ANALIZA STRAT MOCY CZYNNEJ WYBRANEGO FRAGMENTU SIECI ROZDZIELCZEJ ŚREDNIEGO NAPIĘCIA W ASPEKCIE WYBORU METODY ESTYMACJI OBCIĄŻEŃ SIECI

Podobne dokumenty
SZACOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODĄ PROPAGACJI ROZKŁADÓW

WPŁYW ESTYMACJI OBCIĄŻEŃ NA ROZMIESZCZENIE ŹRÓDEŁ MOCY BIERNEJ W SIECIACH DYSTRYBUCYJNYCH


± Δ. Podstawowe pojęcia procesu pomiarowego. x rzeczywiste. Określenie jakości poznania rzeczywistości

Statystyka. Zmienne losowe

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY METODĄ STOKESA

Weryfikacja hipotez dla wielu populacji

Plan wykładu: Typowe dane. Jednoczynnikowa Analiza wariancji. Zasada: porównać zmienność pomiędzy i wewnątrz grup

KURS STATYSTYKA. Lekcja 1 Statystyka opisowa ZADANIE DOMOWE. Strona 1

Za: Stanisław Latoś, Niwelacja trygonometryczna, [w:] Ćwiczenia z geodezji II [red.] J. Beluch

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5 WERYFIKACJA HIPOTEZ NIEPARAMETRYCZNYCH

XXX OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego

KURS STATYSTYKA. Lekcja 6 Regresja i linie regresji ZADANIE DOMOWE. Strona 1

Natalia Nehrebecka. Zajęcia 3

Kształtowanie się firm informatycznych jako nowych elementów struktury przestrzennej przemysłu

Teoria niepewności pomiaru (Rachunek niepewności pomiaru) Rodzaje błędów pomiaru

Analiza danych OGÓLNY SCHEMAT. Dane treningowe (znana decyzja) Klasyfikator. Dane testowe (znana decyzja)

TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE

Statystyka Inżynierska

PROGNOZOWANIE SPRZEDAŻY Z ZASTOSOWANIEM ROZKŁADU GAMMA Z KOREKCJĄ ZE WZGLĘDU NA WAHANIA SEZONOWE

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka Katarzyna Rosiak-Lada. Zajęcia 3

Rozkład dwupunktowy. Rozkład dwupunktowy. Rozkład dwupunktowy x i p i 0 1-p 1 p suma 1

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(96)/2013

Teoria niepewności pomiaru (Rachunek niepewności pomiaru) Rodzaje błędów pomiaru

Systemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne

OPTYMALIZACJA WARTOŚCI POLA MAGNETYCZNEGO W POBLIŻU LINII NAPOWIETRZNEJ Z WYKORZYSTANIEM ALGORYTMU GENETYCZNEGO

DIAGNOSTYKA WYMIENNIKÓW CIEPŁA Z UWIARYGODNIENIEM WYNIKÓW POMIARÓW EKPLOATACYJNYCH

Analiza rodzajów skutków i krytyczności uszkodzeń FMECA/FMEA według MIL STD A

Zapis informacji, systemy pozycyjne 1. Literatura Jerzy Grębosz, Symfonia C++ standard. Harvey M. Deitl, Paul J. Deitl, Arkana C++. Programowanie.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(88)/2012

kosztów ogrzewania lokali w budynku wielolokalowym.

Portfele zawierające walor pozbawiony ryzyka. Elementy teorii rynku kapitałowego

Projekt 6 6. ROZWIĄZYWANIE RÓWNAŃ NIELINIOWYCH CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

WPŁYW ASYMETRII NA WAHANIA NAPIĘCIA W SIECIACH ZASILAJĄCYCH PIECE ŁUKOWE

Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe ogólne. α β β β ε. Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 4.

ZASTOSOWANIE ALGORYTMU EWOLUCYJNEGO W REKONFIGURACJI SIECI DYSTRYBUCYJNEJ

WSPOMAGANE KOMPUTEROWO POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI CHWILOWEJ SYGNAŁÓW IMPULSOWYCH

5. OPTYMALIZACJA GRAFOWO-SIECIOWA

Pomiar mocy i energii

POMIAR WSPÓŁCZYNNIKÓW ODBICIA I PRZEPUSZCZANIA

MIĘDZYNARODOWE UNORMOWANIA WYRAśANIA ANIA NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 6

METODA UNITARYZACJI ZEROWANEJ Porównanie obiektów przy ocenie wielokryterialnej. Ranking obiektów.

