PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

CIRED Tábor 2010

PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ Antonín Popelka, Václav Böhm, Daniel Juřík, Petr Marvan

AIS spol. s r.o. Brno

CIRED Tábor 2010

Ampacita vedení • Přenosová schopnost vedení – ampacita – je stanovena z konstrukčních parametrů vedení za určitých podmínek. Je považována za nepřekročitelnou hranici. Podmínky, na jejichž základě byla ampacita stanovena se vyskytují během roku zřídka. • Za jiných podmínek je možné přetěžovat vedení o několik desítek procent více bez ztráty bezpečnosti. • Ampacita závisí na meteorologických podmínkách, ve výsledku je limitována teplotou vedení – obvykle max. 80 C. Této teplotě odpovídá ještě bezpečný průvěs vodičů vedení. • Změna teploty vedení je ovlivňována proudovým zatížením vedení, okolní teplotou, větrem a slunečním zářením.

PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

2

CIRED Tábor 2010

Vliv okolní teploty na ampacitu vedení


3

CIRED Tábor 2010

Vliv rychlosti větru na ampacitu vedení


4

CIRED Tábor 2010

Průběžné vyhodnocení ampacity vedení • V modelu vedení (π-článek) podélný činný odpor reprezentuje průměrnou teplotu vedení. Limitní teplotě tedy odpovídá maximální dovolený odpor vodiče. • Na základě měření synchrofázorů napětí a proudu na obou koncích vedení je možné průběžně počítat parametry vedení a na základě velikosti podélného činného odporu a jeho změn vyhodnocovat rezervu v ampacitě. • Místo měření faktorů, které ovlivňují teplotu (odpor) se takto měří přímo odpor (teplota). PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

5

CIRED Tábor 2010

Příklad závislosti odporu vodiče na teplotě vodiče R=f(T) [Ohm, °C] 11 10,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 -20

0

20

40

60


80

100

6

CIRED Tábor 2010

Model vedení

Synchrofázory napětí a proudu na obou koncích vedení jsou komplexní veličiny změřené ve stejném čase. Podélná impedance vedení:

Z vedení

R

j*X

U 22 U 12 U1 * I 2 U 2 * I1


7

CIRED Tábor 2010

Přesnost měření a výpočtu parametrů

40

0,5

35

0,25

30

0

25

-0,25

úhel/15 úhel/3,75

20

-0,5

ampl/15 ampll/3,75

15

-0,75

10

-1

5

-1,25

0

-1,5 0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

chyba amplitudy [%]

chyba úhlu [min]

Dominantní je nelineární chyba převodu amplitudy a úhlu měření proudu On-line korekce této systematické chyby.

1,2


8

CIRED Tábor 2010

Statická ampacita • Pro stanovení aktuální ampacity je nutné znát model závislosti teploty vedení na teplotě okolí, rychlosti větru a proudu vedením. • Jeho parametry se stanoví z měření synchrofázorů U a I na obou koncích koncích vedení v celém rozsahu zatížení a v různých provozních podmínkách.

T

R

f ( I , Tokolí , vw )


9

CIRED Tábor 2010

Průběh R a I + meteo podmínky Vedení 110kV, délka 43km, měření 6 hodin


10

PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ 21196

20725

20254

19783

19312

18841

18370

17899

17428

16957

16486

16015

15544

15073

14602

14131

13660

13189

12718

12247

11776

11305

10834

10363

9892

9421

8950

8,30

8479

8008

7537

7066

6595

6124

5653

5182

4711

4240

3769

3298

2827

2356

1885

1414

943

472

1

Odpor [Ω]

9,00 140

8,90 130

8,60 90

8,50

I1

8,20 50

8,10 40

Proud [A]

CIRED Tábor 2010

Model R = f (Tok,vw,I) Dynamický model teploty vedení R=f(I)

8,80 120

8,70 110

100

80

8,40 R 70

Rmodel

60

Čas [s]

11

1

9997

9409

8821

8233

7645

7057

6469

5881

5293

4705

4117

3529

2941

2353

1765

1177

589

Čas [s]

PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ 21169

20581

2,00

19993

4,00

19405

18817

18229

17641

17053

16465

15877

15289

14701

14113

13525

12937

12349

11761

11173

10585

Odpor, teplota okolí, vítr

8,00 Proud [A]

CIRED Tábor 2010

Ampacita = f (Tok,vvítr,R)

16,00 390

14,00 340

12,00 290

10,00

240

190

6,00 R

Rmodel 140

Teplota

Vítr

I1

Ampacita

90

0,00 40

12

CIRED Tábor 2010

Statická ampacita 200%

100

175% 75

125% 100%

50

75% 50%

Proud(step)

Teplota vodiče [°C]

Zatížení [%stat. amp.]

150%

25

Teplota (step) 25%

Max.teplota

0%

0 7

17

27

37

47

57

67

77

87

97

107 117 127 137

čas [m in]


13

CIRED Tábor 2010

Dynamická ampacita vedení Využití dynamického průběhu teploty vedení při změně zatížení – časové konstanty řádově v desítkách minut. Tepelné kapacity vedení lze využít ke krátkodobému přetížení – dynamická ampacita.


14

CIRED Tábor 2010

Dynamická ampacita 200%

100

175% 75

125% 100%

50

75% 50%

Proud(imp)

Teplota vodiče [°C]

Zatížení [%stat. amp.]

150%

25

Teplota 25%

Max.teplota

0%

0 7

17

27

37

47

57

67

77

87

97

107 117 127 137

čas [m in]


15

CIRED Tábor 2010

Průběžné vyhodnocování ampacity vedení Systémy WAM umožňují průběžné vyhodnocování statické a dynamické ampacity. Nastavení modelu pro ampacitu vyžaduje provést měření v rozsahu 0-100% zatížení vedení za současného mapování povětrnostních podmínek. Přínos – existuje a je dostupná metoda pro: • Průběžné hodnocení skutečné rezervy pro zatížení vedení • Možnost využití krátkodobého přetížení vedení při řešení kritických situací. Další rozvoj: • Implementace změn a předpovědi povětrnostních podmínek do algoritmu hodnocení ampacity. • Eliminace chyb měřicích transformátorů. • Zkušební nasazení v trvalém provozu. PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

16

CIRED Tábor 2010

Děkuji za pozornost, těším se na diskuzi. PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

17

PRŮBĚŽNÉ HODNOCENÍ AKTUÁLNÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY VEDENÍ

Recommend Documents