6
PIERDERI TEHNOLOGICE ÎN REŢEAUA DE TRANSPORT TECHNOLOGICAL POWER LOSSES IN TRANSMISSION NETWORK Alexandru VASILIEVICI Technical University Timişoara, Romania Str V. Parvan nr 1 cod 1900 Timisoara, [email protected] Constantin POSOIU Transelectrica S.A. Marketing Division Carmen STĂNESCU Transelectrica S.A. OMEPA Branch Dorel STĂNESCU SDFEE Sibiu Bd. Coposu, nr. 3, Sibiu 2400 , Tel 0269 210928 , Fax 0269 210928, [email protected] Rezumat: In cadrul CNTEE Transelectrica SA Sucursala OMEPA stabileşte schimburile de energie electrică tranzitată pe piaţa angro şi între Sucursalele de Transport din cadrul Companiei, pentru acestea calculând şi consumul propriu tehnologic. Lucrarea prezint ă, pentru fiecare Sucursala de Transport, contururile energetice, harta digităla a reţelei de transport precum şi baza de date tehnice, metrologice si de mentenanţă, pentru echipamentele din sistemul de măsurare al energiei electrice, integrate în aceeaşi structură de pagini WEB. De asemenea, se prezintă pentru anul 2002 schimbul de energie electrică activa şi a consumului propriu tehnologic la nivelul întregii reţele de transport a României şi pentru fiecare Sucursala de Transport. Abstract: OMEPA Branch is part of CNTEE Transelectrica SA organization and it’s task is to establish energy flow on wholesale market and between subsidiaries inside the company and energy loses for each of them. This paper present, for each subsidiary, a WEB representation of energy transfer boundaries, digital maps and metering equipment technical database. Next section contains statistical data about energy flow and power losses in transmission network in 2002. 1. Introducere Sucursala OMEPA este Operatorul sistemului de tele- măsurare al C.N. TRANSELECTRICA S.A, avand ca principal obiect de activitate efectuarea de servicii de măsurare a energiilor electrice tranzitate prin punctele de măsură de pe piaţa angro si alte puncte de interes pentru TRANSELECTRICA. Pentru îndeplinirea acestei sarcini trebuie să fie procesat un număr foarte mare de date provenite din surse diferite (Fig. 1). Pentru accesarea rapidă a informaţiilor este necesar ca datele să fie stocate într-o structură coerentă. În acest scop am dezvoltat o interfaţă grafică care utilizează ca suport tehnologia Internet. Conturul energetic al unei sucursale este alcătuit din participanţii la schimbul de energie grupaţi pe nivele de tensiune şi punctele de schimb aferente, în care se măsoară efectiv energia tranzitată. Punctele de schimb au o impor- tanţă deosebită pentru determinarea cantităţii de energie electrică primită şi cedată la ceilalţi participanţi pe piaţa angro de energie electrică. În Tabelul 1 se prezintă o situaţie sintetică a punctelor de schimb. O parte dintre partenerii de schimb pot fi uşor evidenţiaţi cu ajutorul harţilor geografice (Fig. 3.). Această reprezentare nu evidenţiază însă toate punctele de schimb. În lucrarea de faţă propunem o reprezentare grafică a conturului energetic pentru a organiza şi clarifica situaţia curentă pentru fiecare sucursală. Reprezentarea exemplificată în figura 4 este utilă şi pentru determinarea relaţiilor dintre participanţi precum şi poziţia fiecăruia pe piaţă. Ea conţine toate punctele de schimb dintre sucursale şi celelalte entităţi, grupate pe staţii de transformare şi nivele de tensiune. 1. Introduction Metering Branch OMEPA main task is to accurate measure the energy flow between participants in wholesale market of electricity. Because OMEPA is a part in Transelectrica organizational structure it inherits the metering task from the Transmission Subsidiaries. To achieve this goal is necessary to process a large amount of information from different sources as shown in Fig. 1. In order to have quick aces to relevant data we needed to embed all types of information in a coherent structure. The solution presented in this paper shows a graphical interface developed for Internet Explorer intended to solve this problem. Energy transfer boundary for one subsidiary contains the participants, voltage levels and exchange metering points where the actual measuring of energy takes place. Exchange metering points are very important to determine the quantity of electric energy received from or delivered to other participants in the wholesale electricity market. A synthesis of exchange metering points is presented in Table1. For a subsidiary some exchange partners can be easily located using geographical maps (Fig. 3). Still, this type of representation cannot reveal all exchange metering points. This paper proposes a graphic representation for energy transfer boundaries in order to organize and clarify the current situation for each subsidiary. This representation (figure 4) is also very useful to determine the relations with other participants and market position for each of them. It contains all exchange points between subsidiary and other entities grouped according to substations site and voltage levels.