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

Sprawozdanie powinno zawierać:

Praca podkładu kolejowego jako konstrukcji o zmiennym przekroju poprzecznym zagadnienie ekwiwalentnego przekroju

Zaawansowane metody numeryczne Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Układy równań liniowych

Proces narodzin i śmierci

Wykład 1. Informacje ogólne

Evaluation of estimation accuracy of correlation functions with use of virtual correlator model

BADANIE STABILNOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA BETA AKCJI INDEKSU WIG20

Kierunek i rodzaj studiów (Specjalność) Rodzaj pracy Nazwa jednostki Opiekun pracy Temat pracy (j.polski i j.angielski)

STATECZNOŚĆ SKARP. α - kąt nachylenia skarpy [ o ], φ - kąt tarcia wewnętrznego gruntu [ o ],

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 6

Pomiary parametrów akustycznych wnętrz.

dr inż. ADAM HEYDUK dr inż. JAROSŁAW JOOSTBERENS Politechnika Śląska, Gliwice

65120/ / / /200

Jakość cieplna obudowy budynków - doświadczenia z ekspertyz

APROKSYMACJA QUASIJEDNOSTAJNA

Zjawiska masowe takie, które mogą wystąpid nieograniczoną ilośd razy. Wyrazów Obcych)

Komputerowe generatory liczb losowych

ZESZYTY NAUKOWE NR x(xx) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE. Metody wymiarowania obszaru manewrowego statku oparte na badaniach rzeczywistych

Metody analizy obwodów

0 0,2 0, p 0,1 0,2 0,5 0, p 0,3 0,1 0,2 0,4

Zastosowanie symulatora ChemCad do modelowania złożonych układów reakcyjnych procesów petrochemicznych

6. ROŻNICE MIĘDZY OBSERWACJAMI STATYSTYCZNYMI RUCHU KOLEJOWEGO A SAMOCHODOWEGO

1.1. Uprość opis zdarzeń: 1.2. Uprościć opis zdarzeń: a) A B A Uprościć opis zdarzeń: 1.4. Uprościć opis zdarzeń:

STATYSTYCZNA ANALIZA WYNIKÓW POMIARÓW

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Zajęcia 4

SZTUCZNA INTELIGENCJA

Funkcje i charakterystyki zmiennych losowych

WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYK DYNAMICZNYCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

BADANIA CHARAKTERYSTYK HYDRAULICZNYCH KSZTAŁTEK WENTYLACYJNYCH

BADANIA OPERACYJNE. Podejmowanie decyzji w warunkach niepewności. dr Adam Sojda

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 7

Planowanie eksperymentu pomiarowego I

Metody predykcji analiza regresji

W praktyce często zdarza się, że wyniki obu prób możemy traktować jako. wyniki pomiarów na tym samym elemencie populacji np.

Laboratorium ochrony danych

PROSTO O DOPASOWANIU PROSTYCH, CZYLI ANALIZA REGRESJI LINIOWEJ W PRAKTYCE

METODY PLANOWANIA EKSPERYMENTÓW. dr hab. inż. Mariusz B. Bogacki

PODSTAWA WYMIARU ORAZ WYSOKOŚĆ EMERYTURY USTALANEJ NA DOTYCHCZASOWYCH ZASADACH

KRZYWA BÉZIERA TWORZENIE I WIZUALIZACJA KRZYWYCH PARAMETRYCZNYCH NA PRZYKŁADZIE KRZYWEJ BÉZIERA

Pattern Classification

NAFTA-GAZ marzec 2011 ROK LXVII. Wprowadzenie. Tadeusz Kwilosz

Wyznaczanie lokalizacji obiektu logistycznego z zastosowaniem metody wyważonego środka ciężkości studium przypadku

Rachunek niepewności pomiaru opracowanie danych pomiarowych

WikiWS For Business Sharks

STEROWANIE GOTOWOŒCI W SYSTEMACH EKSPLOATACJI ŒRODKÓW TRANSPORTU

) będą niezależnymi zmiennymi losowymi o tym samym rozkładzie normalnym z następującymi parametrami: nieznaną wartością 1 4

SPRAWDZANIE PRAWA MALUSA

1. Komfort cieplny pomieszczeń

Natalia Nehrebecka. Zajęcia 4

Procedura normalizacji

ZAJĘCIA X. Zasada największej wiarygodności

Praktyczne aspekty statycznej estymacji stanu pracy elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych w warunkach krajowych

