Spolehlivost distribuce elektřiny v českém a evropském kontextu

Spolehlivost distribuce elektřiny v českém a evropském kontextu

Petr Skala, Václav Dětřich EGÚ Brno, a.s.

Energie pro budoucnost XI Brno, AMPER 2014

***místo pro logo partnera***

Spolehlivost Spolehlivost Obecná vlastnost objektu spočívající ve schopnosti objektu plnit požadované funkce při zachování hodnot stanovených provozních ukazatelů v daných mezích a v čase podle stanovených technických podmínek Dílčí vlastnosti spolehlivosti •

Bezporuchovost

• • •

Opravitelnost Pohotovost

–

Ukazatel spolehlivosti

Schopnost plnit bez poruchy předepsané funkce po stanovenou dobu a za stanovených podmínek

= Kvantifikace dílčí vlastnosti = Pravděpodobnostní charakter



Spolehlivost distribuce elektřiny Ukazatele nepřetržitosti distribuce Vycházejí z jednotlivých přerušení distribuce elektřiny

Základní ukazatele = u zákazníka

Systémové ukazatele = průměr za celek (agregace)

•

Počet přerušení distribuce

•

SAIFI

Průměrný počet přerušení distribuce elektřiny u zákazníků v soustavě v hodnoceném období

•

Souhrnná doba trvání přerušení distribuce

•

SAIDI

Průměrná souhrnná doba trvání přerušení distribuce elektřiny u zákazníků v soustavě v hodnoceném období

•

Průměrná doba trvání jednoho přerušení distribuce

•

CAIDI

Průměrná doba trvání jednoho přerušení distribuce elektřiny u zákazníků v soustavě v hodnoceném období



Hodnocení nepřetržitosti distribuce Využití ukazatelů nepřetržitosti distribuce •

Podklady pro obnovu a investice

•

Porovnání s vlastním cílem

•

Co mohu očekávat

•

Přizpůsobení technologií

•

Zákaznické standardy

•

Porovnání s okolím

•

Sledování trendů

•

Pobídková regulace

Uvnitř distribuční společnosti

Informace pro zákazníka

Regulace nepřetržitosti



Problémy hodnocení nepřetržitosti distribuce Problémy při srovnávání nepřetržitosti distribuce 

Charakter sítě a její expozice vnějším vlivům



Zaznamenávání dat o přerušeních a jejich vyhodnocování •

Klasifikace přerušení podle délky jejich trvání (přechodná, krátkodobá, dlouhodobá)

•

Klasifikace přerušení na plánovaná a neplánovaná

• •

Napěťové hladiny zahrnuté do hodnocení Vyjímání výjimečných přerušení (přerušení „z vyšší moci“)

•

Ukazatele nejsou vždy definovány srovnatelným způsobem (metoda výpočtu srovnávaných ukazatelů a jejich vážení)



Problémy hodnocení nepřetržitosti distribuce Srovnávání nepřetržitosti distribuce v evropských zemích Srovnávací zpráva o kvalitě dodávky – CEER (Rada evropských energetických regulátorů)

4. srovnávací zpráva CEER o kvalitě dodávky

„Dostupná data týkající se aktuální úrovně nepřetržitosti distribuce nejsou vždy srovnatelná“ 5. srovnávací zpráva CEER o kvalitě dodávky



Problémy hodnocení nepřetržitosti distribuce Nehomogenita poruchovosti vývodů Počet poruch na venkovních vývodech vn za 10 let Zahrnuty jen vývody s nenulovým počtem poruch za sledované období 180

Počet poruch na vývodu za 10 let [-]

160 140 120 5 % vývodů = 18 % poruch

100

10 % vývodů = 30 % poruch

80 60 40 20 0

0

10

20

30

40 50 60 70 Relativní pořadí vývodu [%]


80

90

100


Problémy hodnocení nepřetržitosti distribuce Nehomogenita poruchovosti úseků

6 7

Počet poruch na úseku za 10 let 5

vn

10

5

vvn

[%][%] letlet 1010 zaza poruch na kúseku počtu úsekůspodle Délkaúseků úseku přiřazených počtem Délka

100 >=10 <8;9> <6;7> <3;5> <0;2>

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

1

2

3

4

5

6

Vývod



RZ Valašské Meziříčí

Vsetín č. 65

Problémy hodnocení nepřetržitosti distribuce Meziroční variabilita

Charakteristika vývoje poruchovosti v monitorovacím období 1991-2000

Rok výstavby [rok]:

počet vývodu [-]vývod/ rok naporuch/ Roční počet poruch

Roční počet poruch na vývodu vn W0

W1

W0+W1+W2

W0+W1+W2

délek vývodu [km]:

W2

Délka kmene [km]: 18

 vývodů (odboček) [km]

16 14

Zatížení v max. [MW]:

12 10

Doba užívání maxima [ho

8 6

 instal. výkon [MW]:

4 2

Zásadní rekonstrukce [ro

0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Rok


roky

Údržba [rok]: výměna a pod.


