Kisfeszültségű hálózatok alaptervezése
Esettanulmányok | A hálózat színezése
Egy új villamosenergiaigény esetén, a meglévő hálózat felvevőképességének valós ismerete nélkül, ha a kérdés ránézésre nem dönthető el, - jobb megoldás híján - új kivezetés vagy esetleg transzformátorállomás létesítését kell előírni. Megfelelő eszközök hiányában nem lehetséges a transzformátorkörzetek közötti átterhelési lehetőségek figyelembevétele sem, így a hálózatfejlesztési döntések nem lehetnek optimálisak. A transzformátorkörzetek együttműködési lehetőségeit vizsgáló, kifejezetten erre a célra kifejlesztett és nagymértékben automatizált stratégiai tervkészítő rendszerünk birtokában vállaljuk a villamosenergia-igények kielégítésének, a meglévő hálózatok üzemeltetésének, ill. a hálózatfejlesztési döntéseknek az optimalizálását, ún. "alaptervek" készítését, amelyek lehetővé teszik a hálózati beruházások áttekinthető kontrollját.
Egy teljes hálózat felvevőképességének és feszültségviszonyainak áttekinthető bemutatása
1. Mi az alapterv?
Egy, a kisfeszültségű hálózatot együttműködő rendszerként vizsgáló terv, amely a hálózaton szükséges rövidtávú beavatkozások és a veszteségek költségét minimalizálja.
2. Milyen előnye van az alkalmazásának?
A következőket nyújtja a felhasználó számára:
- Képet ad a hálózat jelenlegi állapotáról (pl. rossz feszültségű helyek, nagy áramok, rossz állag, felvevőképesség).
- Megadja a hálózat optimális, veszteségminimumhoz tartozó kapcsolási helyzetét a jelenlegi és közeljövőre tervezett kiépítettségi állapotokban, amely egyben biztosítja a végpontok jobb feszültségét, a hálózat nagyobb tartalékát és kihasználtságát, minimális beruházási igény mellett.
- Megadja a létesítési és rekonstrukciós igények ütemezését, amelyek a ráfordítások minimumához tartoznak.
- Optimális alapot nyújt a napi energiaigény-elbírálási feladatokhoz, valamint a kiviteli tervek készítéséhez.
- Rákényszeríti a hálózatért felelős személyzetet,
- hogy a hálózatot, mint együttműködő, teljes rendszert tekintse, nem mint sok különálló transzformátorkörzet együttesét,
- hogy átgondolja a jelenben és a közeljövőben várhatóan felmerülő problémák különböző megoldási lehetőségeit.
- Hálózati áttekintő térkép készül, amely az együttműködő hálózat struktúráját mutatja be. Az áttekintő térképen a transzformátorállomásoknak és a vezetékeknek csupán a legfontosabb paraméterei szerepelnek. Ez biztosítja:
- a tervezők és a felhasználók számára a teljes hálózat struktúrájának egyszerű áttekinthetőségét,
- az eredmények könnyű értékelhetőségét a felhasználók által,
- az elvégzett döntéselőkészítő munka könnyű felügyeletét és ellenőrizhetőségét a felhasználók, ill. a döntéshozó számára.
- Hozzájárul a fogyasztói panaszok csökkentéséhez.
3. Mérhető-e az alaptervezés haszna?
Igen. Néhány előny közvetlen megtakarításként jelentkezik. Néhány példa:
Vizsgálat a.):
Az egyik vizsgálatunk keretében egy újonnan parcellázott terület ellátását is meg kellett oldani. A már elkészült kiviteli terv két új transzformátor megépítését írta elő.
A hálózati modellen elvégzett szimuláció során kiderült, hogy egy új transzformátor elegendő a terület ellátására, ha a szomszédos, alig terhelt transzformátorok besegítési lehetőségeit is figyelembe vesszük.
Érthető, hogy a kiviteli tervezők nem tehették ezt, mivel nem állt rendelkezésükre áttekintő hálózati térkép a teljes együttműködő hálózatról, és nem volt olyan eszközük, amely képes lett volna ezt az együttműködést kezelni. Ez az oka annak, hogy nem tudták megítélni, mekkora az a teljesítmény, amely a szomszédos körzetekre átterhelhető. A közvetlen megtakarítás kb. 5 millió Ft.