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID

OKREŚLANIE EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH

Andrzej Kąkol, IEN O/Gdańsk Robert Rafalik, ENEA Operator Piotr Ziołkowski, IEN O/Gdańsk

Transkrypt:

POZNAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ACADEMIC JOURNALS No 94 Electrcal Engneerng 2018 DOI 10.21008/j.1897-0737.2018.94.0010 Wojcech BĄCHOREK *, Marusz BENESZ * Andrzej MAKUCH * ANALIZA STRAT MOCY CZYNNEJ WYBRANEGO FRAGMENTU SIECI ROZDZIELCZEJ ŚREDNIEGO NAPIĘCIA W ASPEKCIE WYBORU METODY ESTYMACJI OBCIĄŻEŃ SIECI Dokładne wyznaczene strat mocy wymaga przeprowadzena teracyjnych oblczeń rozpływowych. Dane do oblczeń obejmują m.n. wartośc obcążeń węzłów odborczych sec. W przypadku sec rozdzelczych średnch napęć te dane ne są znane nezbędne jest zastosowane metod umożlwających ch estymację. W referace przedstawa sę dwe metody estymacj obcążeń sec średnego napęca. Perwsza metoda zakłada rozdzał obcążena, zarejestrowanego w stacj zaslającej, pomędzy stacje SN/nn proporcjonalne do mocy znamonowych ch transformatorów. Druga metoda zakłada losowy rozdzał obcążena pomędzy poszczególne stacje SN/nn. Dla testowej sec rozdzelczej wykonano oblczena z zastosowanem opsanych metod oraz przedstawono omówono wynk oblczeń. SŁOWA KLUCZOWE: elektroenergetyczne sec rozdzelcze, estymacja obcążeń sec średnego napęca, oblczena rozpływowe. 1. WSTĘP Straty mocy czynnej stanową stotny wskaźnk oceny efektywnośc pracy elektroenergetycznych sec rozdzelczych. Straty stanową kryterum lokalzacj stałych punktów podzału sec (rozcęć), a także wskazują na potrzebę modernzacj sec. Podstawową przeszkodą rzetelnego wyznaczena strat mocy w elektroenergetycznej sec rozdzelczej średnego napęca (SN) jest nedostateczna wedza o obcążenu poszczególnych stacj transformatorowych SN/nn. Powodem tego stanu jest brak realzacj pomarów w tych stacjach. Konecznoścą staje sę zatem wyznaczene poszukwanych welkośc obcążeń lub strat mocy stosując różne metody estymacj. Dostępne metody można zalczyć do grupy metod statystycznych [1, 5] oraz grupy metod sztucznej ntelgencj [1, 8, 9]. Stosowane metody estymacj bazują na takch danych jak: zużyce energ elektrycznej przez poszczególnych odborców, wynk okresowych pomarów w * AGH Akadema Górnczo-Hutncza

112 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch wybranych stacjach SN/nn oraz wedza ekspercka służb eksploatacyjnych operatora systemu dystrybucyjnego (OSD). W referace przedstawa sę dwe metody estymacj obcążeń sec SN. W obu metodach wykorzystywana jest nformacja o całkowtym obcążenu ln SN zarejestrowanym w stacj zaslającej. Perwsza metoda zakłada rozdzał tego obcążena pomędzy stacje SN/nn proporcjonalne do mocy znamonowych ch transformatorów. Druga metoda zakłada losowy rozdzał obcążena pomędzy poszczególne stacje SN/nn. Oblczena strat mocy, przy zastosowanu opsanych sposobów estymacj obcążeń, wykonano dla sec testowej IEEE69. 2. ESTYMACJA OBCIĄŻEŃ ELEKTROENERGETYCZNEJ SIECI ŚREDNIEGO NAPIĘCIA 2.1. Sformułowane problemu Analza strat mocy jest nezbędnym elementem prac zwązanych z modernzacją elektroenergetycznych sec rozdzelczych [3, 5, 6]. Oblczena techncznych strat mocy w sec rozdzelczej wymagają przygotowana danych określających układ połączeń elementów sec, parametry tych elementów oraz obcążena węzłów odborczych sec. W przypadku elektroenergetycznych sec rozdzelczych średnego napęca zebrane wszystkch tych danych jest utrudnone. Podstawowym problemem jest brak realzacj pomarów obcążeń w węzłach odborczych tych sec. Koneczność przeprowadzena oblczeń rozpływowych, a następne analzy strat mocy stwarza potrzebę oszacowana (estymacj) neznanych wartośc obcążeń węzłów sec. Podstawowym założenem estymacj obcążeń sec jest określene prawdopodobnego zapotrzebowana mocy czynnej bernej w poszczególnych węzłach sec. W realzacj tego zadana wykorzystuje sę nformację o znanym zapotrzebowanu mocy całego obwodu, parametrach transformatorów SN/nn w węzłach odborczych sec oraz oczekwanych pozomach obcążena tych transformatorów. Moce znamonowe transformatorów, podobne jak parametry pozostałych elementów sec, są pozyskwane z baz danych schematów secowych. Zakres prawdopodobnych obcążeń wynka przede wszystkm z mocy znamonowych transformatorów zanstalowanych w węzłach odborczych sec może być ogranczony korzystając z wedzy eksperckej. Informacja o zapotrzebowanu mocy całego obwodu wynka z zarejestrowanych pomarów w stacj zaslającej dany obwód sec. Na rysunku 1 przedstawono uroszczony schemat sec średnego napęca obrazujący analzowane zagadnene. Główny punkt zaslana (GPZ) stanow stacja transformatorowa WN/SN. Rozdzelna SN wyposażona jest w przyrządy pomarowe umożlwające rejestrację archwzację zapotrzebowana mocy poszczególnych ln. Celem estymacj obcążeń jest oszacowane

