök Sodrony helyzetének mérése 44

45 3. Módszerek, eszközök Távolságmérés 45

46 3. Módszerek, eszközök Sodrony rezgésének mérése 46

47 3. Módszerek, eszközök Összehasonlító áttekintés Szél/hőmérséklet szempontjából Lokális Feszítőköz Távvezeték Villamos paraméterek Időjárási paraméterek Modell-hőmérséklet Sodrony-hőmérséklet Erő mérése D-GPS pozíció-mérés Sodrony helyzetének mérése Távolságmérés Sodrony rezgésének mérése x x x x x x x x x 47

48 3. Módszerek, eszközök Következtetések-3 Számos mérési módszer létezik. Az adatok mérése csak az első lépés egy hatékony rendszer kiépítésében. 48

49 4. Ajánlások Ajánlások 49

50 4. Ajánlások Ajánlások Jogi-műszaki szabályozás szükséges Együttműködés a fejlesztésben Áramszolgáltatók és MAVIR MEH Szakmai együttműködés a megvalósításban hálózattervezők üzemirányítók üzemeltetők távvezeték-tervezők 50

51 Kérdések? 51

Hasonló dokumentumok

A DINAMIKUS TÁVVEZETÉK-TERHELHETŐSÉG (DLR) ALKALMAZHATÓSÁGÁNAK FELTÉTELEI

5/10/2016 1 A DINAMIKUS TÁVVEZETÉK-TERHELHETŐSÉG (DLR) ALKALMAZHATÓSÁGÁNAK FELTÉTELEI A FENNTARTHATÓ ENERGETIKA VILLAMOS RENDSZEREI 2016. tavasz Balangó Dávid Nagyfeszültségű Technika és Berendezések Csoport