Szintén ugyanezen vizsgálat során egy fogyasztó 50 kW-os igénye a meglévő hálózatról már nem volt ellátható. Szimuláció nélkül csak egy új 250 m-es kábel fektetésével oldható meg biztonsággal a probléma, de szimulációval � ismervén a hálózat tartalékait � 205 m szabadvezeték keresztmetszet-növelése is elegendő. A közvetlen megtakarítás kb. 4 millió Ft.
A hálózat egy másik részén, távol az ellátó transzformátortól rossz feszültségek voltak kimutathatók. A teljes hálózat szimulációja hiányában csak egy új transzformátorállomás létesítése oldhatta volna meg a problémát.
A teljes hálózat egybefüggő szimulációja után 73 méter szabadvezeték megépítése és a kapcsolási helyzet megfelelő módosítása adódott a legjobb megoldásnak. A közvetlen megtakarítás kb. 4 millió Ft.
A csak ezen esetekből adódó közvetlen megtakarítás 13 millió Ft körüli az áramszolgáltató számára, nem is beszélve a többi, nem közvetlenül jelentkező haszonról (minimális beruházási igény, veszteségek, feszültségesések, maximális kihasználtság, felvevőképesség, stb.).
Vizsgálat b.)
Egy másik hálózat vizsgálata során csupán a kapcsolási helyzet megfelelő átrendezésével elkerülhetővé vált egy túlterhelődő transzformátor cseréje és a transzformátorállomás átépítése. A közvetlen megtakarítás kb. 3,2 millió Ft.
Vizsgálat c.)
Egy fogyasztó megnövelt energiaigénye a meglévő hálózatra már nem volt felvehető az igen rossz feszültségviszonyok miatt. Ezért 740 m kábelt fektettek számára közvetlenül a transzformátorból. Figyelembe véve, hogy a rossz feszültségviszonyok miatt mindenképpen egy transzformátorállomást kell létesíteni a fogyasztóhoz sokkal közelebb, a kábel fektetése elkerülhető lett volna.
A közvetlen megtakarítás kb. 10 millió Ft lett volna, ha a fogyasztó belépésekor a hálózat feszültség- és terhelésviszonyai szimulálhatók lettek volna egy alaptervi vizsgálat során. Mivel az alapterv csak egy évvel ezután készült, a felesleges beruházás kb. 10 millió Ft értékű.
És így tovább...
4. Miért nem javasolunk hosszú távú
hálózatfejlesztési döntéseket?
A jövőbeli terhelések és azok struktúrája nem jósolható pontosan. Egyébként sincs értelme döntést hozni sokkal azelőtt, mielőtt szükséges lenne.
A döntéshozatali perióduson túlnyúló vizsgálatra (javaslattétel nélkül) azonban szükség van, hogy a fejlesztési lépések utóhatásait megfelelő időtávban elemezhessük, ill. hogy közülük a rövidtávú vagy a zsákutcába vezető megoldásokat kiszűrhessük.
5. Van egyszerűbb módszer az alaptervezés
eredményeinek elérésére?
Nézzük, mit kell elvégezni.
Ahhoz, hogy megismerhessük a hálózat tartalékait, egy hálózati modellt kell készítenünk, amelyen szimulálhatjuk a teljes együttműködő hálózat terheléseit, feszültségeit, áramait és veszteségeit. Szintén készítenünk kell egy hálózati térképet az eredmények bemutatására. Készítenünk kell egy terhelési prognózist, amelyhez meg kell tudnunk, hogy hol és mekkora terhelések várhatók a közeljövőben. El kell végeznünk néhány számítást és meg kell találnunk a jelentkező problémák megoldását. Ezen előkészítő munka után a döntéshozónak döntenie kell a megvalósítandó változatról. Dokumentálni kell az eredményeket.
Végül észre kell vennünk, hogy egy alaptervet készítettünk.