CPT Transel

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Power Design

Citation preview

  • PIERDERI TEHNOLOGICE N REEAUA DE TRANSPORT

    TECHNOLOGICAL POWER LOSSES IN TRANSMISSION NETWORK

    Alexandru VASILIEVICITechnical University Timioara, Romania

    Str V. Parvan nr 1 cod 1900 Timisoara, [email protected]

    Constantin POSOIUTranselectrica S.A. Marketing Division

    Carmen STNESCUTranselectrica S.A. OMEPA Branch

    Dorel STNESCUSDFEE Sibiu

    Bd. Coposu, nr. 3, Sibiu 2400 , Tel 0269 210928 , Fax 0269 210928, [email protected]

    Rezumat: In cadrul CNTEE Transelectrica SA Sucursala OMEPAstabilete schimburile de energie electric tranzitat pe piaa angroi ntre Sucursalele de Transport din cadrul Companiei, pentruacestea calculnd i consumul propriu tehnologic. Lucrarea prezint,pentru fiecare Sucursala de Transport, contururile energetice,harta digitla a reelei de transport precum i baza de date tehnice,metrologice si de mentenan, pentru echipamentele din sistemulde msurare al energiei electrice, integrate n aceeai structurde pagini WEB. De asemenea, se prezint pentru anul 2002schimbul de energie electric activa i a consumului propriutehnologic la nivelul ntregii reele de transport a Romnieii pentru fiecare Sucursala de Transport.

    Abstract: OMEPA Branch is part of CNTEE Transelectrica SAorganization and its task is to establish energy flow on wholesalemarket and between subsidiaries inside the company and energyloses for each of them. This paper present, for each subsidiary,a WEB representation of energy transfer boundaries, digitalmaps and metering equipment technical database. Next sectioncontains statistical data about energy flow and power losses intransmission network in 2002.

    1. IntroducereSucursala OMEPA este Operatorul sistemului de tele-

    msurare al C.N. TRANSELECTRICA S.A, avand caprincipal obiect de activitate efectuarea de servicii demsurare a energiilor electrice tranzitate prin punctele demsur de pe piaa angro si alte puncte de interes pentruTRANSELECTRICA.

    Pentru ndeplinirea acestei sarcini trebuie s fie procesatun numr foarte mare de date provenite din surse diferite(Fig. 1). Pentru accesarea rapid a informaiilor este necesarca datele s fie stocate ntr-o structur coerent. n acestscop am dezvoltat o interfa grafic care utilizeaz casuport tehnologia Internet.

    Conturul energetic al unei sucursale este alctuit dinparticipanii la schimbul de energie grupai pe nivele detensiune i punctele de schimb aferente, n care se msoarefectiv energia tranzitat. Punctele de schimb au o impor-tan deosebit pentru determinarea cantitii de energieelectric primit i cedat la ceilali participani pe piaaangro de energie electric. n Tabelul 1 se prezint o situaiesintetic a punctelor de schimb.

    O parte dintre partenerii de schimb pot fi uor evideniaicu ajutorul harilor geografice (Fig. 3.). Aceast reprezentarenu evideniaz ns toate punctele de schimb.

    n lucrarea de fa propunem o reprezentare grafic aconturului energetic pentru a organiza i clarifica situaiacurent pentru fiecare sucursal.

    Reprezentarea exemplificat n figura 4 este util ipentru determinarea relaiilor dintre participani precum ipoziia fiecruia pe pia. Ea conine toate punctele deschimb dintre sucursale i celelalte entiti, grupate pestaii de transformare i nivele de tensiune.

    1. IntroductionMetering Branch OMEPA main task is to accurate

    measure the energy flow between participants in wholesalemarket of electricity. Because OMEPA is a part inTranselectrica organizational structure it inherits themetering task from the Transmission Subsidiaries.

