Projekti / Programi
Elektroenergetski sistemi
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T190 |
Tehnološke vede |
Elektriško inženirstvo |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| T125 |
Tehnološke vede |
Avtomatizacija, robotika, nadzorno inženirstvo |
kotna in napetostna stabilnost, regulacije napetosti in frekvence ter moči, vodenje proizvodnje, porabe in razvoja elektroenergetskega sistema, kvaliteta električne energije
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Uvajanje tržnih principov v delovanje elektroenergetskega sistema (EES) in želja po njegovi čim boljši izrabi potiska obratovanje do meja zmogljivosti. Pri tem lahko nastopijo problemi stabilnosti EES in kvalitete dobavljene električne energije porabnikom. Sistem je potrebno voditi tako, da se tem problemom izogne in obenem doseže minimalne stroške obratovanja. Problemi dinamične in tranzientne, tj. kotne stabilnosti na eni ter napetostne stabilnosti na drugi strani so vezani na nelinearne pojave. Zaradi tega za njihovo obnašanje še ni povsem izdelanih metod, ker mehanizmi nekaterih pojavov še niso razjasnjeni. Vodenje EES-a zato zahteva poleg ustreznih metod za vodenje odjema, regulacije napetosti in jalovih moči ter regulacije frekvence in delovnih moči še posebne ukrepe za dosego napetostne in kotne stabilnosti. Pri oblikovanju takšnih ukrepov je nujna ocena bližine nestabilnostne meje in razvrstitev ukrepov glede na njihovo učinkovitost. Prav na področju napetostne stabilnosti, sekundarne regulacije napetosti in sigurnosti v obratovanju si raziskovalna skupina utira svojo originalno pot v svetu. Premagovanje omenjenih problemov je vezano na regulacijsko moč, ki jo zagotavljajo ustrezne rezerve, kot so rotirajoča in operativna rezerva delovne moči ter rezerva jalovih moči. Zaradi diskretnega značaja pogojev obratovanja in nelinearnosti sistema jih je težko zagotoviti ob minimalnih obratovalnih stroških. Raziskovalna skupina je doslej ponudila tudi tu nekatere nove rešitve, posebej za mešane sisteme s hidro in termo elektrarnami. Za potrebe minimizacije stroškov obratovanja hidro-termo sistemov je nujno razviti ustrezne modele, ki bodo osnova za hitre in učinkovite postopke načrtovanja obratovanja v pogojih tržnega obnašanja porabnikov in proizvajalcev. Na tem področju razvija optimalen model obratovanja verige hidroelektrarn, ki temelji na uporabi umetnih nevronskih omrežij in kombiniranih metod evolucijskega in klasičnega programiranja. Zaradi motenj v EES-u in zaradi minimizacije stroškov je zelo pomembno tudi vodenje odjema, tj. porabe električne energije (demand side management). S tem je mogoče npr. zniževati konične obremenitve sistema ali držati napetost pri porabnikih v predpisanih mejah v različnih obratovalnih stanjih EES-a. Skupina razvija metodo vodenja obremenitve s pomočjo regulacije napetosti. Zato izvaja obširen program meritev na distribucijskem sistemu. Modeli za optimiranje obratovanja so uporabni tudi v okviru celovitega načrtovanja razvoja sistema, ki trenutno ni dovolj učinkovitih metod. Modeli morajo upoštevati stohastično naravo spreminjanja obremenitev in ter nepredvidljivo obnašanje tržišča z električno energijo. Skupina razvija te modele s ciljem razvoja izboljšane metode za celovito načrtovanje EES-a.
Pomen za razvoj znanosti
Projekt se loteva predvsem nerešenih problemov, ki jih rešujejo tudi v svetu in so pomembni tudi za delovanje našega elektroenergetskega sistema (EES): - Skupina razvija novo metodo za hitro ocenjevanje bližine napetostne nestabilnosti, ki ogroža delovanje močno obremenjenih EES-ov, in ustrezne zaščitne ukrepe. V nasprotju s pristopi v svetu uporablja metoda lokalne podatke; - Razvija tudi originalno, povsem decentralizirano sekundarno regulacijo napetosti in jalovih moči, ki ima možnosti, da se uveljavi ob uvajanju tržnih pogojev v EES-ih in pri vodenju porabe (demand side management) v distribucijskih omrežjih;- Razvija se metode za ocenjevanje potrebne rezerve delovne moči in njeno razporeditev v sistemu glede na možnosti prenosa moči v omrežju, kar je pomembno za obratovanje v evropski interkonekciji, ki takšne rezerve pogojuje;- Razvoj matematičnega modela delovanja hidroelektrarn in metod za optimiranje njihovega obratovanja je nujen za izrabo hidroenergetskega potenciala rek z nizkim padcem, tudi slovenskih. Učinkovitih rešitev v svetu še ni;- Izdelani modeli bodo osnova za oblikovanje nove metode celovitega načrtovanja elektroenergetskega sistema, ki jo skupina razvija in se rayvija tudi v svetu.
Pomen za razvoj Slovenije
Program je usmerjen v iskanje rešitev teoretskih problemov, ki bi omogočili kvalitetnejše vodenje EES-a, zmanjšali stroške in povečali kvaliteto njegovega obratovanja. Rešitve so potrebne v centru vodenja ELES-a, ki je v izgradnji, v centrih vodenja slovenskih verig hidroelektrarn in pri vodenju distribucijskih sistemov. Mednje sodijo:- Ocenjevanje bližine napetostne nestabilnosti in izbor ukrepov za njeno preprečevanje. Več razpadov slovenskega in sosednjih EES-ov je bilo posledica napetostne nestabilnosti, ki se ji ne znamo upreti. Metodo bi potrebovali v centru vodenja;- Razvoj sistema decentralizirane sekundarne regulacije napetosti za oblikovanje čim ugodnejšega profila napetosti in s tem manjših izgub v omrežju. Razvoj sistema za vodenje odjema s pomočjo regulacije napetosti v našem distribucijskem omrežju;- Hitro ocenjevanje potrebne rezerve moči in njene razporeditve v obratovanju, da bi se dosegla večja odpornost slovenskega EES-a na motnje;- Model obratovanja hidrotermičnega sistema bo omogočil zmanjševanje stroškov proizvodnje električne energije v našem sistemu, obernem pa bo osnova za paket celovitega načrtovanja slovenskega EES-a, za katerega nimamo učinkovitih orodij za smotrne odločitve.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
