Pomiary parametrów jakości energii elektrycznej i ich interpretacja przy naliczaniu bonifikat

Transkrypt

1 Pomiary parametrów jakości energii elektrycznej i ich interpretacja przy naliczaniu bonifikat Marian Jurek marian.jurek@pse.pl Biuro Pomiarów Energii Kołobrzeg czerwca 2018 r.

2 Przepisy Prawa energetycznego Rozdział 10 Parametry jakościowe energii elektrycznej i standardy jakościowe obsługi odbiorców oraz sposób załatwiania reklamacji Dla podmiotów zaliczanych do grup przyłączeniowych I i II ustala się następujące parametry jakościowe energii elektrycznej w przypadku sieci funkcjonującej bez zakłóceń: 1) częstotliwość 2) wartość skuteczna napięcia 3) wskaźnik migotania światła 4) asymetria 5) odkształcenia napięcia warunkiem utrzymania ww. parametrów jest pobieranie przez odbiorcę mocy nie większej niż moc umowna przy współczynniku tgϕ nie większym niż 0,4, Za niedotrzymanie standardów jakościowych obsługi odbiorców oraz parametrów jakościowych energii elektrycznej określonych w odrębnych przepisach odbiorcom na ich wniosek przysługują bonifikaty w wysokości określonej w taryfie lub umowie. 2

3 System monitorowania jakości energii elektrycznej PSE S.A. System SMJEE na koniec I kwartału 2018 r. obejmował 52 spośród 107 stacji elektroenergetycznych PSE Wszystkie instalowane w stacjach analizatory JEE są urządzeniami najwyższej klasy A zgodnie z normą PN-EN Analizatory klasy A są rekomendowane do stosowania w celach kontraktowych tzn. w przypadkach dotyczących umów zawartych pomiędzy podmiotami oraz rozstrzygania sporów pomiędzy stronami. 3

4 System monitorowania jakości energii elektrycznej PSE S.A. W pierwszej kolejności monitorowaniem objęte zostały obiekty o największym znaczeniu w procesie przesyłu energii w tym: uczestniczące w wymianie transgranicznej, zlokalizowane w pobliżu obiektów wprowadzających duże zakłócenia do sieci przesyłowej lub w stacjach elektroenergetycznych, w których uprzednio zaobserwowano pogorszenie parametrów jakość energii zasilające duże aglomeracje miejskie, miejsca przyłączenia farm wiatrowych, obiekty, w których planowane są nowe przyłączenia lub rozbudowa istniejących - wymagany jest pomiar tła. 4

5 Struktura teleinformatyczna systemu SMJEE 5

6 Sposób działania CMJEE Dane pomiarowe z analizatorów JEE odczytywane do systemu SMJEE w cyku automatycznym są codziennie weryfikowane i zatwierdzane przez CMJEE do raportowania oraz ewentualnych dalszych obliczeń i analiz. Weryfikacja danych pomiarowych i pracy systemu SMJEE obejmuje między innymi: sprawdzanie kompletności i poprawności danych pomiarowych, pozyskiwanie brakujących danych pomiarowych w trybie operatorskim, analizowanie trendów zmian parametrów JEE w poszczególnych punktach, wyjaśnianie braków, statusów i zaburzeń danych pomiarowych oraz ustalanie ich przyczyn, identyfikację ewentualnych usterek w pracy układów pomiarowych JEE, Sposób postępowania w tym przypadku jest analogiczny do stosowanej w PSE S.A. metodyki przy weryfikacji danych pomiarowo-rozliczeniowych energii, co zapewnia bardzo wysoką jakość i wiarygodność danych pomiarowych JEE

7 Wykorzystanie danych z SMJEE Zatwierdzane przez CMJEE obecnie służą do: opracowywania raportów dotyczących dotrzymania wymaganych w rozporządzeniu systemowym parametrów jakości energii elektrycznej, prowadzenia analiz i diagnozowania pracy sieci przesyłowej i zainstalowanych urządzeń w celu ustalania m. in. przyczyn powstawania zakłóceń oraz awarii, wyznaczania należnych odbiorcom bonifikat z tytułu niedotrzymania wymaganego poziomu jakości dostarczanej energii elektrycznej. 7

8 Przepisy Prawa energetycznego Za niedotrzymanie standardów jakościowych obsługi odbiorców oraz parametrów jakościowych energii elektrycznej określonych w odrębnych przepisach odbiorcom przysługują bonifikaty w wysokości określonej w taryfie lub umowie. 2. Przedsiębiorstwo energetyczne udziela bonifikat, o których mowa w ust. 1, w terminie 30 dni od dnia, w którym nastąpiło niedotrzymanie standardów jakościowych obsługi odbiorców lub parametrów jakościowych energii elektrycznej określonych w odrębnych przepisach. 8

