Elektrizační soustava

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 1 – sdružené – mezi fázemi U ef  u 2 t dt T0 – efektivní hodnota U1 I 2  P  RI 2 – vyšší napětí snižuje ztráty v sítích → transformace U 2 I1 „neskladovatelnost“ elektrické energie – potřeba regulace či jiné formy akumulace (mechanická, chemická, tepelná)



•

2014

PEL

2

Typy rozvodů •

paprskový

•

okružní

•

průběžný

[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 – parní el. (PE) – paroplynové el. (PPE) – plynové a spalovací el. (PSE) – vodní el. (VE) – přečerpávací vodní el. (PVE) – jaderné el. (JE) – větrné (VTE) – fotovoltaické (FVE) • CELKEM

ES ČR 10 862 MW 518 MW 758 MW 1 085 MW 1 171 MW 4 290 MW 269 MW 2 061 MW 21 014 MW

51,7 % 2,5 % 3,6 % 5,2 % 5,6 % 20,4 % 1,3 % 9,8 % 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 – PE – PPE + PSE – VE – JE – VTE – FVE • celkem

44 738 GWh 5 272 GWh 3 762 GWh 30 745 GWh 478 GWh 2 070 GWh 87 065 GWh

roční bilance – tuzemská spotřeba netto – čerpání v PVE – ztráty v sítích – vlastní spotřeba na výrobu – export – import • výroba brutto výroba brutto v KVET – 8 636 GWh, VS 7,6 % 2014

51,4 % 6,1 % 4,3 % 35,3 % 0,5 % 2,4 % 100,0 %

VS 9,3 % 4,8 % 0,8 % 5,7 % 0,9 % 0,9 %

využití Pn 47 % 47 % 19 % 82 % 20 % 11 %

58 656 GWh 67,4 % 1 217 GWh 1,4 % 4 098 GWh 4,7 % (v PS 791 GWh ≈ 0,9 %) 6 207 GWh 7,1 % 16 887 GWh 19,4 % 87 065 GWh 100,0 %

PEL

18

Instalovaný výkon a energie 2013 Instalovaný výkon a energie 2013 60

50

40

30

20

10

0 PE

PPE+PSE

VE+PVE

JE

Pn (%)

VTE

FVE

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

výroba brutto spotřeba netto saldo

80 000

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

2014

PEL

[zdroj: ERÚ]

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

[zdroj: ENTSO-E]

48

Stejnosměrná propojení v Evropě

2014

PEL

49

Přeshraniční toky (2013)

2014

PEL

[zdroj: ČEPS]

50

Frekvence ENTSO-E CE •

událost 19.2.2011, oscilace uvnitř systému

2014

PEL

[zdroj: ENTSO-E]

51

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

Regulace činného výkonu a frekvence •

statické charakteristiky

2014

PEL

53

Regulace napětí a jalových výkonů •

V elektrizační soustavě platí silná závislost mezi jalovým výkonem a napětím.

XP  RQ IND RP  XQ ˆ ˆ ˆ U f  ZI  j KAP 3U f 3U f •

•

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


•

•

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


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


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 % Pn zvýšit rychle, pak cca 2 % Pn / 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 [email protected]

2014

PEL

67

Elektrizační soustava

Recommend Documents