    To achieve this goal is necessary to process a largeamount of information from different sources as shown inFig. 1. In order to have quick aces to relevant data weneeded to embed all types of information in a coherentstructure. The solution presented in this paper shows agraphical interface developed for Internet Explorer intendedto solve this problem.

    Energy transfer boundary for one subsidiary containsthe participants, voltage levels and exchange meteringpoints where the actual measuring of energy takes place.Exchange metering points are very important to determinethe quantity of electric energy received from or deliveredto other participants in the wholesale electricity market. Asynthesis of exchange metering points is presented in Table1.

    For a subsidiary some exchange partners can be easilylocated using geographical maps (Fig. 3).

    Still, this type of representation cannot reveal allexchange metering points.

    This paper proposes a graphic representation for energytransfer boundaries in order to organize and clarify thecurrent situation for each subsidiary.

    This representation (figure 4) is also very useful todetermine the relations with other participants and marketposition for each of them. It contains all exchange pointsbetween subsidiary and other entities grouped accordingto substations site and voltage levels.

  • The 5th International Power Systems Conference554

    2. Baza de date pentru echipamenteLanul de msurare pentru fiecare punct de schimb con-

    ine transformatoare de masurare de tensiune, transforma-toare de masurare de curent i contoare. Baza de dateasociat acestor echipamente conine :

    Caracteristicile tehnice necesare pentru msurarea corecta valorii energiei tranzitate, conform cu cerinele legislaiein vigoare implementate de ctre ANRE (AutoritateaNaional de Reglementare n domeniul Energiei) Cerinele prevzute de legislaia n domeniul metrologieiimplementate de BRML (Biroul Romn de metrologieLegal)Cerinele privind mentenana echipamentelor, implemen-

    tate de TRANSELECTRICA

    2. Equipment data baseIn each exchange point we will find several measurement

    groups consisting of voltage transformers, current trans-formers and, of course, meters. For these equipments database contains:

    Technical characteristics required for exact measurementof energy flow values according to legislation imple-mented by ANRE (National Authority for EnergyReglementations) Metrological requirements according to legislationimplemented by BRML (Romanian Bureau of LegalMetrology)Maintenance procedures according to legislation imple-

    mented by TRANSELECTRICA

    3. Structura paginilor WEB Dup completarea reprezentrilor grafice pentru fiecare

    sucursal acestea au fost exportate ntr-un format compatibilHTML pentru a asigura accesul rapid la informaie. Prinintermediul legturilor se pot accesa pagini ce conin hriledigitale ale reelei de transport i pagini dedicate rapoartelorprivind calculul CPT. Pentru fiecare punct de schimb suntdisponibile informaii despre caracteristicile tehnice aleechipamentelor de msurare. Aceast structur de paginiHTML este foarte util pentru localizarea rapid a infor-maiilor privind piaa angro de energie electric.

    3. WEB structureAfter the completion of the graphic representation for

    each subsidiary we integrated them into a HTML basedstructure in order to provide a quick access to information.Hotlinks provide connection to geographical maps oftransmission network and to pages dedicated to energyloses reports. For each transfer point are available technicalinformation about metering equipments. The WEB structureis very useful to quickly locate complete information aboutwholesale electricity market.

    4. Calculul pierderilor tehnologiceTransportul energiei electrice, ca orice proces fizic,

    implic un consum de energie aferent unor conversii termo-dinamice ireversibile. In exploatarea reelelor electriceconsumul propriu tehnologic n transport reprezint unindicator care reflect condiiile de funcionare ale reelei,determinant pentru eficiena economic a procesului detransport a energiei electrice.

    Transferul de energie prin conturul sucursalelor deter-min consumul de energie necesar funcionrii reelei detransport. Astfel se poate determina nivelul de performanal reelei i al grupurilor de msurare n scopul mbuntiriiactivitii de mentenan. Pentru ST Sibiu se determinlunar transferul de energie i pierderile tehnologice pentrufiecare staie de transformare, component a reelei detransport conform foilor de calcul exemplificate n Fig. 16.

    Rezultatele sunt apoi publicate n format HTML iintroduse n structura de pagini HTML descris.