9 Wyznaczanie należnych bonifikat Etap 1 - ocena tygodnia wypełnienie wymagań rozporządzenia systemowego Etap 2 obliczenie należnych bonifikat na podstawie zapisów rozporządzenia taryfowego i taryfy PSE S.A. 9

10 Interpretacja danych pomiarowych Etap 1 - ocena tygodnia Rozporządzenie systemowe Dla podmiotów zaliczanych do grup przyłączeniowych I i II ustala się następujące parametry jakościowe energii elektrycznej w przypadku sieci funkcjonującej bez zakłóceń: [...] 2) w każdym tygodniu 95 % ze zbioru 10-minutowych średnich wartości skutecznych napięcia zasilającego powinno mieścić się w przedziale odchyleń: a) ±10 % napięcia znamionowego dla sieci o napięciu znamionowym 110 kv i 220 kv, b) +5 % / 10 % napięcia znamionowego dla sieci o napięciu znamionowym 400 kv; Rozporządzenie Komisji (UE) 2017/1485 z dnia 2 sierpnia 2017 roku ustanawiające wytyczne dotyczące pracy systemu przesyłowego energii elektrycznej podaje, że w punktach przyłączenia o poziomach napięć pomiędzy 110kV i 300 kv, wartości napięcia powinny wynosić dla Europy kontynentalnej 0.90 pu pu gdzie pu to napięcie znamionowe 10

11 Interpretacja danych pomiarowych Etap 2 obliczenie należnych bonifikat Rozporządzenie taryfowe Za niedotrzymanie określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych poziomów odchyleń napięcia od napięcia znamionowego oblicza się bonifikatę, oznaczoną symbolem W UT [w zł]: 1) Jeżeli wartość odchylenia napięcia od dopuszczalnych wartości granicznych nie przekracza 10%, odbiorcy przysługuje bonifikata w okresie doby, w wysokości obliczonej według wzoru: 2 gdzie poszczególne symbole oznaczają: U A T W UT = U 10% A T C T wartość odchylenia napięcia od określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego [w %] ilość energii elektrycznej dostarczonej odbiorcy w okresie doby [w jednostkach energii] C T cenę energii elektrycznej, o której mowa w art. 23 ust. 2 pkt 18 lit. B ustawy, obowiązującej w okresie, w którym nastąpiło odchylenie napięcia od określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego [w zł za jednostkę energii] 11

12 WARIANT 1 gdzie: U Interpretacja przepisów rozporządzenia W UT = k Ω1 ΔU k 10% 2 A T 144 C T 10-io minutowa wartość odchylenia napięcia od określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego [w %]. Ω1 zbiór 10-io minutowych wartości odchyleń napięcia z okresu doby, przekraczających określone w odrębnych przepisach dopuszczalne wartości graniczne nie więcej niż o 10%, wyznaczonych dla fazy w której występują największe odchyleniach. WARIANT 2 gdzie: W UT = k Ω1 ΔU G,k 10% 2 A TG 6 C T A TG ilość energii elektrycznej dostarczonej odbiorcy w okresie godziny doby odpowiadającej sześciu kolejnym pomiarom ΔU G, [w jednostkach energii]

13 Interpretacja przepisów rozporządzenia WARIANT 3 W UT = f F k Ω1 ΔU G,k,f 10% 2 A TG 6 3 C T gdzie: ΔU G Ω1 F - A TG 10-io minutowa wartość odchylenia napięcia od określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego [w %]. zbiór 10-io minutowych wartości odchyleń napięcia z okresu doby, przekraczających określone w odrębnych przepisach dopuszczalne wartości graniczne nie więcej niż o 10%, wyznaczonych dla kolejnych faz. zbiór kolejnych faz napięcia ilość energii elektrycznej dostarczonej odbiorcy w okresie godziny doby odpowiadającej sześciu kolejnym pomiarom ΔU G [w jednostkach energii]

14 Rozporządzenie taryfowe 2) Jeżeli wartość odchylenia napięcia od dopuszczalnych wartości granicznych przekracza 10%,odbiorcy przysługuje bonifikata w okresie doby, w łącznej wysokości obliczonej według wzoru: gdzie poszczególne symbole oznaczają: W UT = A T C T + b rt t T A T ilość energii elektrycznej dostarczonej odbiorcy w okresie doby [w jednostkach energii] C T cenę energii elektrycznej, o której mowa w art. 23 ust. 2 pkt 18 lit. B ustawy, obowiązującej w okresie, w którym nastąpiło odchylenie napięcia od określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego [w zł za jednostkę energii] b rt ustalona w taryfie bonifikatę za niedotrzymanie poziomu napięcia w zakresie określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego w okresie doby [w zł za godzinę] t T łączny czas niedotrzymania poziomu napięcia w zakresie określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego w okresie doby [w godzinach] 14

