VODENJE ELEKTROENERGETSKIH
SISTEMOV
JANEZ HROVATIN
Vijeolski strokovni program: Elektroenergetika
Ubenik: Vodenje elektroenergetskih sistemov
Gradivo za 2. letnik
Avtor:
Dr. Janez Hrovatin
Vija strokovna ola
ICES Ljubljana
CIP Kataloni zapis o publikaciji
Narodna in univerzitetna knjinica, Ljubljana
621.31(075.8)
HROVATIN, Janez, 1932
Vodenje elektroenergetskih sistemov: vijeolski strokovni
program Elektroenergetik: [gradivo za 2. letnik] / Janez Hrovatin.
Ljubljana: ICES, Vija strokovna ola, 2009
ISBN 9789619195031
242895104
Izdajatelj: Konzorcij vijih strokovnih ol za izvedbo projekta IMPLETUM
Zalonik: Zavod IRC, Ljubljana.
Ljubljana, 2009
Avtorske pravice ima Ministrstvo za olstvo in port Republike Slovenije.
Gradivo je sofinancirano iz sredstev projekta Impletum Uvajanje novih izobraevalnih programov na podroju vijega strokovnega
izobraevanja v obdobju 200811. Projekt oz. operacijo delno financira Evropska unija iz Evropskega socialnega sklada ter Ministrstvo RS za olstvo in port. Operacija se
izvaja v okviru Operativnega programa razvoja lovekih virov za obdobje 20072013, razvojne prioritete Razvoj lovekih virov in
vseivljenjskega uenja in prednostne usmeritve Izboljanje kakovosti in uinkovitosti sistemov izobraevanja in usposabljanja.
Vsebina tega dokumenta v nobenem primeru ne odraa mnenja Evropske unije. Odgovornost za vsebino dokumenta nosi avtor.
I
KAZALO VSEBINE
PREDGOVOR .......................................................................................................................... 3
1 ELEKTROENERGETSKI SISTEMI IN INTERKONEKCIJA ..................................... 4
1.1 OSNOVNE LASTNOSTI ...................................................................................... 5 1.1.1 Izbrane lastnosti obratovalne prakse elektroenergetskega sistema ... 5
1.1.2 Elektroenergetski sistemi ob prehodu na trg z elektrino energijo .. 7
1.2 SAMOSTOJNA PODJETJA V ELEKTROENERGETSKEM SISTEMU ..... 9
1.3 PREDNOSTI DELOVANJA V INTERKONEKCIJI ..................................... 10 1.3.1 Kvaliteta obratovanja in dobave elektrine energije ....................... 11 1.3.2 Vrednotenje zdruevanja elektroenergetskih sistemov ................... 12
1.3.3 Sistemska evropska regulativa ........................................................... 14
1.3.4 Sinhronska interkonekcija in lastnosti sinhronskega generatorja . 14 1.3.5 Obratovalni diagram generatorja ...................................................... 21
1.3.6 Sinhronske povezovalne sile ............................................................... 29
1.4 PRIMARNI IN SEKUNDARNI DELI ELEKTROENERGETSKIH
POSTROJEV .............................................................................................................. 31
1.5 POVZETEK POGLAVJA ELEKTROENERGETSKA
INTERKONEKCIJA ............................................................................................... 34 1.5.1 Preverite svoje znanje .......................................................................... 34
1.5.2 Problemi ................................................................................................ 35
2 VODENJE ELEKTROENERGETSKEGA SISTEMA .................................................. 36
2.1 POKRIVANJE DINAMIKE ODJEMA ............................................................ 37 2.1.1 Znailnosti hidroproizvodnje ............................................................. 38
2.1.2 Vloga hidroelektrarn v elektroenergetskem sistemu ....................... 39 2.1.3 Izraun denivelacije bazena (akumulacije) ....................................... 40 2.1.4 Znailnosti termoproizvodnje ............................................................ 42
2.1.5 Premogovne elektrarne ....................................................................... 44 2.1.6 Plinske elektrarne ................................................................................ 46
2.1.7 Elektrarna toplarna ......................................................................... 48 2.1.8 Vloga jedrske elektrarne v elektroenergetskem sistemu ................. 50
2.1.9 Vloga termoelektrarn v elektroenergetskem sistemu ...................... 51 2.1.10 Hitrost reagiranja turbin in obutljivost agregatov na frekvenco 52 2.1.11 Znailnosti alternativnih virov ......................................................... 53
2.1.12 Kvalificirane elektrarne .................................................................... 53 2.1.14 Trgovanje z elektrino energijo ....................................................... 54
2.2 SISTEMSKE REGULACIJE ............................................................................. 55 2.2.1 Primarna regulacija ............................................................................ 55