    Aceast aplicaie flexibil va fi adaptat n viitor pentrua ntruni cerinele Proiectului de Reabilitare i Modernizare aSistemului Transport-Dispecer pentru piaa angro de energie.

    4. Energy Loses CalculationElectric energy transmission implies, like any other

    physical phenomenon, a energy consumption due toirreversible thermodynamic conversion. Internal energyloses are an important indication of technical condition oftransmission network and determine economical eficiencyof transmission process.

    The energy flow over the boundaries of subsidiarydetermines the energy used in operation by the high voltagenetwork. With this amount we can calculate the performancefor network and measurement group, which is a real helpfor our maintenance. In the ST Sibiu boundaries we cansee for each substation the energy flow and loses during amonth, on each component of high voltage network, likein figure 16.

    This flexible aplication will be adapted to mach therequirements of Roumanian Project Rehabilitation andModernisation of the Transmission Dispatch Systems -Wholesale Market Metering System .

    Tabelul 1. Participanii pe piaa de energie angroTable1. Participants on the wholesale market

    Exchange metering pointsParticipants Parteners750kV 400kV 220kV 110kV MV LV

    TRANSELECTRICA 8 16 18ELECTRICA 39 1 117 167 3

    TERMOELECTRICA 10 12 27 6HIDROELECTRICA 5 14 1

    NUCLEARELECTRICA 1 3 4RET CONSUMMERS 5 9 1 2INTERCONEXIONS 8 1 6 1 8

    TOTAL 76 1 37 70 133 171 5

  • 06-07.11.2003, Timioara, Romania 555

    Fig. 1. Participanii la piaa angro de energieelectric

    Fig. 1. Wholesale market participants

    Fig. 2. Structura paginilorHTML

    Fig. 2. WEB structure

    Fig. 3. Harta reelei de transport ale ST SibiuFig. 3. Digital map of ST Sibiu transmission network

    Fig. 4. Conturul energetic pentru ST SibiuFig. 4. ST Sibiu energy transfer boundary

  • The 5th International Power Systems Conference556

    Fig. 5. Date tehnice ale echipamentelorde msur

    Fig. 5. Metering equipment data base

    Fig. 6. Fluxul de energie electric la nivelulTranselectrica

    Fig. 6. Transelectricas energy flow

    * Din care 857.677 MWh pentru consumatoriieligibili.

    ** Din care 1.785.238 MWh pentru consumatoriieligibili.

    0 10,000,000 20,000,000 30,000,000 40,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET Romania in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RETConsum RED

    En primita in conturul RET Romania in 2002

    45%

    11%

    22%

    15%

    1% 6%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RET Romania in 2002

    0%0%0%0% 9%

    84%

    7%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 7. Sinteza schimbuluide energie n anul 2002 lanivelul reelei de transportFig. 7. Charts referring to

    energy transfer intransmission network for

    2002

  • 06-07.11.2003, Timioara, Romania 557

    0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Bacau in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Bacau in 2002

    74%0%

    0%

    0%

    0%

    26%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Bacau in 2002

    0%0%0%0%0%

    100%

    0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 8. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST BacuFig. 8. Charts referring to energy transfer in ST Bacu for 2002

    0 5,000,000 10,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Bucuresti in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Bucuresti in 2002

    85%

    0%

    0%

    0%

    0%

    15%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Bucuresti in 2002

    0%0%0%0%0%

    97%

    3%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 9. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST BucuretiFig. 9. Charts referring to energy transfer n ST Bucureti for 2002

    0 500,000 1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Cluj in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Cluj in 2002

    0%0%

    96%

    0%0%4%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Cluj in 2002

    0%0%0%0%0%

    95%

    5%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 10. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST ClujFig. 10. Charts referring to energy transfer in ST Cluj for 2002

    0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000 6,000,000 7,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Constanta in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Constanta in 2002

    12% 0%

    0%

    84%

    2%

    2%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Constanta in 2002

    0%0%0%0% 10%

    90%

    0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 11. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST ConstanaFig. 11. Charts referring to energy transfer in ST Constana for 2002

    0 5,000,000 10,000,000 15,000,000 20,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Craiova in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Craiova in 2002