15 Interpretacja przepisów rozporządzenia W UT = l Ω2 A TG,l 6 C T + b rt 1 6 gdzie: b rt ustalona w taryfie bonifikatę za niedotrzymanie poziomu napięcia w zakresie określonych w odrębnych przepisach dopuszczalnych wartości granicznych odchyleń napięcia od napięcia znamionowego w okresie doby [w zł za godzinę] A TG ilość energii elektrycznej dostarczonej odbiorcy w okresie godziny doby odpowiadającej sześciu kolejnym pomiarom ΔU G, [w jednostkach energii] Ω2 zbiór 10-io minutowych okresów w których odchylenie napięcia przekraczało więcej niż o 10% dopuszczalne wartości graniczne odchyleń napięcia od napięcia znamionowego dla fazy, w której występują największe odchyleniach. 15

16 Interpretacja danych pomiarowych: WARIANT 1 a) Do wyliczenia bonifikaty brano pod uwagę fazę w której odchylenia były największe. b) Dla wyliczenia bonifikaty cząstkowej dla każdego 10-minutowego ΔU przyjęto ilość energii A T /144 gdzie A T to sumaryczna ilość energii dostarczona odbiorcy w okresie danej doby w punkcie pomiarowym. WARIANT 2 a) Do wyliczenia bonifikaty brano pod uwagę fazę w której odchylenia były największe. b) Dla wyliczenia bonifikaty cząstkowej dla każdego 10-minutowego ΔU przyjęto ilość energii A TG /6 gdzie A TG to sumaryczna ilość energii dostarczona odbiorcy w okresie danej godziny (60 minut) w punkcie pomiarowym. WARIANT 3 a) Do wyliczenia bonifikaty brano pod uwagę wszystkie fazy. b) Dla wyliczenia bonifikaty cząstkowej dla każdego 10-minutowego ΔU w poszczególnych fazach przyjęto ilość energii (1/3 x A TG /6) gdzie A TG to sumaryczna ilość energii dostarczona odbiorcy w okresie danej godziny (60 minut) w punkcie pomiarowym. Punkt pomiarowy Bonifikata WARIANT1 Bonifikata WARIANT2 Bonifikata WARIANT3 Bonifikata WARIANT2 z uwzg. tgφ Liczba tygodni z niewłaściwą JEE OBIEKT1_2-1.AT03.D 102,59 93,99 32,95 52,33 15 OBIEKT2_4-1.TR01.D 527,20 411,19 137,69 167,00 37 OBIEKT3_4-1.AT04.D 203,47 1,15 0,44 0,02 6 OBIEKT4_4-1.AT02.D 1000,00 886,99 331,66 653,34 17 OBIEKT5_4-1.AT04.D 342,67 304,75 160,98 47,

17 Bonifikaty 1200 Wartości bonifikat (względne) OBIEKT1 OBIEKT2 OBIEKT3 OBIEKT4 OBIEKT5 WARIANT1 WARIANT2 WARIANT3 17

18 Podsumowanie 1. Obowiązujące przepisy Prawa energetycznego dotyczące bonifikat wymagają dodatkowej interpretacji. 2. Wartość udzielanych bonifikat w znacznym stopniu zależy od precyzji stosowanych metod obliczeniowych. 3. Dla rutynowego naliczania bonifikat niezbędne są odpowiednie metody analityczne oraz narzędzia informatyczne umożliwiające automatyczną obróbkę danych pomiarowych. 4. Zakres udzielania bonifikat z tytułu niedotrzymania parametrów jakościowych, określony w obowiązującym rozporządzeniu taryfowym nie motywuje w wystarczającym stopniu uczestników Krajowego Systemu Elektroenergetycznego do poprawy stanu jakości energii elektrycznej. 18

19 Zamierzenia PSE S.A. Metody motywowania uczestników KSE do utrzymywania wysokiego poziomu jakości energii a) Stworzenie we współpracy z AGH systemu naliczania bonifikat i kar z tytułu nadmiernego poziomu wahań napięcia i odkształceń wyższymi harmonicznymi w dostarczanej energii lub nadmiernego zakłócania energii w tym zakresie przez odbiorców, realizującego: ocenę jakości napięcia na podstawie zagregowanych wskaźników jakości energii, wykrywanie dominujących źródeł zakłóceń w obiektach objętych monitorowaniem, ocenę udziału przyłączonych podmiotów w emisji nadmiernych zakłóceń, naliczanie bonifikat i kar dla podmiotów przyłączonych w obiektach o niewłaściwej jakości napięcia. b) Przeprowadzenie prób opracowanego systemu na rzeczywistych danych gromadzonych w Systemie Monitorowania Jakości Energii Elektrycznej PSE S.A. c) Postulowanie wdrożenia opracowanego systemu bonifikat i kar do powszechnego stosowania poprzez wprowadzenie uzupełniających zapisów w rozporządzeniu taryfowym. 19

20 Marian Jurek Biuro Pomiarów Energii