Upload
schneider-electric
View
135
Download
0
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
1
Ολοκληρωμένες λύσεις
στα έργα Ενέργειας & Υποδομών • Κέντρο Ελέγχου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
• Λύσεις για δίκτυα απομακρυσμένων νησιών
• Κανονισμός Οικολογικού Σχεδιασμού Μετασχηματιστών
Connect to Success, 17 Ιουνίου 2015
Sabino García-Avello Herrero
Global Utility Competency Center, Energy BU
Μαρία Ορφανού
Group Product Manager Medium Voltage
4
Why? A new approach to the generation business
The power plant fleet is a diverse portfolio and renewables are increasing
their share in the total generation
6
What is our solution?
Customer Challenges
RCC - Renewable Control Center
• Management of portfolio of traditional and Ren
PPs
• Manage non-dispatchable generation. good
forecasts
• Optimize fleet production and energy selling
• Centralized experts knowledge and
management
• Manage OPEX pressure due to price
deregulation
Customer benefits • Monitor and Control remotely Renewable power
plants such as Wind, Solar PV, mini hydro,
battery storage
• Include Operation, Asset management and
Market brick
• Weather and Power Forecast
= Complete solution from genarator to grid
connection
Avantis
ClearScada
4S or Pacis
Weather
Sentry
7
RCC - Renewable Control Center
Customer benefits
• Opex optimization tool
• User friendly tool : all datas accessible in 1 to 3
clicks
• Upgradable, modular, open communication
protocol
• Single control solution to manage all new grid
codes
Avantis
ClearScada
4S or Pacis
Weather
Sentry
9
RCC Global Overview
Operation Market Economic
Optimization
Data-driven Analysis
APM Asset Performance
Management
Weather Forecasting
Real-Time BigData &
Event Infrastructure
Critical
Infrastructu
re
Protection
Cyber
Security
External
Users
RCC
Power
Plants
Fleet
Constructi
on Team O&Μ
Asset
Managem
ent
R&D
Team
HS
SE
Energy
Manag.
Finance /
Management
Governance Vendors TSO /
DSO
Joint
Venture Partner
Internal
Users
REN
Assets
Territory
Administration
10
Renewable Control Centre
Electric Metering
Management
Maintenance
Schedule
Weather
Forecasting
Smart Alarms
Management
Condition
Monitoring &
Fault Diagnosis
Power Fleet
Availability
Settlements
Management
Lightning,
Weather
Information
Assets Data
Analysis &
Optimization
Economic
Optimization-
Decision Support
Tool
Grid Code
Requirements
Management
Billing
Revenue
Forecasting
Operation Asset P. Management
Market Weather
Power
Management
System
Power
Forecasting
11
Renewable Dispatch Center CCG - OASyS SCADA
Engineering Station Operator Station
Redundant SCADA
Servers
Operator Station Firewall
CCG - Control
Room
Power Plants Owners Mobile Cross-Platform Interface
OPC DA
Modbus
DNP 3.0
IEC-101
IEC-104
“secured
ADSL”
VPN over
ADSL
Remote Customer
Remote Customer
Remote Customer
Remote Customer
Remote Web Operator (Optional)
(Terminal Services-Web Browser)
Remote Web Operator
(Optional)
(ezXOS remote Client)
System
Operators SCADA Interface
CECO
EL
CECR
E
CECO
RE
CECR
E
Redundant dedicated
communication lines CCG – CECRE
ICCP TASE.2
RT Hot
SQL + Klaud
Services
Server
Power Plants
RT Stand-By
Total Power
Plants:
>80 plants
Total Power
Managed:
>1,300 MW
Technologies: • Hydro
• Wind
• CSP
• PV
• Cogeneration
13
Each island must make efficient
use of existing renewable
resources
Its power system must be
sustainable, efficient, and
economically viable
Achieving
energy
independence
The #1 energy challenge for
islands
14
Together, we have created a complete, integrated
solution for remote island microgrids that improves grid
stability through power forecasting and real-time control.