2.2.2 Samoregulacija odjema ....................................................................... 60 2.2.3 Sekundarna regulacija ........................................................................ 60 2.2.4 Terciarna regulacija ............................................................................ 62 2.2.5 Interaktivni proces pri izpadu proizvodne zmogljivosti .................. 62 2.2.6 Razbremenjevanje elektroenergetskega sistema .............................. 64
2.2.7 Optimalna razdelitev moi na posamezne termoagregate ............... 65 2.2.8 Faze vodenja elektroenergetskega sistema ....................................... 68
2.3. VLOGA REPUBLIKEGA IN DISTRIBUCIJSKEGA CENTRA
VODENJA ................................................................................................................... 70 2.3.1 Operativno vodenje obratovanja elektroenergetskega sistema ...... 70 2.3.2 Sistemske storitve ................................................................................ 72
II
2.3.3 as trajanja nenapovedanih prekinitev dobave elektrine energije. 73
2.4 POVZETEK POGLAVJA VODENJE ELEKTROENERGETSKEGA
SISTEMA .................................................................................................................. 76
3 VODENJE DISTRIBUCIJSKEGA OMREJA ............................................................. 77
3.1 NARTOVANJE AVTOMATIZACIJE OMREJA ..................................... 78 3.1.1 Jamborski loilniki ............................................................................... 81 3.1.2 Osnovne funkcije avtomatizacije obratovanja .................................. 82 3.1.3 Bremenska stikala ................................................................................ 82 3.1.4 Lokatorji okvar ..................................................................................... 82
3.1.5 Avtomatizacija obratovanja z odklopniki na loilnih mestih ........... 84 3.1.6 asovna analiza odprave napake ........................................................ 85
3.1.7 Loilno mesto ........................................................................................ 86
3.2 FUNKCIJE DISTRIBUCIJSKEGA CENTRA VODENJA ........................... 88 3.2.1 Sistemske storitve ................................................................................. 89 3.2.2 Kriterij n1 ........................................................................................... 89 3.2.3 Centri vodenja (DCV) .......................................................................... 89 3.2.4 Nadzor kakovosti elektrine energije ................................................ 91
3.2.5 Spremljanje atmosferskih razelektritev ............................................. 93
3.2.6 Nadzor zaitnih naprav elektroenergetskih objektov ..................... 93 3.2.7 Avtomatska regulacija napetosti ......................................................... 94
3.3 OBRATOVALNA IN VZDREVALNA NAVODILA ................................... 94
3.4 IZVAJANJE STIKALNIH MANIPULACIJ ................................................. 102
3.4.1 Vzdrevanje elektroenergetskih objektov postrojev .................... 104
3.5 POVZETEK POGLAVJA VODENJE DISTRIBUCIJSKEGA OMREJA
.................................................................................................................................... 106
4 LITERATURA ................................................................................................................. 108
III
KAZALO SLIK
Slika 1: Grob prikaz elementov optimizacijskega modela po kriteriju najnijih strokov iz
obdobja integriranega elektrogospodarstva Slovenije ................................................................ 8 Slika 2: Evropska interkonekcija UCTE .................................................................................. 10 Slika 3: Sinhronski generator v prostem teku ........................................................................... 15
Slika 4: Proizvodnja jalove moi .............................................................................................. 15 Slika 5: Postopno dovajanje mehanske moi na gred generatorja (1, 2, 3 ...) .......................... 16 Slika 6: Skica prene in vzdolne smeri reaktanc .................................................................... 17 Slika 7: Potek vzdolne in prene reaktance v odvisnosti od kota med poli ............................ 17 Slika 8: Nazivna obremenitev generatorja pri nazivni napetosti na sponkah ........................... 18
Slika 9: Notranja napetostna slika generatorja pri nazivni napetosti na sponkah in 1cos
