Embed Size (px)
Citation preview
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
Goran Pakasin
INTEGRALNI SUSTAV GOSPODARENJA
DISTRIBUCIJSKOM
ELEKTROENERGETSKOM MREŽOM
MAGISTARSKI RAD
Zagreb, 2011.
Magistarski rad je izrañen na Zavodu za visoki napon i energetiku
Fakulteta elektrotehnike i računarstva, Sveučilišta u Zagrebu.
Mentor: prof. dr. sc. Davor Škrlec
Magistarski rad ima 167 stranica.
Magistarski rad br.:
Povjerenstvo za ocjenu u sastavu:
1. Prof.dr.sc. Damir Kalpić – predsjednik 2. Prof.dr.sc. Davor Škrlec – mentor 3. Doc.dr.sc. Vitomir Komen – Tehnički fakultet Rijeka
Povjerenstvo za obranu u sastavu:
1. Prof.dr.sc. Damir Kalpić – predsjednik 2. Prof.dr.sc. Davor Škrlec – mentor 3. Doc.dr.sc. Vitomir Komen – Tehnički fakultet Rijeka
Magistarski rad obranjen je: 28.04.2011.
ZAHVALA:
Zahvaljujem se kćerkama što su mirno spavale tokom izrade ovog rada,
ženi i roditeljima na podršci, kolegi Starčeviću iz Multisofta na stručnoj
pomoći da rad zatvorim u cjelinu, članovima povjerenstva na prijedlozima za
poboljšanje rada, mentoru na sugestijama i smjernicama tokom
poslijediplomskog znanstvenog studija, te razumijevanju oko probijanja
rokova.
v
Sadržaj
Sadržaj................................................................................................................v
Popis oznaka i kratica .......................................................................................viii
Popis tablica........................................................................................................x
Popis slika......................................................................................................... xii
1. Uvod .......................................................................................................16
2. Distribucija električne energije ................................................................19
2.1. Osnovno o distribuciji električne energije ................................... 19
2.2. GIS u HEP ODS d.o.o. ............................................................... 21
2.3. Proračuni i aplikacije za proračune u HEP ODS d.o.o................ 22
2.4. Integracija sustava u HEP ODS d.o.o. ....................................... 24
3. Svjetska iskustva u integraciji sustava ....................................................33
3.1. Pojedinačne integracije .............................................................. 33
3.2. Integracije kroz Napredne mreže ............................................... 36
3.3. Integracije za poslovno odlučivanje............................................ 42
3.4. Standardizacija........................................................................... 44
4. Opis sustava i aplikacija za integraciju....................................................47
4.1. GE SW - DeGIS ......................................................................... 47
4.2. Neplan........................................................................................ 50
4.2.1. Proračun tokova snaga........................................................... 53 4.2.2. Proračun struje kratkog spoja ................................................. 57 4.2.3. Optimalno uklopno stanje mreže ............................................ 61 4.2.4. Investicijska analiza ................................................................ 62
5. Povezivanje sustava i aplikacija..............................................................66
5.1. Povezivanje sustava pomoću ASCII datoteke............................ 69
vi
5.2. Povezivanje sustava pomoću baze ............................................ 73
6. Model podataka i mreže..........................................................................75
6.1. Model podataka i mreže u SW - DeGIS ..................................... 75
6.2. Model podataka i mreže u Neplanu............................................ 82
6.3. Objekti i atributi........................................................................... 88
6.3.1. Opći atributi ............................................................................ 88 6.3.2. Izvor........................................................................................ 90 6.3.3. Sabirnica i čvorište.................................................................. 91 6.3.4. Opterećenje ............................................................................ 94 6.3.5. Dionica.................................................................................... 99 6.3.6. Dvonamotni energetski transformator................................... 103 6.3.7. Prekidač................................................................................ 109 6.3.8. Rastavljač ............................................................................. 110 6.3.9. Rastavna sklopka ................................................................. 112 6.3.10. Osigurač............................................................................ 114 6.3.11. Shunt i kondenzator .......................................................... 115 6.3.12. TS spoj i interni vod........................................................... 118
6.4. Topologija................................................................................. 119
6.5. Prikaz grafike ........................................................................... 120
6.5.1. Grafički prikaz dionice i spojeva............................................ 122 6.5.2. Dijagrami .............................................................................. 123
7. Rezultati integracije sustava .................................................................124
7.1. Padovi napona ......................................................................... 131
7.2. Optimalno podešenje regulatora napona transformatora ......... 136
7.3. Opterećenje dionica ................................................................. 138
7.4. Optimalno uklopno stanje mreže.............................................. 139
7.5. Kratki spoj ................................................................................ 139
7.6. Investicijska analiza.................................................................. 141
7.7. Gubici električne energije ......................................................... 146
7.8. Tokovi snaga s dijagramom opterećenja.................................. 147
vii
8. Povećanje funkcionalnosti sustava .......................................................151
9. Zaključak...............................................................................................157
Literatura.........................................................................................................158
Životopis .........................................................................................................162
Curriculum vitae ..............................................................................................163
Sažetak...........................................................................................................164
Ključne riječi....................................................................................................165
Summary ........................................................................................................166
Keywords ........................................................................................................167
viii
Popis oznaka i kratica
AMR automatsko daljinsko očitavanje mjerenja (engl. Automatic meter reading)
ASCII Američki standardni znakovnik za razmjenu informacija (engl. American Standard Code for Information Interchange)
AZO Agencija za zaštitu okoliša
Billing Aplikacija o kupcima, OMM-u i obračun potrošnje električne energije u HEP ODS d.o.o.
CIM Zajednički model podataka (engl. Common Information Model)
DGU Državna geodetska uprava
DI Distribuirani izvor električne energije, grañevina proizvoñača
DISPO Distribucijska pouzdanost
DMS Sustav za upravljanje dokumentima i tokom dokumenata (engl. Document management system)
DP Distribucijsko područje
EAI Integracija aplikacija poduzeća (engl. Enterprise Application Integration)
EES elektroenergetska suglasnost
EOTRP Elaborat optimalnog tehničkog rješenja priključka
EU Europska unija
FME Alat za manipulaciju formatima (engl. Feature Manipulation Engine)
GE General Electric
GIS Geografski informacijski sustav
HEP Hrvatska elektroprivreda
HERA Hrvatska energetska regulatorna agencija
ID Identifikacijska oznaka
IEC Meñunarodne elektrotehničke komisije (engl. International Electotechnical Commission)
KS Kratki spoj
MS Microsoft
NMS Sustav za upravljanje mrežom (engl. Network Management System)
NN Niskonaponska (0,4kV)
ix
ODBC Standardni protokol za pristup podacima u raznim sustavima za upravljanje bazama podataka (engl. Open Database Connectivity)
ODS Operator distribucijskog sustava
OMM Obračunsko mjerno mjesto
OPS Operator prijenosnog sustava
OS Osnovna sredstva
PEES prethodna elektroenergetska suglasnost
PK Primarni ključ
RH Republika Hrvatska
SCADA Sustav za sakupljanje podataka i ostvarivanje kontrole na nivou nadgledanja (engl. supervisory control and data acquisition)
SDV Sustav daljinskog voñenja
SN Srednjenaponska (10, 20 i 35kV)
SQL računalni jezik za izradu, traženje, ažuriranje i brisanje podataka iz relacijskih baza podataka (engl. Structured Query Language)
SW Smallworld
TIS Tehnički informacijski sustav
TS Transformatorska stanica
VN Visokonaponska (110, 220, 400kV)
XML Prošireni opisni jezik (engl. Extended Mark-up Language)
x
Popis tablica
Tablica 1. Varijable za čvorišta kod proračuna struje KS ............................. 60
Tablica 2. Varijable za elemente kod proračuna struje KS........................... 60
Tablica 3. Faze i sustavi kod proračuna struje KS ....................................... 61
Tablica 4. Opći parametri pojedinog scenarija kod investicijske analize ...... 63
Tablica 5. Investicijski parametri pojedinog objekta kod investicijske analize
.............................................................................................................. 65
Tablica 6. ASCII datoteka za povezivanje.................................................... 70
Tablica 7. Struktura podataka u ASCII datoteci za povezivanje ................... 71
Tablica 8. Podaci u bazi koji opisuju Projekt u tablici Infotable .................... 89
Tablica 9. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Izvor .......................... 90
Tablica 10. Atributi kojima je u SW - DeGIS opisan objekt Izvor .................. 91
Tablica 11. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Čvorište i sabirnica.. 92
Tablica 12. Atributi u bazi Neplana koji opisuju sabirnicu u tablici
Graphicbusbar ...................................................................................... 92
Tablica 13. Redukcijski faktor za izračun opterećenja ovisan o kategoriji
kupca .................................................................................................... 96
Tablica 14. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Opterećenje............. 97
Tablica 15. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Dionica u tablici Line99
Tablica 16. Podaci u bazi koji opisuju dvonamotni energetski transformator u
tablici Trafo2 ....................................................................................... 103
Tablica 17. Značenje podešenja regulacije napona na transformatoru ...... 106
Tablica 18. Značenje vrijednosti TAP - podešenja regulacije napona na
transformatoru..................................................................................... 106
Tablica 19. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Prekidač ................ 109
Tablica 20. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Rastavljač.............. 110
xi
Tablica 21. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Rastavna sklopka.. 113
Tablica 22. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Osigurač................ 114
Tablica 23. Podaci u bazi Neplana koji opisuju kondenzator u tablici Shunt
............................................................................................................ 116
Tablica 24. Atributi kojima je u bazi SW - DeGIS-a opisan TS spoj ........... 118
Tablica 25. Podaci koji u SW – DeGIS opisuju TS spoj i interni vod .......... 119
Tablica 26. Podaci u bazi Neplana koji opisuju topologiju u tablici Topology
............................................................................................................ 120
Tablica 27. Podaci u bazi Neplana koji opisuju prikaz grafike u tablici
Graphicdata ........................................................................................ 121
Tablica 28. Nazivi simbola za pojedine objekte.......................................... 121
Tablica 29. Podaci u bazi koji opisuju povezivanje u tablici Graphiclinks... 122
Tablica 30. Podaci u bazi koji opisuju dijagrame u tablici Graphicdiagrams
............................................................................................................ 123
Tablica 31. Dio rezultata proračuna tokova snaga u tablici za izvoz podataka
iz Neplana ........................................................................................... 134
Tablica 32. Dio rezultata proračuna KS u tablici za izvoz iz Neplana......... 140
Tablica 33. Investicijski parametri scenarija kod investicijske analize ........ 144
Tablica 34. Opći parametri kod investicijske analize .................................. 145
Tablica 35. Rezultati investicijske analize .................................................. 145
Tablica 36. Gubici u mreži izmeñu TS 35/10kV Velika i Orljava................. 147
xii
Popis slika
Slika 1. Granica nadležnosti pojedinog DP-a na području RH ..................... 19
Slika 2. Model integracije sustava u HEP ODS d.o.o. Elektra Koprivnica .... 28
Slika 3. Konceptualni model povezivanja podataka za ArcFM ..................... 35
Slika 4. Konceptualni model objedinjavanja GIS-a i aplikacije za simulacije
sustava u Austriji ................................................................................... 35
Slika 5. Tok energije prije i nakon priključenja DI ......................................... 37
Slika 6. Koncept i elementi za „Prioritet 1“ implementacije Naprednih mreža
.............................................................................................................. 39
Slika 7. Proces upravljanja geoprostornim podacima................................... 43
Slika 8. Model integracije sustava i aplikacija primjenom EAI ...................... 45
Slika 9. Prikaz SN mreže u SW – DeGIS ..................................................... 48
Slika 10. Selekcija objekata u SW - DeGIS na temelju zadanih uvjeta ........ 49
Slika 11. Popis transformatora u knjižnici Neplana prebačenih iz SW - DeGIS
.............................................................................................................. 52
Slika 12. Parametri za proračun tokova snage u Neplanu ........................... 54
Slika 13. SN sabirnice i NN mreža u Neplanu.............................................. 55
Slika 14. Rezultati proračuna tokova snaga u Neplanu................................ 56
Slika 15. Dnevni dijagram opterećenja odreñene kategorije kupaca............ 56
Slika 16. Parametri za proračun KS-a u Neplanu......................................... 59
Slika 17. Rezultati proračuna KS.................................................................. 59
Slika 18. Parametri pojedinog scenarija kod investicijske analize ................ 64
Slika 19. Investicijski parametri pojedinog objekta kod investicijske analize 65
Slika 20. Model povezivanja GIS-a (SW - DeGIS) i aplikacije za proračune
(Neplan) ................................................................................................ 68
xiii
Slika 21. Mreža uvezena pomoću ASCII datoteka u Neplan s prikazanim
rezultatima proračuna ........................................................................... 72
Slika 22. Model podataka Neplana prikazan u MS Access-u ....................... 73
Slika 23. Parametri kod vraćanja podataka iz Neplana pomoću SQL baze . 74
Slika 24. Popis objekata postrojenja i mreže u SW - DeGIS-u..................... 76
Slika 25. Model NN i SN mreže u SW - DeGIS ............................................ 78
Slika 26. Tablice objekata SW - DeGIS-a s popisom atributa ...................... 79
Slika 27. Veze izmeñu tablica i topološke veze u SW - DeGIS .................... 80
Slika 28. Prikaz TS 10(20)/0,4kV (SN/NN) postrojenja u SW - DeGIS......... 81
Slika 29. Model NN i SN mreže u Neplanu .................................................. 85
Slika 30. Tablice objekata Neplana s popisom atributa................................ 87
Slika 31. Atributi kojima je u SW – DeGIS-u opisan Izvor ............................ 90
Slika 32. Shema povezivanja podataka o Izvoru.......................................... 91
Slika 33. Shema povezivanja podataka o Sabirnici i Čvorištu...................... 94
Slika 34. Atributi koji u SW - DeGIS-u opisuju Priključno mjesto i Potrošača96
Slika 35. Shema povezivanja podataka o Opterećenju ................................ 98
Slika 36. Atributi i kataloški podaci koji u SW - DeGIS-u opisuju NN dionicu
............................................................................................................ 101
Slika 37. Shema povezivanja podataka o Dionici....................................... 102
Slika 38. Atributi i kataloški podaci u SW - DeGIS-u o dvonamotnom
energetskom transformatoru ............................................................... 107
Slika 39. Shema povezivanja podataka o dvonamotnom energetskom
transformatoru..................................................................................... 108
Slika 40. Shema povezivanja podataka o Prekidaču.................................. 110
Slika 41. Atributi i kataloški podaci koji u SW - DeGIS-u opisuju Linijski
rastavljač............................................................................................. 111
xiv
Slika 42. Shema povezivanja podataka o Rastavljaču ............................... 112
Slika 43. Shema povezivanja podataka o Rastavnoj sklopci...................... 113
Slika 44. Shema povezivanja podataka o Osiguraču ................................. 114
Slika 45. Model shunta............................................................................... 115
Slika 46. Shema povezivanja podataka o Kondenzatoru ........................... 117
Slika 47. Jednopolna shema TS 35/10(20)kV u SW – DeGIS-u................. 125
Slika 48. SN mreža u SW - DeGIS-u.......................................................... 125
Slika 49. Jednopolna shema TS 10(20)/0,4kV u SW – DeGIS-u................ 126
Slika 50. SN i NN mreža u SW - DeGIS-u prije izvoza............................... 127
Slika 51. Forma za odabir objekata koji idu iz SW - DeGIS u Neplan ........ 128
Slika 52. SN mreža u Neplanu napajana iz TS 35/10kV Velika ................. 128
Slika 53. Rezultati proračuna u SW - DeGIS u bazi ................................... 129
Slika 54. Lokacije koje ne zadovoljavaju u prostornom prikazu (SW – DeGIS)
............................................................................................................ 130
Slika 55. Rezultati proračuna u SW - DeGIS u prostornom prikazu ........... 131
Slika 56. Mreža u Neplanu nakon proračuna Tokova snaga i KS .............. 132
Slika 57. Tablični prikaz rekapitulacije proračuna Tokova snaga u Neplanu
............................................................................................................ 133
Slika 58. Rezultati proračuna tokova snaga u SW - DeGIS u jednopolnoj
shemi .................................................................................................. 135
Slika 59. Proračun tokova snage i KS NN mreže u Neplanu...................... 136
Slika 60. Parametri energetskog transformatora u Neplanu vezani za
regulaciju napona................................................................................ 137
Slika 61. Rezultat proračuna KS i pada napona na NN mreži u SW - DeGIS
............................................................................................................ 141
Slika 62. Rezultati proračuna nakon povećanja presjeka........................... 143
xv
Slika 63. Rezultati proračuna nakon ugradnje DI ....................................... 144
Slika 64. Dnevni dijagram opterećenja kupaca i proizvoñača .................... 148
Slika 65. Rezultati proračuna u Neplanu s dnevnim dijagramom opterećenja
............................................................................................................ 148
Slika 66. Dnevni dijagram napona.............................................................. 149
Slika 67. Dnevni dijagram gubitaka u mreži ............................................... 149
Slika 68. Dnevni dijagram opterećenja dionice........................................... 150
Slika 69. Povezivanje 10(20)kV radijalnih izlaza u petlju s granicom izmeñu
DP-a.................................................................................................... 155
Slika 70. Povezivanje radijalnih 10(20)kV izlaza u petlju bez granice izmeñu
DP-a.................................................................................................... 156
16
1. Uvod
Električna energija predstavlja neophodan dio svakodnevnog života i često
se zaboravlja kako bi bilo bez nje. Mnogo ljudi radi kako bi se osigurala
sigurna, pouzdana i učinkovita proizvodnja, prijenos, distribucija i opskrba
električne energije do krajnjeg kupca. Energetska sigurnost i klimatske
promjene postaju sve veći prioritet u globalnim političkim programima i
protežu se kroz sve sektore, te zauzimaju visoki prioritet u EU prioritetima.
Prosječni životni vijek energetskih objekata je 40-ak godina. Veći dio
distribucijske mreže i postrojenja je pri kraju životnog vijeka, te su u idućim
desetljećima potrebne investicije kako bi se zamijenila zastarjela
infrastruktura i ispunili postavljeni strateški ciljevi pred ODS. Od distribucijske
mreže budućnosti se očekuje siguran prihvat DI većih razmjera s velikim
udjelom obnovljivih izvora električne energije, ali i pronalaženje najpovoljnijih
lokacija za veću centraliziranu proizvodnju.
Protokol iz Kyota uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih naroda o promjeni
klime dodatak je meñunarodnom sporazumu o klimatskim promjenama,
potpisan s ciljem smanjivanja emisije stakleničkih plinova (CO2, CH4, N2O,
HFC, PFC i SF6). Kyoto protokol je usvojen u Kyotu u Japanu 1997. godine,
te je stupio na snagu 2005. godine. RH je potpisala Kyoto protokol 1999.
godine, a stupio je na snagu 2007. godine kad ga je ratificirao Hrvatski sabor.
Usvajanjem je prihvaćena obaveza smanjenja emisije stakleničkih plinova za
5% do 2012. u odnosu na količinu u baznoj 1990. godini. Jedan od ciljeva EU
na području klimatskih promjena je do 2020. godine „20-20-20“1 [1]. Vlada
RH je u 2002. godini osnovala AZO kao nezavisnu javnu ustanovu za
prikupljanje, objedinjavanje i obradu podataka o okolišu. Jedna od aktivnosti
AZO je nadzor emisije stakleničkih plinova u RH [2]. U naporima za
smanjenje stakleničkih plinova značajnu ulogu imaju obnovljivi izvori energije.
1 „20-20-20“ znači smanjenje emisije stakleničkih plinova za 20% u donosu na razinu 1990. godine,
povećanje udjela obnovljivih izvora energije do 20% u ukupnoj potrošnji energije i povećanje
energetske učinkovitosti odnosno ušteda ukupne potrošnje električne energije u EU za 20%.
17
Obnovljivi izvori energije su jedan od DI. 2007. godine usvojen je paket
podzakonskih akata kojima se regulira prihvat DI na elektroenergetski sustav
i cijena preuzete električne energije. Već je 2003. godine uspostavljena tvrtka
HEP ESCO d.o.o. za pružanje usluga u energetici koja razvija, izvodi i
financira projekte energetske učinkovitosti na tržišnom utemeljenju [3]. U
povećanju energetske učinkovitosti očekuje se aktivnija uloga kupaca
električne energije koji će korištenjem inteligentnih sučelja imati mogućnost
upravljanja svojom potrošnjom, te optimizirajući svoje troškove doprinositi
učinkovitoj potrošnji električne energije. Prema [1] 20% električne energije
proizvedene u svijetu troši se na rasvjetu, te je u tom području nužno
uvoñenje novih tehnologija s manjom potrošnjom.
Električna vozila predstavljaju veliki potencijal u smanjenju stakleničkih
plinova i smanjenju cijene transporta u odnosu na vozila s motorom s
unutarnjim izgaranjem. S druge strane njihova masovna primjena predstavlja
novi izazov pred energetski sustav jer je nužno osigurati mjesta za punjenje i
kapacitete u sustavu.
Postavljeni su strateški ciljevi u Europskoj tehnologijskoj platformi
Naprednih mreža (engl. SmartGrids) gdje se od mreže očekuje da može
inteligentno integrirati aktivnosti svih korisnika spojenih na nju, proizvoñače,
kupce i one koji objedinjuju te dvije funkcije kako bi se osigurala učinkovita,
održiva i sigurna dobava električne energije [4]. Nužno je definirati prioritete,
vremenski plan rekonstrukcije i novih investicije, te u tim procesima primjenu
novih rješenja i tehnologija kako bi se izbjegla zamjena stare opreme novom
temeljenom na zastarjelim rješenjima i tehnologijama. Osim opreme u
primarnim i sekundarnim strujnim krugovima distribucije električne energije,
ključnu ulogu u primjeni Naprednih mreža imat će komunikacijska mreža za
prihvat i razmjenu informacija. Radi jednostavnije integracije raznih sustava
nužno se moraju koristiti propisani standardi i preporuka je koristiti otvorene
sustave.
Razvoj novih metoda i alata za računanje je nužan kako bi se modelirali i
simulirali svi aspekti integracije DI u elektroenergetsku mrežu i uvoñenje
18
Naprednih mreža, predvidjeli tehnički problemi i prepreke, identificirala
rješenja i donijele ispravne odluke o novim ulaganjima. Aplikacije za
proračune danas nude vjerne simulacije postojećih i budućih stanja, a najviše
ovise o ulaznim podacima.
U radu su prikazani postojeći sustavi i aplikacije, mogućnosti njihove
integracije, te je izvršena integracija GIS-a i aplikacije za proračune koji u
praksi rade neovisno, a koriste isti fond podataka i bitni su za poslovno
odlučivanje. Većina podataka o elementima mreže pohranjena je u GIS-u.
Tehnički podaci o elementima mreže potrebni su kod proračuna i moraju se
ponovno ručno unositi u aplikaciju za proračune. Dolazi do nepotrebne
redundancije podataka i gubitka vremena kod unosa, te kasnije kod
održavanja podataka. Kako bi se ostvarilo povezivanje potrebno je izvesti
podatke iz GIS-a i uvesti u aplikaciju za proračune, izvršiti proračune i
analize, te rezultate vratiti u bazu podataka GIS-a. Na taj način rezultati
postaju dostupni širem broju korisnika, dobiva se na brzini i točnosti
proračuna i analiza koje su bitne u postupku kratkoročnog i dugoročnog
planiranja, razvoja, investicija i održavanja, te se unapreñuje gospodarenje
distribucijskom mrežom.
Funkcionalnost integracije prezentirana je na konkretnim podacima
pohranjenim u postojećem GIS-u koji se koristi u HEP ODS d.o.o. (GE SW -
DeGIS) i aplikaciji za proračune (Neplan) koja se koristi na Zavodu za visoki
napon i energetiku Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u
Zagrebu.
19
2. Distribucija električne energije
2.1. Osnovno o distribuciji električne energije
Djelatnost distribucije električne energije obavlja tvrtka HEP ODS d.o.o.
koja je članica HEP grupe. HEP ODS d.o.o. ovlašten je za pružanje javne
usluge opskrbe električnom energijom u RH. Vodi brigu za pouzdanu
opskrbu kupaca, prodaju, mjerenje, obračun i naplatu isporučene električne
energije, odgovoran je za održavanje, zamjene, rekonstrukcije i razvoj
distribucijske mreže i postrojenja. Na području RH postoji 21 DP koji su
sastavni dio HEP ODS d.o.o. i na slici 1 su prikazane granice nadležnosti
pojedinog DP-a na području RH.
Slika 1. Granica nadležnosti pojedinog DP-a na području RH
20
Prema [5] u HEP ODS d.o.o. je zaposleno 9.603 radnika, ima 129.526 km
distribucijske mreže, 2.282.998 mjernih mjesta na površini 56.696km2.
Dužnosti HEP ODS d.o.o. su [3]:
- siguran, pouzdan i učinkovit pogon distribucijske mreže;
- osiguravanje nepristranosti prema korisnicima distribucijske mreže,
uključujući povezana društva unutar HEP grupe, davanje
informacija korisnicima mreže koje su im potrebne za učinkovit
pristup i korištenje mreže;
- osiguravanje pristupa mreži prema reguliranim, razvidnim i
nepristranim načelima, briga o gubicima u mreži i godišnjoj analizi
gubitaka.
HEP ODS d.o.o. podnosi godišnje izvješće prema HERA, koja u slučaju
potrebe može zahtijevati provedbu odreñenih mjera radi osiguravanja načela
razvidnosti i nepristranosti [6]. Uz prethodnu suglasnost HERA, HEP ODS
d.o.o. donosi plan razvoja i izgradnje distribucijske mreže, a prigodom
planiranja treba uzeti u obzir mjere energetske učinkovitosti, upravljanje
potrošnjom i DI, što može odgoditi potrebu za pojačanjem distribucijske
mreže. Da bi se ova aktivnost učinkovito provela potrebno je izvršiti analize i
simulacije budućih stanja u cilju što veće koristi od uložene investicije. Nužno
je držati rezervu u konvencionalnim izvorima za sve oblike varijabilnih
nekonvencionalnih DI. Danas tehnički i ekonomski masovnije dostižni
nekonvencionalni izvori energije za proizvodnju električne energije su
geotermalna energija, biomasa (bioplin i otpad), vodne snage iskorištene u
malim HE, te energija vjetra i Sunčeva zračenja. Obnovljivost pojedinog
izvora energije najlakše poimamo ako kažemo kako je obnovljiv izvor onaj čiji
se prosječni dotok svake godine ponavlja, uz stanovita odstupanja, za
ljudsko poimanje vremena. Svi navedeni nekonvencionalni izvori su obnovljivi
[7].
Podaci o mogućnostima korištenja distribucijske mreže su javni i
aktualiziraju se jedanput godišnje i objavljuju na internetskim stranicama [8].
21
Pogon i način voñenja distribucijske mreže ureñuje se Mrežnim pravilima
elektroenergetskog sustava [9].
U distribuciji električne energije zastupljene su naponske razine 0,4kV,
10kV, 20kV, 35kV, a u nekim područjima i 110kV. Dugoročni plan je prelazak
s naponske razine 10kV na 20kV i eliminiranje naponske razine 35kV.
Prelaskom s 10kV na 20kV smanjuju se gubici u distribuciji električne
energije i eliminira transformacija vezana uz 35kV. Potrebna su velika
ulaganja u zamjenu opreme s nazivnog napona 10kV na 20kV, gradnju novih
transformatorskih stanica 110/20kV, gradnju novih 110kV dalekovoda,
rekonstrukciju postojećih TS 110/35kV u 110/20kV i dijela TS 35/10kV u TS
110/20 ili 20kV rasklopišta. Navedeni proces traje duži niz godina, pa i
desetljeća. Prilikom planiranja razvoja mreže u pravilu se 35kV mreže ne
razvijaju radi ukidanje te naponske razine.
Da bi se ulaganja u distribucijsku mrežu mogla odobravati i pratiti u
realizaciji potreban je transparentan sustav u kojemu su dokumentirani svi
potrebni elementi, te moguće analize i proračuni.
2.2. GIS u HEP ODS d.o.o.
U početku informatizacije distribucijske djelatnosti tehnički i topološki
podaci o elementima distribucijske mreže bili su upisivani u TIS. Energetski
objekti imaju prostornu komponentu koja nije bila zastupljena u TIS-u, već se
vodila na analognim podlogama. U želji da se analogna tehnička
dokumentacija pohrani na računalo, grafički prezentira i atributno opiše leže
počeci uvoñenja GIS-a. Uvoñenjem GIS-a moguće su dvije sudbine TIS-a:
1. sve atributne podatke koji su bili u TIS-u prebaciti u GIS
(napuštanje TIS) ili
2. zadržati TIS nakon uvoñenja GIS-a i meñusobno ih povezati.
Prednost prve alternative je održavanje jedne baze podataka, brži rad
sustava, dok je prednost druge mogućnost održavanja i unosa atributnih
podataka preko postojećeg sučelja bez velikog broja GIS licenci i lakši
pristup podacima iz ostalih aplikacija. Bez obzira na rješenja krajnji korisnik
22
uz današnje performanse hardvera ne smije vidjeti razliku izmeñu dvije
prethodno navedene alternative.
S vremenom se GIS pokazao funkcionalnim, olakšao i ubrzao procese
koji su ključni za donošenje ispravnih odluka, te je slijedio razvoj softvera
kako bi se navedeno još poboljšalo.
Danas se u GIS unose elementi mreže i postrojenja svih naponskih razina,
objekti infrastrukture, dokumentira se smještaj objekata u prostoru, sustav
omogućava topološko povezivanje energetski povezanih elemenata, kroz
topološku analizu uzima se u obzir položaj sklopnih aparata i dolazi do
zaključka koji su kupci uz odreñena uklopna stanja bez napona. U GIS se
ubacuju podaci iz drugih sustava i nakon toga dolazi problem održavanja tih
podataka. Potrebno je dobro specificirati i dokumentirati tko je zadužen za
održavanje podataka i koji podaci se sinkroniziraju iz drugih sustava.
Trenutno su u HEP ODS d.o.o. zastupljeni GIS proizvoñači sa sljedećim
softverima:
1. GE – SW (Core +Commit), SW Intranet Application Server, Core
ORACLE Direct Interface, SW SOM's
2. ESRI – ArcGIS (ArcView, ArcINFO, ArcEditor, ArcSDE)
3. Intergraph - GeoMedia
Cilj je standardizirati isti model mreže i opseg podataka koji opisuju
distribucijsku mrežu i da bude primjenjiv za sve softvere, a da se centralno s
jednog mjesta mogu pokretati upiti i analize na razini cijelog HEP ODS d.o.o.
U cilju navedene standardizacije izrañena je Studije [10] koja je tokom izrade
proširena da bude primjenjiva na cijeli HEP ODS d.o.o.
2.3. Proračuni i aplikacije za proračune u HEP ODS d.o.o.
Velika količina podataka u GIS-u je beskorisna bez dnevnog održavanja
podataka i korištenja za donošenje poslovnih odluka. GIS ima ugrañene alate
23
za izradu raznih analiza i izvještaja koji se mogu dobiti na temelju
pohranjenih podataka.
Za potrebe distribucije električne energije godinama su razvijane aplikacije
za proračune koje se temelje na tehničkim podacima koji su sada pohranjeni
u GIS-u. Uvažavajući postojeću situaciju u HEP ODS d.o.o. moguća su dva
puta u integraciji aplikacija za proračune i GIS-a:
1. izrada aplikacija za proračune u GIS softveru,
2. izvršiti nabavu kvalitetne aplikacije za proračune uvažavajući
potrebe šireg aspekta djelovanja unutar HEP ODS d.o.o. i povezati
ih s GIS-om.
Trenutno se u HEP ODS d.o.o. koriste aplikacije za proračune padova
napona, tokova snaga i kratke spojeve. Dio tih aplikacija radi s cijelom
distribucijskom mrežom (Easy Power) dok dio radi sa SN, a posebna
aplikacija za NN (NetCalc, NetLV, HPNNM, PowerCad (prije TOKSwin),
WinDis, Nela). Podaci se ručno unose u aplikacije kod planiranja i
projektiranja, a kasnije se ne održavaju niti se prati razvoj mreže. U primjeni
je program za planiranje razvoja razdjelnih mreža Caddin.
U paketu novih SDV-a takoñer postoje aplikacije za proračune (tokovi
snaga i KS) koji se mogu izvoditi na aktivnoj mreži za potrebe upravljanja i
neaktivnoj mreži za potrebe planiranja s aspekta upravljanja. Ostale službe
nemaju pristup navedenoj aplikaciji. Kod unosa elemenata mreže nema
kataloških podataka, kao na primjer jedinična vrijednost otpora po km voda,
već se vrijednosti moraju prvo preračunati pa unositi.
Tehnički podaci o elementima mreže moraju se unositi i održavati u svakoj
od navedenih aplikacija. Kako bi se to izbjeglo potrebno je organizirati unos i
održavanje podataka u jedinstvenu bazu podataka distribucijske mreže iz
koje preko sučelja aplikacije dohvaćaju podatke koji su im potrebni.
Jedinstvena baza podataka distribucijske mreže trenutno ne postoji u HEP
ODS d.o.o, a u GIS-u se nalaze svi podaci potrebni za energetske
proračune.
24
Kako bi se izbjegao razvoj aplikacija u GIS-u, koje već postoje gotove,
kroz rad će biti prikazan model za povezivanje GIS-a i aplikacije za
proračune.
2.4. Integracija sustava u HEP ODS d.o.o.
Postojeći informacijski sustavi u HEP ODS d.o.o. razvijani su na različitim
platformama i u različitim vremenskim periodima, na različitim bazama
podataka i od strane raznih izvoñača. Isti sustavi razvijani su paralelno u više
područja ili kupovani od različitih proizvoñača. Kroz poglavlje opisani su
postojeći sustavi i prednosti njihove integracije.
U većini DP-a postoji SDV pomoću kojeg se upravlja SN mrežom. U SDV
su uključena signalizacija dogañaja u mreži, mjerenja i upravljanje sklopnim
ureñajima u TS 110/35/10(20)kV i dijelom po dubini 10(20)kV mreže, a u
grafičkom prikazu nalazi se kompletna 35kV i 10(20)kV mreža. Navedeno
znači da dogañaji u NN mreži, odnosno nakon sabirnice 10(20)kV u TS
10(20)/0,4kV nisu dokumentirani u SDV-u. Najveći broj kupaca električne
energije i po preuzetoj energiji je na niskom naponu. Taj segment mreže
dokumentiran je u GIS-u i želja je da se na temelju informacija iz SDV-a i
podataka u GIS-u dobije bolji uvid u dogañaje u mreži i brža reakcija na
poremećaje. Funkcije SDV-a ovise o veličini DP-a. Kako je navedeno u
prethodnom poglavlju dio SDV-a ima mogućnost osnovnih proračuna. Kako
su za proračune potrebni tehnički podaci, koji postoje u GIS-u, potrebna je
obostrana komunikacija izmeñu sustava. Mjerenja aktualnih veličina u
sustavu i njihovo pohranjivanje potrebno je iskoristiti u aplikacijama za
proračune kako bi se što kvalitetnije simuliralo stvarno stanje. NMS
predstavlja dizanje postojećeg SDV na višu razinu. NMS detektira problem u
mreži, zatim izvor tog problema i rješava problem. Takoñer sakuplja
statističke podatke o ureñajima i dogañajima u mreži i na temelju njih donosi
odreñene zaključke. Primjerice ako se odreñeni tip ureñaja često kvari ili koja
su rješenja, uklopna stanja pokazala bolje rezultate u prošlosti.
25
Na razini cijelog HEP ODS d.o.o. uspostavljena je jedinstvena aplikacija
pod nazivom Billing, koja uz brigu o kupcima i obračun potrošnje električne
energije, obuhvaća i tehničku dokumentaciju o brojilima, limitatorima, glavnim
osiguračima na pojedinom OMM-u, radne naloge vezane uz kupce, brojila i
OMM. Iz Billinga u GIS potrebno je prenijeti zakupljenu snagu, godišnju
potrošnju električne energije pojedinog OMM-a, te ime i prezime kupca koje
je bitno u DISPO. Poveznica je broj OMM-a koji se nalazi u oba sustava.
WEES je aplikacija za izdavanje PEES i EES. Na temelju zahtjeva
potencijalnog kupca za priključak i odreñenom priključnom snagom vrše se
proračuni i analize na temelju podataka o mreži (GIS) i zakupljenih snaga
(Billing), te se u PEES definiraju uvjeti priključenja. Na temelju „Zahtjeva
kupca za EES i priključenje“ izdaje se EES, kupac se unosi u Billing i
priključuje. WEES i Billing je potrebno povezati kako bi se izbjegao ponovni
unos istih podataka o kupcu u Billing. Za sljedeći zahtjev na istom dijelu
mreže moraju se kod proračuna i analiza uz priključene kupce uzeti u obzir
sve izdane PEES, a za koje nije izdana EES. Ukoliko PEES nije važeća ona
se ne uzima u obzir.
Tokom projektiranja priključka unosi se cijeli NN izlaz u aplikaciju za
proračun kako bi se izvršila provjera padova napona i dosega zaštite. Ukoliko
se nakon pola godine pojavi novi kupac na tom izlazu ponavlja se postupak
izlaska na teren, snimanja mreže i unosa u aplikaciju za proračune. U
manjem DP još je moguće odgonetnuti takav slučaj, ali se oni gube u većem
DP u kojem više ljudi radi na opisanim zadacima. Podaci o mreži moraju biti
ažurirani u GIS-u, o kupcima u Billingu i WEES, te njihovom integracijom
dostupni aplikaciji za proračune.
U aplikaciji Osnovnih sredstava (OS), izmeñu ostalih računovodstvenih
podataka nalazi se godina izgradnje i godina većih rekonstrukcija na
distribucijskoj mreži i postrojenjima. U aplikaciji OS podaci su se kroz povijest
vodili na različite načine i tu predstoji zahtjevan posao identifikacije pojedinih
objekata prije povezivanja s istim u GIS-u.
26
Sustav DISPO služi za analizu kvalitete električne energije prema kriteriju
stalnosti opskrbe odnosno pouzdanosti rada distribucijskog sustava. U
budućnosti će se plaćati naknada za neisporučenu električnu energiju
uzrokovanu zastojem [11]. Kod kupaca spojenih na SN mrežu i spojenih na
NN mrežu kategorije poduzetništvo, tarifni model crveni2 već je uveden AMR,
a radi potrebe za velikim ulaganjem teško je očekivati da će uskoro svi kupci
biti spojeni na centralnu bazu iz koje će se moći izvući naponsko stanje
pojedinog kupca i proslijediti u DISPO. U meñuvremenu na temelju topološke
analize podataka u GIS-u i atributnih podataka o kupcima koji su dohvaćeni
iz Billinga moguće je dobiti popis kupaca bez električne energije na
odreñenom NN ili SN izlazu. U DISPO se moraju unositi i tehnički podaci koji
već postoje u GIS-u. Veći dio brojila u sustavu AMR prosljeñuje ili može
proslijediti informaciju o naponskom stanju (ima/nema napona). Budući da su
navedeni kupci dispergirani po NN mreži taj podatak može poslužiti u GIS-u
za brzu detekciju kvara u NN mreži, a koji se ne vidi u SDV.
DMS je sustav za upravljanje dokumentima i tokom dokumenata.
Urudžbeni zapisnik se u većini DP-a vodi u analognom obliku i postoji
inicijativa da se stari dokumenti skeniraju i pomoću DMS-a lakše dohvaćaju i
pretražuju, a za nove urudžbene predmete ima pouzdan podatak o stanju i
napretku unutar poduzeća. Tokom pripreme izgradnje i projektiranja
energetskih objekata otvara se novi urudžbeni predmet u koji ide kompletna
komunikacija unutar i van poduzeća koja se na njega odnosi. Da bi se
kompletno dokumentirao pojedini objekt u tom predmetu nedostaje projektna
dokumentacija, grañevinski dnevnici, dokazi kvalitete i ispitni protokoli koji
dolaze u Tehničku arhivu nakon tehničkog pregleda. Idejni projekt zajedno s
lokacijskom dozvolom ili rješenjem o uvjetima grañenja, glavni projekt
zajedno s grañevinskom dozvolom odnosno potvrdom glavnog projekta
2 Prema Tarifnom sustavu za usluge elektroenergetskih djelatnosti koje se obavljaju kao javne
usluge (Narodne novine 101/02, 121/02 i 98/05) Članak 31. stavak 4. «Crveni - obračun se sastoji od
stalne mjesečne naknade, naknade za angažiranu snagu (kn/kW) i troška radne (kn/kWh) i jalove
energije (kn/kWh - dvotarifno mjerenje); model je obavezan za kupce kategorije poduzetništvo sa
priključnom snagom 30 kW i više (snaga iz elektroenergetske suglasnosti)»
27
dužan je investitor, odnosno njegov pravni slijednik trajno čuvati, dok je
izvedbeni projekt grañevine sa svim ucrtanim izmjenama i dopunama
sukladno stvarno izvedenim radovima (projekt izvedenog stanja) dužan
čuvati za sve vrijeme dok grañevina postoji [12]. Uvoñenjem DMS-a
kompletna dokumentacija je dostupna korisnicima u digitalnom obliku i nema
više potreba za iznošenjem analogne dokumentacije iz arhive i mogućnosti
gubitka originala. Povezivanje DMS-a i GIS-a omogućilo bi brz uvid u
kompletnu dokumentaciju i pristup podacima koji nisu u GIS-u preko jednog
sučelja. Za planirane objekte koji su uneseni u GIS iz DMS-a je dostupna
informacija o statusu pripreme ili izgradnje predmetnog objekta, te alarm u
slučaju duljeg stajanja predmeta. Pritužbe kupaca na kvalitetu električne
energije dostavljaju se u obliku dopisa i pohranjuju u Urudžbeni zapisnik, a u
budućnosti u DMS. Veći dio pritužbi vezan je uz odreñeno mjerno mjesto te
je radi prostornog prikaza nužno povezati DMS i GIS i na tom nivou. Kad se
pojam DMS spominje u distribuciji često se misli na engl. Distribution
Management Systems, dok u sljedećem poglavlju ima značenje Upravljanje
na zahtjev (engl. Demand Side Management), pa često umjesto kratice treba
koristiti puni naziv.
FIN je aplikacija za planiranje, ugovaranje i financijsku operativu. U FIN se
vrši unos objekata za godišnje planove, prati financijska realizacija tih
objekata, a u planu je dogradnja aplikacije u segment evidencije pripreme
izgradnje odnosno projektiranja i realizacije pojedinog investicijskog objekta.
Zadnje navedena funkcija karakteristična je za DMS, ali budući on još nije u
funkciji tu ulogu djelomično preuzima FIN. Projektiranje pojedinih objekata
može trajati duže vremensko razdoblje. Nakon izdavanja upravnog akta na
temelju kojeg se može započeti izgradnja do same izgradnje može proći
takoñer duže vremensko razdoblje, a kako dozvola ne bi istekla mora u
sustavu postojati mjesto gdje se upisuje datum isteka i alarm koji obavještava
odgovorne osobe za taj segment posla. Navedeno se planira implementirati u
FIN. Postoji zakonska obaveza HEP ODS d.o.o. da uz prethodnu suglasnost
HERA-e donese plan razvoja i izgradnje distribucijske mreže za period tri
godine [13]. Objekti u trogodišnjem planu su bez prostornog prikaza, a kako
28
bi se imala jasnija slika pojedinog zahvata nužno je povezivanje FIN-a i GIS-
a. Za sve objekte koji se planiraju graditi otvara se u FIN-u radni nalog već u
pripremnoj fazi i financijski prati cijeli postupak od pripreme do konačnog
puštanja u pogon i prijema u osnovna sredstva. Objekti imaju svoju
koordinatu u prostoru i nužno ih je unijeti u GIS i povezati s ostalim podacima
u FIN-u.
Skladišna lista je aplikacija u kojoj se vodi trenutno stanje materijala na
skladištu, godišnji promet materijala, te nalozi na koje je izdan pojedini
materijal. Na godišnjoj razini u FIN se unose količine strateškog materijala.
Integracijom skladišne liste i FIN-a preko GIS-a moguće je u svakom trenutku
doći do potrebnih količina svih materijala u skladištu analizom projekata koje
treba realizirati i trenutnim stanjem materijala.
Na slici 2 plavom bojom prikazani su sustavi i veze koje postoje u HEP
ODS d.o.o. Elektra Koprivnica, a crvenom oni koje treba izvesti. Unutar crnog
pravokutnika obuhvaćen je dio integracije koja je tema rada.
GIS
SDV i NMS
Aplikacija za proračune
Podaci o mreži i
postrojenjim
a
Rezultati prpračuna
Položaj sklopnih
ureñaja, mjerenja
Billing
P(kW)
E(kWh/go
d)
Naziv kup
ca
DISPO
Popis kupaca
bez napona i
Pod. o m
reži i
postrojenjima
DMS Dokumentacija
Aplikacija za održavanje
Podaci o
mreži i postrojenjima
Aplikacija OSGodina izgradnje
/rekonstrukcije
FIN
Plan. god. izgradnje,
stanje projekta,
materijal
WEES
P(kW) PEES
bez EES
Podaci o kupcu
Položaj sklopnih
ureñaja, mjerenja
Tehn. pod.o mreži
i postrojenjim
a
Skladišnalista
Stanje količina
materijala
Slika 2. Model integracije sustava u HEP ODS d.o.o. Elektra Koprivnica
29
Integracijom navedenih sustava, kako je prikazano na slici 2: povezuju se
informacijski sustavi u HEP ODS d.o.o. koji olakšavaju planiranje i
odlučivanje, omogućava brži i jednostavniji pristup podacima, povećava
točnost podataka i izbjegava redundancija, te povećava funkcionalnost i
produktivnost. Sustavi i aplikacije moraju biti meñusobno povezani i
razmjenjivati podatke po odreñenim pravilima kako bi se nove aplikacije
mogle razvijati bez redundancije podataka. Tako primjerice aplikacija za
održavanje mora imati sve energetske elemente za koje su Pravilnikom [14]
propisani periodički pregledi i mjerenja, a ti objekti već postoje u ostalim
sustavima i trebaju biti iskorišteni kod dizajna nove aplikacije. U cijelom
sustavu ključni su pouzdani podaci, a današnji alati i stručnjaci će naći
rješenje kako te podatke prenijeti iz sustava u sustav da krajnji korisnik ne
troši energiju na traženje podataka u sustavima, već na rezultate analiza i
izvještaja koji su mu potrebni za kvalitetne poslovne odluke.
Kod povezivanja aplikacija i sustava bitan je redoslijed povezivanja.
Primjerice preduvjet za povezivanje GIS-a i DISPO-a je povezanost s
Billingom jer DISPO traži popis kupaca bez električne energije na odreñenom
strujnom krugu, a naziv kupca dolazi preko broja OMM-a iz Billinga. Za
kvalitetnu integraciju potrebno je izraditi plan povezivanja i vremensku
dinamiku implementacije novih sustava i aplikacija.
Povezivanjem aplikacije za proračune i GIS dobivaju se rezultati
proračuna i analiza koji su potrebni za uspješno voñenje poduzeća, ocjenu
rezultata investicija i napretka, olakšava se odabir optimalnih investicija na
temelju analize gubitaka i investicijske analize.
Pretpostavka da se sustavi mogu integrirati su sljedeće:
- otvorenost programskog koda ili postojanje sučelja za
povezivanje
- tehnička dokumentacija o postojećem sustavu
- multidisciplinarni tim za provedbu integracije
30
Prethodno su navedene prednosti integracije sustava unutar HEP ODS
d.o.o., ali postoji potreba za povezivanjem sustava i razmjenom podataka
izmeñu HEP ODS d.o.o. i drugih pravnih i fizičkih subjekata. Na temelju
njihovih zahtjeva HEP ODS d.o.o. mora dostavljati prostorne i tehničke
podatke o distribucijskoj mreži, a prema nekima i redovito osvježavati
promjene. Primjer je Državna uprava za zaštitu i spašavanje koja u slučaju
požara na odreñenom području mora imati informaciju o energetskim
vodovima koji prolaze kroz to područje kako bi pravovremeno obavijestila
nadležnog Operatora i ekipe na terenu o potencijalnoj opasnosti.
HEP ODS d.o.o. ima potrebu za ažurnim proizvodima kojima raspolaže
DGU. DGU je razvio web portal preko kojeg je, uz odreñenu naknadu,
moguće izvršiti povezivanje i imati ažurne katastarske podloge, digitalne
ortofoto karte i adresni sustav (“Podacima iz grafičke baze registra prostornih
jedinica“) na području cijele RH [15]. Katastarske podloge koriste se u fazi
planiranja i projektiranja energetskih objekata. Na osnovu njih detektiranju se
katastarske čestice od interesa i preko web stranice Ministarstva pravosuña
(http://e-izvadak.pravosudje.hr) lako utvrñuju vlasnici s kojim treba riješiti
imovinsko-pravne odnose. HEP ODS d.o.o. vodi vlastiti adresni sustav u
Billingu, a na razini RH ga vodi i redovito ažurira DGU. Svaka adresa u DGU
ima uz naziv pohranjenu i koordinatu u prostoru. Uparivanjem postojećeg
adresnog sustava veći dio kupaca iz Billinga dobili bi svoju koordinatu u
prostoru. Adrese u Billingu koje nakon prve iteracije ne bi bile povezane
moraju se ručno identificirat i povezati. Preostale nepovezane nužno je
identificirat na terenu.
U katastru vodova pohranjuju se podaci o vodovima i pripadajućim
objektima infrastrukture (elektroenergetske, telekomunikacijske, vodovodne,
kanalizacijske, toplovodne, plinovodne i naftovodne mreže) [16]. Katastar
vodova olakšava planiranje, projektiranje objekata infrastrukture i izdavanje
dozvola jer se na jednom mjestu mogu dobiti podaci o instalacijama u zoni
zahvata. Voñenje katastra vodova obaveza je lokalne samouprave. U većini
slučajeva lokalna samouprava nije kadrovski, softverski i hardverski
opremljena, pa tu funkciju preuzimaju lokalni uredi za katastar koji su u
31
nadležnosti DGU. Prije su elaborati snimanja predavani u analognom obliku i
kako bi se izbjegla dvostruka digitalizacija analognih podataka potrebno je
propisati sučelje za povezivanje katastra vodova i GIS-a nadležnih vlasnika
infrastrukture.
HEP ODS d.o.o. je dao izraditi Strategiju [17] koja je definirala smjernice i
preporuke kojih se treba držati prilikom integracije sustava. Prema [17]
mogući načini integriranja su sljedeći:
1. nabavka svih aplikacija od istog proizvoñača,
2. ujedinjavanje svih podataka u jednu bazu podataka,
3. spajanje aplikacija prema potrebama,
4. integracija aplikacija zasnovana na standardima.
Nedostatak prvog pristupa je ovisnost o jednom proizvoñaču. Drugi način
integracije zamišljen je pomoću jedne zajedničke „Baze podataka
distribucijske mreže“ u koju i iz koje aplikacije i sustavi spremaju ili dohvaćaju
potrebne podatke. Na slici 2 GIS je prikazan kao središnji sustav za
povezivanje i predstavljao bi treći način integracije. GIS sustavi mogu raditi s
podacima pohranjenim u bazu podataka izvan samog GIS-a, pa je moguć i
drugi način povezivanja. U tom slučaju to bi bila Oracle baza podataka i ona
bi zamijenila GIS na slici 2, a GIS bi postao jedan od satelita koji bi uvozio i
izvozio podatke, kao i svi ostali sustavi i aplikacije, iz jedinstvene baze
podataka distribucijske mreže. I u tom slučaju za svaku aplikaciju i sustav
nužno je sučelje za povezivanje. Prednosti četvrtog načina su smanjenje
rizika nesigurnosti, fleksibilno održavanje i nadogradnja aplikacija, neovisnost
aplikacija, kontinuiran rad sustava [17].
U HEP ODS d.o.o. Elektra Zagreb izvršena je integracija postojećeg SDV-
a i GIS-a na način da GIS preuzima uklopna stanja sklopnih aparata i mjerne
vrijednosti iz SDV-a. Jednopolne sheme TS postoje u oba sustava. Radi
veće točnosti jednopolnih shema u SDV-u izvršeno je automatsko
generiranje jednopolnih shema u GIS-u. Podaci o topologiji mreže, položaju
sklopnih aparata i mjerene vrijednosti iz procesa prebačeni su u SW i
32
iskorišteni za daljnje analize [18]. Proračuni koji postoje u SDV-u izvršavaju
se na SN dijelu mreže. Budući da NN mreže nema u SDV-u već u GIS-u,
izrañena je aplikacije za proračune NN mreže. Na temelju rezultata
proračuna označena su kritična mjesta u prostornom prikazu, te je moguće
brzo doći do potrebnih zahvata u mreži kako bi se prilike dovele u propisane
granice [19].
33
3. Svjetska iskustva u integraciji sustava
Danas srednje i velike tvrtke raspolažu raznim informacijskim sustavima
koji se dinamično razvijaju i često dolazi do preklapanja funkcija i podataka.
Navedeno dovodi do loših poslovnih rezultata i nepovjerenja korisnika prema
sustavu, te do nedostatka jedinstvenog upravljanja kompleksnim poslovnim
procesima koji zadiru u više informacijskih sustava. Logičan razvoj situacije
je integracija sustava u jedan ili razmjena podataka izmeñu sustava i
aplikacija bez redundancije podataka. Kao posljedica takvog razvoja javljaju
se poduzeća koja se specijaliziraju za integracije sustava. Kroz sljedećih
nekoliko primjera prikazane su postojeće integracije aplikacije za proračune i
GIS-a, integracije svih sustava kroz koncept Naprednih mreža, kako
primjenom normi i standarda olakšati integraciju, te prednosti koje iz njih
proizlaze.
3.1. Pojedinačne integracije
U praksi se pokazalo da je GIS sustav koji može povezivati ostale sustave
i aplikacije, te je postao integrator podataka. Kroz [20] prikazana je
integracija podataka na primjeru povezivanja GIS-a (ArcGIS) i aplikacije za
proračune (DistributionSys 4.01). Obrañena je slična problematika integracije
kao u ovom radu. Korišten je testni model mreže prema kojem je napravljen
model u oba sustava, dok su u ovom radu korišteni postojeći modeli koji
operativno rade u praksi. Iako je korišten testni model zaključak rada je da se
treba pridržavati standarda i automatizirati integracije sustava bez
redundancije podataka.
Njemačka tvrtka Mettenmeier bavi se konzultacijama vezanim za softver,
servise, isporuku rješenja i integracijama sustava [21]. Jedno od rješenja je
povezivanje aplikacija za proračune i analize (PSS/Sincal, NEPLAN,
PowerFactory, Stanet, Optiplan, PAN) s GIS alatima (SW GIS). Na taj način
krajnji korisnik koji trenutno raspolaže samo s GIS sustavom može provesti
analizu postojećih aplikacija za proračune, odabrati onaj koji uz odreñene
zahtjeve ima najnižu cijenu. Nakon toga vlastitim snagama ili uz pomoć
34
vanjskog izvoñača izvršiti povezivanje, kako je u ovom slučaju izvela
njemačka tvrtka. U konkretnoj integraciji osnovne analize i proračune (tokovi
snaga, kratki spoj, analiza dostupnosti mrežnih kapaciteta za novog kupca,
integracije DI) moguće je izvršiti direktno u SW pomoću aplikativne
nadogradnje „Operation analyser“. Rezultati su odmah dostupni u SW i
grafički prezentirani raznim bojanjem elemenata ovisno o rasponu rezultata.
Rezultate je moguće prikazati tablično i prebaciti u neki drugi alat za daljnju
analizu. Na taj način pomoću „Operation analyser“ dobiva se brza procjena
stanja u mreži i olakšava brzo odlučivanje. Za zahtjevnije analize i proračune
potrebno je izvršiti prebacivanje podataka iz GIS-a u aplikacije za proračune i
analize, te vratiti rezultate u GIS.
ArcFM je aplikacija koja se oslanja na ESRI ArcGIS platformu i pruža
rješenje za komunalna poduzeća [22]. ArcFM sastoji se od više modula koji
pokrivaju segment električne energije, vode i kanalizacije. ArcFM omogućava
održavanje i pregled podataka, koristeći specifična poslovna pravila.
Obuhvaća programe za konfiguriranje modela podataka i alata za zajednički
rad. Podržava vertikalno integrirana poduzeća, uklapa se u ukupnu
informacijsku tehnologiju kroz korištenje otvorene baze podataka, standardno
industrijsko programsko okruženje i COM arhitekturu. Razvijan je korištenjem
Visual Basic 6, C++ i C#. Navedeni jezici mogu biti korišteni za njegovu
prilagodbu novom korisniku ili promjenama u postojećem poslovnom
procesu. Na slici 3 prikazan je konceptualni model povezivanja podataka za
ArcFM [23].
35
Podrška poslovanju Briga o kupcu Prijenos i distribucija
XML XML XML
Sučelje za povezivanje
ArcFM aplikacija
ArcGISosnovne GIS funkcionalnosti
Otvorena relacijska baza podataka
Slika 3. Konceptualni model povezivanja podataka za ArcFM
Integracija GIS-a i aplikacije za simulacije sustava u Austriji prikazana je u
[24] (iDEA). Razlog integracije je potreba za istim podacima u oba sustava
koji u pravilu rade neovisno, grafička interpretacija rezultata proračuna u
prostoru i potpora u odlučivanju. Proizvoñači GIS softvera pokušali su
navedeno povezivanje i ono povlači korištenje jedne zajedničke baze
podataka za oba sustava. Konceptualni model objedinjavanja prikazan je na
slici 4 [24].
Aplikativni modul
GIS
Simulacije
Evaluacija
Optimizacija
Gospodarenje
Konverter
Web sučelje
Standardno sučelje
Sučelje i komponente Podaci
Procesni
GIS
Monitoring
Slika 4. Konceptualni model objedinjavanja GIS-a i aplikacije za simulacije
sustava u Austriji
36
ODS u Ujedinjenom Kraljevstvu (UK) ima obvezu davati u javnost podatke
o postojećoj distribucijskoj mreži, kao i o planovima njenog daljnjeg širenja i
rekonstrukcije. Na taj način javnosti su dostupni tehnički podaci o mreži
(kapaciteti, opterećenja, podaci o transformatorima, vodovima i kartama
područja), te je omogućeno da potencijalni investitori procijene mogućnosti
spajanja DI na mrežu. Ova inicijativa je potaknuta od strane vlade UK-a u
cilju većeg investiranja u DI. Podaci su prezentirani preko weba uz pomoć
GIS alata. Važno je da iskusni inženjeri sudjeluju u odlučivanju koja od
investicija ima prednost kako bi se djelovalo u cilju pouzdanog i kvalitetnog
razvoja mreže i DI [25].
Više od deset godina Portugalski ODS provodi integraciju sustava. Odlučili
su da GIS (GE Smallword) bude sustav koji će objedinjavati tehničke podatke
o mreži u jedinstvenoj bazi podataka. Osim objedinjavanja podataka uloga
GIS-a je razmjena podataka s ostalim sustavima. Nakon uspješnog
korištenja alata za planiranje (DPlan) odlučili su ga povezati s GIS-om.
Integracija je provedena u dvije faze. Prva faza je izvoz/uvoz podataka
izmeñu GIS-a i DPlan. Druga faza je integracija DPlana koji bi radio u
pozadini GIS-a, ali u GIS okruženju [26]. Prva faza je identična povezivanju
prikazanom u radu dok druga faza omogućava jednostavnije korištenje i
manipulacije.
Prije integracije sustava potrebno je definirati cilj koji se želi postići, na
temelju toga dolazi se do podataka koji su potrebni i sustava koji te podatke
sadrže. Potrebno je provesti analizu postojećih sustava i definirati granice
izmeñu sustava. Cilj svih navedenih integracija je izbjegavanje redundancije
podataka, smanjenje pogrešaka kod unosa podatka, te veća iskoristivost
ljudskih potencijala i sustava.
3.2. Integracije kroz Napredne mreže
Kako je uvodno navedeno od Napredne mreže (engl. SmartGrids) u
budućnosti se očekuje da može inteligentno integrirati aktivnosti svih
korisnika spojenih na nju, proizvoñače, kupce i one koji objedinjuju te dvije
37
funkcije kako bi se osigurala učinkovita, održiva i sigurna dobava električne
energije [4]. Napredna mreža nije komad hardvera ili informacijski sustav već
koncept. Osnovne su tri stvari u konceptu: efikasno upravljanje energijom,
automatska preklapanja u mreži nakon poremećaja s izoliranjem problema
(«samooporavak») i više interakcije izmeñu davatelja energetskih usluga i
kupca [27]. Pod efikasnim upravljanjem energijom podrazumijeva se prihvat
novih DI s aspekta dvosmjernog toka energije i zaštite.
Na slici 5 u gornjem dijelu je prikazan tok energije u energetskom sustavu
prije priključenja DI, a u donjem dijelu nakon priključenja DI. Smjer energije
se mijenja i od tradicionalnog jednosmjernog toka energije dolazi se do
dvosmjernog i nužno je mrežu pripremiti za prihvat novih DI.
Proizvodnja Prijenos Distribucija
HEP d.d.
Kupac Kupac
Proizvodnja Prijenos Distribucija
HEP d.d.
Kupac Kupac
DI DI
Slika 5. Tok energije prije i nakon priključenja DI
Prema [28] definirano je šest općih prioriteta za implementaciju Naprednih
mreža koje treba primijeniti do 2020:
1. Optimizacija operacija i korištenja mreže
2. Optimizacija mrežne infrastrukture
38
3. Integracija velike količine isprekidane proizvodnje (primjerice
vjetroelektrane)
4. Informacijska i komunikacijska tehnologija
5. Aktivna distribucijska mreža
6. Nove tržišne pozicije, korisnici i energetska efikasnost
Navedeni prioriteti odnose se na Proizvodnju, OPS, ODS i Opskrbu dok je
ODS zastupljen u svim prioritetima. Prioriteti se vremenski preklapaju i prvih
četiri je označeno kao visoki stupanj prioriteta. Prvi prioritet potrebno je
implementirati u periodu 2008 – 2012. Radi se o decentraliziranom ali dobro
koordiniranom upravljanju mrežom, kontroliranim tokom električne energije
kroz Europu i unutar granica pojedinih država, pouzdanoj opskrbi kupaca i
tržišnim uvjetima u svim segmentima poslovanja s električnom energijom. Na
slici 6 prikazan je ključni dio koncepta i tehnički elementi koji su bitni za
postizanje prvog prioriteta [28]. Svi elementi su bitni, a na slici je vidljiva
pozicija i uloga GIS-a u gospodarenju mrežom, te element „Projektiranje i
planiranje“ u kojem je aplikacija za proračune (označeni crvenom bojom).
39
CIS Pozivni centar Billing
Servis prema kupcima
MDMS
Komunikacijska infrastruktura
Izvješća za odlučivanje
Kontrola mrežei postrojenja
Autoamtizacija postrojenja
Autoamtizacija izvora
Napredna mjerna infrastruktura
Mreže i ureñaju u kućama
DMSSCADA
Sustav upravljanja
Trgovanje ikontakti
Vremensko planiranje
Upravljanje energrgetskim resursima
OpskrbaOtprema roba
Planiranje predviñanjem
Planiranje i projektiranje
Integrator
Održavanje Imovina
Održavanje, razvoj i investicije
GIS OMS MWM
Gospodarenje mrežom
Legenda:MWM = Modul materijala (engl. Material World Modules)CIS = Informacijski sustav o kupcima (engl. Customer Information System)OMS = Sustav za upravljanje ispadima (engl.Outage Management System)MDMS = Sustav za održavanje i upravljanje podacima (engl. Maintenance Data Mgmt System)DSM = Upravljanje na zahtjev (engl. Demand Side Management)
Slika 6. Koncept i elementi za „Prioritet 1“ implementacije Naprednih
mreža
Ključni dio Napredne mreže čini kompletna instalacija senzora i mjernih
ureñaja koji mjere odreñene veličine u kratkim vremenskim intervalima
(sekunda i manje), spremaju podatke u memoriju i prosljeñuju u centralnu
bazu. Mjerene veličine mogu biti dostavljene i direktno kupcu. Osim mjernih
ureñaja nužna je instalacija daljinski upravljivih sklopnih aparata kako bi
se na temelju analize sakupljanih podataka i proračuna mogle izvršavati
odreñene akcije. Kako bi se podaci mogli centralno sakupljati i izvršavati
odreñene akcije nužno je imati komunikacijsku infrastrukturu izmeñu
centrale i svakog senzora, mjernog ureñaja i upravljivih sklopnih aparata.
Mreža postaje «pametna» jer će uz distribuciju električne energije biti
distribuirane i informacije koje postaju aktivni dio sustava («energetski
internet»). Komunikacijska infrastruktura mora imati veliku prijenosnu moć i
40
brzinu radi pravodobnih reakcija na poremećaje u mreži. Nužno je stupnjevati
podatke po odreñenim kriterijima pouzdanosti i dostupnosti, te ovisno o tome
odabrati komunikacijsku infrastrukturu za prijenos podataka. Dio podataka
već postoji u sustavu preko AMR-a, dok će se ostatak komunikacijske
infrastrukture morati osigurati na jedan od sljedećih načina:
1. Optika u vlasništvu HEP-a
2. Radiokomunikacije
3. Mobilna komunikacija
4. Fiksna telekomunikacijska mreža
5. Energetskom mrežom
6. Satelitska komunikacija
Kad je riječ o komunikacijskim tehnologijama nema jedinstvenog rješenja
koje bi se moglo implementirati u sve ODS-ove. Odabir rješenja ovisi o
karakteristikama pojedinog ODS-a kao što su geografski, kapaciteti DI, broju
kupaca po prostornoj jedinici, povijesnom razvoju, poticajima, ljudskim i
financijskim resursima. Odluka o odabiru tehničkog rješenja komunikacija je
samo jedan dio dizajna cijelog komunikacijskog sustava. Nužno je odabrati i
zajednički protokol (jezik) za komunikaciju. Najčešće korišteni otvoreni
protokoli su Modbus, IEC 60870-5-101, DNP3 i IEC 61850 [29].
Prema [1] potrebno je investirati u AMR kod kupaca električne energije
kako bi do 2015. godine u EU bili pokriveni svi kupci. Osim instalacije mjernih
ureñaja s mogućnošću daljinskog očitanja kod svakog kupca, potrebno je
definirati protokole i medij za komunikaciju, te osigurati sustav za sakupljanje,
obradu i distribuciju podataka. Vlasnici mreža i operatori su u poziciji da
definiraju smjernice implementacije Naprednih mreža i biti će odgovorni za
većinu investicija u tom smjeru. To zahtijeva inicijativu i podršku regulatora
za takve investicije. Javno-privatno partnerstvo bit će prvi korak u
implementaciji [1]. Vlasnici mreža i operatori trebaju nove metode i alate
(primjerice proračun tokova snaga, GIS) da bi mogli modelirati prihvat DI u
mrežu, da bi mogli sagledati tehničke probleme i barijere, pronašli pravo
41
rješenje i podržali odluke u ispravne investicije [30]. Tradicionalna SCADA
igra važnu ulogu u implementaciji Naprednih mreža.
Napredne mreže zahtijevaju analitičke aplikacije u stvarnom vremenu
koji će analizirati mrežu, detektirati trenutno stanje i uvjete u sustavu,
predvidjeti dogañaje u sustavu i izraditi plan uspostave stabilnog stanja
sustava sa što manje kupaca bez električne energije. Osim podataka iz
sustava bitni su i vanjski faktori kao što je primjerice vremenska prognoza.
Napredne mreže zahtijevat će Sustave za spremanje energije (baterije,
zamašnjaci ili sustavi za kompresiju zraka) kako bi se smanjila vršna
opterećenja proizvodnih jedinica i smanjili gubici distribucije energije [27].
Veći broj električnih vozila bit će spojeno na električnu mrežu u noćnim
satima dok je opterećenje sustava manje i ona se mogu promatrati kao
spremnici električne energije iako tu energiju neće vratiti u energetski sustav
[27].
Kako cijena električne energije raste, a telekomunikacijskih usluga opada
postaje isplativije ulaganje u Napredne mreže. Uvoñenjem Naprednih mreža
raste broj čvorišta kojima je moguće upravljati (generatori, kupci, spremišta
energije) i mjerne opreme za mjerenje napona, struje, frekvencije, snage,
energije, flikera i harmonika. Povijesno gledano Operator nije imao SDV na
nivou SN i NN mreže, već samo za VN mrežu. Trenutno je pokrivena SN
mreže i pomiče se granica upravljanja po dubini mreže do krajnjeg kupca i
proizvoñača [31].
GIS predstavlja alat kojim je moguće ostvariti integraciju potrebnu za
optimalno funkcioniranje Naprednih mreža. U njemu su prostorno, atributno i
topološki dokumentirani prijenosni i distribucijski energetski objekti mreže i
postrojenja, te telekomunikacijska mreža. Nužno je unijeti sve nove senzore i
mjerne ureñaje.
Na temelju navedenog kako bi se ostvarile prednosti Naprednih mreža
nužna je integracija sustava i aplikacija, instalacija novih ureñaja,
komunikacijske opreme, sustava i aplikacija. Postoje kvalitetni standardi za
42
razmjenu i obradu podataka kojih se treba striktno držati kako bi instalacija
novih ureñaja i aplikacija bila jednostavnija.
Postojeća GIS rješenja uglavnom nisu integrirana u poslovni informacijski
sustav. GIS uglavnom posuñuje podatke iz drugih sustava i služi kao grafička
vizualizacija. Napredne mreže mijenjaju taj koncept, te GIS i prostorna baza
podataka dobivaju na važnosti, prvenstveno iz razloga tehničke, topološke i
prostorne dokumentacije o elementima mreže i postrojenja od izvora do
krajnjeg kupca [32].
3.3. Integracije za poslovno odlučivanje
Koncept analize cijena/koristi mora postati centralni dio upravljanja
tehnologijom. Nužno je dokazati isplativost investicije prije početka projekta i
pratiti je kroz realizaciju mjerenjima prethodno definiranih parametara [29].
Navedena konstatacija može se uzeti pri implementaciji integracija sustava
ali i kod bilo koje druge investicije.
ODS-ovi se oslanjaju na razne aplikacije i sustave kako bi zadovoljili svoje
poslovne potrebe. Veći dio tih aplikacija i sustava prikazan je na slici 2.
Prikazanom integracijom postižu se sljedeće prednosti:
- brzo pronalaženje kvara i korekcija u sustavu
- jedinstven prikaz mreže u cijeloj organizaciji
- povećanje efikasnosti
- veća iskoristivost resursa
- brz i koordiniran napredak
- povećano zadovoljstvo kupaca
- smanjeni troškovi održavanja
- povećana produktivnost osoblja
- povećana podrška u poslovnom odlučivanju
43
Svjetski trendovi u energetskom sektoru su povećanje cijene goriva,
zamrzavanje cijena tarifa, sve manji broj zaposlenih i odlazak u mirovinu ili iz
firme ključnih zaposlenika i sve stroži zahtjevi od strane regulatora. Postoje i
novi izazovi u primjeni novih tehnologija koji za sobom povlače veći
angažman ljudskih i financijskih resursa. Kako bi se osigurala veća
produktivnost osoblja nužna je integracija sustava. Sustavi i aplikacija koji se
trebaju povezati često su složeni sami za sebe, tehnologije koje služe za
njihovu integraciju su takoñer složene i to često dovodi do zbunjenosti i
nesigurnosti kod odluka o pokretanju projekata integracije [33].
Kompletan i neprekinut proces upravljanja geoprostornim podacima
prikazan je na slici 7. Počinje od izvora, ulazi u bazu podataka, dolazi do
korisnika, ukoliko doñe do promjene ponavlja se cijeli proces [34]. Unos
podataka u bazu podataka ide uz prethodnu autorizaciju i verifikaciju. Kad je
jednom u organizaciji uspostavljen proces upravljanja geoprostornim
podacima kako je prethodno navedeno i uneseni podaci o svim elementima
sustava, dolaze na red aplikacije koje će iskoristiti podatke za kvalitetna
izvješća i poslovne odluke.
Izvorpodatka
Bazapodatka
AplikacijeGIS korisnici
analize, modeliranje, integracije, vizualizacija, podrška odlučivanju
Slika 7. Proces upravljanja geoprostornim podacima
44
3.4. Standardizacija
IEC tehnički komitet 57 (TC 57), radna grupa 14 (WC 14) razvija niz normi
koje će olakšati integraciju aplikacija prema aplikaciji (A2A) i meñu poslovnu
integraciju (B2B) u ODS-u. Norma IEC 61968 predstavlja seriju standarda
koji će definirati razmjenu podataka unutar sustava koji će olakšati integracije
sustava i aplikacija u ODS-u. Definirat će standardnu arhitekturu integracije,
referentni model sučelja, CIM, te posebne standarde sučelja kao početnu
točku integracije aplikacija poslovnih procesa. Rješenja koja se normom
nude zasnivaju se na nekoliko modela i tehnologija od kojih su glavni sljedeći
[17]:
- CIM
- XML
- EAI
CIM sadrži razumljiv opis podataka koji se mogu naći u distribucijskim
mrežama, predstavlja otvoren standard koji definira kako upravljati
elementima u informacijskom sustavu. Definicija CIM-a sastoji se od
razumljivog informacijskog modela, koji je neovisan od tehnologije i metoda
koje se primjenjuju. Za segment distribucije CIM je podijeljen u više modela:
osnovni, model veza, topološki, SCADA, mjerenja, ispada, proizvodnje,
zaštite [17].
XML je trenutačno odabrani format za podatke na razini dokumenata i
razmjene podataka putem interneta ili mreža unutar poduzeća [17].
EAI tehnologija služi za semantičku integraciju poslovnih procesa kao što
su kritični zahtjevi na komunikacije, integraciju podataka, analize u realnom
vremenu i automatizaciju poslovnih procesa. Pruža transformaciju podataka i
upravljanje podacima kroz različite sustave u dobro definiranom i dosljednom
okruženju, baziranom na podesivim poslovnim pravilima koji oslikavaju
poslovni proces poduzeća. Takav pristup koristeći EAI okvir za upravljanje
XML baziranom toku podataka značajno smanjuje složenost i cijenu razvoja i
45
održavanja sučelja tokom uvoñenja novih sustava, aplikacija ili promjena u
poslovnom procesu [35].
SDV i NMS
Aplikacija za proračune
Billing
DISPO
DMS
Aplikacija za održavanje
Aplikacija OS
FIN
WEES
Skladišnalista
GIS
EAI
Slika 8. Model integracije sustava i aplikacija primjenom EAI
FME je alat namijenjen za brzu konverziju prostornih i ostalih podataka
koji se nalaze u raznim formatima, manipulaciji te pospremanju u željeni
izlazni format [36]. FME trenutno podržava više od 250 različitih formata koje
koriste brojne baze podataka, te drugih formata u kojima se čuvaju prostorni
podaci. Preglednim i korisnički orijentiranim sučeljem, brzo i lako se može
upravljati tokom podataka od ulaznog formata do željenog oblika i formata.
Moguće je konvertiranje iz formata u format ili konverzija uz odreñene
transformacije (primjerice iz jednog koordinatnog sustava u drugi, a podržano
je 5300 koordinatnih sustava). Pogodan je za razmjenu podataka izmeñu
sustava koji koriste različite modele podataka. Moguće je definiranje
poslovnih procesa koji se na temelju odreñenih akcija dalje sami izvršavaju.
Navedeni alat koristi se u ODS d.o.o. za konverziju prostornih i atributnih
46
podataka iz SW – DeGIS-a u dwg3 i KML4, te za ubacivanje u GIS velike
količine katastarskih podataka koji dolaze u raznim formatima. Dwg format
koristi se dalje u poslovima planiranja i projektiranja, a KML za prikaz
podataka iz GIS-a u Google Earth. DGU je standardizirala svoj model
podataka i krenula u implementaciju, pa će razmjena podataka u budućnosti
biti jednostavnija.
Na temelju navedenih primjera integracija, neodgodive potrebe za
razvojem sustava potrebno je primjenjivati postojeće standarde kako bi se
olakšala integracija novih sustava i aplikacija.
3 Dwg je AutoCAD drawing i predstavlja binarni format datoteke za spremanje dvodimenzionalnih i
trodimenzionalnih podataka i njihovih metapodataka.
4 KML (engl. Keyhole Markup Languahge) je format datoteke se koriste za prikaz prostornih
podataka u preglednicima, kao što je Google Earth.
47
4. Opis sustava i aplikacija za integraciju
Da bi se informacijski sustavi mogli povezati nužno je imati uvid u modele
podataka i objekata, način povezivanja, cilj povezivanja i koji su podaci
potrebni kako bi se došlo do cilja.
Kao predstavnik GIS softvera korišten je SW tvrtke GE s aplikativnom
nadogradnjom DeGIS izrañenom od tvrtke Multisoft kroz koju su zastupljene
sve specifične funkcionalnosti vezane uz distribucijsku mrežu. U radu je
korištena HEP-ova instalacija SW - DeGIS instalirana na HEP-ovom serveru.
Kao predstavnik aplikacije za proračune korišten je Neplan, tvrtke BCP
(Busarello + Cott + Partner AG). U radu je korištena studentska instalacija
Neplana instalirana na FER-ovom serveru.
Povezuju se dva postojeća sustava bez intervencija u njihove modele
baze podataka i elemenata. Za uspješno povezivanje potrebno je prethodno
upoznati sustave i aplikacije. Za osnovno baratanje SW korištena je literatura
[37] i [38], dok je za Neplan korištena korisnička uputa s [39].
4.1. GE SW - DeGIS
Od svoje osnovne namjene za geografsko kartiranje i atributno opisivanje
elemenata GIS je danas sustav koji se koristi za planiranje, održavanje,
praćenje kompletne energetske infrastrukture tokom cijelog životnog vijeka,
pomoć u upravljanju mrežom, analize i proračune.
Prilikom definiranja modela baze podataka i modela mreže koji opisuju
distribucijsku mrežu potrebno je znati koje se funkcije, analize i rezultati od
sustava očekuju. Na temelju njih se definira ulazni skup atributnih, prostornih
i topoloških podataka, te iskoriste postojeći podaci u drugim sustavima.
Energetska mreža povezana je topološki preko postrojenja kroz sve
naponske razine, te je na taj način povezana SN i NN mreža od izvora do
krajnjeg kupca. Sama topologija još je dodatno definirana uklopnim stanjima
sklopnih ureñaja.
48
Podaci i izvještaji iz GIS-a dostupni su korisnicima preko web preglednika,
te je na taj način osigurana jednostavna i brza razmjena informacija meñu
korisnicima uz propisana pravila i ovlasti.
DeGIS je aplikacijski sustav namijenjen za ODS i sadrži sve elemente koji
se pojavljuju u distribucijskoj mreži i postrojenju, te njihove topološke
povezanosti i prateće dokumentacije. DeGIS je razvijen na bazi GE SW Core
Spatial Technology sustava i Oracle [38].
SW - DeGIS posjeduje skup mrežnih analitičkih funkcija, kao što su
primjerice: najkraći put, praćenje povezanosti i praćenje udaljenosti. Razna
pravila mrežnog traganja mogu biti definirana od strane korisnika. Rezultati
mrežnih traganja mogu biti istaknuti u grafičkom prozoru, uvršteni u različite
izvještaje ili biti zajednički upravljani. Kod prebacivanja dijela podataka
distribucijske mreže u Neplan koristi se funkcija praćenja povezanosti uz
uvjet da se uzimaju elementi od mjesta odabira pa dalje u smjeru toka
energije.
Slika 9. Prikaz SN mreže u SW – DeGIS
49
Na slici 9 prikazan je dio SN mreže i izgled sučelja SW-DeGIS-a.
Na slici 10 prikazana je selekcija objekata (smeñom bojom) u SW -DeGIS-
na temelju sljedećih uvjeta:
- topološka razina - energetska mreža
- smjer energije - niz tok
- zaustavlja na otvorenim aparatima
- ulazi u TS
Iz navedenih uvjeta moguće je dobiti popis svih kupaca spojenih na taj
10kV izlaz iz TS 35/10kV kako je prikazano na dnu ekrana sljedeće slike.
Slika 10. Selekcija objekata u SW - DeGIS na temelju zadanih uvjeta
50
4.2. Neplan
Neplan je objektno orijentiran programski alat koji služi za proračune u
infrastrukturnim instalacijama (električnim, plinskim i vodovodnim). Kroz rad
će biti prezentiran dio mogućnosti Neplana za električne instalacije.
Mogućnosti Neplana su sljedeće [39]:
- proračun tokova snaga (Load Flow Analysis)
- proračun struje kratkog spoja (Short Circuit Analysis)
- optimalno uklopno stanje (Optimal Separation Point)
- investicijska analiza (Investment analysis)
- analiza niskonaponske mreže – selektivnost i doseg zaštite
(Low Voltage)
- proračun tokova snaga s dijagramima opterećenja u vremenu
(Load Flow with Load Profiles)
- pouzdanost (Reliability Analysis)
- distantna zaštita (Distance Protection)
- pokretanje motora (Motor Starting)
- dinamičke simulacije (NPL)
- dimenzioniranje kabela (Cable Dimensioning)
- analiza harmonika (Harmonic Analysis)
- optimalni tokovi snaga (Optimal Power Flow)
- analiza održavanja (Maintenance)
- prijenosni kapacitet mreže (Net Transfer Capacity)
- prijelazne pojave (Transient Stability)
- strategija za vraćanje mreže u optimalno uklopno stanje nakon
poremećaja (Optimal Network Restoration Strategy)
- proračun na NN mreži (Low-voltage calculation)
51
- analiza selektivnosti (Selectivity Analysis)
- analiza termičke opteretivosti kabela (Cable Thermal Analysis)
- analiza pokretanja motora (Motor Starting Analysis)
- redukcija mreže (Network Reduction)
- dinamička simulacija (Dynamic Simulator)
- optimalno dimenzioniranje kabela s obzirom na profit (Optimal
Feeder Reinforcement)
- procjena poremećaja u mreži (Assessment of network
disturbances)
- optimizacija distribucijske mreže (Optimization of Distribution
Network)
- optimalni smještaj kondenzatorske baterije (Optimal Capacitor
Placement)
- promjena faza (Phase Swapping)
- traženje kvara (Fault Finding)
- upravljanje imovinom (Asset Management)
- proračun parametara dionice (Line Parameter Calculation)
- prekostrujna zaštita (Over current Protection)
Od navedenih mogućnosti Neplana, kroz proces integracije s GIS-om, u
radu će biti prikazani proračun tokova snaga, proračun struje kratkog spoja,
optimalno uklopno stanje, investicijska analiza kroz scenarije i proračun
tokova snaga s dijagramima opterećenja u vremenu. Sve ostale mogućnosti
mogu se koristiti na sličan način uz prethodno definiranje potrebnog skupa
podataka. Cilj je rezultate proračuna vratiti u GIS i grafički ih prezentirati i
ukazati na potrebe intervencije u mreži na temelju dobivenih rezultata. Ostale
mogućnosti Neplana opisane su u korisničkim uputama samog programa i na
[39].
52
Kako bi se proračunale različite varijante mreže, čest slučaj u fazi razvoja i
planiranja, te usporedili rezultati proračuna u Neplanu postoje varijante
početne mreže. Varijante mogu biti kombinirane s raznim topologijama i
opterećenjima. Varijante su u Neplanu pohranjene s početnom mrežom.
Kod crtanja mreže u Neplanu tehnički podaci o elementima mogu biti
uneseni ručno za svaki element ili automatski popunjeni odabirom
konkretnog objekta iz knjižnice (libraries) Neplana. Ista je logika kod crtanja
mreže u SW-DeGIS.
Na slici 11 prikazana je forma za odabir energetskog transformatora iz
knjižnice Neplana kod unosa novog objekta. Svi tipovi s kataloškim podacima
koji postoje u katalogu SW – DeGIS prebačeni su u knjižnicu Neplana.
Slika 11. Popis transformatora u knjižnici Neplana prebačenih iz SW -
DeGIS
Kroz sljedeća poglavlja ukratko su opisani proračuni i analize bez detalja
oko same teorije proračuna, više orijentirani na ulazne podatke i parametre,
te izlazni rezultat.
53
4.2.1. Proračun tokova snaga
Prilike u elektroenergetskom sustavu definirane su jednadžbama [40]:
*IUS
UYIrrr
rrr
⋅=
⋅= (1)
gdje je:
Ir – vektor struje u čvorištu
Ur – vektor napona u čvorištu
Yr – matrica admitancija mreže
Sr – vektor prividne snage u čvorištu
Da bi se dobio ispravan kut za snagu u kompleksnom području nužno je
napon pomnožiti s konjugirano kompleksnom strujom )I( *r
. Uvrštavajući prvu
u drugu jednadžbu dobije se kvadratni nelinearni sustav jednadžbi koje se
mogu riješiti na više načina. U Neplanu navedeni problem moguće je riješiti
na sljedeća dva načina:
- Gauss-Seidelova metoda
- Newton-Raphson metoda
U radu će biti korištena Newton-Raphson metoda jer je brža kada se radi
o velikom broju čvorišta [40].
Energetski transformator ima mogućnost regulacije napona u odreñenom
opsegu i u Neplanu je moguće uključiti opciju da se mijenja regulacija ovisno
o opterećenju i definiranoj točki u kojoj se želi postići regulirani napon.
U praksi je dokazano da se najbolji rezultati optimalne regulacija napona
na energetskom transformatoru dobiju ukoliko se napon regulira tako da
tražena vrijednost bude približno na sredini niskonaponskog izlaza. Neplan
kontrolira da iznos napona na početku i kraju izlaza bude unutar dopuštenih
granica i u suprotnom javlja grešku. Navedene granice definiraju se
generalno u parametrima za proračun tokova snaga za sva čvorišta i
54
sabirnice odreñene naponske razine ili pojedinačno vrijednostima Umin i Umax
u bazi.
Forma s parametrima za proračun tokova snaga prikazana je na slici 12.
Za proračun je moguće unijeti maksimalni broj iteracija i razliku u
konvergenciji rezultata.
Slika 12. Parametri za proračun tokova snage u Neplanu
Na slici 13 prikazana je NN mreža, dvonamotni energetski transformator,
sabirnice 10kV i svi sklopni ureñaji. Uz svaki element postoji oznaka u kojoj
je opis elementa s unaprijed definiranim podacima i rezultatima proračuna. U
55
NN mreži definiran je uvjet da napon bude u granicama +/-10% nazivne
vrijednosti, te su nakon proračuna tokova snaga crvenom bojom označena
čvorišta i sabirnice na kojima uvjet nije zadovoljen. Nazivni napon se unosi
za čvorišta. Uz grafičku interpretaciju navedeni podaci mogu biti prikazani u
izvješću kako je prikazano na slici 14 gdje su izvučena samo čvorišta i
sabirnice iz cijele mreže na kojima napon nije unutar zadanih granica
(Overloads – Nodes lower u %). Na slici 13 jedna dionica je takoñer
prikazana crvenom bojom radi preopterećenja. Navedeno preopterećenje se
takoñer nalazi u izvješću.
ID=8N8
0,4 kVu=99,62 %
Ik"3p=3845,1 AIk"1p=4191,0 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=25L25
P=20,028 kWQ=6,686 kvar P=-20,000 kW
Q=-6,574 kvar
ID=30L30
P=10,028 kWQ=3,401 kvar
P=-10,000 kWQ=-3,287 kvar
ID=27885Sich2100, A
ID=27949N11
0,4 kVu=99,32 %
Ik"3p=2197,1 AIk"1p=1777,7 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=27952N14
0,4 kVu=98,73 %
Ik"3p=808,2 AIk"1p=535,9 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: No
ID=1229745861L1229745861AL 3x70+25
P=67,856 kWQ=24,934 kvar
P=-60,000 kWQ=-19,721 kvarIk"(L1)=0,550 kA
Sk"(L1)=0,381 MVA
ID=1229745869L-1229745869Kucanstvo1P=80,000 kWQ=26,295 kvar
ID=1229745887L-1229745887Kucanstvo1P=60,000 kWQ=19,721 kvar
ID=1229745858N12
0,4 kVu=83,27 %
Ik"(L1)=0,550 kASk"(L1)=0,381 MVA
Ik"3p=549,6 AIk"1p=186,1 A
Breaking condition: NoSelectivity condition: Yes
ID=1229745901L1229745901
X00/O 3x70+71.5
P=146,619 kWQ=47,166 kvar
P=-140,000 kWQ=-46,016 kvar
ID=1229745852N21
0,4 kVu=95,31 %
Ik"3p=2335,4 AIk"1p=1601,1 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=1229745923CIRCB-1229745923
ID=1229745953TR2-1229745953
3TNP 15-10,10/0.4,100,KONČARTap=0
P=-160,000 kWQ=-52,589 kvar
Circuit Breaker
Circuit Breaker
ID=1229763643DISC-1229763643
ID=1229763673L-1229763673P=10,000 kWQ=3,287 kvar
ID=1229763682L-1229763682P=10,000 kWQ=3,287 kvarID=1229763704
F-122976370416, A
Slika 13. SN sabirnice i NN mreža u Neplanu
U izvješću je vidljiv podatak o gubicima u cijeloj mreži. Korištenjem
varijanti moguće je razvijati planove razvoja i investicija u mrežu s ciljem
smanjenja gubitaka, pratiti ih godinama kroz realizaciju, te usporediti sa
stvarno izmjerenim podacima. Ukoliko se pojavi veća razlika u mjerenju i
rezultatima proračuna to može biti indikator neovlaštenog korištenja
električne energije na tom području.
56
Slika 14. Rezultati proračuna tokova snaga u Neplanu
U Neplan je moguće za svako opterećenje unijeti dnevne dijagrame
opterećenja (slika 15) koji množi zakupljenu snagu u jedinici vremena s
odreñenim koeficijentom.
Slika 15. Dnevni dijagram opterećenja odreñene kategorije kupaca
57
4.2.2. Proračun struje kratkog spoja
Ponašanje sustava tokom kratkog spoja može biti prezentirano
ekvivalentnom mrežom koja je opisana naponima prije kvara (U0k) i
impedancijama Zkki za direktni, inverzni i nulti sustav za čvorište u kvaru.
Elementi s promjenjivim karakteristikama kao izvor, generator i asinkroni
motor modelirani su impedancijom Ze i izvornim naponom (EMF). Tijekom
proračuna oni će biti zamijenjeni ekvivalentnim izvorom.
Moguće metode proračun struje kratkog spoja u Neplanu su:
1. IEC909 – Admitancija čvorišta će biti organizirana i reducirana po
IEC909.
2. Metoda superpozicije - Admitancija čvorišta će biti organizirana i
reducirana po Metodi superpozicije
3. ANSI/IEEE - Admitancija čvorišta će biti organizirana i reducirana
po ANSI/IEEE
Ovisno o metodi proračuna napon prije kvara U0k će biti:
- računat na temelju tokova snaga u mreži i doprinosa elemenata s
promjenjivim karakteristikama –struja Ie (Metoda superpozicije)
- predefiniran napon uz zanemarene padove napona u mreži i
doprinose elemenata s promjenjivim karakteristikama (IEC909 i
ANSI/IEEE). Kod IEC909 metode napon je U0k=c x Un dok je Ie=0.
Vrijednost c se može mijenjati, a programski je podešena na 1,1.
Kod ANSI/IEEE metode napon je jednak operativnom naponu
mreže U0k=Eoper i struja Ie=0. Eoper je ulazni podatak i jednak je
najvećem operativnom naponu na mjestu kvara. Za proračune
prekidne moći prekidača struja će biti računata s faktorom koji je
funkcija X/R na mjestu kvara.
Računaju se sljedeće vrijednosti struje kvara: početna, udarna, rasklopna,
trajna i termička vrijednost struje KS. U IEC i ANSI/IEEE dane su metode
kako iz početne struje KS izračunati ostale vrijednosti.
58
Tretman uzemljenja zvjezdišta mreže je bitan kod proračuna KS. Može biti
direktno uzemljeno, uzemljeno preko impedancije ili izolirano (neuzemljeno).
Podatak o uzemljenju vezan je uz transformator.
Metoda superpozicije je puno točnija jer se zna napon prije kvara.
Ponekad je teško znati napon prije kvara pogotovo u fazi planiranja gdje se
tokovi snaga mogu samo aproksimirati.
Preporuča se proračun struje KS pomoću IEC i ANSI/IEEE metode ukoliko
treba računati vršna vrijednost, prekidna struja i trajna vrijednost. Ako se
traže naponi tokom KS koristi se metoda superpozicije. U radu je korištena
IEC metoda.
Na slici 16 prikazani su parametri za proračun kratkog spoja u Neplanu
gdje se izmeñu ostalog definira tip kvara, sabirnice i dionice na kojima se
odabrani kvar dešava. Kod odabira mjesta kvara moguće je odabrati sve
sabirnice i čvorišta ili samo neke.
59
Slika 16. Parametri za proračun KS-a u Neplanu
Tipovi KS-a:
1. Trofazni KS – samo matrica direktnog sustava će biti organizirana i
reducirana i računata struja trofaznog KS-a.
2. Asimetričan KS – matrice direktnog, inverznog i nultog sustava. Sve
vrste KS mogu biti izračunate (jednofazni prema zemlji, dvofazni,
dvofazni prema zemlji), ovisno o uzemljenju zvjezdišta mreže.
Slika 17. Rezultati proračuna KS
60
Korisnik može odabrati varijable koje želi vidjeti u tablici s rezultatima i
modificirati opcije prikaza pojedinih rezultata u grafičkom prikazu. Oznake
koje se koriste u Neplanu kod proračuna KS opisane su u sljedeće tri tablice.
Tablica 1. Varijable za čvorišta kod proračuna struje KS
UF L-E Napon u kvaru (faza prema zemlji)
UF L-L Napon u kvaru (faza prema fazi)
U(012) Napon u kvaru (simetrična komponenta)
UF angle Kut napona kod kvara
U0 Napon prije kvara
Zf(012) Impedancija kvara (simetrična komponenta)
Z(.)/Z(1) Omjer simetričnih komponenti impedancije Z(0)/Z(1); Z(2)/Z(1)
R(1)/X(1) Omjer X/R prema ANSI/IEEE
Tablica 2. Varijable za elemente kod proračuna struje KS
Ik'' Početna vrijednost struje KS
Ik'' angle Kut početne struje KS
Sk'' Početna snaga KS
ip Udarna vrijednost struje KS
Ib Rasklopna struja KS
Ik Trajna vrijednost struje KS
Ith Termička vrijednost struje KS
iDC Istosmjerna vrijednost struje KS
Iasy Nesimetrična struje KS
E/Z Simetrična struja prema ANSI/IEEE bez uzimanja u obzir AC i
DC doprinosa
61
3 I(0) Trostruka vrijednost nulte komponente struje
Tripping Vrijeme okidanja releja nakon KS
Z_L Impedancije dionice ili transformatora
R_L Otpor dionice ili transformatora
X_L Reaktancija dionice ili transformatora
Tablica 3. Faze i sustavi kod proračuna struje KS
L1 Daje rezultat za fazu L1. Kod simetričnog sustava biti će
prikazan samo rezultat za fazu L1
L2 Daje rezultat za fazu L2
L3 Daje rezultat za fazu L3
Pos. Daje rezultat za direktni sustav
Neg. Daje rezultat za inverzni sustav
Zero Daje rezultat za nulti sustav
4.2.3. Optimalno uklopno stanje mreže
Cilj ove procedure je eliminirati zatvorene petlje mijenjajući topologiju
mreže, odnosno stanja sklopnih aparata. Na taj način dobiva se pogonski
radijalna mreža. Prvenstveno se odnosi na VN i SN mreže, mada se može
primijeniti i u NN mrežama. Obično je puno mogućih topoloških stanja kod
mreža zatvorenih u petlju. Ova procedura odabire onu topologiju koja
minimalizira gubitke u mreži, uvažavajući sva ograničenja i bez kreiranja
izoliranih podsustava.
Na početku procedure svi sklopni ureñaji promatrane naponske razine su
uklopljeni i iterativnim postupkom se izvršavaju sljedeće operacije;
1. Proračun tokova snaga,
2. Odreñivanje objekta s malim opterećenjem koji se mogu isklopiti,
3. Pronañeni elementi se isključuju,
62
4. Ako sustav ima izolirane dijelove ili je bilo koje ograničenje
prekršeno prethodno isključen objekt se ponovno uključuje i
označava kao element koji je bolje da radi.
Iteracije se nastavljaju sve dok se ne isprazni lista dionica koje je moguće
isklopiti. Kao rezultat se dobije mreža bez zatvorenih petlji. Ako se dobije
rezultat koji ne zadovoljava korisnika moguće je označiti dionice koje se ne
smiju isklapati.
Ako je u analizi uključena opcija „Onemogući preopterećenje objekta“
procedura uz navedene opcije provjerava još i ovu. Element će biti isključen
samo ako se broj preopterećenih elemenata ne povećava.
Analiza neće eliminirati sve zatvorene petlje gdje je previše ograničenja.
Problem optimizacije ima sljedeća ograničenja;
- maksimalno opterećenje objekta
- dopuštene granice napona (Umin i Umax u % za svako čvorište)
- elementi koji ne mogu biti isključeni (npr. ako na linije ne postoji
fizički sklopni ureñaj, već samo logički, za dionicu je svojstvo
SWITCHABLE=“0“)
Korisnik može uključiti i isključiti ograničenje u dijalogu s parametrima za
proračun. Maksimalno opterećenje objekta i granice napona definiraju se u
parametrima Proračuna tokova snaga (slika 16).
4.2.4. Investicijska analiza
Investicijska analiza bazirana je na više različitih scenarija koji su prikazani
kroz varijante u Neplanu. Pretpostavka je da postoje dva scenarija razvoja
postojeće mreže (A i B). Treći scenarij bio bi „ne činimo ništa“ koja
predstavlja postojeću mrežu. Svi scenariji moraju imati investicijske
parametre. Nakon prijenosa podataka iz GIS-a potrebno je kreirati nove
varijante koje predstavljaju različita stanja mreže tijekom perioda planiranja.
Pretpostavimo da jedan scenarij znači instalaciju kondenzatora u točki N1.
Kondenzator mora imati podatke o investiciji i biti ucrtan u postojeću mrežu
63
ali isključen. Ako će kondenzator ući u sustav 2011. tada treba kreirati novu
podvarijantu u kojoj je uključen.
Tablica 4. Opći parametri pojedinog scenarija kod investicijske analize
Naziv Opis
Tax and
Maintenance
Godišnji trošak pogona, održavanja i poreza u %
ukupne sume investicije za svaki element.
Inflation inflacija u %
Currency Valuta (npr $, €,kn)
Base year for price
level
Prva godina perioda planiranja
Planning period Vremenski period analize troškova u godinama
Interest rate Kamatna stopa u %
Power Cost Cijena snage u valuti / kW
Energy Cost Cijena energije u valuti / kWh
Loss Factor Faktor gubitaka - koristi se za proračun srednje
godišnje cijene. Ukoliko se kod tokova snage koristi vršno
opterećenje pojedinog kupca, srednja vrijednost može biti
izračunata pomoću ovog faktor.
Operating Time Vrijeme rada u satima godišnje
64
Slika 18. Parametri pojedinog scenarija kod investicijske analize
Za svaki planirani objekt potrebno je unijeti cijenu investicije, pogona,
održavanja i poreza. Ukoliko se za pojedini element ne unesu podaci navedeni
pod parametrima vrijede opći. Značenje općih parametara navedeno je u
tablici 4. Parametri pojedinog objekta unose se kroz formu prikazanu na slici
18, a svaki pojedinačno je opisan u tablici 5. Samo elementi s investicijskim
parametrima će biti uzeti u obzir u Investicijskoj analizi.
65
Tablica 5. Investicijski parametri pojedinog objekta kod investicijske
analize
Naziv Opis
Year of Investment Godina investicije – 4 znamenke (npr. 2010)
Sum of Investment Ukupna vrijednost investicije u 1000*Valuta
Life Cycle Životni vijek u godinama
Standard Values Ako je označena sljedeće dvije vrijednosti zamjenjuju
opće parametre investicijske analize navedene u tablici 4.
Tax + Maintenance Godišnji trošak pogona, održavanja i poreza u % ukupne
sume investicije za svaki element.
Price Inflation inflacija cijena u %
Slika 19. Investicijski parametri pojedinog objekta kod investicijske analize
66
5. Povezivanje sustava i aplikacija
Pretpostavka za uspješan završetak povezivanja je definiranje rezultata
koji se želi postići. U prethodnom poglavlju opisane su mogućnosti pojedinog
sustava i aplikacija, a kroz sljedeće poglavlje definirani su modeli mreže i
podataka. Na osnovu tih podataka može se zaključiti koje rezultate
proračuna i analiza je opravdano vraćati u GIS.
Prema [41] dva su moguća načina povezivanja:
1. kreirati zajedničku bazu koju će koristiti sve aplikacije ili
2. ostaviti sve aplikacije da rade neovisno sa svojim bazama i
osigurati sučelje za transfer podataka iz jedne baze u drugu.
Kako bi se dobilo na brzini izvršavanja aplikacija, baze su prilagoñene
pojedinoj aplikaciji i prvi način nije najbolje rješenje, zahtjevi za dodavanjem
atributa i novim analizama i funkcijama su česti i zahtijevali bi redizajn baze.
Nedostatak drugog načina povezivanja je voñenje informacije u kojoj je
aplikaciji zadnji točan podatak i tko je odgovoran za njegovu točnost. Drugi
način je izvediv ako se radi o dvije do tri aplikacije, no ukoliko broj raste često
dolazi do konflikata i teško je održati stabilnost sustava. Kada bi se povezali
svi sustavi i aplikacije u HEP ODS d.o.o. kao na slici 2 najbolje rješenje bio bi
prvi način. Budući da ne postoji meñunarodno prihvaćeni standard za
modeliranje cijele mreže (primarne i sekundarne opreme, topologije, rezultata
proračuna, parametara za proračune, grafičkog prikaza mreže itd.) u radu je
za povezivanje odabran drugi način.
Neplan sprema podatke o mreži i rezultate proračuna u internu bazu
podataka kako bi lakše i brže pristupio podacima. Unatoč tome Neplan je
otvorena aplikacija i podaci su dostupni vanjskim aplikacijama.
Prema [41] postoji nekoliko načina za transfer podataka u ili iz Neplana:
- Neplan Programming Library (NPL)
- ASCII datoteka
- GIS/SCADA sučelje
67
- SQL baza
NPL je C/C++ API knjižnica, koja sadrži funkcije za pristup podacima i
algoritmima za proračune.
ASCII datoteka dozvoljava uvoz/izvoz5 svih:
- električnih parametara primarnih elemenata kao što su dionice,
transformatori, generatori, motori itd.
- podaci o opterećenju i mjerenjima kao predefinirani dijagrami
opterećenja
- tip i podešenja zaštitnih ureñaja
- harmonici u struji i naponu
- kontrola podataka o struji (funkcijski blokovi)
GIS/SCADA sučelje je podržano od mnogo proizvoñača GIS-a i to je
ASCII datoteka koja sadrži samo osnovne informacije kao što je grafika,
povezanost elemenata, stanje sklopnih ureñaja, tip objekta i duljina linije.
Tehnički podaci nalaze se u Neplan knjižnici. Mana ovog pristupa je da svaki
puta treba prvo sinkronizirati podatke u knjižnici, a tek nakon toga uvesti
mrežu.
SQL baza postoji definiran model podataka koji treba po odreñenim
pravilima popuniti i iskoristiti za povezivanje. Koriste se tehnički podaci iz
GIS-a, pa ne treba puniti knjižnicu. Nedostatak ovog pristupa je prijenos
velike količine kataloških podataka.
Kao sučelje za povezivanje u radu je korištena SQL baza, a kao uvod u
nju kroz sljedeće poglavlje biti će prikazan transfer pomoću ASCII datoteke.
Na slici 20 prikazan je model povezivanja. Kako je prethodno navedeno ako
se koristi SQL baza, u modelu povezivanja ne postoji “Neplan knjižnica“
(označeno zelenom bojom).
5 U radu će biti korišteni termini „uvoz“ za „importiranje“ podataka, a „izvoz“ za „eksportiranje“
podataka
68
GIS
Sučelje GIS
Baza za povezivanje
Sučelje Neplan
Neplan
Neplan knjižnica
Neplan rezultati
Slika 20. Model povezivanja GIS-a (SW - DeGIS) i aplikacije za proračune
(Neplan)
Sučeljem za povezivanje moguće je prebaciti:
- statički dio mreže, kao što su čvorišta, transformatori, dionice,
sklopni ureñaji i dr.
- dinamički dio mreže, stanje sklopnih ureñenja, mjerenja, položaj
regulacijske preklopke na transformatoru.
Jasno je da su zahtjevi za dva prethodno navedena sučelja različiti.
Prijenos statičkih podataka potrebno je provoditi nakon izgradnje novih ili
promjena na postojećim energetskim objektima, pa to može biti u intervalima
jednom tjedno do jednom mjesečno, dok se dinamički podaci mogu mijenjati
svake sekunde, te je potrebno definirati periodičnost održavanja tih podataka.
Zahtjevi na sučelje za prijenos statičkog dijela mreže su sljedeći:
1. topološka povezanost mreže - mora biti prebačena,
2. stanje sklopnih ureñaja - poželjno prebaciti,
69
3. naziv objekta mora biti jedinstven u aplikaciji, jednom definirano ime
nije poželjno mijenjati,
4. grafička interpretacija objekata iz SW - DeGIS-a treba biti
prebačena da bude pregledna u Neplanu (vizualno prihvatljiva za
snalaženje),
5. varijante - poželjno prebaciti,
6. nekonzistentnost u varijantama mora biti otkrivena i informaciju o
tome mora dobiti korisnik.
Koordinate elemenata u Neplanu nisu presudne za grafički prikaz ukoliko
se Neplan koristi kao alat koji će izvršiti proračun i vratiti rezultate u bazu
GIS-a, meñutim u Neplanu su moguće dodatne analize i proračuni, rezultati
kojih nema potrebe vraćati u GIS bazu. Iz navedenog razloga elemente
uvezene iz GIS-a potrebno je pregledno rasporediti. Moguće je u Neplanu
zadržati koordinatni sustav elemenata iz GIS-a, ali se u tom slučaju gubi na
preglednosti.
Prilikom vraćanja rezultata proračuna u GIS, koordinate elemenata nisu
bitne već naziv objekta (ID) za koji su vezani.
Od dinamičkog dijela podataka prebacivat će se položaj regulacijske
preklopke na energetskom transformatoru i uklopno stanje sklopnih ureñaja.
5.1. Povezivanje sustava pomoću ASCII datoteke
Tehnički podaci o elementima mreže postoje u bazi podataka SW -
DeGIS-a. Da bi se oni mogli iskoristiti potrebno je napraviti njihov izvoz iz SW
- DeGIS baze podataka i uz male prilagodbe uvoz u Neplan.
Jedna opcija za povezivanje SW - DeGIS-a i Neplana je ASCII datoteka
za uvoz u Neplan kojem je struktura podataka definirana. Kako je navedeno
u sljedećoj tablici u ASCII datoteci svaki objekt ima Type. Taj podatak
povezuje se s istim u knjižnici Neplana i objektu se automatski dodjeljuju svi
tehnički podaci potrebni za proračun.
70
Tablica 6. ASCII datoteka za povezivanje
Nedostatak ovog načina povezivanja je izrada dva sučelja od kojih će prvo
izvesti iz SW - DeGIS-a kataloške podatke za sve elemente i uvesti u Neplan
knjižnicu, a drugo izvesti objekte mreže i postrojenja. Bitan je redoslijed
prebacivanja jer bez knjižnice nema tipova za povezivanje konkretnih
objekata.
U tablici 7 prikazani su konkretni podaci u ASCII datoteci za povezivanje i
slika 21 prikazuje mrežu nastalu uvozom tih podataka u Neplan nakon
proračuna tokova snaga, kratkog spoja i analiza niskonaponske mreže –
selektivnost i doseg zaštite.
71
Tablica 7. Struktura podataka u ASCII datoteci za povezivanje
3.0
C:\Program Files\NEPLAN5\Examples\Elec\Rad.nepprj
12.10.2009
14:18:23
ELEC
C:\Program Files\NEPLAN5\NPL\Moj.neplib
C:\Program Files\NEPLAN5\Lib\NH-Sich.sd3
C:\Documents and Settings\gpakasin\My Documents\GoranPakasin\RadUSER_DATA_DEF.txt
C:\Documents and Settings\gpakasin\My Documents\GoranPakasin\RadUSER_DATA_VAL.txt
C:\Documents and Settings\All Users\Documents\NEPLAN\Lib\Emain.sym
ROOT_NET Diagram 0
20
00
0,1
002970
2100
11
1000
0GrLayer 0
IDDESCRIPTI
ON
UN
FROM
CON_F
ROM
TO
CON_TO
TER
T1
CON
_TER
T1
TER
T2
CON_
TERT
2TYPE
LINE_L
ENGTHDELET
ED
SYM_ID
SYM_X
SYM_YSYM_A
NGLE
SYM_SI
ZE_X
SYM_S
IZE_Y
COOR
D_NO
P_SI
DE
P_X
P_Y
F-34028
TS 110/35kV
N34031
ON
3TS Koprivnica
ANSI/IEEE
76
-22
01
12
176
-34
N34031
110
busbar-110
STANDARD
62
-34
01
12
162
-34
N34037
35
busbar-35
STANDARD
60
-60
01
12
160
-60
TR2-34098
N34031
ON
N34037
ON
dfg
SMALL
76
-42
01
14
176
-34
N34108
10
busbar-10
STANDARD
68
-98
01
12
168
-98
TR2-34131
3TNp 34-35,35/10.5,2.5,KONČAR
N34133
ON
N34108
ON
3TNp 34-35,35/10.5,2.5,KONČAR
SMALL
75,9
-79,7
01
14
176
-74
L34139
XMD 48-A 3x(1x185), 30 kV
N34133
ON
N34037
ON
XMD 48-A 3x(1x185), 30 kV
476
-74
01
12
176
-74
N34133
35
Node-35
STANDARD
76
-74
01
11
176
-74
TR2-34154
3T 630-12,10/0.4,630,KONČAR
N34157
ON
N34174
ON
3T 630-12,10/0.4,630,KONČAR
SMALL
76
-116
01
14
176
-112
L34160
IPO 13 3x35, 10 kVN34157
ON
N34108
ON
IPO 13 3x35, 10 kV2
76
-112
01
12
176
-112
N34157
10
Node-10
STANDARD
76
-112
01
11
176
-112
N34174
0,4
busbar-04
STANDARD
70
-134,3
01
12
170
-134,3
L34203
PP00-A 4x95
N34194
ON
N34174
ON
PP00-A 4x95
276
-150
01
12
176
-150
L-34214
Kucanstvo3
N34194
ON
Kucanstvo3
STANDARD
76
-160
01
12
176
-150
N34194
0,4
Node-04
STANDARD
76
-150
01
11
176
-150
F-34247
N34174
ON
L34203
ON
NH 80 A
STANDARD
76
-138
01
11
176
-138
72
ID=34028F-34028
3TS KoprivnicaP=-0,010 MWQ=-0,003 Mvar
ID=34031N34031110 kV
U=110,000 kVu=100,00 %Uang=0,00 °Ik"3p=262,4 AIk"1p=297,5 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=34037N3403735 kV
U=34,999 kVu=100,00 %Uang=-0,01 °Ik"3p=548,3 AIk"1p=666,3 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=34098TR2-34098
dfgTap=0
ID=34108N3410810 kV
U=10,499 kVu=104,99 %Uang=-0,02 °Ik"3p=957,5 AIk"1p=0,0 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
P=-0,010 MWQ=-0,003 Mvar
P=0,010 MWQ=0,003 Mvar
ID=34131TR2-34131
3TNp 34-35,35/10.5,2.5,KONČARTap=0
ID=34139L34139
XMD 48-A 3x(1x185), 30 kV4, km
P=0,010 MWQ=0,003 Mvar
P=0,010 MWQ=0,003 Mvar
ID=34133N3413335 kV
U=34,999 kVu=100,00 %Uang=-0,01 °Ik"3p=541,1 AIk"1p=661,3 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
P=-0,010 MWQ=-0,003 Mvar
ID=34154TR2-34154
3T 630-12,10/0.4,630,KONČARTap=0
ID=34160L34160
IPO 13 3x35, 10 kV2, km
P=0,010 MWQ=0,003 MvarIk"(L1)=1,182 kA
Sk"(L1)=20,472 MVAP=0,010 MWQ=0,003 MvarIk"(L1)=0,000 kA
Sk"(L1)=0,000 MVA
ID=34157N3415710 kV
U=10,498 kVu=104,98 %Uang=-0,02 °
Ik"(L1)=1,182 kASk"(L1)=20,472 MVA
Ik"3p=902,2 AIk"1p=0,0 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=34174N341740,4 kV
U=0,420 kVu=104,96 %Uang=-0,05 °
Ik"3p=10329,9 AIk"1p=12289,9 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
P=-0,010 MWQ=-0,003 Mvar
ID=34203L34203
PP00-A 4x952, km
P=0,010 MWQ=0,003 Mvar
ID=34214L-34214
Kucanstvo3P=0,010 MWPF=0,950
ID=34194N341940,4 kV
U=0,403 kVu=100,66 %Uang=0,10 °Ik"3p=269,3 AIk"1p=136,2 A
Breaking condition: YesSelectivity condition: Yes
ID=34247NH 80 A80, A
Slika 21. Mreža uvezena pomoću ASCII datoteka u Neplan s prikazanim
rezultatima proračuna
73
5.2. Povezivanje sustava pomoću baze
Moguće je pristupiti bazi podataka za koju postoji ODBC komunikator.
Baza može biti na MS SQL serveru ili MS Access-u lokalno na računalu.
Moguće je imati više aktivnih izvora podataka u aplikaciji u istom trenutku.
Svi podaci o elementima mogu biti uvezeni ili izvezeni u bazu podataka. U
bazi se nalaze svi objekti mreže i postrojenja, topologija mreže i grafička
interpretacija u prostoru. Objekti s atributima prikazani su kroz tablice u MS
Access-u na slici 22. Izmeñu tablica nema veza. Struktura baze podataka
definirana je sučeljem od strane Neplana. Povezivanje tablica i normalizacija
baze podataka nisu potrebne jer se podaci uvoze u Neplan.
Slika 22. Model podataka Neplana prikazan u MS Access-u
Postoji mogućnost prebacivanja samo promjena, u odnosu na zadnju
sinkronizaciju, po varijantama, zonama ili područjima. Moguće je zadržati
koordinatni sustav tokom prebacivanja podataka. Navedene i ostale opcije
kod vraćanja prikazane su kroz formu na slici 23.
74
Slika 23. Parametri kod vraćanja podataka iz Neplana pomoću SQL baze
75
6. Model podataka i mreže
Svi tehnički podaci potrebni za proračune nalaze se u bazi SW - DeGIS,
prebacuju se u Neplan, izvrše se traženi proračuni i rezultati proračuna
vraćaju u SW - DeGIS, te grafički prezentiraju. Kako bi se navedene akcije
mogle izvršiti potrebno je analizirati model mreže i model podataka u oba
sustava i definirati poveznice. Najjednostavnije je povezivanje „jedan objekt
iz SW - DeGIS-a na jedan u Neplanu“, ali radi različitih modela to nije bilo u
potpunosti izvedivo.
6.1. Model podataka i mreže u SW - DeGIS
SW - DeGIS baza realizirana je kroz geometrijske prostore, tako se osim
nultog ili vanjskog geometrijskog prostora (mreža) mogu kreirati interni
geometrijski prostori (postrojenje), koji predstavljaju jednopolne sheme. Kad
vod ulazi u postrojenje on prelazi iz jednog geometrijskog prostora u drugi
(prostor u prostoru). To znači da je interni geometrijski prostor trafostanice
topološki povezan s vanjskim geometrijskim prostorom. Da bi to bilo moguće
postoje poveznice izmeñu poveznih čvorišta u svakom od geometrijskih
prostora.
Objekti su topološki povezani i može se doći do informacija o povezanosti
od izvora do krajnjeg kupca. Navedena topološka struktura potrebna je i u
Neplanu.
SW - DeGIS sadrži:
- model baze prostornih i elektroenergetskih podataka,
- kataloške tablice tipova,
- funkcije unosa, modifikacije, izvještavanja, prikazivanja prostornih i
alfanumeričkih podataka
- funkcije prema drugim sustavima
Objekti baze podataka prvenstveno su podijeljeni na organizacijskoj razini
u nekoliko homogenih cjelina, to su:
76
- GIS (Energetika)
- GIS_ST (Energetika short transaction)
- Katastar
- Raster_lokalni
- Raster_25000
Slika 24. Popis objekata postrojenja i mreže u SW - DeGIS-u
77
Na slici 24 prikazan je popis objekata postrojenja i mreže u SW - DeGIS-u
iz cjeline GIS (Energetika) koja će biti korištena u radu.
U SW - DeGIS dokumentirani su objekti mreže, postrojenja i infrastrukture.
Postrojenja dijelimo na ona s transformacijom i bez transformacije
(rasklopišta, KRO). Razmatrat će se energetski objekti u SW - DeGIS-u iz
primarnog strujnog kruga, tako da će infrastruktura, stupovi, katastar, rasteri i
slično biti izostavljeni.
Više korisnika istovremeno koristi SW-DeGIS i najčešće rade u verzijama
izvorne mreže (produkcijska). U jednoj verziji je dozvoljeno samo jednom
korisniku da bude u načinu promjene podataka. Tek nakon izvršene akcije
korisnik prebacuje promjene koje je napravio u mreži u produkcijsku verziju
koja je vidljiva svim ostalim korisnicima. Ukoliko je u periodu izmeñu
preuzimanja i pisanja promjena ili novih podataka u produkcijsku verziju drugi
korisnik izvršio promjenu na istom objektu dolazi do konflikta koji se treba
riješiti. Ovakav način transakcija naziva se «duga» transakcija (Long
Transaction). Verzija u SW nije ekvivalent varijanti u Neplanu.
“GIS_ST” je jedini skup podataka koji ne funkcionira kao ostali preko
verzija nego je sve sadržano u jednoj verziji koja radi u načinu brzih «kratkih»
transakcija (Short Transaction). “GIS_ST” je nadopuna modela baze GIS
podatkovnih skupova s objektima/informacijama koji imaju potrebu da budu
dostupni svim korisnicima odmah nakon njihove promjene u bazi.
Energetski objekti primarnog strujnog kruga koji se nalaze u TS
(postrojenja) realizirani su kroz interne geometrijske prostore. Objekti su
meñusobno topološki povezani. U energetskom postrojenju mora biti vidljivo
istaknuta jednopolna shema postrojenja, a to je ista ona iz internog
geometrijskog prostora TS. Na njima nema sekundarne opreme kao što su
npr. zaštitni releji te njihova meñusobna povezanost i udešenost. Ti podaci
nalaze se u tehničkoj dokumentaciji.
Model mreže u SW – DeGIS-u prikazan je na slici 25 gdje je vidljivo
ponavljanje «geometrijski prostor 2» koji predstavlja vanjski geometrijski
prostor, a tu su objekti mreže, dok su ostali geometrijski prostori interni i
78
predstavljaju postrojenja. Prikazana je i topološka povezanost energetskih
objekata bez uklopnih stanja pojedinih sklopnih aparata.
Izvor u m
reži
čvorište-sabirnica
čvorište
PRIKLJU
ČAK
Geometrijski prostor 2
Geometrijski
prostor 4
Geometrijski
prostor 2
Smallworld - DeGIS
Energetski
transform
ator
Dionica
Dionica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
čvorište-sabirnica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
čvorište
Dionica
Geometrijski
prostor 1
čvorište
PRIKLJU
ČAK
Dionica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
čvorište
Dionica
Fizička sklopka
Rastavljač
Prekidač
Osigurač
Dionica
Energetski
transform
ator
čvorište-sabirnica
čvorište-sabirnica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
Energetski
transform
ator
čvorište-sabirnica
čvorište-sabirnica
Dionica
Dionica
Dionica
Geometrijski
prostor 2
Geometrijski prostor 3
PRIKLJU
ČAK
Dionica
Geometrijski prostor 2
KPMO
Geometrijski
prostor 5
Legenda:
čvorište-sabirnica
čvorište
PRIKLJU
ČAK
Geometrijski
prostor 6
Geometrijski prostor 2
Energetski
transform
ator
Dionica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
čvorište-sabirnica
čvorište
Dionica
čvorište
PRIKLJU
ČAK
Dionica
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
čvorište
Dionica
PRIKLJU
ČAK
Dionica
Geometrijski prostor 2
KPMO
Geometrijski
prostor 7
Geometrijski prostor 8
čvorište-sabirnica
PRIKLJU
ČAK
Spojnica za
povezivanje
geometrijskih
prostora
Slika 25. Model NN i SN mreže u SW - DeGIS
79
Slika 26. Tablice objekata SW - DeGIS-a s popisom atributa
80
Na slici 26 kroz MS Access je dan prikaz tablica objekata SW - DeGIS-a s
popisom atributa, bez relacijskih veza. Svaki objekt ima svoj ID po kojem je
jednoznačno odreñen unutar sustava koji krajnjim korisnicima nije vidljiv.
Na slici 27 su prikazane veze izmeñu tablica koje opisuju objekte u SW -
DeGIS (plavom bojom) i topološke veze izmeñu objekata (crvenom bojom)
Slika 27. Veze izmeñu tablica i topološke veze u SW - DeGIS
Za proračune su bitni sljedeći objekti i njihova povezanost:
- izvor
- opterećenje
- NN dionica
- VN dionica
- transformator energetski SN
- transformator energetski VN
- prekidač
- osigurač
81
- rastavljač
- rastavna sklopka
- kondenzator
Za navedene objekte kod proračuna potrebni su tehnički podaci koji su
navedeni u poglavlju 6.3.
Vod predstavlja skup jedne ili više dionica koje čine logičku cjelinu u mreži.
Svaka promjena bar jedne tehničke karakteristike predstavlja novu dionicu. U
SW-u nije potrebno prekidati magistralnu dionicu da bi se spojio odcjep, dok
Neplan ne podržava takvu logiku, pa se tokom povezivanja sustava mora na
tom mjestu modelirati čvorište (node) i od jedne magistralne dionice iz SW -
DeGIS-a nastaje n novih u Neplanu za koje je potrebno definirati novi ID.
Kod vraćanja rezultata proračuna mora se voditi računa o navedenom.
Slika 28. Prikaz TS 10(20)/0,4kV (SN/NN) postrojenja u SW - DeGIS
82
Na slici 28 prikazana je jednopolna shema postrojenja 10(20)/0,4kV
(SN/NN) na kojoj se grafički vidi uklopno stanje pojedinog sklopnog aparata
koje se mijenja preko atributa (uklopljen/isklopljen).
U SW - DeGIS-u za svaki objekt postoji konstrukcijski i pogonski napon.
Konstrukcijski je onaj za koji je element dimenzioniran, a pogonski onaj koji je
trenutno u mreži. Pogonski napon iz SW - DeGIS-a treba prenijeti u napon
čvorišta ili sabirnice u Neplan. Oba sustava ne dozvoljavaju povezivanje
elemenata različitih pogonskih napona.
6.2. Model podataka i mreže u Neplanu
Svaki element u Neplanu mora biti opisan s odreñenim minimumom
tehničkih podataka kako bi se mogli vršiti odreñeni proračuni. Što je više
tehničkih podataka o elementima uneseno, točnost je proračuna veća.
Topološke veze koje postoje u SW - DeGIS potrebne su i u Neplanu.
Topološke veze moraju se nalaziti u bazi preko koje se vrši uvoz podataka u
Neplan.
Neplan razlikuje dvije vrste sklopnih ureñaja:
- fizički sklopni ureñaj - prekidač, rastavljač, rastavna sklopka,
osigurač
- logički sklopni ureñaj - je fiktivni sklopni ureñaj koji je dodijeljen
svim elementima u sustavu. Linija ima dva logička sklopna ureñaja
na početku i kraju. Fizički sklopni ureñaj nema logički jer već ima
sklopnu funkciju.
Logički sklopni ureñaj pojavljuje se na svakom spoju dva objekta (npr. spoj
dvije dionice izveden pomoću spojnice) gdje nema fizičkog sklopnog ureñaja.
Navedeno treba imati u vidu kod prezentacije mreže u Neplanu jer na tim
mjestima nije moguće izvršiti prekid u mreži. Kod analiza optimalnog
uklopnog stanja mreže potrebno je voditi računa o logičkim sklopnim
ureñajima jer kod vraćanja rezultata u SW - DeGIS-u neće biti poveznice na
sklopni ureñaj već na čvorište.
83
U Neplanu postoje zone i područja (areas). Svaki objekt pripada jednoj
zoni, jedno područje sadrži jednu ili više zona. Koriste se za prikaz odreñenih
cjelina raznim bojama, proračunima samo na odreñenim površinama ili
zonama ili sakrivanja odreñenih objekata za specifična izvješća.
Mreža može biti nacrtana u više dijagrama koji se meñusobno povezuju i
predstavljaju ekvivalent geometrijskom prostoru u SW – DeGIS-u. Koordinate
koje su u SW – DeGIS u Gauss-Krügerovoj projekciji, kod prebacivanja u
Neplan, biti će množene s faktorom (0,1) radi preglednosti prikaza. Kako je
prikazano na slici 29 cijela VN, SN mreža, VN i SN postrojenja prebacuje se
iz više geometrijskih prostora SW – DeGIS (slika 25) i prikazuje u jednom
dijagramu „dijagramu 1“ u Neplanu.
Povezne točke izmeñu dijagrama su objekti koji se s istim imenom
(NAME) pojavljuju u oba dijagrama.
Cijela VN/SN mreža iz SW - DeGIS preslikava se u Neplanu u jedan
dijagram i završava sa SN sabirnicom trafostanice 10(20)/0,4kV. Postrojenje
TS 10(20)/0,4kV i njezin NN rasplet mreže predstavlja novi dijagram.
Jedan dijagram može sadržavati više slojeva (layer). Slojevi služe za
različite grafičke prikaze, ovisno o vrsti proračuna i ciljanim prezentacijama
odreñenog skupa podataka (ako se prikazuje samo dio SN mreže). Svi
objekti u Neplanu idu u isti sloj.
U Neplanu postoji spoj (link). To je objekt koji povezuje objekt i čvorište, a
nema tehničke karakteristike kao dionica. Nalazi se izmeñu transformatora i
sabirnice, kako je prikazano na slici 29.
Postoji odreñena logika u Neplanu za smještaj sklopnih ureñaja na dionicu
kojih se treba pridržavati kod prebacivanja podataka. Ako je sklopni ureñaj na
dionici on je u modelu topološki definiran sa sljedeća tri podatka:
1. Ime dionice na kojoj se nalazi
2. Kraj dionice na kojem se nalazi preko sabirnice (čvorište) na koju je
dionica spojena
3. Objektom na koji je vezan (Line)
84
Ako je sklopni ureñaj izmeñu sabirnice i transformatora na linku, tada je u
modelu u topologiji definiran sa sljedeća tri podatka:
1. Ime transformatora
2. Ime čvorišta na koji je spojen spoj
3. Objektom na koji je vezan (TRANSFORMER)
85
Izvor u mreži
Čvorište
Opterećenje
Dijagram 2
NEPLA
N
Energetski
transform
ator
Dionica
Čvorište za
povezivanje
dijagrama
Čvorište
Dijagram 1
Čvorište
Opterećenje
Čvorište
Priključak na NN mreži
Logička sklopka
Fizička sklopka
Rastavljač
Prekidač
Osigurač
Dionica
Dionica
Čvorište-sabirnica
Energetski
transform
ator
Čvorište-sabirnica
Dionica
Dionica
Čvorište-sabirnica
Energetski
transform
ator
Čvorište-sabirnica
Čvorište-sabirnica
Dionica
Dionica
Dionica
Dionica
Dionica
Opterećenje
Dionica
Čvorište
Čvorište
Opterećenje
Dijagram 3
Energetski
transform
ator
Čvorište za
povezivanje
dijagrama
Čvorište
Čvorište
Opterećenje
Čvorište
Priključak na NN mreži
Čvorište-sabirnica
Dionica
Dionica
Dionica
Dionica
Opterećenje
Dionica
Čvorište
Dionica
Opterećenje
Priključak na SN mreži
Legenda:
Čvorište-sabirnica Čvorište-sabirnica
Link
Link
Link
Link
Slika 29. Model NN i SN mreže u Neplanu
86
Ukoliko je mjerenje električne energije na SN dijelu, ta TS 10(20)/0,4kV
nema pripadajući dijagram i evidencija opreme završava prije OMM-a spojem
opterećenja na čvorište.
Prema navedenom modelu u Neplanu će biti maksimalno dijagrama koliko
ima TS 10(20)/0,4kV s NN raspletima mreže plus jedan (VN i SN mreža i
postrojenja).
Za svako opterećenje (load) u Neplanu je moguće unijeti faznost. Kako bi
u Neplanu vršili analizu «Promjena faza» treba iz SW - DeGIS-a dobiti
podatak o faznosti pojedinog kupca (3f ili 1f), te podatak na koju je fazu
spojen kupac, ukoliko je jednofazni.
Značenje oznaka je sljedeće:
- L1L2L3N - trofazni
- L1N - jednofazni na fazi L1
- L2N - jednofazni na fazi L2
- L3N - jednofazni na fazi L3
- L1L2 - dvofazni na fazi L1 i L2
- L1L3 - dvofazni na fazi L1 i L3
- L2L3 - dvofazni na fazi L2 i L3
Slika 30 prikazuje tablice nastale izvozom podataka iz Neplana. Dio
tablica predstavlja energetske objekte, dio topološku povezanost energetskih
objekata, dio organizaciju podataka u Neplanu, a dio grafičku interpretaciju.
Kako bi proračune opisane u poglavlju 4.2. mogli izvršiti za svaki objekt
potrebno je definirati minimalni skup podataka.
Kroz sljedeća potpoglavlja definirani su atributi za svaki objekt i mjesto u
bazi gdje trebaju biti pohranjeni.
87
Slika 30. Tablice objekata Neplana s popisom atributa
88
6.3. Objekti i atributi
U ovom poglavlju za svaki objekt koji je potreban za proračun dan je opis,
podaci koji su za predmetni objekt potrebni u Neplanu, podaci koji postoje u
SW - DeGIS-u i vrijednosti za podatke kojih nema u presjeku dvije baze, a
koji su potrebni za proračune. Kod prebacivanja iz SW – DeGIS-a u bazi za
povezivanje mora u svakoj tablici biti definiran primarni ključ (PK). U pravilu
je on NAME za objekte, a ostali će biti detaljnije opisani kroz sljedeća
poglavlja.
Ukoliko neki atribut postoji u bazi za povezivanje, a nije opisan kroz
sljedeća poglavlja znači da nije obavezan i ne utječe na prikaz podataka i
proračune koji se traže. U oba sustava postoje atributi koji opisuju objekte u
sustavu (opći) i atributi koji opisuju taj objekt. Pod općim atributima definirana
su i opisivanja pojedinih objekata i atributa, kako je opisano u sljedećem
poglavlju.
U shemama za povezivanje pojedinih objekata zadebljano su prikazani
obavezni atributi.
6.3.1. Opći atributi
Svi objekti biti će uvezeni u Neplan u mrežu pod nazivom «Rad»
(NETNAME), u više dijagrama i u jedan sloj (LAYER= «GrLayer 0»),
NETAREA će biti „Area 1“, a NETZONE „Zone 1“.
U Neplanu je pravilo da je NEPID ID objekta, NAME se generira iz NEPID
i prefiksa koji opisuje vrstu objekta kako slijedi;
L – dionica (L1234)
L- - opterećenje (L-1234)
F- osigurač (F1234)
B- - sabirnica (B-1234)
N – čvorište (N1234)
CIRCB – prekidač (CIRCB1234)
89
CT – strujni transformator (CT1234)
DISC – rastavljač (DISC1234)
EARTHSW – sklopka za uzemljenje (EARTHSW1234)
LOADSW – rastavna sklopka (LOADSW-1229745978)
F – izvor (F-1229745129)
TR2 – dvonamotni energetski transformator (TR2-1229745372)
VT – naponski transformator (VT-1229746448)
Dodjeljivanje imena na ovaj način praktično je kod pojave pogreške u
proračunu ili prebacivanju kako bi se moglo brzo odgonetnuti o kojem se tipu
objekta radi.
Kod uvoza podataka može se odabrati da je topologija organizirana po
atributu NAME objekta, pa ni jedan objekt ne treba unositi NEPID. Na temelju
navedenog možemo zaključiti da NEPID nije obavezan već je obavezan
NAME i on predstavlja ID objekta.
Neplan podržava pretraživanje objekata po NEPID, Name ili opisu objekta
i pozicioniranje prozora za prikaz na pronañeni objekt i njegovu selekciju.
Dio atributa ponavlja se za veći dio objekata, pa će generalno biti ovdje
navedeni.
Tablica 8. Podaci u bazi koji opisuju Projekt u tablici Infotable
R.br. Naziv atributa Opis
1. NETNAME «Rad» je PK
2. VERSION «Version 5.4.3»
3. LIB_PROJECT «1»
4. VARIANT «Rootnet»
5. IMPORT_AUXILIARY_GRA
PHIC
«1»
90
6.3.2. Izvor
Izvor (Feeder) je nadomjesni objekt koji označava mjesto napajanja
distribucijske mreže i nadomješta krutu mrežu (prijenosnu mrežu visokog
napona u nadležnosti HEP OPS d.o.o.).
Izvor je u Neplanu, za tražene proračune, opisan atributima navedenim u
sljedećoj tablici.
Tablica 9. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Izvor
R.br. Naziv atributa Opis
1. Name Naziv objekta (PK)
2. Sk" max Maksimalna vrijednost snage simetričnog tropolnog
KS u MVA (Sk" =SQRT(3)•Un•Ik") u MVA.
U SW - DeGIS izvor se može unijeti na dionice u vanjskom geometrijskom
prostoru ili na jedan od izvoda u internom geometrijskom prostoru
trafostanice. U jednom DP-u ih ne smije biti više nego je stvarnih dodirnih
točaka distribucijske i prijenosne mreže.
Ukoliko je naponsko stanje Izvora u SW – DeGIS-u «0» potrebno je u
Neplanu isključiti prvi sklopni ureñaj kojim je spojen na distribucijsku mrežu.
Slika 31. Atributi kojima je u SW – DeGIS-u opisan Izvor
91
Tablica 10. Atributi kojima je u SW - DeGIS opisan objekt Izvor
R.br. Naziv atributa Opis
1. Naponsko stanje Da li je pod naponom - daje energiju ili bez napona -
ne daje energiju
2. Snaga Maksimalna vrijednost snage simetričnog tropolnog
KS-a u MVA (Sk" =SQRT(3)•Un•Ik").
Slika 32. Shema povezivanja podataka o Izvoru
6.3.3. Sabirnica i čvorište
U Neplanu Čvorište (Node) i Sabirnica (Busbar) su povezni element
izmeñu dva ili više objekta. Čvorište i sabirnica Imaju istu funkciju, a razlikuju
se u geometriji. Opisani su atributima navedenim u sljedećoj tablici.
92
Tablica 11. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Čvorište i sabirnica
R.br. Naziv atributa Opis
1. Un Nazivni napon čvorišta u kV.
2. f Frekvencija
Tablica 12. Atributi u bazi Neplana koji opisuju sabirnicu u tablici
Graphicbusbar
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. TYPE Tip objekta (BUSBAR-NODE)
3. DIAGRAM Naziv dijagrama
4. LAYER Naziv sloja
5. NUMCOORD broj koordinata – uglavnom 2
6. COORDNUM redni broj koordinate (1 ili 2)
7. XCOORD x koordinata (PK)
8. YCOORD y koordinata
Svaka sabirnica se pojavljuje s dva zapisa u tablici GRAPHICBUSBAR
(početna i završna točka linije sabirnice), čvorišta (NODE) je opisan grafički u
tablici GRAPHICDATA. Budući da u Neplanu nije presudna grafička
interpretacija već rezultati proračuna i ID čvorišta u SW – DeGIS-u, u koji se
prenose rezultati, moguće je sabirnicu prikazati kao čvorišta (node) čime bi
se postigla optimizacija broja zapisa. Navedeno znači da bi tablica
GRAPHICBUSBAR bila prazna, a podaci o čvorištima bi se nalazili u tablici
GRAPHICDATA.
U tablici GRAPHICBUSBAR jedan zapis opisuje jednu točku (koordinatu),
a kod sabirnice su minimalno dvije, nije moguće definirati jednostavni
primarni ključ jer se Ime («Name») pojavljuje dva puta za svaku sabirnicu.
Navedeno znači da treba definirati kompozitni primarni ključ, u ovom slučaju
dodavanjem x koordinata sabirnice (XCOORD). Kod povezivanja dijagrama
93
sabirnica ili čvorište se mora ponoviti u dva dijagrama. Radi prethodno
navedenog PK «x» koordinata sabirnice u drugom dijagramu treba imati
odreñeni pomak od jedne prostorne jedinice.
U SW – DeGIS-u ne postoji element čvorište kao u Neplanu. Funkciju
čvorišta preuzimaju povezni objekti koji sudjeluju u stvaranju topologije. Dvije
dionice u vanjskom geometrijskom prostoru moguće je meñusobno topološki
povezati jednim od sljedećih objekata:
- rastavljač
- spojnica
- kabelska glava
- strujni most
Prethodno navedeni povezni objekti koji sudjeluju u stvaranju topologije
nasljeñuju „Pogonski napon“ od objekata koje povezuju, a ono ne smije biti
veće od konstrukcijskog napona. Kako se u Neplanu napon definira za
čvorište potrebno je prenijeti tu informaciju od dionice u SW - DeGIS-u.
Navedeno za čvorište je posebno važno kod vraćanja rezultata proračuna u
SW – DeGIS, jer se mora ekvivalent čvorištu naći kroz topologiju.
94
NeplanBaza za povezivanjeSmallworld-DeGIS
BUSBAR1
NAME
NETNAMETYPEDESCRIPTIONNEPIDNODETYPEUNFNUMINUMAXIPMAXUSOLLIRTFEEDKNOTREDDISTPROTNODEUseDefaultTManual=1SwBayUseDefault=1UseDefaultTAccess=1
GRAPHICDATA1
NAME
NETNAMENEPIDTYPEDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZESYMBOLANGLEV42ANGLECOLORCOMPNUMLABELIDORDER_NUMDELCHANGE_NEW
GRAPHICDATA11
NAME
NETNAMETypeDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZE
NN_SABIRNICA1
PK ID
SIFRAUNOS_NAPRAVIODATUM_PROMIJENETIP_IDNN_ORMARIC_INTERNO_IDSTATUS_DODATNODATUM_UNOSANAPONSKO_STANJEOZNAKANAPOMENA_IDSTATUSPROMIJENIOKRUG_ID
I2 OZNAKA_NA_PRIKAZUI1 LOKACIJA
GRAPHICBUSBAR12
NAME
NETNAMENEPIDTYPEDIAGRAMLAYERNUMCOORDCOORDNUMXCOORDYCOORDCOLORCOMPNUMLABELIDORDER_NUMDELCHANGE_NEW
BUSBAR14
NAME
NETNAMEUNFNUseDefaultTManual=1SwBayUseDefault=1UseDefaultTAccess=1
Slika 33. Shema povezivanja podataka o Sabirnici i Čvorištu
6.3.4. Opterećenje
Opterećenje (Load) predstavlja stvarni konzum u jedinici vremena na
odreñenom čvorištu mreže. Svaki kupac spojen na distribucijsku mrežu ima
zakupljenu odreñenu snagu. Navedena snaga pohranjena je u Billingu uz
ostale podatke vezane za pojedino Obračunsko mjerno mjesto (OMM), kao
što su nazivna struja glavnog osigurača, limitatora, tehnički podaci o brojilu,
mjerenja itd. U Billingu postoji i godišnja potrošnja električne energije
pojedinog OMM-a. Kupac je vezan na OMM, lokacija OMM je fiksna, a kupac
se može mijenjat. Nakon brojila instalacija je u vlasništvu i nadležnosti kupca
i ukoliko ne utječe na distribucijsku mrežu nema je potrebe niti voditi u
sustavima HEP ODS d.o.o. Budući da vrijednost opterećenja jako utječe na
proračun tokova snaga potrebno je unijeti vrijednosti koje su najsličnije
stvarnoj potrošnji. Postoji više varijanti definiranja opterećenja;
95
1. U dnevnu krivulju opterećenja unijeti mjerenja provedena kod svakog
kupca – najtočnija varijanta, ali zahtjevna s obzirom na ljudske i
vremenske resurse. Izvediva u budućnosti preko AMR-a.
2. Zakupljena snaga iz Billinga = P, cos � (Lf-Type = PC), P se množi
redukcijskim faktorom za preračunavanje opterećenja koji predstavlja
odreñeni faktor istodobnosti, a unosi se za odreñenu zonu ili cijelu
mrežu
3. Iz godišnje potrošnje električne energije, cos �, Velander-Coefficient 1
i 2 preko formule (Lf-Type = EC);
EkvelEkvelP ⋅+⋅= 21 (2)
gdje je:
kvel1= Velander-koeficijent 1 (ovisan o tipu kupca)
kvel2= Velander-koeficijent 2 (ovisan o tipu kupca)
E = godišnja potrošnja električne energije u MWh
P = radna komponenta snage u kW
U radu će biti korištena druga varijanta. Unos redukcijskog faktora za P i Q
u bazu vrši se tokom izvoza iz SW – DeGIS, kako bi se što više smanjili
zahvati u Neplanu.
U Billingu HEP ODS d.o.o. kupci su podijeljeni u kategorije kućanstvo i
poduzetništvo. Poduzetništvo se dijeli na NN, SN i VN. U tablici 13 navedeni
su redukcijski faktor s kojim se množi zakupljena snaga iz SW – DeGIS
tokom prebacivanja u Neplan.
SW - DeGIS još nije povezan s Billingom gdje se nalaze podaci o
zakupljenoj snazi, pa će u SW - DeGIS vrijednosti instalirane snage biti ručno
unesene i množene s redukcijskim faktorom. Za faktor snage kod svih
kupaca kod prebacivanja podataka unijeto je 0,95.
96
Tablica 13. Redukcijski faktor za izračun opterećenja ovisan o kategoriji
kupca
Kategorija kupaca Naponski nivo Redukcijski faktor
Visoki napon 0,5
Srednji napon 0,5
Poduzetništvo
Niski napon 0,15
Kućanstvo Niski napon 0,15
Slika 34. Atributi koji u SW - DeGIS-u opisuju Priključno mjesto i
Potrošača
97
U SW - DeGIS za kupca se preko objekta potrošač izmeñu ostalog unosi
zakupljena snaga, godišnja potrošnja električne energije, faznost priključka i
naziv kupca kako je prikazano na slici 34.
Opterećenje je u Neplanu, za tražene proračune, opisano atributima
navedenim u sljedećoj tablici. Ostale vrijednosti se izračunaju iz unesenih.
Nakon opisa atributa u zagradi je navedena vrijednost koju treba unijeti u
bazu za povezivanje.
Tablica 14. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Opterećenje
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. Lf-Type Tip čvorišta za proračun tokova snaga. Moguće su
vrijednosti;
PQ - obavezan unos P i Q (0)
PC - obavezan unos P i cos � (1)
IC - obavezan unos I i cos � (2)
PI - obavezan unos P i I (3)
EC - obavezan unos E, Velander faktor 1, Velander faktor 2
i cos � (4)
3. Units Označava da su vrijednosti P, Q i I dane za srednji ili niski
napon;
HV - visoko napon (0)
LV - niski napon (1)
4. P Podrazumijeva radnu komponentu snage u MW (Units =
HV) ili kW (Units = LV)
5. cos � Faktor snage (0,95)
6. SIMFAK_LB Redukcijski faktor za P
7. SIMFAKQ_LB Redukcijski faktor za Q
98
U SW - DeGIS-u OMM dolazi na kraju NN ili SN dionice ili direktno na NN
ili SN sabirnice. Priključno mjesto predstavlja OMM, a podaci o zakupljenoj
snazi nalaze se u tablici «Potrošač».
LOAD1
NAME
NETNAMETYPEDESCRIPTIONNEPIDSPQICOSLFTYPEUNITDOMUNITSXPXQP0Q0FAKVARIABLESIMFAK_LBSIMFAKQ_LBEK1VELK2VELLFCONSTPVOLTDEPEQUIHABLIPBLIQBLPPBLPQBLFPBLFQUA1UA2UB1UB2DEATHBANDUBMINUBMAXREFYEARFREQDEPDYNMODELTLAGPTLAGQXP_DYNXQ_DYNBLIP_DYNBLIQ_DYNBLPP_DYNBLPQ_DYNBLFP_DYNBLFQ_DYNPPORT_DYNQPORT_DYNPHASE
NeplanBaza za povezivanjeSmallworld-DeGIS
PRIKLJUCNO_MJESTO1
PK ID
NAPOMENA_IDKATEGORIJA_PRIKLJUCKAWORLDBROJ_FAZASTATUSMJESTO_UGRADNJEOKRETNO_POLJEKUCNI_BROJ_IDPROMIJENIONAPONSKI_NIVODATUM_UNOSAVRSTADATUM_PROMIJENEORGANIZACIJA_IDADRESAPOSTOJANJE_AGREGATANACIN_MONTAZEMETODA_IZMJEREKRUG_IDTIP_ULOZKA_IDSTATUS_DODATNOOZNAKA_ASPECTUNOS_NAPRAVIOIZVOR_GEOMETRIJSKOG_PODATKAFAZAINVENTARNI_BROJTIP_IDSIFRADATUM_IZGRADNJEOZNAKATIP_POSTOLJA_IDNAPONSKO_STANJE
I4 OZNAKA_NA_KARTII5 LOKACIJA_KPMOI8 LOKACIJA_OPPI2 LOKACIJA_INTERNOI3 LOKACIJA_KPTOI6 LOKACIJAI7 LOKACIJA_KPOI1 LOKACIJA_NEPOZNATO
GRAPHICDATA2
NAME
NETNAMENEPIDTYPEDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZESYMBOLANGLEV42ANGLECOLORCOMPNUMLABELIDORDER_NUMDELCHANGE_NEW
LOAD11
NAME
NETNAMEP=snaga u kWCOS=cos fi=0,95LFTYPE=PCUNIT=0FAKVARIABLE=1SIMFAK_LB=0,2 - 0,6SIMFAKQ_LB=0,2 - 0,6
TOPOLOGY211
NAME
NETNAMENEPIDTYPENODE1NODE2NODE3NODE4SW1SW2SW3SW4TYPE_NODE1TYPE_NODE2TYPE_NODE3TYPE_NODE4NETAREANETZONEPARTNETFEEDERDELCHANGE_NEW
GRAPHICDATA112
NAME
NETNAMETypeDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZE
TOPOLOGY1121
NAME
NETNAMETYPENODE1NODE2NODE3SW1=1NETAREANETZONEPARTNET
POTROSAC1
PK ID
VLASNISTVO_BROJILAORGANIZACIJA_IDNAZIVNA_STRUJA_LIMITATORASIFRA_BROJILAZAKUPLJENA_SNAGADATUM_PROMIJENEDATUM_UNOSASIFRA_POTROSACAPOTROSAC_NAZIVFAZAKATEGORIJAPRIKLJUCNO_MJESTO_IDTIP_BROJILA_IDNAPONSKI_NIVOGODISNJA_POTROSNJAUNOS_NAPRAVIOADRESA_PRIKLJUCKANAPOMENA_IDADRESA_SLANJA_RACUNAPROMIJENIO
Slika 35. Shema povezivanja podataka o Opterećenju
99
6.3.5. Dionica
Dionica (Line) predstavlja energetski vodič koji povezuje dva objekta.
Tablica 15. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Dionica u tablici Line
R.br. Naziv atributa Opis
Jedinice u kojime je moguć unos. Moguće su
vrijednosti; - Ohm/km: Ohm, µS, µF po km (0)
- Ohm/miles: Ohm, µS, µF po miles (1)
1. Units
- Ohm/1000ft: Ohm, µS, µF po 1000 feet (2)
2. TYPE Tip objekta (npr. XHE 48-A 3x(1x150/25), 20 kV)
3. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
4. LENGTH duljina u km
5. SWITCHABLE Moguće preklapanje pomoću logičkih sklopki na
kabelu («1» ukoliko postoji sklopni aparat na tom
kraju dionice u suprotnom «0»). Ukazuje na
mogućnost uklapanja sklopnog ureñaja kod
proračuna optimalnog uklopnog stanja.
6. FREQDEP frekvencija («50»)
7. NUMPARALLEL Broj paralelnih dionica od početne do završne
točke (u pravilu «1»)
8. R(1) Direktna vrijednost otpora Ohm/km
9. R(0) Nulta vrijednost otpora Ohm/km
10. X(1) Direktna vrijednost reaktancije Ohm/km
11. X(0) Nulta vrijednost reaktancije Ohm/km
12. Irmax Nazivna struja u A
13. Temp Maksimalna dopuštena temperatura u °C za
proračun minimalne struje KS-a. Predefinirana
vrijednost je 80°C
100
Dionica je u Neplanu, za tražene proračune, opisana atributima
navedenim u tablici 15.
U tablici Graphiclinks u poglavlju 6.5. opisana je grafički prikaz dionice u
Neplanu.
U SW - DeGIS-u dionica predstavlja sam energetski vodič postavljen u
prostoru koji je topološki povezan na druge objekte. Osnovna podjela je na
nadzemne i podzemne. Cijela energetska mreža prezentirana je jednopolno
osim u presjecima trasa gdje je moguće prikazivanje po fazama. Svaka
dionica pripada jednom vodu. Vod može sadržavati beskonačno dionica koje
su galvanski povezane.
Objekt dionice sadrži dvije linijske geometrije:
- VN dionica - predstavlja geodetsku lokaciju dionice, nositelj svih
topoloških i automatskih funkcija
- VN dionica generalizirano - predstavlja pojednostavljeni,
generalizirani prikaz dionice namijenjen prikazu dionice u sitnim
mjerilima (od 1:5000 na više)
U SW - DeGIS-u NN dionica je relacijski podreñeni objekt NN izvodu te se
može unijeti isključivo preko njega.
NN dionica po svojoj vrsti može biti
- nadzemna
- nadzemni kućni priključak
- nepoznato
- podzemna
- podzemni kućni priključak
Dionice koje predstavljaju priključke i odcjepe spajaju se na magistralnu
dionicu nadzemnom spojnicom. Na taj način nije prekinuta magistralna
dionica. U Neplanu će magistralna dionica biti prekidana na svakom
priključku i tijekom prebacivanja podataka treba svakoj novoj dionici, nastaloj
od magistralne, dodijeliti novi ID i duljinu.
101
Nadzemni kućni priključak - kreće od nadzemne dionice do kućnog
priključka. Na sjecište nadzemne dionice i dionice nadzemnog kućnog
priključka osim stupa nalazi se nadzemna spojnica. Isto kao i kod kabelskog
kućnog priključka nakon ubacivanja dionice pruža se mogućnost
automatskog biranja, gdje se odlučuje o ubacivanju kućnog priključaka.
Podzemne dionice se spajaju NN kabelskom spojnicom, a na stupu se
spajaju na nadzemnu dionicu pomoću objekta „NN glava“ koji predstavlja
kabelski završetak.
Podzemni kućni priključak je dionica koja obavezno spaja magistralni vod i
kućni priključak. Na spoju tih dionica postavlja se objekt „spojnica“ koja ne
prekida magistralnu dionicu.
Slika 36. Atributi i kataloški podaci koji u SW - DeGIS-u opisuju NN dionicu
102
Slika 37. Shema povezivanja podataka o Dionici
103
6.3.6. Dvonamotni energetski transformator
Kako bi se postigle što bolje naponske prilike u mreži, postoji regulacija
napona na energetskim transformatorima. Kod viših napona transformacije
(110/35kV i više) ta regulacija je automatska, dok je kod nižih napona ručna i
u pravilu se izvodi u beznaponskom stanju. Prema navedenom, jedan od
bitnih parametara kod proračuna padova napona je trenutno podešenje
regulacije napona na energetskom transformatoru (tapchanger). Rezultat
proračuna treba biti optimalno podešenje regulatora, te izvješće u obliku
radnog naloga na kojim energetskim transformatorima je potrebno provesti
promjene regulacije.
Tronamotni energetski transformator (3W Transformer) ima iste podatke
kao i dvonamotni uz dodatak za treći namot.
Dvonamotni energetski transformator (2W Transformer) je u Neplanu
opisan atributima navedenim u sljedećoj tablici.
Tablica 16. Podaci u bazi koji opisuju dvonamotni energetski transformator
u tablici Trafo2
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. VECGROUP Grupa spoja dvonamotnog energetskog
transformatora
3. UR1 Nazivni napon za primarni namot u kV
4. UR2 Nazivni napon za sekundarni namot u kV
5. UKR Napon KS-a u % kod Sr u tap=tap r (direktna)
6. UKR0 Napon KS-a u % kod Sr u tap=tap r (nulta)
UKR= UKR0
7. Sr Nazivna snaga u MVA
8. Pfe Gubici u željezu u kW
104
9. on-load
tapchanger
Ukoliko je uključena opcija tokom izračuna tokova
snaga preklopka za regulaciju napona će biti
podešena na vrijednost da na reguliranom čvorištu
(Controlled node) napon bude što bliži nazivnom.
Regulacija napona
10. REGULATED Moguća regulacija (1 –da, 0 -ne). Za TS
10(20)/0,4kV «1»
11. TAPSIDE Regulacija napona s primarne («0») ili sekundarne
strane («1»). Za TS 10(20)/0,4kV «0».
12. CNTRLSIDE Regulacija napona s obzirom na primarnu (0) ili
sekundarnu (1) stranu ili postoji neko drugo čvorište
s obzirom na koje se regulira napon. Za TS
10(20)/0,4kV «1».
13. DELTAU Raspone jednog koraka regulacije u % nazivnog
napona strane koja se regulira.
14. TAPMIN Minimalni korak regulacije (iznosi -2 ako je
energetski transformator s opsegom regulacije +/-
2x2,5% na primarnoj strani)
15. TAPR Nazivan položaj regulatora (iznosi 0 ako je
energetski transformator s opsegom regulacije +/-
2x2,5% na primarnoj strani)
16. TAPMAX Maksimalni korak regulacije (iznosi 2 ako je
energetski transformator s opsegom regulacije +/-
2x2,5% na primarnoj strani)
17. TAPACT Trenutno podešenje regulatora. Dolazi iz SW –
DeGIS, a nakon proračuna optimalno se vraća i
usporeñuje s trenutnim.
18. USET Postotak nominalnog napona u % točke s obzirom
na koju se vrši regulacija napona (100%). Ova
vrijednost je funkcija struje opterećenja ako je
kompaundacija aktivna. Vrijednost mora biti izmeñu
105
Umin i Umax. Transformator će biti reguliran na U
set ako je uključena opcija "On-load tapchanger".
Uzemljenje nultočke
19. Primary side Moguć odabir izmeñu tri vrste uzemljenja zvjezdišta
na primarnoj strani: direktno (0), preko impedancije
(1) ili izolirano (2). Za TS 10(20)/0,4kV «2».
20. Re1, Xe1 Realan i imaginaran dio impedancije uzemljivača na
primarnoj strani u omima (samo za uzemljenje
pomoću impedancije)
21. Secondary side Moguć odabir izmeñu tri vrste uzemljenja zvjezdišta
na sekundarnoj strani: direktno (0), preko
impedancije (1) ili izolirano (2). Za TS 10(20)/0,4kV
«0».
22. Re2, Xe2 Realan i imaginaran dio impedancije uzemljivača na
sekundarnoj strani u omima (samo za uzemljenje
pomoću impedancije)
23. Active Za primarnu i sekundarnu stranu korisnik može
unijeti koji % impedancije je aktivan (ZE1ACTIVE i
ZE2ACTIVE)
Tablica 17 prikazuje razne mogućnosti unosa delta U i definiranje strane
na kojoj se nalazi regulacija.
106
Tablica 17. Značenje podešenja regulacije napona na transformatoru
Delta U pozitivan
Konstantan napon na
primarnoj strani
Regulacija napona na
primarnoj strani
Regulacija napona na
sekundarnoj strani
Tap act = Tap min najveći sekundarni
napon
najniži sekundarni napon
Tap act = Tap max najniži sekundarni
napon
najveći sekundarni napon
Delta U negativan
Konstantan napon na
primarnoj strani
Regulacija napona na
primarnoj strani
Regulacija napona na
sekundarnoj strani
Tap act = Tap min najniži sekundarni
napon
najveći sekundarni napon
Tap act = Tap max najveći sekundarni
napon
najniži sekundarni napon
Navedeno znači da u slučaju energetskog transformatora s opsegom
regulacije +/-2x2,5% na primarnoj strani, delta U pozitivnim i Uset 100% na
kontroliranoj sekundarnoj strani, rezultati podešenja regulatora imaju
značenje navedeno u tablici 18.
Tablica 18. Značenje vrijednosti TAP - podešenja regulacije napona na
transformatoru
R.br TAP Podešenje u odnosnu na
nazivni napon (%)
1. -2 +5
2. -1 +2,5
3. 0 0
4. 1 -2,5
5. 2 -5
107
U SW - DeGIS-u razlikuju se VN i SN dvonamotni energetski
transformator. SN je 10(20)/0,4kV dok su VN viših naponskih razina. Atributi
kojima su opisani navedeni su na slici 38.
Slika 38. Atributi i kataloški podaci u SW - DeGIS-u o dvonamotnom
energetskom transformatoru
108
Slika 39. Shema povezivanja podataka o dvonamotnom energetskom
transformatoru
109
6.3.7. Prekidač
Prekidač (Circuit breaker) je ureñaji koji služi za uklapanje i isklapanje
strujnih krugova, ali takoñer i za zaštitu strujnih krugova kod pojave struje
kvara.
Kako je već opisano u modelu svi sklopni ureñaji utječu na topologiju
mreže i ovisno o njihovoj poziciji moguća su različita uklopna stanja, a na
temelju toga i različiti tokovi snaga i gubici u mreži.
Tablica 19. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Prekidač
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. Ir Nazivna struja u kA.
U SW - DeGIS-u objekt prekidač unosi se sa dvije točke traga spajanjem
na objekt internog voda i dio je postrojenja.
110
Slika 40. Shema povezivanja podataka o Prekidaču
6.3.8. Rastavljač
Rastavljač (Disconnect Switch) je mehanički sklopni aparat koji služi za
vidljivo odvajanje dijela postrojenja bez napona od dijela postrojenja koji je
pod naponom. Manipulacije rastavljačem vrše se u stanju bez tereta.
Tablica 20. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Rastavljač
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. Ir Nazivna struja u kA.
111
Slika 41. Atributi i kataloški podaci koji u SW - DeGIS-u opisuju Linijski
rastavljač
U SW - DeGIS-u uz rastavljač u postrojenju postoji i linijski rastavljač u
mreži koji je objekt mreže i ima iste karakteristike i svojstva kao rastavljač, pa
je to u Neplanu jedan objekt.
112
Slika 42. Shema povezivanja podataka o Rastavljaču
6.3.9. Rastavna sklopka
Rastavna sklopka (Load Switch) je sklopni aparat kojim se u odreñenim
pogonskim uvjetima uključuju ili prekidaju nazivne struje.
113
Tablica 21. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Rastavna sklopka
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. Ir Nazivna struja u kA.
Slika 43. Shema povezivanja podataka o Rastavnoj sklopci
114
6.3.10. Osigurač
Osigurač (Fuse) je objekt postrojenja i u Neplanu opisan atributima
navedenim u sljedećoj tablici. Osigurač je zaštitni element koji prekida struju
kvara ili struju preopterećenja.
Tablica 22. Atributi kojima je u Neplanu opisan objekt Osigurač
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. Ir Nazivna struja u A.
NeplanBaza za povezivanje
Smallworld-DeGISGRAPHICDATA2211
NAME
NETNAMENEPIDTYPEDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZESYMBOLANGLEV42ANGLECOLORCOMPNUMLABELIDORDER_NUMDELCHANGE_NEW
GRAPHICDATA112111
NAME
NETNAMETypeDIAGRAMLAYERSYMBOLNAMEXPOSYPOSSYMBOLSIZEY_SYMBOLSIZE
TOPOLOGY13111
NAME
NETNAMENEPIDTYPENODE1NODE2NODE3NODE4SW1SW2SW3SW4TYPE_NODE1TYPE_NODE2TYPE_NODE3TYPE_NODE4NETAREANETZONEPARTNETFEEDERDELCHANGE_NEW
TOPOLOGY112211
NAME
NETNAMETYPENODE1NODE2NODE3SW1=1SW2=1NETAREANETZONEPARTNET
FUSE1
NAME
NETNAMETYPEALIASNAMEDESCRIPTIONPROJECTEDMAINTENANCENEPIDHYPERLINK
FUSE11
NAME
NETNAME
NN_UZDUZNI_OSIGURAC1
PK ID
DATUM_IZGRADNJEINVENTARNA_OZNAKASTANJETIP_ULOZKA_IDUNOS_NAPRAVIODATUM_PROMIJENEDATUM_UNOSAIZVOR_GEOMETRIJSKOG_PODATKASTATUS_DODATNOTIP_POSTOLJA_IDOZNAKAMETODA_IZMJERENAPOMENA_IDSTATUSPROMIJENIO
I1 OZNAKA_NA_KARTII4 OZNAKA_NA_KARTI_GENI2 LOKACIJA_GENI3 LOKACIJA_PIN1I6 LOKACIJAI5 LOKACIJA_PIN2
OSIGURAC1
PK ID
TRAFOSTANICA_VN_INTERNO_IDINVENTARNA_OZNAKASTANJETIP_ULOZKA_IDSIFRAUNOS_NAPRAVIODATUM_PROMIJENEDATUM_UNOSATRAFOSTANICA_SN_INTERNO_IDINVENTARNI_BROJGODINA_PROIZVODNJESTATUS_DODATNOTIP_POSTOLJA_IDOZNAKA_ASPECTTVORNICKI_BROJOZNAKANAPOMENA_IDSTATUSKONSTRUKCIJSKI_NAPONPROMIJENIO
I3 PIN1I2 OZNAKA_NA_PRIKAZUI4 PIN2I1 LOKACIJA
NN_OSIGURAC1
PK ID
STANJETIP_ULOZKA_IDUNOS_NAPRAVIODATUM_PROMIJENEDATUM_UNOSANN_ORMARIC_INTERNO_IDSTATUS_DODATNOTIP_POSTOLJA_IDOZNAKA_ASPECTOZNAKANAPOMENA_IDSTATUSPROMIJENIO
I3 PIN1I2 OZNAKA_NA_PRIKAZUI4 PIN2I1 LOKACIJA
Slika 44. Shema povezivanja podataka o Osiguraču
115
U SW - DeGIS-u uz osigurač u postrojenju postoji objekt “NN uzdužni
osigurač“ koji se nalazi u mreži, primjerice na NN stupu, pa je ih tih razloga
posebno modeliran. Uzdužni osigurač dolazi na kraj dionice. Crta se sa
jednom točkom traga koja se pozicionira na stup.
6.3.11. Shunt i kondenzator
U Neplanu je Shunt objekt postrojenja koji uzima ili daje jalovu energiju u
mrežu ovisno tome da li je X kapacitivnog ili induktivnog karaktera. Moguća
je automatska regulacija R i X, te u tom slučaju radi kao Petersenova
prigušnica. U radu će se shunt koristiti za prikaz kondenzatora koji je u
distribucijskoj mreži u pravilu spojen na 0,4kV sabirnice TS 10(20)/0,4kV i
služi za kompenzaciju induktiviteta transformatora. Moguća je ugradnja
kondenzatora po dubini mreže kako bi se smanjila induktivna komponenta,
odnosno gubici u mreži.
Slika 45. Model shunta
U modelu parametri za direktnu i nultu komponentu računaju se na
sljedeći način;
Direktna
R = P(1)•Ur²/(P(1)²+Q(1)²) (3)
X = Q(1)•Ur²/(P(1)²+Q(1)²) (4)
Nulta
R = P(0)•Ur²/(P(0)²+Q(0)²) (5)
116
X = Q(0)•Ur²/(P(0)²+Q(0)²) (6)
Gdje je Ur nazivni napon mreže.
Tablica 23. Podaci u bazi Neplana koji opisuju kondenzator u tablici Shunt
R.br. Naziv atributa Opis
1. NAME Naziv objekta u Neplanu (PK)
2. P(1) Direktna radna komponenta snage u MW
(P=0 za kondenzator)
3. Q(1) Direktna induktivna komponenta snage u
MVAr (negativna za kapacitivne, pozitivna za
induktivne)
4. U set Podešenje napona u % od nazivnog na
kontroliranoj točki
5. Connection Spoj kod trofazne mreže
0 = direktno na uzemljenje
1 = delta
117
Slika 46. Shema povezivanja podataka o Kondenzatoru
118
6.3.12. TS spoj i interni vod
U SW - DeGIS-u „TS spoj“ je objekt koji povezuje interni i vanjski
geometrijski prostor, a interni vod objekte u internom geometrijskom prostoru.
Objekt TS spoj zahtijeva dvije točkaste geometrije.
Kod povezivanja geometrijskih prostora veza se ostvaruje preko dvije
točkaste geometrije Interni spoj i Vanjski spoj. Interni spoj se ucrtava u
internom geometrijskom prostoru trafostanice na mjestu koje se želi povezati
sa vanjskom dionicom. Vanjski spoj se crta na završetku, krajnjoj točki
dionice (SN/VN ili NN) kod ulaza u trafostanicu. Redoslijed crtanja je nebitan.
Interni vod je bez tehničkih karakteristika i ekvivalent je spoju (Link) u
Neplanu.
TS spoj je u Neplanu sabirnica s istim Nazivom u oba dijagrama dok u SN
mreži na njegovo mjesto dolazi jedno čvorište. Navedeno znači da u tablici
GRAPHICBUSBAR 10(20)kV sabirnica na koju je spojen NN rasplet mreže
sa svojim NAME pojavljuje se četiri puta s po dvije koordinate u različitim
dijagramima (DIAGRAM).
Tablica 24. Atributi kojima je u bazi SW - DeGIS-a opisan TS spoj
R.br. Naziv atributa Opis
1. Vanjski spoj geometrija koja se stavlja na dionicu vanjskom
geometrijskom prostoru
2. Interni spoj geometrija koja se stavlja na interni vod u
vanjskom geometrijskom prostoru
3. New Krug Otvara editor za unos Kruga sa postavljenim
TS spojem i lokacijom
119
Tablica 25. Podaci koji u SW – DeGIS opisuju TS spoj i interni vod
INTERNI_VOD
PK ID
TRAFOSTANICA_VN_INTERNO_IDUNOS_NAPRAVIODATUM_PROMIJENEDATUM_UNOSATRAFOSTANICA_SN_INTERNO_IDSTATUS_DODATNOOZNAKANAPOMENA_IDSTATUSPROMIJENIO
I2 OZNAKA_NA_PRIKAZUI1 LOKACIJA
6.4. Topologija
Topologija opisuje povezanost prethodno definiranih objekata i uklopno
stanje.
U Neplanu u tablici TOPOLOGY potrebno je unijeti za svaki objekt
početno i završno čvorište (NODE1 i NODE2), osim za izvor, shunt i
opterećenje (za njih samo NODE1).
Čvorište 3 (NODE3) se javlja kod osigurača, prekidača, rastavne sklopke i
rastavljača, te definira pripadnost liniji odnosno transformatoru. Za navedene
u polje «Čvorište 3» potrebno je upisati «LINE» ili «TRANSFORMER».
Za osigurače, prekidače, rastavne sklopke i rastavljače u polje NODE1 i
NODE2 unosi NAME objekta izmeñu kojih se nalazi (ako je na liniji NODE1 je
naziv linije, a NODE2 bliže čvorište koje omeñuje liniju).
Za sklopni ureñaj ako je isklopljen, vrijednosti atributa SW1 i SW2 su «0»,
za uklopljen «1». Za izvor i opterećenje ne unosi se SW2 ni SW3, vrijedi isto
kao za NODE2 i 3.
Kod topologije dvonamotni energetski transformator mora imati u stupcu
NODE1 ime višenaponskog čvorišta, a NODE2 niženaponski radi
prijenosnog omjera transformatora.
120
BUSBAR-NODE ne mora biti u topologiji kao objekt.
Tablica 26. Podaci u bazi Neplana koji opisuju topologiju u tablici Topology
R.br. Naziv atributa Opis
1. TYPE Tip objekta (FEEDER, LINE,
TRANSFORMER, CIRC_BREAKER,
LOADSWITCH, EARTHSWITCH,
DISCSWITCH ...)
2. NODE 1 Čvorište 1
3. NODE 2 Čvorište 2
4. NODE 3 Čvorište 3
5. SW1 uklopno stanje logičkog sklopnog ureñaja
na početnoj strani
6. SW2 uklopno stanje logičkog sklopnog ureñaja
na završnoj strani (postoji za liniju, osigurač,
prekidač, sklopku i energetski transformator,
prazno za elemente s jednim polom -
opterećenje, izvor i naponski transformator)
7. NETAREA «Area 1»
8. NETZONE «Zone 1»
9. PARTNET ID izolirane mreže («1»)
6.5. Prikaz grafike
Budući da je potrebno grafički prikazati uvezene objekte u Neplanu
potrebno je upisivati u bazu za izvoz i koordinate svakog objekta.
Tablica Graphicdata je jako bitna za grafičku interpretaciju objekata u
Neplanu. Atributi u tablici Graphicdata opisani su u tablici 27. Ukoliko se
objekti u ovoj tablici dobro rasporede nije potrebno unositi koordinate dionica
(line) ni spojeva (link). U ovoj tablici grafički su opisani svi objekti osim
121
dionica i linkova koji su grafički opisani u tablici Graphiclinks, te sabirnice i
čvorišta u tablici GRAPHICBUSBAR.
Tablica 27. Podaci u bazi Neplana koji opisuju prikaz grafike u tablici
Graphicdata
R.br. Naziv atributa Opis
1. TYPE Tip objekta (FEEDER, TRANSFORMER,
BUSBAR-NODE ...)
2. DIAGRAM Naziv dijagrama
3. LAYER Naziv sloja
4. SYMBOLNAME Naziv simbola u Neplanu
5. XPOS x pozicija
6. YPOS y pozicija
7. SYMBOLSIZE «1»
8. Y_SYMBOLSIZE «1»
U Neplanu TYPE i SYMBOLNAME su usko povezani i potrebno je
pridržavati se dodjeljivanja definiranih naziva simbola za pojedine objekte
navedenih u tablici 28.
Tablica 28. Nazivi simbola za pojedine objekte
R.br. TYPE SYMBOLNAME
1. LOAD STANDARD
2. FEEDER STANDARD
3. TRANSFORMER SMALL
4. TRANSFORMER STANDARD_H
5. LOAD STANDARD
6. BUSBAR-NODE Symbol
7. DISCSWITCH STANDARD
8. CIRC_BREAKER LV CB ANSI
122
9. LOADSWITCH STANDARD
10. BUSBAR-NODE Symbol
11. FUSE STANDARD_H
6.5.1. Grafički prikaz dionice i spojeva
U Neplanu postoji spoj (Link) koji nema tehničke podatke kao dionica
(Line). Spoj povezuje element s čvorištem. Kod unosa linka bolje je početak
staviti na element, a kraj na čvorište. Ekvivalent linku u SW-u je «interni
vod». Link nema NAME.
Tablica 29. Podaci u bazi koji opisuju povezivanje u tablici Graphiclinks
R.br. Naziv atributa Opis
1. FROM_ELEM Početni element
2. TO_ELEM Završni element
3. TYPE Za spojeve se u polje TYPE upisuje «Link»,
dok za dionicu «LINE»
4. DIAGRAM Naziv dijagrama
5. LAYER Naziv sloja
6. NUMCOORD broj koordinata lomnih točaka
7. COORDNUM redni broj koordinate
8. XCOORD x koordinata
9. YCOORD y koordinata
Line ima prazno FROM_ELEM i TO_ELEM u tablici Graphiclinks.
Navedene podatke ima u tablici Topology, dok je za link navedene podatke
potrebno unijeti u tablicu Graphiclinks.
U tablici Graphiclinks nije moguće definirati jednostavan primarni ključ jer
Link nema Ime («Name»), pa je oblikovan kompozitni primarni ključ
dodavanjem još jednog atributa (COORDNUM).
123
Moguće je iz SW - DeGIS-a prenijeti samo koordinate sabirnica i čvorišta,
a u Neplanu postoji funkcija Auto-layout koja kreira grafiku dionica, ali ne i
linkova. Navedena funkcija ima odreñenih poteškoća ukoliko postoji više
dijagrama, pa neće biti korištena u radu i tablica Graphiclinks će biti
popunjena.
6.5.2. Dijagrami
U Neplanu mreža može biti nacrtana u više dijagrama. Potrebno je
predefinirati nazive dijagrama koji će se pojaviti u Neplanu nakon uvoza, pa
su prema slici 29 definirana sljedeća pravila kod imenovanja dijagrama;
1. Cijela SN mreža do 10(20)kV sabirnice TS 10(20)/0,4kV je jedan
dijagram i ima naziv „Dijagram 0“
2. Od 10(20)kV sabirnice TS 10(20)/0,4kV preko energetskog
transformatora i pripadajuća NN mreža ima naziv jedinstveni ID
„Trafostanica_SN“ iz SW
Tablica 30. Podaci u bazi koji opisuju dijagrame u tablici Graphicdiagrams
R.br. Naziv atributa Opis
1. DIAGRAMSCALE «0,1»
2. XSIZE veličina dijagrama po x osi
3. YSIZE veličina dijagrama po y osi
4. SCALETO «1»
5. SCALEFROM «1»
6. DRAWINGSCALE «1000»
124
7. Rezultati integracije sustava
U četvrtom poglavlju opisane su mogućnosti Neplana, analize i proračuni
koji će biti izvedeni tokom integracije. Rezultati tih proračuna vraćaju se u
SW - DeGIS i prikazuju kao izvješća koja služe kao podloga za daljnje
zahvate u distribucijskog mreži.
U Neplanu će biti izvršeni sljedeći proračuni i analize s podacima
dobivenim iz SW - DeGIS:
- padovi napona
- optimalno podešenje regulatora napona transformatora
- opterećenje dionica
- optimalno uklopno stanje mreže
- kratki spoj
- investicijska analiza
- tokovi snaga s dijagramom opterećenja
Prva tri gore navedena rezultata dobivena su iz proračuna tokova snaga,
dok su ostala četiri iz zasebnih modula. Iz prvih pet se rezultati vraćaju u SW
– DeGIS, dok su zadnja dva dopunjeni s podacima kojih nema u SW –
DeGIS-u i rezultati su prezentirani u Neplanu.
Kako je funkcionalnost sustava najjednostavnije prezentirati na
konkretnom primjeru, izvučen je manji opseg mreže, radi ograničenog
prostora za prikaz, te su kroz sljedeće slike i tablice prezentirani rezultati
povezivanja, proračuna i analiza. Primjer će biti prikazan na mreži Elektre
Požega, jer je Elektra Koprivnica tijekom izrade rada bila u procesu uvoñenja
GIS-a. Baza podataka se nalazi na HEP-ovom serveru. Izvor u distribucijskoj
mreži koji nadomješta višenaponsku mrežu (aktivna mreža) smješten je na
35kV sabirnicu u TS 35/10kV Velika i TS 35/10kV Orljava (slika 47 desno).
125
Slika 47. Jednopolna shema TS 35/10kV u SW – DeGIS-u
Slika 48. SN mreža u SW - DeGIS-u
Izvor
126
Razmatrana je 10(20)kV mreža izmeñu te dvije TS 35/10kV, TS
10(20)/0,4kV spojene na tu mrežu, NN mreže iz TS 10(20)/0,4kV i kupci na
SN i NN dijelu mreže. TS 35/10kV na slici 48 prikazane su plavom bojom, TS
10(20)/0,4kV crvenom, 35kV vodovi plavom, 10kV vodovi konstrukcijskog
napona 10kV crvenom, a 20kV zelenom. 10kV mreža je izolirana, a 0,4kV je
direktno uzemljena. Jednopolna shema TS 10(20)/0,4kV prikazana je na slici
49 na kojoj se vide dva NN izlaza koji su u vanjskom geometrijskom prostoru
prikazani na slici 50.
Slika 49. Jednopolna shema TS 10(20)/0,4kV u SW – DeGIS-u
U SW - DeGIS-u ukoliko je prikaz u manjem mjerilu nisu prikazani svi
detalji koji postoje na tom dijelu mreže, već se pojavljuju nakon povećanja
mjerila prikaza. Tako se na slici 50 može vidjeti NN mreža iz TS 10(20)/0,4kV
Radovanci 3 (broj 1TS556) koja je na slici 48 bila sakrivena za prikaz kako
ga ne bi opterećivala. U slučaju potrebe može se uključiti i NN mreža u
mjerilu slike 48. Navedeno svojstvo nema Neplan, pa treba voditi računa o
127
načinu prikaza mreže preko dijagrama i faktora za skaliranje. Na slici 50 NN
mreža prikazana je plavom bojom dok je SN mreža crvenom. Sa stupova 3,
4, 6 i 10 postoje NN priključci. Faznost priključaka prikazana je brojem crta u
pravokutniku na priključnoj dionici. NN rasplet mreže jedne TS 10(20)/0,4kV
predstavlja sve NN vodove povezane na tu TS. Svaki NN rasplet mreže u
Neplanu ide u zasebni dijagram (slika 29).
U SW - DeGIS-u SN i NN mreže povezane su preko elemenata
smještenih u objekte postrojenja prikazanih na jednopolnim shemama (slika
47 i 49).
Slika 50. SN i NN mreža u SW - DeGIS-u prije izvoza
Kako bi se mogao izvršiti izvoz podataka iz SW – DeGIS-a prvo je
potrebno kreirati ODBC konekciju. Nakon toga poziva se procedura, koja
predstavlja sučelje za povezivanje u GIS-u. Forma sučelja prikazana je na
128
slici 51. U nju je potrebno upisati objekte postrojenja i mreže koje treba
prebaciti u Neplan. Moguća je pojedinačna selekcija ili selekcija svih
elemenata od odabrane točke koji su meñusobno povezani niz tok energije
pomoću funkcije SW – DeGIS-a «Network trace». Pokretanjem «Run export»
vrši se punjenje baze za povezivanje s podacima o odabranim objektima
preko ODBC konekcije. Moguće je i naknadno dodavati elemente
pojedinačno ili grupno u već popunjenu bazu. Procedura koja predstavlja
sučelje u GIS-u izrañena je u firmi Multisoft.
Slika 51. Forma za odabir objekata koji idu iz SW - DeGIS u Neplan
Nakon uvoza u Neplan mreža napajana iz TS 35/10kV Velika prikazana je
na slici 52. Budući da postojeća mreža zadovoljava sve postavljene uvjete
nema dijelova označenih crvenom bojom.
Slika 52. SN mreža u Neplanu napajana iz TS 35/10kV Velika
129
Očuvanje egzistencije rezultata proračuna s podacima iz SW - DeGIS
ostvaruje se stvaranjem kontrolne točke (check pointa) tokom izvoza
podataka i provjerom istog kod vraćanja rezultata. Kod izvoza stvara se
kontrolna točka imena "export neplan" + datum i vrijeme izvoza, isto vrijeme
je upisano u MS Access bazu za povezivanje. Kod vraćanja rezultata izvor
rezultata takoñer treba sadržavati vrijeme izvoza iz SW – DeGIS-a.
Procedura za uvoz provjerava da li je došlo do promjena u verziji iz koje su
podaci izvezeni. Problemi se javljaju u SW – DeGIS ako se obriše objekt ili
kreira novi koji mijenja postojeću topologiju i tada nije moguće vraćanje
rezultata već treba ponoviti proces.
Rezultati proračuna u SW – DeGIS prikazani su tablicama na slici 53 i na
njima su moguće dodatne analize i upiti, te njihov grafički prikaz.
Slika 53. Rezultati proračuna u SW - DeGIS u bazi
U SW – DeGIS-u je stvoren novi objekt u koji se vraćaju proračuni. U istu
točku moguće je vratiti beskonačno rezultata. Prenose se svi navedeni
130
rezultati i ovisno o postavljenim granicama definira se «Status rezultata» koji
može biti: zadovoljava, ne zadovoljava i nepoznato. Ovisno o statusu definira
se grafički prikaz, tako su svi rezultati sa statusom «ne zadovoljava»
označeni većim crvenim krugom kako bi se lakše locirali (slika 54).
Slika 54. Lokacije koje ne zadovoljavaju u prostornom prikazu (SW –
DeGIS)
U mjerilu slike 54 nije praktično prikazati rezultate, pa su numeričke
vrijednosti prikazane u većem mjerilu na slici 55.
131
Slika 55. Rezultati proračuna u SW - DeGIS u prostornom prikazu
Kroz sljedeća poglavlja opisani su atributi koji se povezuju, proračuni i
analize koje se provode, definirani su rezultati koji se vraćaju i mjesto na koje
se vraćaju. Da bi se rezultati mogli prikazati u SW - DeGIS-u objekt mora
postojati i nije moguće vraćati objekte koji su dodani u Neplanu.
7.1. Padovi napona
Prema [9] propisane granice odstupanja od nazivnog napona u
normalnom pogonu su:
– za niski napon: ±10% u skladu s Pravilnikom o normiranim naponima za
distribucijske niskonaponske električne mreže i električnu opremu,
– za srednji napon (10 kV, 20 kV, 30 kV, 35 kV): ±10%.
U praksi se pokazalo da 10% odstupanje napona od nazivnog u SN mreži
dovodi do odstupanja u NN mreži izvan dozvoljenih granica, pa će u radu biti
postavljen uvjet +10% i -6%. Uz postavljene granice odstupanja napona u
132
Neplanu postoji sumarni izvještaj iz kojeg je vidljivo koja čvorišta nisu unutar
granica. Ukoliko je vrijednost napona ispod ili iznad dozvoljenih granica
potrebno je poduzeti odreñene zahvate u mreži i svesti se u dozvoljene
granice.
Najveći utjecaj na rezultat pada napona ima opterećenje po čvorištima
(kupci), pa je bitno opterećenje unijeti po modelu koji najbolje oslikava
stvarno stanje. Radi toga je bitno usporediti mjerene vrijednosti s
opterećenjima dobivenim množenjem zakupljenih snaga s redukcijskim
faktorom. Kao ulazni podatak o opterećenju, instalirane snage množene su s
faktorom korekcije definiranim u poglavlju 6.3.4.
Postojeća mreža prebačena iz SW – DeGIS-a zadovoljava postavljene
uvjete. Lokalnom HEP ODS d.o.o. kupac spojen na 1TS549 postavlja zahtjev
za povećanjem snage s 100kW na 2.300kW (lokacija označena krugom na
slici 56).
Slika 56. Mreža u Neplanu nakon proračuna Tokova snaga i KS
Kako je prikazano na slici 56 nakon proračuna Tokova snaga u Neplanu
su crvenom bojom označeni elementi mreže koji ne zadovoljavaju jedan od
postavljenih kriterija. Radi opisanih ograničenja da sve elemente sustava nije
moguće prikazati u jednom prikazu, na slici 57 prikazan je tablični prikaz
elemenata koji ne zadovoljavaju jedan od postavljenih kriterija. Na tom
popisu su elementi koji se nalaze u NN dijagramima, te je dan osvrt na
preopterećene elemente u sustavu i sumu ukupnih gubitaka. Na temelju
133
dobivenih rezultata brzo se može zaključiti da se nova snaga ne može
angažirati bez zahvata u mreži.
Slika 57. Tablični prikaz rekapitulacije proračuna Tokova snaga u Neplanu
U tablici 31. prikazani su rezultati proračuna pada napona U (kV) za svako
čvorište i sabirnicu. Čvorišta nisu u odnosu 1:1 u oba sustava pa će u SW -
DeGIS-u rezultat biti pridružen na mjesta gdje postoji čvorište u topologiji.
Rezultat pada napona uz linijski rastavljač prikazan je na slici 55, dok je na
slici 58 prikazan rezultat u internom geometrijskom prostoru (postrojenju) uz
sabirnice.
134
Tablica 31. Dio rezultata proračuna tokova snaga u tablici za izvoz
podataka iz Neplana
TYPE NODENAME NODEID ELEMENTNAME SWITCH U
ANGLEU P Q I
ANGLEI
LOADING
0 1TS545-TSP721872 1229751999 9,404 -2,30 Q545/0-NVNLR368141 1229751997 9,405 -2,30 Q546/0-NVNLR368426 1229752011 9,412 -2,30 1TS556-S662548 1229752008 9,509 -2,20 1TS547-S6076011 1229752006 9,556 -2,10 VNSM587117 1229752002 9,405 -2,30 VNSM586910 1229752031 9,612 -20 VNKS575401 1229752026 9,664 -1,90 Q548/0-NVNLR367756 1229752021 9,664 -1,90 1TS549-TSP721936 1229752018 9,172 -2,50 Q549/0-NVNLR368691 1229752016 9,186 -2,50 1TS532-TSP721996 1229752044 9,171 -2,60 Q547/0-NVNLR367201 1229752039 9,556 -2,10 Q532/0-NVNLR368046 1229752036 9,207 -2,60 VNSM587146 1229752034 9,213 -2,60 VNSM587124 1229752063 9,34 -2,40 VNSM587110 1229752056 9,412 -2,30 VNSM587198 1229752052 9,509 -2,20 VNSM586903 1229752048 9,557 -2,10 SA003-NVNLR368136 1229752078 9,213 -2,60 VNSM587139 1229752071 9,23 -2,60 VNSM587132 1229752067 9,315 -2,50 Q534/0-NVNLR368866 1229752082 9,34 -2,40 1TS556-S662542 1229752106 0,38 -2,20 3TS1005-S588762 1229752101 9,67 -1,90 1TS549-S635543 1229752126 0,202 -46,50 1TS545-S645681 1229752118 0,376 -2,50 1TS532-S665440 1229752114 0,306 -22,60 3TS1005-S6149935 1229752137 35 00 1TS547-S721397 1229752130 0,382 -2,11 Q545/0-NVNLR368141 1229751997 1DV1/10-VND721862 1 0,03 0,01 0,002 -20,6 1,141 1TS546-TSP721811 1229752013 1DV1/16-VND604194 0 0 0 0 90 01 Q546/0-NVNLR368426 1229752011 1DV1/16-VND604194 1 0 0 0 90 01 1TS556-S662548 1229752008 1DV1/3-VND721643 1 0 0 0 90 01 1TS547-S6076011 1229752006 1DV1/3-VND721643 0 0 0 0 90 01 Q545/0-NVNLR368141 1229751997 1DV1/17-VND604234 1 -0,03 -0,01 0,002 159,4 1,141 VNSM587117 1229752002 1DV1/17-VND604234 1 0,03 0,01 0,002 -20,6 1,141 1TS545-TSP721872 1229751999 1DV1/10-VND721862 1 -0,03 -0,01 0,002 159,4 1,141 VNKS575401 1229752026 1DV1/14-VND586819 1 2,157 2,126 0,181 -46,5 45,241 Q548/0-NVNLR367756 1229752021 1DV1/1-VND586795 1 0 0 0 -90 01 VNKS575401 1229752026 1DV1/1-VND586795 1 0 0 0 90 01 1TS548-TSP721533 1229752023 1DV1/13-VND721523 0 0 0 0 90 01 Q548/0-NVNLR367756 1229752021 1DV1/13-VND721523 1 0 0 0 90 01 1TS549-TSP721936 1229752018 1DV1/20-VND721926 1 -1 -1,261 0,101 125,9 59,611 Q549/0-NVNLR368691 1229752016 1DV1/20-VND721926 1 1,002 1,262 0,101 -54,1 59,581 VNSM586910 1229752031 1DV1/12-VND587046 1 2,15 2,115 0,181 -46,5 45,291 1TS532-TSP721996 1229752044 1DV1/2-VND721986 1 -1 -0,737 0,078 141 46,011 Q532/0-NVNLR368046 1229752036 1DV1/2-VND721986 1 1,004 0,739 0,078 -39 45,991 1TS547-S6076011 1229752006 1DV1/15-VND587533 1 -0,06 -0,02 0,004 159,7 1,111 Q547/0-NVNLR367201 1229752039 1DV1/15-VND587533 1 0,06 0,02 0,004 -20,3 1,11
135
Slika 58. Rezultati proračuna tokova snaga u SW - DeGIS u jednopolnoj
shemi
136
Slika 59. Proračun tokova snage i KS NN mreže u Neplanu
Slika 59 prikazuje niskonaponsku mrežu jedne TS 10(20)/0,4kV u Neplanu
s rezultatima tokova snaga, kratkog spoja i proračuna NN mreže. U odnosu
na prijašnje rezultate, u SN mreži pojavljuje se struja jednopolnog KS i
provjera selektivnosti i prorade zaštite.
7.2. Optimalno podešenje regulatora napona transformatora
Svaki transformator ima podatak o mogućem opsegu regulacije,
trenutnom položaju regulatora i jedan od rezultata proračuna tokova snaga je
optimalno podešenje regulacije s obzirom na zadane uvjete i ulazne podatke.
137
U SW - DeGIS modelu podataka postoji podatak o trenutnom podešenju
regulacije, a iz Neplana se vraća optimalni dobiven proračunom.
Kako je navedeno u četvrtom poglavlju najbolji se rezultati optimalne
regulacija napona na energetskom transformatoru dobiju ukoliko se napon
regulira tako da tražena vrijednost bude približno na sredini niskonaponskog
izlaza. Navedeno podešenje potrebno je u Neplanu ručno unositi i to je
ograničenje za automatski proračun. Na slici 60 prikazan je odabir čvorišta B-
1229752772 kao referentnog za regulaciju napona. Radi brzine izvršavanja
proračuna, u slučaju selekcije više NN mreža, u parametrima se za čvorišta u
kojem se kontrolira napon stavi sekundarna sabirnica. Nakon proračuna kod
NN mreža s padom napona većim od dozvoljenog ručno se podesi čvorište
referentno za regulaciju na prethodno opisan način i ponovi proračun.
Slika 60. Parametri energetskog transformatora u Neplanu vezani za
regulaciju napona
138
Na slici 59 prikazana je NN mreža iz TS 10(20)/0,4kV Radovanci 3 u
Neplanu. Radi velikog pada napona u SN mreži s podešenjem regulatora
primarne strane energetskog transformatora u «0» položaju pad napona na
kraju NN izlaza iznosio je 6,45%, dok je s podešenjem regulacije na +5% pad
napona 1,49%, a da pri tome na početku izlaza vrijednost nije premašila ni
100% nazivnog napona. Navedeni rezultat ukazuje na solidno stanje u NN
mreži i potrebu poboljšanja naponskih prilika u SN mreži.
U SW - DeGIS-u je potrebno zadržati postojeće podešenje regulatora, a
optimalno podešenje pospremiti u tablicu s rezultatima proračuna. Ukoliko se
vrijednosti razlikuju u jednopolnoj shemi TS bit će ispisana vrijednost koja se
preporuča na temelju proračuna, kako je prikazano na slici 58. Preko popisa
svih rezultata moguće je izvući popis svih TS gdje se navedene vrijednosti ne
podudaraju.
7.3. Opterećenje dionica
Ukoliko je SN dionica u optimalnom uklopnom stanju opterećena s više od
60% nazivne vrijednosti potrebno je provjeriti postojanje petlje i mogućnosti
rezervnog napajanja u slučaju ispada te dionice, provjeriti opterećenja nakon
novog uklopnog stanja i ako ne zadovoljava izraditi plan izgradnje nove ili
rekonstrukcije postojeće dionice. Proces gradnje ili rekonstrukcije može
trajati duži vremenski period, a radi se o kupcima kojima dulji prekid
napajanja električne energije izazivaju financijske gubitke, ovisno o
tehnološkom procesu. Potrebno je uz odreñeni planirani godišnji porast
potrošnje unaprijed predvidjeti takve situacije i pravovremeno intervenirati. U
sumarnom izvještaju tokova snaga u Neplanu dan je popis preopterećenih
elemenata, a meñu njima su i dionice (slika 57). U tablici 31 prikazan je dio
rezultata proračuna tokova snaga gdje je u drugom dijelu vidljivo opterećenje
dionice. Svaka dionica prezentirana je s dva retka, a počinje s početnim
čvorištem kako bi se naznačio smjer energije. Uz svaku dionicu u SW –
DeGIS prebačen je postotak nazivnog opterećenja dionice, te su rezultati
grafički prezentirani.
139
U Neplanu je dostupan izvještaj s popisom dionica koje su van zadanog
postotka opterećenja. Dionice su u grafičkom prikazu Neplana prikazane
crvenom bojom. U SW – DeGIS je takoñer moguće iz ukupnih rezultata
izdvojiti one koje su van propisanih okvira i odabirom pojedinog doći do
njegovog smještaja u prostoru. Navedeni rezultati opterećenja vidljivi su na
slikama u prethodnim poglavljima. Na slici 55 prikazan je i rezultat
opterećenja dionice iza oznake „OPT=“ u %, dok je na slici 58 u internom
geometrijskom prostoru opterećenje „0“ jer nema dionice koja slijedi da bi se
rezultat mogao prikazati.
7.4. Optimalno uklopno stanje mreže
Kako je već prije navedeno, kod izvoza iz SW - DeGIS-a za Line koji ima
sklopni ureñaj na sebi upisuje se pod SWITCHABLE "1". Kod analize
optimalnog uklopnog stanja mreže uzimaju se u obzir samo mjesta gdje je u
stvarnosti moguće izvesti preklapanja u mreži, a zanemaruju logičke sklopke.
Kao rezultat proračuna optimalnog uklopnog stanja iz tablice Topology bitne
su vrijednosti SW1 i SW2 kod sklopnih ureñaja (prekidač, rastavljač i
rastavna sklopka). Navedeno znači da u tablici Topology treba u polju Type
naći «CIRC_BREAKER» ili «DISCSWITCH» ili «LOAD_SWITCH» i po
jedinstvenoj identifikacijskoj oznaci ga pronaći u SW - DeGIS-u i ažurirati
uklopno stanje. Ukoliko je GIS povezan sa SCADA i iz nje se ažurira trenutno
uklopno stanje, vraćanjem uklopnih stanja iz Neplana dobit će se nova
topologija i potrebno je voditi evidenciju koja je topologija iz kojeg sustava.
Trenutno uklopno stanje u SW - DeGIS-u pokazalo se u Neplanu kao
optimalno.
7.5. Kratki spoj
Kod proračuna KS-a u SN mreži za mjesto kvara uzet će se sabirnice i
čvorišta, bez dionica, jer je u GIS-u to mjesto gdje je rezultat bitan i potreban.
U tablici 32 prikazan je dio izvezenih rezultata proračuna KS iz Neplana.
Struja Ik(L1) predstavlja struju tropolnog KS u kA koju je potrebno prebaciti u
SW - DeGIS. Budući da nisu računate vrijednosti KS za dionice, ima praznih
140
redaka. U stupcu «Type» sabirnice i čvorišta imaju vrijednost FK. U stupcu
«From» postoje više puta ista čvorišta koja opisuju dionice. Ako se uzme u
obzir «Type=FK» eliminiraju se sve ostale vrijednosti i vraća struja Ik(L1).
Tablica 32. Dio rezultata proračuna KS u tablici za izvoz iz Neplana
From To Elementname Type Un Uf(L1) Uf(L2) Uf(L3) Ik(L1)
VNSM634343 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,488
VNSM634343 VNSM634348 1DV5/31-VND634516 0
VNSM634343 3TS1003-S776719
1DV5/11-VND465426 1,488
VNSM634348 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,382
VNSM634348 VNSM634343 1DV5/31-VND634516 1,382
VNSM634348 SA311-NVNLR369056
1DV5/31-VND634517 0
VNSM634348 VNSM588193 1DV5/21-VND772133 0
SA311-NVNLR369056 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,352 SA311-NVNLR369056 VNSM634348
1DV5/31-VND634517 1,352
VNG634158 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,099
VNG634158 Q558/0-NVNLR369146
1DV5/8-VND634172 0
VNG634158 VNG634092 1DV5/6-VND776143 1,099
Q558/0-NVNLR369146 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,092 Q558/0-NVNLR369146 VNG634158
1DV5/8-VND634172 1,092
Q558/0-NVNLR369146
1TS558-TSP776126
1DV5/29-VND634191 0
VNSM634151 FK 10 6,351 6,351 6,351 1,248
VNSM634151 SA316-NVNLR367726
1DV5/28-VND634100 0
VNSM634151 SA314-NVNLR368421
1DV5/15-VND771998 1,248
VNSM634151 N462641 1DV5/15-VND771999 0
Q544/0-NVNLR368961 FK 10 6,351 6,351 6,351 0,888 Q544/0-NVNLR368961 VNG587174
1DV5/19-VND587831 0
Q544/0-NVNLR368961
SA315/0-NVNLR633972
1DV5/9-VND772268 0,888
VNG587174 FK 10 6,351 6,351 6,351 0,884
141
Slika 61. Rezultat proračuna KS i pada napona na NN mreži u SW -
DeGIS
Prema [9] operator sustava dužan je dostaviti kupcu i proizvoñaču
minimalne i maksimalne vrijednosti struja kratkog spoja na obračunskom
mjernom mjestu, te obavijestiti kupca u slučaju promjene navedenih
vrijednosti u mreži. Ukoliko je rasklopna struja prekidača manja od struje
kratkog spoja u nekom čvorištu mreže, operator prijenosnog sustava dužan
je poduzeti mjere za smanjenje struje kratkog spoja u tom čvorištu. Bez
aplikacije za proračune i dokumentiranom cijelom mrežom u informacijskom
sustavu teško je pratiti prethodno navedene prilike.
7.6. Investicijska analiza
Opće i pojedinačne podatke potrebne za Investicijsku analizu nije moguće
uvesti u Neplan preko baze već kasnije ručnim unosom.
Budući da se financijski potiče izgradnja obnovljivih izvora električne
energije, sredstva za poticaje uplaćuju hrvatski grañani, investitori se u
pravilu javljaju u ruralnim dijelovima gdje je jeftinija zemlje ili je bliže izvor
sirovine za proizvodnju energije, a to znači velike udaljenosti od većeg
142
konzuma i veće gubitke u HEP ODS d.o.o. S druge strane HEP ODS d.o.o.
ima problema s padovima napona i gubicima kod udaljenih kupaca u ruralnim
područjima, pa bi u odreñenim slučajevima investicija od strane HEP-a u DI
na takvoj lokaciji bila isplativija od ulaganja u povećanje presjeka. Jedna od
članica HEP grupe je i HEP-Obnovljivi izvori energije d.o.o. osnovana u
listopadu 2006. godine sa svrhom grupiranja i podupiranja projekata
temeljenih na obnovljivim izvorima energije, s ciljem ostvarenja profita od
prodaje električne energije iz "novih" obnovljivih izvora (male hidroelektrane
električne snage manje od 10 MW , vjetroelektrane, geotermalne elektrane,
elektrane na biomasu i drugi izvor) prema cijeni poticajnom tarifom.
U poglavlju 7.1. na slici 56 prikazani su rezultati tokova snaga nakon
povećanja priključne snage u 1TS549 na 2,3MW. Ova mreža predstavlja
početni Scenarij 0.
Scenarij A predstavlja investiciju u rekonstrukciju magistralne dionice
10(20)kV dalekovoda povećanjem presjeka. Postojeći magistralni 10(20)kV
vod izveden je na betonskim stupovima Al/Če vodiča presjeka 50mm2.
Rekonstrukcija obuhvaća promjenu presjeka na Al/Če 95mm2 i promjenu
postojećih zateznih stupova i konzola, zatezne i ovjesne opreme. Procjena
troška rekonstrukcije iznosi 100.000,00 kn/km. Ukupna duljina voda koji treba
rekonstruirati iznosi 4km. Na slici 62 prikazani su rezultati proračuna nakon
povećanja presjeka na segmentu mreže koji prethodno nije zadovoljio
postavljene uvjete. Povećanjem presjeka vrijednosti su svedene u tražene
okvire i ispada da je nakon tog zahvata moguće traženo povećanje snage.
143
Slika 62. Rezultati proračuna nakon povećanja presjeka
Scenarij B predstavlja investiciju u DI. Pretpostavka je da je na predmetnoj
lokaciji jedina sirovina za DI sunce, te će solarne ćelije biti uzete u
razmatranje. Prema dnevnom dijagramu opterećenja solarne ćelije uglavnom
daju energiju dok postoji i potrošnja. U cilju optimiranja ulaganja i gubitaka
snaga ćelija će biti 50% srednje vrijednosti snage kupca na lokaciji. Na slici
63 krugom je prikazano mjesto spajanje solarne elektrane.
144
Slika 63. Rezultati proračuna nakon ugradnje DI
Prema [42] cijena električne energije iz sunčane elektrane instalirane
snage veće od 30kW iznosi 2,1kn/kWh.
Prema [43] prosječna jedinična cijena solarne elektrane iznosi oko
44.400,00 kn/kW. Pretpostavka je da prosječno tokom godine sunca ima 4h
dnevno za maksimum instalirane snage. Za cijenu godišnjeg trošak pogona,
održavanja i poreza u % ukupne sume investicije uzete su standardne
vrijednosti.
Tablica 33. Investicijski parametri scenarija kod investicijske analize
Naziv Scenarij A Scenarij B Scenarij 0
Ukupna vrijednost
investicije (1000*kn)
400 44.400 0
145
Tablica 34. Opći parametri kod investicijske analize
Opis Vrijednost
Godišnji trošak pogona, održavanja i poreza u % ukupne
sume investicije za svaki element.
0,5 %
Inflacija u % 1 %
Valuta (npr $, €,kn) kn
Prva godina perioda planiranja 2010
Vremenski period analize troškova u godinama 5
Cijena energije (kn/kWh) 1
Faktor gubitaka se ne koristi jer su zakupljene snage korigirane s faktorom
korekcije.
U sljedećoj tablici su prikazani rezultati investicijske analize na način da je
na postojeću mrežu 2010. godine priključen kupac od 2,3MW, 2011. dolazi
Scenarij A, a 2013. Scenarij B. Ovakvim prikazom vidljivo je da Scenarij A
smanjuje gubitke za 54%, dok Scenarij B za 75%.
Tablica 35. Rezultati investicijske analize
Rezultati proračuna pokazuju bolju investiciju u Scenarij A koji uz 100 puta
manja ulaganja dovodi mrežu u granice dozvoljenih odstupanja, povećava
vrijednost osnovnog sredstva i pomlañuje dio mreže. U budućnosti padom
cijena solarnih ćelija Scenarij B postaje sve izgledniji. Budući je ulaganje u
146
solarnu elektranu jedno od najskupljih po kW, potrebno je sagledati i ostale
moguće izvore sirovina na lokaciji većeg konzuma koji imaju manju vrijednost
ulaganja.
7.7. Gubici električne energije
Cilj svakog DP-a je smanjivati ukupne gubitke električne energije u mreži.
Prema podacima navedenim u [5] trenutno iznose ovisno o DP-u od 5% do
15% preuzete električne energije iz prijenosne mreže ili proizvoñača. Ukupno
gledano nakon rata i oživljavanjem gospodarstva gubici su rasli, a
dugogodišnjim ulaganjem u mrežu od 1998 gubici se postepeno smanjuju.
Kupci koji se priključuju na distribucijsku mrežu zakupom priključne snage
preko naknade za priključenje sudjeluju u izgradnji mreže i stvaranju uvjeta u
mreži za njihovo priključenje. U praksi se pokazalo da ulaganje navedenih
sredstava u mrežu dovodi do zanemarivog povećanja ukupnih gubitaka u
mreži, a gubici u % ukupne preuzete energije padaju. S druge strane
proizvoñač električne energije (DI) plaća stvarne troškove priključenja na
mrežu i troškove zahvata u postojećoj mreži koji su potrebni da bi se
udovoljilo zahtjevima Operatora. Proračunima i analizama u alatima za
proračune što šireg područja mreže potrebno je dokazati da novi DI ne
povećava gubitke u mreži. Kako bi se navedene analize i proračuni mogli
brzo i točno provesti potrebno je što točnije modelirati dnevne dijagrame
kupaca i imati ažurno stanje izgrañene mreže. U tablici 36 prikazani gubici za
scenarije iz prethodnog poglavlja izmeñu TS 35/10kV Velika i Orljava.
147
Tablica 36. Gubici u mreži izmeñu TS 35/10kV Velika i Orljava
Scenarij A Scenarij B Scenarij 0
P (kW) 56,00 17,00 100,00
Q (kVAr) 140,00 44,00 149,00
MWh/god 490,56 148,92 876,00
kVArh/god 1.226,40 385,44 1.305,24
7.8. Tokovi snaga s dijagramom opterećenja
U analizu tokova snaga opterećenje je ušlo u proračun sa snagom
dobivenom umnoškom faktora za korekciju i zakupljene snage. Navedenom
metodom dobije se u prosjeku rezultat opterećenja koji dobro opisuje stvarno
stanje. Radi malog opterećenja preko noći za proračun gubitaka prethodno
opisana metoda ne zadovoljava. Ukoliko se želi vidjeti maksimume i
minimume koji se mogu pojaviti u sustavu potrebno je za svakog kupca
definirati dnevni dijagram opterećenja. Minimumi su bitni kod DI koji i po noći
daju maksimum instalirane snage. Faktori za korekciju i načini dolaska do
dijagrama opisani su u poglavlju 6.3.4.
Ukoliko se analiza tokova snaga provede s dnevnim dijagramom
opterećenja koji dolazi u odreñenim trenucima do 100% zakupljene snage za
velikog potrošača od 2,3MW u čvorištu „1TS549-TSP721936“, označen
krugom na slici 63, dobije se drastična razlika u rezultatima proračuna u
odnosu na prvu varijantu. Na slici 64 prikazan je dnevni dijagramom
opterećenja kupaca (lijevo) i proizvoñača (desno). Za solarnu elektranu je
unijeto 8 sati po 50% instalirane snage što pokriva prosjek od 4 sata dnevno.
Kako bi se što vjernije opisalo stvarno stanje moguće je unijeti sezonske
dijagrame opterećenja.
148
Slika 64. Dnevni dijagram opterećenja kupaca i proizvoñača
Slika 65. Rezultati proračuna u Neplanu s dnevnim dijagramom
opterećenja
U poglavlju 7.6. izvršen je proračun sa solarnom elektranom bez dnevnih
dijagrama opterećenja dok je na slici 65 prikazan rezultat s dijagramom
opterećenja kupca i proizvoñača sa slike 64 u 11:00 sati. Na temelju rezultata
proračuna vidi se da su u odreñenim trenucima tokom dana pojedine dionice
preopterećene. Prikazano predstavlja najgori slučaj koji se tokom
vremenskog perioda dogaña, a to je maksimum zakupljene snage od 2,3MW
uz ostale zakupljene snage množene s faktorom korekcije i 50% instalirane
snage solarne elektrane. Dijagram prikazan na slici 66 prikazuje promjene
napona na čvorištu kod solarne elektrane (plavo) i na 10kV sabirnici u TS
35/10kV Velika (crveno) tokom jednog dana.
149
Slika 66. Dnevni dijagram napona
Slika 67. Dnevni dijagram gubitaka u mreži
Na temelju dnevnih dijagrama opterećenja moguće je prikazati vremensku
ovisnost gubitaka (MW) u mreži koja je prikazana na slici 67.
150
Na slici 68 prikazana je vremenska ovisnost opterećenja dionice prije
solarne elektrane tokom jednog dana u % nazivne struje te
dionice.
Slika 68. Dnevni dijagram opterećenja dionice
Prethodno navedeni dijagrami kao rezultati proračuna su točni koliko su
točni ulazni dnevni dijagrami opterećenja pojedinih kupaca.
151
8. Povećanje funkcionalnosti sustava
U distribucijskoj mreži pojavljuje se sve više zahtjeva za priključke DI.
Kako je jedna od dužnosti ODS d.o.o. siguran, pouzdan i učinkovit pogon
distribucijske mreže, potrebno je provesti kvalitetne analize mogućnosti
prihvata pojedinog DI. Potrebno je u proračun uzeti utjecaj na cijelu mrežu i
mreže na DI, a ne parcijalno na području gdje se DI pojavljuje. Svaki takav
proračun je vremenski zahtjevan i zahtijeva pripremu podataka o mreži i unos
u aplikacije za proračune. Prije priključenja DI potrebno je izraditi EOTRP
kojim se utvrñuju tehnički uvjeti, a s njima i troškovi priključenja grañevine
proizvoñača na elektroenergetsku mrežu. Proizvoñač i kupac u postupku
stjecanja prava na priključenje dužni su platiti naknadu za priključenje.
Naknada za priključenje namijenjena je financiranju izgradnje priključka i
stvaranju dijela tehničkih uvjeta u mreži. Stvaranje tehničkih uvjeta u mreži
predstavlja izgradnju novih dijelova mreže i/ili rekonstrukciju postojećih
dijelova mreže, radi korištenja mreže u okviru odobrene priključne snage, a
financira se dijelom iz naknade za priključenje i dijelom iz naknade za
korištenje mreže. Kupac koji se priključuje na mrežu kroz naknadu za
priključenje zakupljuje odreñenu snagu kojom raspolaže na predmetnoj
lokaciji. S druge strane proizvoñač kroz naknadu za priključenje plaća
troškove izgradnje priključka na mrežu i stvarne troškove stvaranja tehničkih
uvjeta u mreži za preuzimanje proizvedene električne energije, uključujući
troškove ugradnje zaštitne opreme koja štiti mrežu od povratnih utjecaja.
Izrada EOTRP u nadležnosti je ODS d.o.o., trošak izrade elaborata plaća
proizvoñač, a u slučaju priključenja grañevine proizvoñača na mrežu trošak
izrade elaborata priznaje se u naknadi za priključenje [14]. Da bi se EOTRP
kvalitetno izradio potrebno je imati mrežu što šireg područja oko nove
elektrane, stvarni konzum kupaca na tom području kako se ne bi stvarali
nepotrebni troškovi proizvoñaču, a ni povećavali gubici električne energije na
području DP-a radi priključenja novog proizvoñača. Idealno bi bilo kad bi se
cijeli energetski sustav RH mogao unijeti u jednu aplikaciju za proračune. U
meñuvremenu je potrebno uzeti u EOTRP što više povezane mreže oko
152
mjesta priključenja DI, ovisno o snazi koju proizvoñač daje u mrežu.
Financijski se potiče cijena kWh proizvedenog iz obnovljivih izvora, pa
proizvoñači sve što proizvedu daju u mrežu, a vlastitu potrošnju elektrane
napajaju iz posebnog priključka. U pravilu je proizvoñač i kupac na istoj
lokaciji, pa u EOTRP treba uzeti u obzir i vlastitu potrošnju samog
proizvoñača, koja nije zanemariva. U praksi izrañivači EOTRP potroše više
vremena na sakupljanje i unos podataka koji opisuju mrežu umjesto na same
analize i proračune. Trenutno se EOTRP daje na izradu vanjskim izvoñačima
koji se mijenja ovisno o cijeni, pa je moguće da za isto područje dobiju posao
izrade EOTRP dva različita izvoñača koji koriste različite aplikacije za
proračune i nadležni DP im dostavlja podatke o mreži, a oni ih paralelno
unose. Ovisno o pojedinom DP prostorni i tehnički podaci o elementima
mreže su u raznim digitalnim i analognim zapisima, te slijedi mukotrpan
proces da se objedine i unesu u aplikaciju za proračune. Unos prostornih i
atributnih podataka u GIS još je složeniji od onoga u aplikaciju za proračune
radi prostorne koordinate svakog objekta, ali kad se jednom unesu, moguće
su razne manipulacije i analize, te prebacivanje podataka u druge sustave uz
obavezu održavanja i unosa novih objekata. Ukoliko je mreža dokumentirana
u GIS-u, pomoću sučelja za povezivanje moguće je cijelu mrežu prebaciti u
alat za proračune i fokusirati se na cilj EOTRP-a u kratkom roku na
obostrano zadovoljstvo izrañivača i investitora. Integracijom prikazanom kroz
rad postupak se maksimalno skraćuje i brzo dobivaju kvalitetni podaci,
nestaje mogućnost pogrešaka kod unosa u aplikaciju za proračune, te
izrañivaču EOTRP-a ostaje vremena za kvalitetniju analizu problema.
DI ovisno o svom smještaju može rasteretiti dio distribucijske mreže i u
budućnosti osigurati otočni rad pojedinih dijelova mreže. Uz pozitivne efekte
DI ima i negativne kao što su poremećaji u mreži tokom kvara u elektrani,
dodatni zahtjevi na relejnu zaštitu, povećanje struja kratkog spoja i povećano
trajanje beznaponske pauze. Kako bi ODS osigurao siguran, pouzdan i
učinkovit pogon distribucijske mreže potrebno je provesti analizu svih
mogućih negativnih utjecaja DI na mrežu koja je dostupna u većini aplikacija
za proračune.
153
DI u distribucijskoj mreži postavljaju pred HEP ODS d.o.o. nove zahtjeve s
aspekta zaštite i održavanja. Prilikom zahvata u mreži koordinatori radova
moraju imati podatak o smještaju takvog izvora u mreži. Ukoliko je DI u SN
mreži, taj podatak se nalazi u SDV i GIS-u, a ako je u NN mreži samo u GIS-
u. Veći dio DP-a danas još nema GIS, pa je navedene podatke teško
održavati i distribuirati korisnicima kojima su potrebni.
Svakih 5 godina izrañuje se Studija razvoja SN mreže za svaki DP. Slična
je problematika kao i s EOTRP jer svakih 5 godina može drugi izvoñač dobiti
izradu Studije i ponavljati unos podataka o mreži. Ukoliko se podaci o mreži
sustavno ne prikupljaju i održavaju i za DP slijedi mukotrpan posao
prikupljanja i upitna je točnost tako kampanjski prikupljenih podataka, pa u
konačnici investicije i rezultat takve Studije.
Neplan u analizi optimalnog uklopnog stanja ne uzima u obzir smještaj
sklopnih aparata na kojima je moguće izvesti isklapanja već logičke sklopke
na dionicama. Kako je prezentirano u radu moguće je ovakav model kod
proračuna odreñenom logikom dovesti do traženog.
Kod projektiranja NN mreže, povećanja priključne snage postojećih
kupaca ili priključenja novog kupca na NN mrežu, prema [44], treba provjeriti
sljedeće uvjete:
dopotvršnoososvodos1pKS tt;II;IIIkI ≤≥≥⋅≥ ; (7)
Gdje je:
I1pKS – struja jednopolnog KS
Ivod - nazivna struja vodiča
Ios - nazivna struja osigurača
Ivršno – vršno opterećenje dionice
t dop - dopušteno trajanje struje KS (dozvoljeno vrijeme zagrijavanja
vodiča)
tos – prekidno vrijeme osigurača
154
U Neplanu kod «Low voltage calculation» postoji kontrola «breaking cond»
i «selectivity of fuse». Postoje svi rezultati koji se gore traže ali nije izvršena
usporedba rezultata u obliku izvješća.
Prilikom prebacivanja podataka iz SW - DeGIS u Neplan nije moguće
prebaciti nazivnu struju osigurača jer u sučelju Neplana tablica FUSE ne
sadrži navedeni podatak.
Kako korisnici postavljaju nove zahtjeve pred aplikacije, baze podataka se
šire, ali tu treba biti svjestan činjenice da dodavanje samo jednog atributa
znači dopuna u konkretnim podacima za sve objekte koji sadrže taj atribut.
Što više podataka postoji u GIS-u to je veći broj analiza i proračuna koji se
mogu izvršavati. S druge strane neki specifični podaci o objektu nalaze se u
katalozima ili projektnoj dokumentaciji i nepotrebno opterećuju sustav, osobe
koje ih unose i održavaju, te treba voditi računa da u bazi budu korisni
atributi. Ponekad je teško vagnuti navedenu korist. Takoñer postoje podaci
koji se mogu izračunati iz drugog i nije nužno oba imati u bazi.
Kroz povijest se distribucijska mreža HEP ODS d.o.o. razvijala unutar
pojedinog DP-a kao zatvorena cjelina radi obračuna preuzete električne
energije. Radi povećanja raspoloživosti radijalni izlazi s većom potrošnjom
zatvaraju se u petlje. Čest je slučaj da su radijalni izlazi susjednog DP-a na
manjoj udaljenosti od susjednih radijalnih unutar istog DP-a, kako je
prikazano na slici 69. Trenutno bi povezivanje dva DP-a na 10kV značilo još
jedno mjesto obračuna električne energije u DP-u i sinkronizacije kod
upravljanja mrežom.
155
TS35/10kV
TS35/10kV
LegendaTS 35/10kVpostojeća 10kV mrežanova 10kV mreža potrebna za zatvaranje petljegranica DP-a
TS35/10kV
TS35/10kV
DP 1
DP 2
Slika 69. Povezivanje 10(20)kV radijalnih izlaza u petlju s granicom
izmeñu DP-a
Uvoñenjem jedinstvenog GIS-a u HEP ODS d.o.o dobiva se uvid u cijelu
distribucijsku mrežu u prostoru i buduća podjela na regije trebala bi sagledati
pojedine cjeline u GIS-u s obzirom na moguće buduće zatvaranje petlji.
156
TS35/10kV
TS35/10kV
TS35/10kV
TS35/10kV
LegendaTS 35/10kVpostojeća 10kV mrežanova 10kV mreža potrebna za zatvaranje petlje
Slika 70. Povezivanje radijalnih 10(20)kV izlaza u petlju bez granice
izmeñu DP-a
Potrebno je provesti tehno-ekonomsku analizu ulaganja u povezna
čvorišta na 10kV razini izmeñu DP-a u odnosu na gubitke u mreži, pogotovo
imajući u vidu prelazak na 20kV.
157
9. Zaključak
Podaci o distribucijskoj mreži moraju biti ažurni, dostupni korisnicima i
aplikacijama kako bi se omogućio uvid u analize, proračune i donosile dobre
poslovne odluke od priprema investicija, preko izgradnje, upravljanja i
održavanja u distribucijsku mrežu na obostrano zadovoljstvo investitora i
korisnika.
Potreba za istim podacima postoji u raznim službama HEP ODS d.o.o. i
njihovo prikupljanje i unos vrši se nekoliko puta. Takav primjer su aplikacije
za proračune koje rade neovisno od GIS-a i potrebno je ponovno vršiti unos
istih podataka, te ih kasnije ažurirati na dva mjesta. Navedene aktivnosti
dovode do redundancije i povećavaju mogućnost pogrešnog unosa
podataka, a može se izbjeći povezivanjem sustava i aplikacija. Budući da
objekti nisu u oba sustava jednako modelirani, dolazi do problema kod
komunikacije i interpretacije rezultata. Rezultati proračuna uvezeni su u GIS i
grafički prezentirani uz pripadni objekt u prostoru.
Tijekom planiranja distribucijske mreže treba uzeti u obzir mjere
energetske učinkovitosti, upravljanje potrošnjom i DI, što može odgoditi
potrebu za većim ulaganjima u distribucijsku mrežu.
Kako bi se kvalitetnije upravljalo svim naponskim nivoima i donosile
kvalitetne odluke potrebno je povezati podatke iz postojećih sustava, izvršiti
proračune s postojećim podacima i dobiti rezultate proračuna u sustavu gdje
ih se najbolje može prezentirati, a to je GIS.
Ukoliko se povezuju tri i više sustava ili aplikacije potrebno je oformiti
„jedinstvenu bazu podataka distribucijske mreže“ iz koje preko sučelja
aplikacije dohvaćaju podatke koji su im potrebni i vraćaju rezultate koji su
potrebni ostalim sustavima ili aplikacijama.
Jedinstveni rezultati proračuna i analiza trebaju poslužiti kao izvještaj kako
unaprijediti upravljanje, razvoj i investicije u mreži, te mora biti dostupno
širem broju korisnika.
158
Literatura
[1] High–level Advisory Group on ICT for Smart Electricity Distribution
Network: „ICT for a Low Carbon Economy Smart Electricity
Distribution Networks“, European Commission, Information Society
and Media, srpanj 2009.
[2] s Interneta, www.azo.hr, veljača.2011.
[3] s Interneta, http://www.hep.hr, rujan.2010.
[4] s Interneta, www.smartgrids.eu, veljača.2011.
[5] Jurković, Mišo; et al: «Godišnje izvješće 2008.», HEP ODS d.o.o.,
2010.
[6] Zakon o regulaciji energetskih djelatnosti (Narodne novine 177/04,
76/07)
[7] Kalea, Marijan: "Opća svojstva nekonvencionalnih / obnovljivih
izvora energije”, HO CIRED, svibanj 2010.
[8] Zakon o tržištu električne energije (Narodne novine 177/04, 76/07,
152/08)
[9] Mrežna pravila elektroenergetskog sustava (Narodne novine 36/06)
[10] Škrlec, Davor; Skok, Minea; Zmijarević, Zlatko: „Izvedbena
studija uvoñenja GIS-a u HEP Distribucija d.o.o. DP Elektra
Koprivnica“, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i
računarstva, Zavod za visoki napon i energetiku, listopad 2006.
[11] Šljivac, Damir; Nikolovski, Srete: „Pouzdanost opskrbe u
uvjetima dereguliranog tržišta električne energije - osnovni principi“,
HK CIGRE, studeni 2003.
[12] Zakon o prostornom ureñenju i gradnji (Narodne novine 76/07 i
38/09)
[13] Zakon o tržištu električne energije (Narodne novine 177/04,
76/07, 152/08)
159
[14] Pravilnik o održavanju elektrodistribucijskih objekata i
postrojenja, HEP Vjesnik, Bilten broj 184, Zagreb, 2008.
[15] s Interneta, DGU: www.dgu.hr, svibanj.2010.
[16] Pravilnik o katastru vodova (Narodne novine 71/08 i 148/09)
[17] Wagmann, Lahorko: „Strategija integralnog povezivanja
informatičkih sustava“, Energetski institut „Hrvoje Požar“, Zagreb,
2002.
[18] Milunović, Milan; Gabrić, Branimir: „Prijenos mjernih i topoloških
podataka iz SCADA sustava u GIS sustav „Elektra“ Zagreb“, HO
CIRED, 2008.
[19] Milunović, Milan: „Proširene funkcionalnosti i integracija GIS,
SCADA i poslovnog sustava“, HO CIRED, 2010.
[20] Smith, P. H: «Electrical Distribution Modeling: An Integration of
Engineering Analysis and Geographic Information Systems»,
Thesis submitted to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute
and State University, prosinac 2009.
[21] s Interneta, Mettenmeier GmbH http://www.mettenmeier.com/,
studeni.2010.
[22] s Interneta, http://www.esri.com, siječanj 2010.
[23] s Interneta, http://www.telvent-gis.com, siječanj 2010.
[24] Stifter, Matthias; Mayr, Christoph; Brunner, Helfried: «IDEA – a
GIS-based multi criteria decision platform to evaluate der
integration», CIRED, 20th International Conference on Electricity
Distribution, Prague, lipanj 2009.
[25] Barbier, Christine; MORGAN, Angela; THORNLEY, Vincent:
„Renewable connections on the web: services for distributed
generation connections“, CIRED 19th International Conference on
Electricity Distribution, Beč, svibanj 2007.
160
[26] Mira, Francisco; et al: „An architecture for flexible GIS
integration of distribution planning and analysis systems“, CIRED
19th International Conference on Electricity Distribution, Beč,
svibanj 2007.
[27] ESRI: „Enterprise GIS and the Smart Electric Grid“, Siječanj
2009.
[28] Nabuurs, Pier; et al: “European Technology Platform
SmartGrids”, Strategic Deployment Document for Europe’s
Electricity Networks of the Future, travanj 2010.
[29] Infosys Technologies Limited, Center for Study of Science,
Technology & Policy: „Technology: Enabling the Transformation of
Power Distribution“, Ministry of Power, Government of India, 2008,
Bangalore
[30] EUROPEAN COMMISSION, Directorate-General for Research,
Directorate Energy, Information and Communication Unit:
„European Technology Platform SmartGrids: Strategic Research
Agenda for Europe’s Electricity Networks of the Future“ Research
Task 1.2, European Communities, Belgija, 2007.
[31] Kupzog, Friederich; Sauter, Thilo; Pollhammer, Klaus: «A
Concept for the Smart Power Grid», EURASIP Journal on
Embedded Systems, srpanj 2010.
[32] Zetlan, Andrew: «How The Smart Grid Is In Step With GIS»,
Renew GRID, kolovoz 2010.
[33] Smith, Ross; Turner, John: «ROI Handbook for geospatial
network infrastructure management solutions», GE Digital Energy,
2010.
[34] Keating, G. N; Rich, P. M; Witkowski, M, S: «Challenges for
Enterprise GIS», URISA Journal, 2003.
[35] Infosys Technologies Limited: «IT Task Force Report for Power
Sector», IT Task Force report, 2002.
161
[36] s Interneta, http://www.safe.com, siječanj 2010.
[37] MULTISOFT, DeGIS 411.2 korisničko školovanje
[38] MULTISOFT, DeGIS 411.2 tehnička specifikacija
[39] s Interneta, http://www.neplan.ch, lipanj.2010.
[40] Ožegović, Marija i Karlo: “Električne energetske mreže IV“,
FESB Split, Split, 1999.
[41] Busarello + Cott + Partner Inc. Switzerland: „Description of the
Interface between the network analysis tool Neplan and external
GIS/NMS/SCADA systems“, Erlenbach, 6.6.2006.
[42] Tarifni sustav za proizvodnju električne energije iz obnovljivih
izvora i kogeneracije (Narodne novine 33/07)
[43] Dizdarević, Nijaz; Majstorović, Matislav; Žutobradić, Srñan:
„Distribuirana proizvodnja električne energije“, ENERGIJA, Zagreb,
2003. godine
[44] Mihalek, Ernest; Mladen Ježić: „Uputa za projektiranje
distributivnih niskonaponskih mreža“, Energetski institut „Hrvoje
Požar“ d.o.o. Zagreb, svibanj 1995.
162
Životopis
Zovem se Goran Pakasin i roñen sam 13. svibnja 1976. godine u Zagrebu.
Završio sam Matematičko – informatičku gimnaziju u Koprivnici. Diplomirao
14.02.2000. na Fakultet elektrotehnike i računarstva, smjer Elektrostrojarstvo
i automatizacija. Diplomski rad izradio sam na Zavodu za visoki napon i
energetiku na temu: Proračun razdjelne mreže pomoću GIS-a, u
Autodeskovom programu World.
Od 2000. godine radim u HEP d.d. DP “Elektra” Koprivnica Odjel za
izgradnju i usluge, Projektni odjel na poslovima projektiranja objekata
niskonaponskog i srednjeg napona pod nadzorom ovlaštenog projektanta, te
samostalno nakon položenog stručnog ispita i upisa u Komoru arhitekata i
inženjera u elektrotehnici. Aktivno sudjelujem na aktivnostima uvoñenja GIS-
a u HEP ODS d.o.o. Od 2010. godine sam rukovoditelj Službe za razvoj i
investicije.
U 2003. upisujem poslijediplomski znanstveni studij na Fakultetu
elektrotehnike i računarstva, Sveučilišta u Zagrebu. Autor sam i koautor
nekoliko znanstvenih radova na HO CIGRE i HO CIRED.
163
Curriculum vitae
My name is Goran Pakasin and I was born on 13th May 1976 in Zagreb. I
finished the mathematical - computer secondary school in Koprivnica. I
graduated in 2000 at the Faculty of electrical engineering and computing,
Department of electrical engineering and automation. I have completed my
graduate thesis at the Department of power Systems with the topic Design of
distribution network using GIS.
Since 2000 I am working in HEP d.d. DP "Elektra" Koprivnica Department
of construction and services, Engineering department on design of low-
voltage and medium voltage facilities under the supervision of a certified
planner, as well as independently after passing the exam and registration at
the Chamber of architects and engineers in electronics. I am actively
participating in activities to introduce GIS in HEP ODS d.o.o. Since 2010 I
have been the head of Department for development and investment.
In 2003 I enrolled in postgraduate study at the Faculty of electrical
engineering and computing, University of Zagreb. I am author and co-author
of several scientific papers on HO CIGRE and HO CIRED.
164
Sažetak
Većina podataka o elementima distribucijske mreže i postrojenja
pohranjena je u Geografskom informacijskom sustavu (GIS). Tehnički podaci
o elementima mreže i podaci o njihovoj meñusobnoj povezanosti postoje u
GIS-u, a potrebni su kod proračuna i moraju se ponovno ručno unositi u
aplikacije za proračune. Dolazi do nepotrebne redundancije podataka i
gubitka vremena kod unosa, te kasnije kod održavanja podataka. U radu je
izvršeno povezivanje dva sustava koji u praksi uglavnom rade nezavisno, a
koriste isti fond podataka i bitni su za poslovno odlučivanje. Rezultati
proračuna i analiza prezentirani u GIS-u. Kao predstavnik GIS softvera
korišten je GE SW - DeGIS, dok je kao aplikacija za proračune korišten
Neplan.
165
Ključne riječi
GIS
Smallworld
DeGIS
Neplan
Integracija
166
Summary
The majority of data about network and about elements in power
distribution are stored in GIS. GIS and the application for calculation need the
same technical data about components in power distribution network. These
systems usually work separately, resulting in huge redundancy and loss of
time for data input and data maintenance. The focus of this master thesis is
integration of the two systems and representation of the results in GIS. The
result of calculation and analysis is very important in business decision-
making and it is required to be regular and fast. GE SW-DeGIS is the
representative of GIS, while a representative of applications for calculation is
Neplan.
167
Keywords
GIS
Smallworld
DeGIS
Neplan
Integration of system