A partnership to answer
remote island energy
challenges
15
A logical choice for remote islands…
...with weak or no connections to larger electricity
systems
…with installed capacity from 5 MW or more
…with a strong interest in maximizing efficient use
of limited energy resources
A 3-level architecture
for system
optimisation
Data operation &
automation of
field devices 1
Real-time operation
& control 2
Optimisation of
supply
& demand 3
Generation assets
• Solar panels
• Wind turbines
• Storage facilities
• Micro turbines
• Gensets & marine
diesel
• Combined heat &
power
Flexibility capacity
• Load assets
• Essential loads
• Priority loads 1
• Priority loads 2
Field devices
• Substations
• Feeders
Meteorological
measurement
devices
Distributed energy optimisation
• Economic dispatching
Baseload calculation
• Reserve optimisation
• Load shedding matrix
• Asset technical &
commercial availability
• Unit commitments
• Mobilisation &
performance
evaluation
Supply side
operation
Demand side
operation
• Automatic generation
control
• Generation forecasts
• Alarm & event
management
• Advanced performance
& availability calculation
• Monitoring and KPI
calculation
• Fast frequency
demand
response
• Fast load shedding
• Short and near-term
load forecasts
Distribution
network
operation
• Network
model &
operation
• Topology
analyzer
• Load flow
• State
estimation
Weather
data
operation
• Production
forecasts
• Unique
model
• Extreme
weather
functionality
Key solution
components
17
Architecture of the solution Functions : Forecast, Optimization, Control, Monitoring, Command
Phase 2 Phase 1
RCC Weather
PCS
PH
SCADA
ADMS Optimization
Forecast
Control Monitoring
& Command
Gen
Assets
Substations Load
Reduction
Customers
Main and Backup
Control Centres
18
How is our solution different?
It provides a previously impossible way to mobilise generation and
load assets, as well as easy integration of new asset types
Weather forecasting allows accurate prediction of renewable
energy supply
It allows a unique unit scheduling and dispatching mechanism that
optimises costs for the whole system
Real-time control over multiple power system layers (distribution
network, generation process, renewable assets, flexible loads)
It improves grid stability thanks to management of frequency
reserves, Volt/Var management and frequency demand response
RTU's
19
How we create value to the islands?
Key Drivers Description
Fuel. Price of Fuel Oil;
existence of REN sources,
Solar, Rain, Wind, Tidal.
Operation : # of units, Penetration
of Intermittent Renewables,
reserves management
What are the resources available? At what price?
Generation Assets. Age, status,
need of renovation, replacement
policies
Island system. Size, ratio
peak/capacity. Existence of
customer for interrumpible
load / demand management
What are the operational improvements? How to
increase efficiency in operation
How is the electrical system? How much RenGen
means for the Island system? What type of
customers has the island?
Has the island an old fleet of generators? What is
the evolution of the demand? Are there funding
resources for new renewable assets?
Citizens and political
situation: Reliability of
Supply, Sustainable Plans
Is there a pressure from the general organizations
to improve the current energy situation?
20
Conclusion
• New paradigm in electric generation, with Renewables.
• New way to operate the generation assets.
Traditional utilities, aggregators of small producers.
Decline of Feed-in Tariffs. Market Competition.
• Islands as an interesting market, with a huge potential
to improve.
22 22
Κανονισμός Οικολογικού
Σχεδιασμού της
Ευρωπαϊκής Ένωσης
ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ (ΕΕ) αριθ.
548/2014 ΤΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ
της 21ης Μαΐου 2014
για την εφαρμογή της οδηγίας
2009/125/ΕΚ του Ευρωπαϊκού
Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου
όσον αφορά στους
μετασχηματιστές μικρής,
μεσαίας και μεγάλης ισχύος
23
> Μετασχηματιστές ελαίου
> Σειρά MINERA για τοποθέτηση στο έδαφος ή επί στύλου
> Από 25kVA έως 3,15MVA
> Μετασχηματιστές μεσαίας ισχύος
> Σειρά MINERA από >3,15MVA έως 80MVA
> Μετασχηματιστές ξηρού τύπου
> Σειρές TRIHAL, TRICAST, RESIGLASS
> από 160kVA έως 15MVA
> Μετασχηματιστές ειδικών εφαρμογών ελαίου και
ξηρού τύπου
> Σειρά Sgrid για εφαρμογές έξυπνου δικτύου
Μετασχηματιστές Μέσης Τάσης Schneider Electric
24
Σύνοψη κανονισμού οικολογικού σχεδιασμού (1/2)
Ο κανονισμός οικολογικού σχεδιασμού θεσπίζει τις απαιτήσεις
για το μέγιστο επίπεδο απωλειών, για τους μετασχηματιστές που
τίθενται σε λειτουργία από την 01.07.2015.
> Έχει δημοσιευτεί στην Επίσημη Εφημερίδα της Ευρωπαϊκής
Ένωσης και τέθηκε σε ισχύ την 11η Ιουνίου του 2014
> Βρίσκει εφαρμογή σε μετασχηματιστές αγορασμένους μετά την
11η Ιουνίου 2014
> Μετά την 01.07.2015 δεν θα είναι δυνατή η διάθεση στην αγορά
μετασχηματιστών που δε θα πληρούν τις εν λόγω απαιτήσεις
Οι κατασκευαστές είναι υπεύθυνοι να εφαρμόσουν το νόμο!