Analza strat mocy czynnej wybranego fragmentu sec 113 szczytowych mocy czynnej bernej stacj SN/nn stanowących węzły odborcze sec. Rys. 1. Uproszczony schemat sec średnego napęca Oblczene strat mocy pozomów napęca w sec wymaga wyznaczena rozpływu mocy w sec. Dla -tego węzła sec zespolona moc węzłowa jest opsana równanem: * n 3 * * * j j j0 S P jq U I U U U y (1) gdze: U, U j zespolone napęca węzłowe, I zespolony prąd węzłowy, y j admtancja gałęz łączącej -ty j-ty węzeł, n lczba wszystkch węzłów sec. Powyższa zależność wskazuje na trudność oblczeń rozpływowych, bowem zbudowany dla sec układ takch równań nelnowych może być rozwązany teracyjne. Z każdym węzłem zwązane są cztery welkośc. Są nm: moc czynna P, moc berna Q, moduł napęca U kąt przesunęca fazowego. Przyjmuje sę, że dla węzłów odborczych, welkoścam zadanym są moce P Q. Pozostałe dwe welkośc są celem oblczeń umożlwają następne wyznaczene mocy czynnych bernych płynących gałęzam, a zatem równeż techncznych strat mocy. Szczegóły dotyczące zasad metod oblczeń teracyjnych można odnaleźć w lteraturze problemu [4]. 2.2. Estymacja obcążeń algorytm oblczenowy Ze względu na neznajomość obcążeń P Q węzłów odborczych, koneczne jest oszacowane tych wartośc na podstawe nnych znanych parametrów charakteryzujących daną seć. W celu przeprowadzana oblczeń rozpływowych strat mocy wymagane jest zebrane następujących danych: układ połączeń - schemat sec z nformacją o parametrach poszczególnych odcnków: rodzaj ln (napowetrzna, kablowa), długość,

114 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch przekrój przewodu, rezystancja jednostkowa przewodu lub konduktywność materału przewodowego, reaktancja jednostkowa przewodu. nformacje pomarowe z GPZ dla analzowanego obwodu: szczytowa wartość prądu wpływającego do obwodu z GPZ, wartość napęca w GPZ wartość współczynnka mocy, wartość mocy czynnej bernej oraz wartość napęca w GPZ. Rys. 2. Algorytm oblczenowy estymacj obcążeń transformatorów SN/nn