    61%

    0%

    31%

    0%

    1%7%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Craiova in 2002

    0%0%0%0%

    70%

    30%

    0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 12. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST CraiovaFig. 12. Charts referring to energy transfer in ST Craiova for 2002

    0 5,000,000 10,000,000 15,000,000 20,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Pitesti in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Pitesti in 2002

    0%0%5% 0%0%

    95%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Pitesti in 2002

    0%0%0%0%0%

    59%

    41%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 13. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST PitetiFig. 13. Charts referring to energy transfer in ST Piteti for 2002

    0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Sibiu in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST Sibiu in 2002

    86%

    0%

    14%0%0%0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Sibiu in 2002

    0%0%0%0%0%

    100%

    0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 14. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST SibiuFig. 14. Charts referring to energy transfer in ST Sibiu for 2002

    0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000

    En. primita

    En. cedata

    CPT

    Energia electrica activa prin conturul RET ST Timisoara in 2002

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    En primita in conturul RET ST T imisoara in 2002

    0%

    89%

    6%0%4% 1%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniRED

    En cedata din conturul RETST Timisoara in 2002

    0%0%0%0%0%

    100%

    0%

    TermoelEl DevaHidroelNuclearelInterconexiuniREDVanzare RET

    Fig. 15. Sinteza schimbului de energie n 2002 la nivelul ST TimioaraFig. 15. Charts referring to energy transfer in ST Timioara for 2002

  • The 5th International Power Systems Conference558

    Fig. 16. Calculul CPT pentru staia de transformare 400/220/110/20 kV Sibiu SudFig. 16. Spreadsheet used for energy loses determination in Sibiu Sud 400/220/110/20 substation

    4. Calculul pierderilor tehnologiceTransportul energiei electrice, ca orice proces fizic,

    implic un consum de energie aferent unor conversii termo-dinamice ireversibile. In exploatarea reelelor electriceconsumul propriu tehnologic n transport reprezint unindicator care reflect condiiile de funcionare ale reelei,determinant pentru eficiena economic a procesului detransport a energiei electrice.

    Transferul de energie prin conturul sucursalelor deter-min consumul de energie necesar funcionrii reelei detransport. Astfel se poate determina nivelul de performanal reelei i al grupurilor de msurare n scopul mbuntiriiactivitii de mentenan. Pentru ST Sibiu se determinlunar transferul de energie i pierderile tehnologice pentrufiecare staie de transformare, component a reelei detransport conform foilor de calcul exemplificate n Fig. 16.

    Rezultatele sunt apoi publicate n format HTML iintroduse n structura de pagini HTML descris.

    Aceast aplicaie flexibil va fi adaptat n viitor pentrua ntruni cerinele Proiectului de Reabilitare i Modernizare aSistemului Transport-Dispecer pentru piaa angro de energie.

    4. Energy Loses CalculationElectric energy transmission implies, like any other

    physical phenomenon, a energy consumption due toirreversible thermodynamic conversion. Internal energyloses are an important indication of technical condition oftransmission network and determine economical eficiencyof transmission process.

    The energy flow over the boundaries of subsidiarydetermines the energy used in operation by the high voltagenetwork. With this amount we can calculate the performancefor network and measurement group, which is a real helpfor our maintenance. In the ST Sibiu boundaries we cansee for each substation the energy flow and loses during amonth, on each component of high voltage network, likein figure 16.

    This flexible aplication will be adapted to mach therequirements of Roumanian Project Rehabilitation andModernisation of the Transmission Dispatch Systems -Wholesale Market Metering System .

    Bibliografie (References)1. **** ANRE 22.2.130.01.05/07/99, Codul Comercial al pieei de energie electric(Comercial Code of electric wholesale market)2. **** ANRE 22/06/02, Codul de masurare a energiei electrice(Electric energy metering Code)3. **** C.N. Transelectrica SA -Sucursala OMEPA-Procedura Operationala- Stabilirea i raportarea schimburilor de energie

    electric activ intre reeaua de transport i participanii la piaa -cod : OMEPA-002 (Operational Procedure Determinationand report of electric energy transfer between transmission network and market participants)

    4. **** P.E. 139/97- Instruciunea privind determinarea CPT n reelele electrice (Instructions for determination of transmissionnetwork energy loses)