25
Σύνοψη κανονισμού οικολογικού σχεδιασμού (1/2)
> Μετά την ημερομηνία έναρξης εφαρμογής οι κατασκευαστές δεν
πρέπει να δεσμεύονται σε συμβόλαια για μετασχηματιστές με
προδιαγραφές εξοικονόμησης ενέργειας κατώτερες των
ελάχιστων απαιτήσεων του Κανονισμού, καθώς δεν θα
μπορούν να τους διαθέσουν στην αγορά.
> Συμβόλαια σε ισχύ, που έχουν υπογραφεί πριν την 11η Ιουνίου
του 2014, μπορούν να συνεχίσουν ως έχουν μέχρι την
καταληκτική τους ημερομηνία, ακόμα και με παραδόσεις μετά
την 1η Ιουλίου του 2015
Επίσημα έγγραφα ΕΕ :
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=OJ:JOL_2014_152_R_0001
Η ΕΕ πραγματοποιεί το πρόγραμμα «20-20-20» έως το 2020 :
●Μείωση 20% στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου
●Μείωση 20% στην κατανάλωση ενέργειας
●Συμβολή κατά 20% από ανανεώσιμες πηγές στην συνολική
παραγωγή ενέργειας
Οι απώλειες των Μετασχηματιστών Ισχύος αντιπροσωπεύουν περίπου
το 2,5% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στην ΕΕ
Μέχρι το 2020, με το νέο κανονισμό, μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση
της τάξεως των 16TWh ετησίως
Γιατί αυτός ο κανονισμός; Οι δεσμεύσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης
Ο Οικολογικός Σχεδιασμός στοχεύει σε δυο κύρια σημεία στις διατάξεις
Μετασχηματιστών:
●Μείωση των ηλεκτρικών απωλειών (1ο βήμα μες στο 2015,
2ο βήμα στο 2021)
●Αποσαφήνιση και μεγαλύτερη διαφάνεια στον συντελεστή
απόδοσης
Εναρμόνιση των μέγιστων επιπέδων απωλειών εντός της ΕΕ
Για πρώτη φορά απαίτηση αποδοτικότητας στους Μετασχηματιστές
Μεσαίας Ισχύος
Γιατί αυτός ο κανονισμός; Οι δεσμεύσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης
Επίδραση του Οικολογικού σχεδιασμού στους
Μετασχηματιστές
●Μ/Σ ελαίου και Μ/Σ ξηρού τύπου: μείωση των τιμών απωλειών για
μετασχηματιστές ελαίου και ξηρού τύπου ισχύος έως 3150kVA
●Μ/Σ Μεσαίας και Μεγάλης Ισχύος: Δείκτης Κορυφαίας Απόδοσης
(συνυπολογισμός απωλειών εν κενώ και απωλειών φορτίου) για
μετασχηματιστές ισχύος>3150kVA
●Δεν υπάρχει οδηγία έως σήμερα για Μ/Σ >3150kVA
●Μ/Σ ξηρού τύπου έως10MVA 36kV
●Οι ειδικοί Μ/Σ δεν επηρεάζονται από τον εν λόγω κανονισμό
Επίδραση του Οικολογικού σχεδιασμού στους
Μετασχηματιστές
Αξιοσημείωτη αύξηση στο κόστος και τις διαστάσεις/βάρος των
Μ/Σ
Μείωση του κόστους λειτουργίας (Βελτιστοποίηση του συνολικού
κόστους ιδιοκτησίας)
● Τιμές απωλειών προς εφαρμογή (αναφορικά με Μ/Σ με πηνίο Μ.Τ≤ 24 kV και πηνίο Χ.Τ ≤1.1
kV)
●Ανοχές επαλήθευσης
Μέγιστες Τιμές απωλειών Ονομαστική Ισχύς 1ο κύμα: από01.07.2015 2ο κύμα: από 01.07.2021
(τιμές υπό επικύρωση)
Μ/Σ επί στύλου
25, 50 και 100 kVA AoCk AoBk
160 kVA CoCk+32% Co-10% Ck+32%
200, 250 and 315 kVA CoCk BoBk
Μ/Σ ελαίου
≤1000kVA AoCk
Ao-10% Ak
>1000kVA : AoBk
Μ/Σ ξηρού τύπου
≤ 630kVA AoBk
> 630kVA AoAk
Μετρούμενη παράμετρος Πριν Με το νέο κανονισμό
Απώλειες φορτίου +15% Δηλωθείσα τιμή +5% max
Απώλειες εν κενώ +15% Δηλωθείσα τιμή +5% max
Απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύς από το
σύστημα ψύξης για λειτουργία εν κενώ
Καμία απαίτηση Δηλωθείσα τιμή +5% max
Επίδραση Οικολογικού Σχεδιασμού στους Μ/Σ
ελαίου και τους Μ/Σ ξηρού τύπου (ισχύος ≤ 3 150kVA)
●Μ/Σ ελαίου 20kV/0,4kV, 800kVA
●εν κενώ : 800 W - 1150W
●Φορτίου: 6000 W - 8400W
●Μ/Σ ξηρού τύπου 20kV/0,4kV,
800kVA
●εν κενώ : 1500 W - 2000W
●Φορτίου: 9400W
Παραδείγματα
Πριν τον κανονισμό Μετά τον κανονισμό
●εν κενώ : 650W
●Φορτίου: 6000 W - 8400W
●εν κενώ : 1300W
●Φορτίου: 8000W