Analza strat mocy czynnej wybranego fragmentu sec 115 Procedura estymacj obcążeń węzłów odborczych obejmuje dwa etapy. Schemat blokowy algorytmu estymacj przedstawono na rysunku 2. W perwszym etape należy określć wstępne wartośc obcążeń. Dokonuje sę tego rozdzelając, znaną z pomarów w GPZ, całkowtą moc obwodu pomędzy wszystke węzły odborcze sec. Przyjmuje sę w tym przypadku założene, że moc przydzelona do danego węzła ne pownna wykraczać poza ustalony zakres zmennośc obcążena, którego wartość oczekwana wynka z całkowtego obcążena obwodu sumy mocy znamonowych wszystkch transformatorów. Znając moc znamonową transformatora można założyć, że estymowane obcążene transformatora może przyjąć wartość z zakresu np. 0,05 do 0,9 jego mocy znamonowej (zakres przyjęty w nnejszej pracy). Zakres ten może być ustalony na podstawe nformacj dostarczonych przez służby technczne dokonujące wyrywkowych pomarów obcążena w stacjach SN/nn. W podobny sposób określa sę wartość współczynnka mocy cos. Wstępny rozdzał obcążeń może być dokonany np. w sposób losowy (metoda losowego rozdzału obcążeń), przyjmując określone przedzały zmennośc mocy cos lub zakładając ten sam względny pozom obcążena transformatorów (metoda proporcjonalnego rozdzału obcążeń), wówczas obcążene współczynnk mocy wynka bezpośredno z danych pomarowych z GPZ. Należy zaznaczyć, że moc całkowta obwodu, znana na podstawe pomaru w GPZ, obejmuje ne tylko zapotrzebowane w węzłach odborczych, lecz równeż ujmuje straty mocy powstające w elementach (np. lnach) analzowanego obwodu. Po dokonanu oblczeń rozpływowych oblczona moc generowana różn sę od mocy wynkającej z pomaru w GPZ. Ten problem jest rozwązywany w drugm etape procedury estymacj. Drug etap procedury estymacj polega na korekce wstępne oszacowanych obcążeń węzłów odborczych. W procedurze teracyjnej zmenane są wartośc obcążeń oddzelne dla mocy czynnej bernej, przyjmując tak sam współczynnk korekcyjny dla wszystkch węzłów odpowedno. Jeżel oblczona moc generowana (moc wpływająca do obwodu) różn sę ne węcej nż P Q od wartośc zmerzonej w GPZ, ostatne wynk estymacj obcążeń można uznać za ostateczne, a wynk analzy rozpływowej mogą być wykorzystane do analzy warunków pracy sec (np. strat mocy). 2.3. Metoda proporcjonalnego rozdzału obcążeń Metoda proporcjonalnego rozdzału obcążeń zakłada, że względny pozom obcążena wszystkch transformatorów SN/nn będze tak sam. Oczekwaną wartość stopna obcążena -tego transformatora analzowanego obwodu wyznacza sę z zależnośc (2).

116 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch NT S S (2) gdze: S moc całkowta obwodu, przyjęta na podstawe pomaru realzowanego w polu rozdzeln SN zaslającej obwód, S n moc znamonowa -tego transformatora SN/nn, NT lczba transformatorów SN/nn w obwodze SN. Obcążene S -tego transformatora oblcza sę na podstawe zależnośc: S 1 n n S (3) Wyznaczając moc czynną P berną Q zakłada sę taką samą wartość współczynnka mocy cos dla każdego punktu odborczego sec. W perwszym etape estymacj wartość współczynnka mocy odpowada wartośc współczynnka wynkającego z pomaru całkowtego zapotrzebowana obwodu. Ostateczna wartość mocy węzłów odborczych jest korygowana po wykonanu rozpływowych oblczeń teracyjnych ustalenu współczynnków poprawkowych podczas drugego etapu estymacj. 2.4. Metoda losowego rozdzału obcążeń Metoda estymacj losowej zakłada, że obcążene każdego punku odborczego będze określone w sposób losowy. Ostateczne oszacowane wartośc obcążeń pownno, podobne jak w przypadku metody rozdzału proporcjonalnego, zapewnć tak rozpływ mocy w sec rozdzelczej, aby po uwzględnenu strat mocy otrzymać przyjętą na podstawe pomaru moc wpływającą do analzowanego obwodu. Obcążena oszacowane w sposób losowy wydają sę lepej odpowadać rzeczywstym z pewnoścą zróżncowanym obcążenom sec. Lepsze dopasowane obcążeń do warunków rzeczywstych może być osągnęte przez wyznaczene oczekwanej wartośc przecętnego stopna obcążena transformatorów analzowanego obwodu µ (2) oraz założene realnego przedzału zmennośc możlwych obcążeń stacj transformatorowych. W celu wyznaczena losowych wartośc obcążeń transformatorów możlwe jest zastosowane generatora lczb pseudolosowych. W celu wyznaczena obcążena danego transformatora należy, w perwszym etape, wylosować N lczb z przedzału 0,1). Dla wyznaczonych lczb należy wyznaczyć wartość średną, a następne odchylene standardowe. N 2 xn x (4) n1 N 1 gdze: x n n-ta wylosowana wartość z przedzału 0,1), x wartość średna z wylosowanych lczb, N lczba wylosowanych lczb pseudolosowych.

Analza strat mocy czynnej wybranego fragmentu sec 117 Zgodne z twerdzenem Lndeberga-Levy ego lczbę pseudolosową m wyznaczyć można z zależnośc [10]: N N xn n1 2 m (5) N 12 Lczba pseudolosowa m jest w praktyce wystarczającym przyblżenem rozkładu N(0,1) jeżel N = 12 (w nnejszej pracy przyjęto N = 100). Stopeń obcążena -tego transformatora wynkający z rozkładu normalnego N, o parametrach (2) (4) wyznacza sę z zależnośc: m m (6) Ostateczne wartość obcążena -tego transformatora wynos: Sn S m S (7) NT m S W celu wyznaczena wartośc mocy czynnej P bernej Q koneczne jest określene w sposób losowy wartośc współczynnka mocy cos dla każdego węzła odborczego. Końcowa wartość mocy węzłów odborczych ustalana jest w drugm etape estymacj po wyznaczenu współczynnków poprawkowych. j1 j nj 3. PRZYKŁAD OBLICZENIOWY 3.1. Charakterystyka elektroenergetycznej sec testowej Do analzy został wybrany system testowy IEEE obejmujący 69 węzłów [7]. Seć testowa IEEE obejmuje komplet danych potrzebnych do wykonana oblczeń rozpływowych, w tym dane o zapotrzebowanu mocy w węzłach odborczych. Jako, że celem referatu jest analza wpływu metod estymacj obcążeń na wartość strat mocy założono, że wartośc te ostateczne ne są znane, a na ch podstawe w ch mejsce określono moce znamonowe transformatorów SN/nn oraz wyznaczono całkowte zapotrzebowane mocy obwodu, które w dalszych oblczenach uznano za wartość określoną pomarem w GPZ (S = 4027,19+j2796,77 kva). Moce znamonowe transformatorów dobrano na podstawe szeregu znormalzowanego mocy znamonowych przyjmując zbór: Sn 25,40,63,100,160,250,400,630,1000kVA. Na rysunku 3 przedstawono opsywaną seć testową z zaznaczonym węzłam odborczym przypsanym do nch mocam znamonowym transformatorów SN/nn. W sec wyróżnono 48

118 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch stacj transformatorowych SN/nn. Łączna moc znamonowa wszystkch transformatorów wynos 6436 kva. Rys. 3. Elektroenergetyczna seć testowa (na podstawe IEEE69) Dla przyjętej sec testowej dokonano wyznaczena strat mocy czynnej bernej przyjmując następujące waranty oblczeń: znane obcążena (P, Q ) wszystkch węzłów odborczych (orygnalne dane sec testowej IEEE), znane wartośc mocy znamonowych transformatorów SN/nn węzłów odborczych oraz wartość całkowtego obcążena obwodu (P, Q) estymacja z zastosowanem metody proporcjonalnego rozdzału obcążeń, znane wartośc mocy znamonowych transformatorów SN/nn węzłów odborczych oraz wartość całkowtego obcążena obwodu (P, Q) estymacja z zastosowanem metody losowego rozdzału obcążeń. 3.2. Wynk oblczeń W perwszej kolejnośc przeprowadzono oblczena rozpływowe dla orygnalnych danych sec testowej. Przyjmując dobrane uprzedno moce znamonowe transformatorów określono: mnmalny maksymalny pozom obcążena transformatorów SN/nn wynoszący odpowedno: 4,66% 88,81%, mnmalny maksymalny zakres zman współczynnka mocy cos wynoszący odpowedno: 0,76 0,86. Wynk te posłużyły do określena dopuszczalnego zakresu zman wartośc obcążena transformatorów dla metody losowego rozdzału obcążeń. Dla orygnalnych danych obcążeń sec testowej wyznaczono straty mocy czynnej bernej wynoszące odpowedno: P = 225 kw Q = 102,17 kvar.

Analza strat mocy czynnej wybranego fragmentu sec 119 Wykonując oblczena z zastosowanem proporcjonalnego rozdzału obcążeń ustalono obcążene wszystkch transformatorów na pozome 72,58%, a współczynnk mocy cos wynósł 0,82. W przypadku zastosowana metody losowego rozdzału obcążeń wykonano 10 prób wyznaczena obcążeń transformatorów. Następne dla każdego warantu estymowanych wartośc ustalono ndywdualne współczynnk korygujące z zakresu: α 0,94; 0,98, 0,9; 0,97. Wynk opracowana statystycznego eksperymentów przedstawa tabela 1 [2]. Przedstawone wynk dotyczą otrzymanych, na drodze losowana, wynków dla 48 punktów odborczych sec testowej (rys. 3). Tabela 1. Statystyka opsowa dla metody estymacj rozdzału losowego obcążeń względne obcążene transformatorów SN/nn [%]. Lp. Średna Mn Max Medana Warancja Standardowe odchylene Dolny kwartyl Górny kwartyl 1 59,20 17,23 82,85 63,33 361,77 19,02 45,30 76,79 2 60,81 14,35 84,14 64,56 383,17 19,57 47,93 79,63 3 60,44 14,75 83,97 62,37 274,20 16,56 51,36 73,65 4 59,63 24,16 84,10 61,61 241,47 15,54 48,89 73,33 5 60,11 24,93 84,23 60,48 258,93 16,09 48,61 74,11 6 59,93 24,10 84,64 61,97 252,31 15,88 48,61 72,26 7 57,60 19,55 83,45 59,39 323,23 17,98 45,11 70,90 8 60,03 24,86 82,69 62,46 304,46 17,45 47,32 75,40 9 61,09 15,26 84,10 64,66 307,22 17,53 54,64 75,36 10 60,14 12,13 84,20 65,62 342,08 18,50 47,46 75,62 Wynk strat mocy przedstawono w tabel 2. Z porównana otrzymanych wynków strat mocy czynnej wynka, że najmnejszą różncę w odnesenu do strat dla orygnalnych danych sec testowej otrzymano dla drugej próbk losowego rozdzału obcążeń (tabela1, tabela 2). Na rysunku 4 przedstawono grafczną nterpretację uzyskanych wynków wnoskowana (rys. 4a) opracowana statystycznego (rys. 4b) drugej próbk losowego rozdzału obcążeń transformatorów SN/nn. Zgodne z założenam rozkład uzyskanych wynków odpowada rozkładow normalnemu. Z kole opracowane statystyczne ma na celu określene welu parametrów charakteryzujących populację nezależne od jej rozkładu. Rysunek Box-and-Whskers pozwala ująć zborczo wyznaczone parametry określające położene, rozproszene kształt rozkładu emprycznego badanej próbk (tabela 1).

120 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch Tabela 2. Wynk oblczeń strat mocy czynnej bernej. Metoda estymacj Straty mocy czynnej [kw] bernej [kvar] proporcjonalny rozdzał obcążeń 214,79 97,83 1 235,89 107,03 2 226,79 103,47 3 245,99 110,63 4 234,02 106,46 losowy rozdzał 5 230,00 104,87 obcążeń 6 233,08 105,72 (nr losowana) 7 241,32 109,22 8 239,14 108,05 9 230,67 105,24 10 234,50 106,63 Z przeprowadzonych analz wynka, że zastosowane przedstawonych metod estymacj prowadz do zróżncowanych wynków strat mocy. Przyjmując, jako wartość odnesena straty mocy czynnej oblczone dla danych orygnalnych sec testowej, można stwerdzć, że metoda losowego rozdzału obcążeń zapewnła najmnejszy błąd oszacowana strat wynoszący (średno dla 10 prób): - 4,3%. Estymacja rozdzału proporcjonalnego pozwolła na oszacowane z błędem: 4,8%. Należy jedna zwrócć uwagę na zakres błędu dla poszczególnych prób dla estymacj rozdzału losowego, który wynósł od -1,8% do -21%. Rys. 4. Grafczna nterpretacja estymacj losowej dla próbk nr 2: a) wykres skumulowanego prawdopodobeństwo, b) statystyka opsowa Box-end-Whskers

Analza strat mocy czynnej wybranego fragmentu sec 121 4. PODSUMOWANIE W referace przedstawono dwe metody estymacj obcążeń sec SN. W obu metodach wykorzystywana jest nformacja o całkowtym obcążenu ln SN zarejestrowanym w stacj zaslającej. Perwsza metoda zakłada rozdzał obcążena pomędzy stacje SN/nn proporcjonalne do mocy znamonowych ch transformatorów. Druga metoda zakłada losowy rozdzał obcążena pomędzy poszczególne stacje SN/nn. Zaletą metody rozdzału proporcjonalnego jest prostota szybkość realzowanych oblczeń. Metoda rozdzału losowego wymaga przeprowadzena welu prób generacj obcążeń, co znacząco ograncza jej użyteczność. Estymacja obcążeń szczytowych stacj transformatorowych SN/nn stanow ważne zagadnene wszelkch analz dotyczących warunków pracy sec dystrybucyjnych. Podstawowym problemem procesu estymacj obcążeń jest losowy charakter obcążena sec zróżncowana dobowa zmenność przebegów obcążena. Trudny do określena błąd oszacowana obcążeń wpływa na dokładność oblczena strat mocy, których wartość determnuje podejmowane dzałana eksploatacyjne np. wyznaczając optymalne mejsca rozcęć sec. Zagadnene estymacj obcążeń jest problemem nadal aktualnym ważnym. Rozwjające sę technologe smart meterng dają szansę na elmnację problemu szacowana obcążeń poprzez powszechną rejestrację obcążeń stacj transformatorowych SN/nn. LITERATURA [1] Baczyńsk D., Parol M., Estymacja obcążeń szczytowych stacj transformatorowych SN/nn za pomocą metod statystycznych oraz metod sztucznej ntelgencj, XI Mędzynarodowa konferencja Aktualne Problemy w Elektroenergetyce APE 03, Gdańsk-Jurata 11-13 czerwca 2003, ISBN 83-909885-2-6. [2] Benesz M., Zastosowane metod statystycznych do poprawy jakośc dostawy energ elektrycznej, Rozprawy Doktorske, Monografe - Akadema Górnczo-Hutncza m. Stansława Staszca w Krakowe, Wydawnctwa Naukowe AGH (w druku). [3] Kot A., Kulczyck J., Szpyra W., Możlwośc redukcj strat w secach dystrybucyjnych średnego napęca poprzez optymalną lokalzację rozcęć, Acta Energetca, nr 2, 2009. [4] Kremens Z., Soberajsk M.: Analza systemów elektroenergetycznych, Wydawnctwa Naukowo-Technczne, Warszawa, 1996. [5] Kulczyck J. (red.), Straty energ w secach dystrybucyjnych, Polske Towarzystwo Przesyłu Rozdzału Energ Elektrycznej, Poznań, ISBN 978-83-925667-1-7, 2009. [6] Nazarko J.: Estymacja stanów pracy elektroenergetycznych sec rozdzelczych. Wydawnctwa Poltechnk Bałostockej, Rozprawy Naukowe Nr 9, Bałystok, ISSN 0867-096X, 1991.

122 Wojcech Bąchorek, Marusz Benesz, Andrzej Makuch [7] Saver J. S., Das D., Impact of network reconfguraton on loss allocaton of radal dstrbuton system, IEEE Transactons on Power Delvery, vol.22, no.4, Oct, e-issn: 1937-4208, 2007. [8] Szpyra W., Estmaton of Voltage Profle and Power Losses Usng Neural Network Model of MV Power Dstrbuton Network. 3rd Internatonal Symposum on Modern Electrc Power Systems, Wroclaw, September 6 8, 2006. [9] Szpyra W. Estymacja pozomów napęć oraz strat mocy w sec rozdzelczej z rozproszonym źródłam energ przy wykorzystanu sztucznych sec neuronowych. Przegląd Elektrotechnczny nr 9/2006, ISSN 0033-2097. [10] Włodek R., Nowak W., Metody statystyczne z przykładam zastosowań w technce wysokch napęć, Skrypty Uczelnane Akadema Górnczo-Hutncza m. Stansława Staszca, Wydawnctwo AGH, ISSN 0239-6114, Kraków 1992. ANALYSIS OF ACTIVE POWER LOSSES OF A SELECTED FRAGMENT OF THE MEDIUM VOLTAGE DISTRIBUTION NETWORK IN THE ASPECT OF SELECTING THE NETWORK LOAD ESTIMATION METHOD The calculaton of power losses usually requres teratve flow calculatons. Data for calculaton nclude, among other thngs, load values of the network recevng nodes. In the case of medum voltage (MV) dstrbuton networks, these data are known not known and estmaton methods are necessary. Two methods of estmatng MV network loads are presented n the paper: The frst method nvolves dstrbuton of the total load, measured n the power supply staton, between MV/LV statons n proporton to the rated power of ther transformers. The second method assumes a random dstrbuton of the total load between MV/LV transformer statons. The paper presents the results of calculatons for the test dstrbuton network (IEEE69). (Receved: 02.02.2018, revsed: 02.03.2018)