Simulace spolehlivosti Využití simulací  Instalace dálkově ovládaných prvků • •

Dálkově ovládané úsečníky (DO) Reclosery (REC)

 Rekonstrukce exponovaných úseků vedení • •

Náhrada za izolované vodiče Kabelizace – uložení v zemi

 Plánování rozvoje sítě •

Volba konfigurace sítě – paprsková, průběžná, se zál. kabely

 Návrhy zálohování rozsáhlých zásobovaných oblastí



Optimalizace nasazení DO a REC v sítích vn Optimální řešení DO sepnutý

NPV = 5,9 mil. Kč

DO rozepnutý

Vývodový vypínač sepnutý

úsečník rozepnutý

Vývodový vypínač rozepnutý

REC sepnutý

DSAIDIvývodu = - 198 min/rok

úsečník sepnutý

9

8



Optimalizace nasazení DO a REC v sítích vn Investiční náklady x SAIDIvývodu Stejná výše investice Vice nez = 1 REC v serii Max. 1REC v serii Více řešení = Různé SAIDI

8 7 6

4

i

NNi [mil. Kc] [mil. Kč]

5

3 2 1 0 300

400

500

600

700 800 900 SAIDI [min/rok] SAIDI [min/rok]

1000

1100

1200

vývodu



Optimalizace nasazení DO a REC v sítích vn Obalová křivka NPV = pro danou výši investice řešení s nejvyšším NPV

Oblast plochého optima = prostor pro uvážení dalších provozních vlivů a potřeb

SME VN65, Ln=8 1/rok, Lt=1080 min/rok, c p=1000Kc 20000

DCp [tis.Kc/rok], Kč] [tis.Kc] NPV [tis. NPV

15000

D Cp NPV max.NPV

10000

5000

0

-5000

0

1000

2000

3000 4000 5000 6000 InvesticniNnaklady N [tis. Kc] i [tis. Kč] i

7000


8000


Kabelizace úseků venkovních vedení Cíl = Zlepšení ukazatelů nepřetržitosti distribuce  Snížení počtu poruch

 Eliminace velmi dlouhých přerušení  Nižší náklady na opravy

 Nižší náklady na údržbu  Vysoké investiční náklady

 Náročnější realizace  Další provozní souvislosti



Kabelizace úseků venkovních vedení Exponované úseky = průchod: •

lesním průsekem nebo podél okraje lesa

•

větrnou oblastí

•

námrazovou oblastí

•

oblastí se zvýšenou intenzitou bouřek

•

délky několika set metrů (zřídka přes 2 km)

Je obtížné formulovat obecnější závěr jednoduchá pravidla efektivity  Je vhodné analyzovat každý případ jednotlivě



Programy kabelizace v zahraničí Francie [CIRED 2007] •

Plán opatření pro eliminaci dopadů nepříznivých klimatických událostí

•

Iniciován klimatickými událostmi v 1999 a 2000

Švédsko [CIRED 2009] •

Program masivní kabelizace v lesních porostech a dalších opatření • Prvních 100 mil. SEK přinese největší efekt, zatímco dalších 100 mil. SEK bude mít efekt 1/7 proti předchozímu

•

Program pro středně až dlouhodobý horizont

•

Od 2005 jako reakce na bouři Gudrun

Finsko [CIRED 2013] •

Limit pro přerušení kvůli bouři nebo sněhu = 36 hod, resp. 6 hod ve městech •

Stanoven v 2012

•

Limitů má být dosaženo proporcionálně v průběhu 15 let

•

Reakce na bouře 26.-27. prosince 2011 • 570 tis. zákazníků s přerušením



Shrnutí •

Nejčastější ukazatele nepřetržitosti distribuce  SAIFI, SAIDI  Průměr za určitý celek

•

Srovnávání ukazatelů nepřetržitosti distribuce    

Náhodná veličina Potřeba dlouhodobých časových řad Vliv charakteru sítě a vnějších podmínek Zahrnutá přerušení a způsob výpočtu



Shrnutí •

Simulace = základ pro rozhodování o opatřeních ke zlepšení nepřetržitosti distribuce     

•

Opatření ke zlepšení nepřetržitosti distribuce 

•

Změna ukazatelů nepřetržitosti distribuce Změna nákladů na přerušení Čistá současná hodnota Pravděpodobnost návratnosti investice Na základě dat za dlouhé časové období (min. 10 let)

Potřeba individuálního řešení jednotlivých případů

Zahraniční programy zlepšování nepřetržitosti distribuce   

Vycházejí z odlišných výchozích podmínek a okolností Nejsou přímo přenositelné do ČR Politická rozhodnutí mohou ovlivňovat i obnovu DS Energie pro budoucnost XI Brno, AMPER 2014


Spolehlivost distribuce elektřiny v českém a evropském kontextu

Recommend Documents