●Δεν επιβάλλονται τιμές απωλειών αλλά ελάχιστες τιμές του δείκτη PEI
(Δείκτης Κορυφαίας Απόδοσης)
●Ο PEI αντιστοιχεί :
● Στην μέγιστη αποδοτικότητα του Μ/Σ
● Στον λόγο μεταξύ απωλειών εν κενώ
και φορτίου, και υπολογίζεται ως εξής
99,450
99,500
99,550
99,600
99,650
99,700
99,750
99,800
0 20 40 60 80 100 120 P
EI (%
)
Rated Power (MVA)
T1 T2
1ο κύμα: ισχύς από1.7.2015
2ο κύμα: ισχύς από 1.7.2021
Επίδραση Οικολογικού Σχεδιασμού στους Μ/Σ
Μεσαίας και Μεγάλης Ισχύος(πάνω από 3150kVA)
-P0 απώλειες εν κενώ
-Pk Απώλειες φορτίου
-Sr Ονομαστική ισχύς
-Pc0 απαιτούμενη ισχύς
συστήματος ψύξης
●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό
●Μετασχηματιστές οργάνων, ειδικά σχεδιασμένοι την τροφοδότηση
οργάνων μέτρησης, μετρητών, ηλεκτρονόμων και άλλων
παρεμφερών συσκευών
●Μετασχηματιστές με πηνία χαμηλής τάσης, ειδικά σχεδιασμένοι για
χρήση με ανορθωτές, με σκοπό την τροφοδότηση με συνεχές ρεύμα
●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για άμεση σύνδεση με κάμινο
●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για υπεράκτιες εφαρμογές και
πλωτές υπεράκτιες εφαρμογές,
●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για εγκαταστάσεις έκτακτης
ανάγκης
Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (1/4)
●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό
●Μετασχηματιστές και αυτό-μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για
συστήματα τροφοδοσίας σιδηροδρόμων
●Μετασχηματιστές γείωσης, ήτοι τριφασικοί μετασχηματιστές που
προορίζονται για την παροχή ουδέτερου σημείου για σκοπούς
γείωσης συστήματος
●Μετασχηματιστές έλξης επί τροχαίου υλικού, ήτοι μετασχηματιστές
συνδεδεμένοι σε γραμμή επαφής εναλλασσόμενου ή συνεχούς
ρεύματος, άμεσα ή μέσω μεταλλάκτη, που χρησιμοποιούνται σε
σταθερές εγκαταστάσεις σιδηροδρομικών εφαρμογών
●Μετασχηματιστές εκκίνησης, ειδικά σχεδιασμένοι για την εκκίνηση
τριφασικών επαγωγικών κινητήρων με σκοπό την εξάλειψη
φαινομένων βύθισης τάσης
Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (2/4)
●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό
●Μετασχηματιστές δοκιμών, ειδικά σχεδιασμένοι για χρήση σε
κύκλωμα για την παραγωγή συγκεκριμένης τάσης ή ρεύματος για
τους σκοπούς της δοκιμής ηλεκτρικού εξοπλισμού
●Μετασχηματιστές συγκόλλησης, ειδικά σχεδιασμένοι για χρήση σε
εξοπλισμό ηλεκτροσυγκόλλησης τόξου ή σε εξοπλισμό
συγκόλλησης με αντίσταση
●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για αντιεκρηκτικές εφαρμογές
και εφαρμογές υπόγειας εξόρυξης
●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για (υποθαλάσσιες)
εφαρμογές βαθέων υδάτων
Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (3/4)
●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό
●Μετασχηματιστές διασύνδεσης μέσης τάσης (Μ.Τ. με Μ.Τ.) έως 5
MVA
●Μετασχηματιστές Μεγάλης Ισχύος1 σε περιπτώσεις στις οποίες
αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχουν τεχνικώς εφικτές εναλλακτικές
λύσεις για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, ώστε να πληρούνται οι
ελάχιστες απαιτήσεις απόδοσης που ορίζονται από τον παρόντα
κανονισμό,
●Μετασχηματιστές Μεγάλης Ισχύος1 οι οποίοι χρησιμεύουν ως
ισοδύναμοι για αντικατάσταση στον ίδιο φυσικό τόπο/στην ίδια
εγκατάσταση υφιστάμενων μετασχηματιστών μεγάλης ισχύος, όταν
η αντικατάσταση αυτή δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς να
συνεπάγεται δυσανάλογο κόστος που σχετίζεται με τη μεταφορά
και/ή την εγκατάστασή τους.
Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (4/4)
1. Μ/Σ Μεγάλης Ισχύος: Υψηλή τάση>36kV ή Εξοπλισμός Ισχύος από 40MVA και πάνω, ανεξαρτήτως των επιπέδων τάσης
Περίπτωση Ανάγκη
συμμόρφωσης
ΝΑΙ ΟΧΙ
1. Μετασχηματιστές αγορασμένοι πριν την 11η Ιουνίου 2014 X
2α . Μ/Σ που διατέθηκαν στη αγορά ή σε λειτουργία πριν την 1η
Ιουλίου 2015
X
2β .Μ/Σ που ενεργοποιήθηκαν πριν την 1η Ιουλίου 2015 X
3.Μ/Σ έτοιμοι για χρήση και παραδομένοι-ήτοι διαθέσιμοι στην
αγορά –σε τελικό πελάτη πριν την 1η Ιουλίου του 2015, ακόμη κι
αν δεν έχουν ενεργοποιηθεί ακόμη την 1η Ιουλίου του 2015
X
4. Μ/Σ έτοιμοι για χρήση, πουλημένοι και στην κατοχή του
τελικού πελάτη πριν την 1η Ιουλίου 2015, (ακόμη κι αν δεν έχουν
ενεργοποιηθεί ακόμη την 1η Ιουλίου του 2015), αποθηκευμένοι
οπουδήποτε
X
Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη
θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού
Περίπτωση Ανάγκη
συμμόρφωσης
ΝΑΙ ΟΧΙ
5.Μ/Σ αγορασμένοι σαν επιλογή συμβολαίου, υπογεγραμμένου
πριν την 11η Ιουνίου 2014, σε συγκεκριμένη ποσότητα
X
6a. Μετασχηματιστές καταλόγου έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι
προς χρήση στις εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την
1η Ιουλίου 2015, αγορασμένοι από πελάτη και ευρισκόμενοι
στην αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015
X
6b. Μετασχηματιστές καταλόγου έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι
προς χρήση στις εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την
1η Ιουλίου 2015, ΟΧΙ αγορασμένοι και ευρισκόμενοι στην
αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015
Χ
Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη
θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού
Περίπτωση Ανάγκη
συμμόρφωσης ΝΑΙ ΟΧΙ
7.Μ/Σ αγορασμένοι και σχεδιασμένοι ειδικά για συγκεκριμένο
πελάτη, έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι προς χρήση στις
εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την 1η Ιουλίου 2015
και ευρισκόμενοι στην αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου
2015
X
8. Μετασχηματιστές καταλόγου παραδομένοι σε ενδιάμεσο
πελάτη πριν την 1η Ιουλίου 2015, και ευρισκόμενοι στην
αποθήκη του ενδιάμεσου ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015
X
9.Μ/Σ που εμπεριέχονται σε εξοπλισμό σχετιζόμενο με την Μ.
(π.χ σε υποσταθμό Μ.Τ/Χ.Τ) παραδομένοι πριν την 1η Ιουλίου,
και με τον εξοπλισμό να είναι έτοιμος για διάθεση μετά την 1η
Ιουλίου 2015
X
10. Μετασχηματιστές που έχουν υποβληθεί σε δοκιμές σειράς
μετά την 1η Ιουλίου 2015
Χ
Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη
θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού