mgr nż. Stansław Kuback dr nż. Jacek Śwdersk mgr nż. Marcn Tarasuk Kompleksowa automatyzacja montorowane sec sn kluczowym elementem poprawy nezawodnośc cągłośc dostaw energ 1. Wstęp Prawodawstwo Un Europejskej oraz dzałana regulatorów rynku energ elektrycznej w krajach europejskch stawają przed podmotam dzałającym w obszarze elektroenergetyk nowe zadana, zwązane z osągnęcem takch celów, jak: wzrost nezawodnośc cągłośc dostaw energ, wzrost efektywnośc wykorzystana energ, rozwój generacj rozproszonej z wykorzystanem energ ze źródeł odnawalnych oraz aktywna rola odborców energ w kształtowanu popytu. W osągnęcu tych celów pownno pomóc wykorzystane koncepcj sec ntelgentnych. Kluczowym elementem koncepcj sec ntelgentnych w obszarze sec dystrybucyjnej jest zapewnene sterowalnośc (automatyzacja) oraz obserwowalnośc (montorowane) sec średnego napęca (SN). Obecne funkcje zwązane z montorowanem, sterowanem gromadzenem danych są wykonywane w sec dystrybucyjnej SN w newelkm zakrese dotyczą główne punktów transformacj WN/SN (GPZ). Koncepcja sec ntelgentnych zakłada wprowadzene zdalnego sterowana montorowana do wybranych punktów w głęb sec SN oraz zautomatyzowane procesów wykonywanych dotychczas przez dyspozytora brygady pogotowa energetycznego. Do wybranych punktów sec SN należą: punkty zaslające (PZ), rozdzelne secowe (RS), złącza kablowe (ZK), rozłącznk słupowe, stacje transformatorowe SN/nn. Automatyzacja montorowane sec SN wspomoże następujące procesy funkcje: automatyzację przełączeń w sec SN bezpeczne wykorzystane stnejącej nfrastruktury secowej w czase normalnej pracy podczas lkwdacj awar, z wykorzystanem danych o aktualnym obcążenu obcążenu przed wystąpenem awar planowane rozbudowy sec na podstawe aktualnych danych obcążeń oblczane rozpływów SN optymalzację strat oblczane mocy zwarcowych regulację napęca optymalzację lokalzacj punktów podzału sec wybór mejsca przyłączena dodatkowych źródeł energ, umożlwający zmnejszene strat energ. Jednym z podstawowych celów automatyzacj montorowana sec SN jest poprawa nezawodnośc zaslana odborców energ elektrycznej. Nezawodność zaslana, rozumana jako zdolność zapewnena cągłośc dostaw, jest merzona za pomocą klku wskaźnków, takch jak: SAIDI (ang. System Average Interrupton Duraton Index) wskaźnk przecętnego systemowego czasu trwana przerwy długej (do 12 godz.) bardzo długej (do godz.), SAIFI (ang. System Average Interrupton Frequency Index) wskaźnk przecętnej systemowej częstośc przerw długch bardzo długch, MAIFI (ang. Momentary Average Interrupton Frequency Index) wskaźnk przecętnej częstośc przerw krótkch. Prawodawstwo polske zobowązuje operatora systemu dystrybucyjnego (OSD) do podana do publcznej wadomośc ww. wskaźnków [7]. W welu krajach europejskch wskaźnk te służą do kształtowana przez regulatorów rynku energ przychodów spółek dystrybucyjnych. Z punktu wdzena nezawodnośc zaslana kluczowym elementem automatyzacj sec SN jest automatyzacja przełączeń w sec SN oraz wykrywane mejsca zwarca. Powszechna nstalacja układów montorujących przepływy prądów zwarcowych z komunkacją do centrum dyspozytorskego oraz rozłącznków sterowanych zdalne w sec SN, zwązana z kompleksową automatyzacją montorowanem sec, pozwol na szybke wykryce mejsca zwarca, wydzelene uszkodzonego odcnka oraz przywrócene zaslana częśc odborców, co znacząco zmnejszy wartośc wskaźnków SAIDI SAIFI. 2. OBSERWOWALNOŚĆ sec Poprzez pojęce obserwowalnośc sec należy rozumeć montorowane sec w stopnu wystarczającym do oceny jej stanu z pozomu dyspozycj ruchu OSD. Dane pomarowe pownny docerać do systemu SCADA w czase Streszczene Artykuł porusza zagadnene kompleksowej automatyzacj montorowana sec średnego napęca (SN) jako kluczowego elementu koncepcj sec ntelgentnej (ang. Smart Grd). Omówono stan stnejący w zakrese sterowana montorowana sec SN oraz przedstawono koncepcję rozwązana dającego możlwość zdalnej, automatycznej rekonfguracj sec oraz zapewnającego pełną obserwowalność sec z pozomu systemu dyspozytorskego. Szczegółowo omówono automatyzację przełączeń w sec SN w celu wyzolowana uszkodzonego odcnka ln zaslena w energę elektryczną w chwl wystąpena awar możlwe najwększej lczby odbor- ców. Przedstawono równeż przykład dzałana takej automatyk. W drugej częśc artykułu zaprezentowano kluczową rolę funkcj szybkej lokalzacj mejsca zwarca oraz możlwośc zdalnej rekonfguracj sec SN w celu poprawy nezawodnośc zaslana (poprawy wskaźnków SAIDI, SAIFI). Pokazano równeż, jak wzrost lczby punktów wyposażonych w układy wykrywające przepływ prądów zwarcowych wraz z możlwoścą zdalnego sterowana łącznkam z systemu dyspozytorskego w sec SN może wpłynąć na zmnejszene wskaźnków SAIDI SAIFI w poszczególnych oddzałach Energa-Operator SA. 57
Stansław Kuback, ENERGA-OPERATOR SA Jacek Śwdersk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk Marcn Tarasuk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk rzeczywstym, który należy rozumeć jako czas krótszy nż czas wymaganej reakcj. Z pozomu SCADA pownny być obserwowane m.n. następujące parametry: pozomy obcążeń mocą czynną berną w węzłach sec napęca prądy fazowe stany łącznków w secach zadzałana zabezpeczeń dane dotyczące lokalzacj zwarć dane dotyczące welkośc generacj rozproszonej, stanu jednostek wytwórczych oraz prognozowana generacj rozproszonej [6]. Obserwowalność sec SN poprawa jakość oblczeń rozpływów w sec. Rzeczywste dane pomarowe z kluczowych węzłów sec SN, w powązanu z danym pomarowym uzyskanym z systemu AMI (ang. Advanced Meterng Infrastructure), pozwalają na weryfkację założeń przyjętych do oblczeń. Przyjęce do oblczeń rzeczywstych wartośc obcążeń prowadz do uzyskana bardzej dokładnych warygodnych wynków oraz ułatwa podejmowane optymalnych decyzj w zakrese planowana pracy (układ sec, planowane wyłączena), jak w zakrese procesów nwestycyjnych w sec SN. Uzyskane dane pomarowe pomagają w wyznaczenu optymalnej, z punktu wdzena mnmalzacj strat, lokalzacj punktów podzału sec (może być różny w zależnośc od pory roku czy pory dna) oraz ułatwają wybór mejsca przyłączena do sec dystrybucyjnej dodatkowych źródeł energ lub magazynów energ, umożlwający zmnejszene strat energ. Obecne obserwowalność sec SN jest realzowana poprzez montorowane prądów, napęć, mocy czynnej bernej oraz stanu łącznków w polach rozdzeln SN stacj WN/SN. Rozpływy oraz pozomy napęć w głęb sec ne są montorowane (poza nelcznym przypadkam). W secach ntelgentnych koneczne jest zdalne montorowane prądów trójfazowych po strone SN w głęb sec, w mejscach, gdze znajomość rozpływu prądów nese stotną nformację dla dyspozytora lub dla algorytmów realzowanych w systemach SCADA, zwązanych z funkcjonalnoścą sec ntelgentnych. Do mejsc takch można zalczyć stotne węzły sec SN (PZ, RS, nektóre ZK), mejsca dołączena do sec wększych źródeł energ oraz w przyszłośc stacje transformatorowe z dołączoną dużą lczbą prosumentów (w tych stacjach, gdze stneje potencjalna możlwość oddawana energ z sec nn do SN). Pomar napęca w wybranych punktach sec SN może być realzowany poprzez nezależne układy pomarowe lub przez umeszczone w stacjach transformatorowych lcznk blansujące systemu AMI. W przypadku pomaru przez lcznk blansujące pomar napęca wykonywany jest po strone nskego napęca transformatora. W celu szybkego wykrywana mejsca zwarca koneczna jest powszechna nstalacja układów wykrywających zwarca dozemne mędzyfazowe, ze zdalną komunkacją do centrum dyspozytorskego. Funkcja szybkej lokalzacj mejsca zawarca wraz z możlwoścą zdalnego dokonywana rekonfguracj sec SN jest kluczowa dla poprawy nezawodnośc zaslana (poprawy wskaźnków SAIDI, SAIFI). Funkcja wykrywana zwarca może być 58 mplementowana w nstalowanych w węzłach sec SN układach pomarowych prądów napęć lub może być realzowana w nezależne nstalowanych sygnalzatorach zwarć dozemnych mędzyfazowych. Lokalzację pomarów transmtowanych zdalne wymusza przede wszystkm topologa oraz dośwadczena eksploatacyjne rozpatrywanej sec SN. W zwązku z tym urządzena pomarowe pownny pojawać sę w mejscach wskazanych przez służby ruchowe. Natomast sygnalzatory zwarć pownny być nstalowane oblgatoryjne we wszystkch mejscach, gdze nstalowane są łącznk sterowane zdalne. Zwększane zakresu montorowana sec SN staje sę konecznoścą. Przedsęborstwa energetyczne, które podjęły dzałana w tym kerunku, sygnalzują, że przynos to stotne korzyśc [5, 6]. 3. Automatyzacja przełączeń w sec SN Możlwość szybkej rekonfguracj sec SN oraz wydzelane uszkodzonego segmentu sec jest podstawową funkcjonalnoścą sec ntelgentnych. Wydzelane uszkodzonego segmentu sec może być realzowane poprzez automatykę lokalną (reklozery), sterowane obszarowe (z pozomu GPZ) lub zdalne sterowane centralne z pozomu systemu SCADA, w centrum dyspozytorskm zarządzającym secą SN. Sterowane centralne umożlwa realzację bardzej złożonych algorytmów przełączeń oraz daje dyspozytorow wększe możlwośc szybkej nterwencj. Wadą sterowana centralnego jest koneczność stosowana rozbudowanego systemu łącznośc wrażlwość na aware w tym systeme. Osągnęce nowych celów, zwązanych z koncepcją sec ntelgentnych, będze możlwe tylko przy zastosowanu montorowana sterowana centralnego, umożlwającego mplementację złożonych funkcj sterowana analzy danych przewdzanych do realzacj w ramach koncepcj sec ntelgentnej. Zdalne sterowane łącznkam w sec SN z pozomu systemu centralnego ma za zadane wyzolować uszkodzony odcnek sec SN zapewnć zaslane w energę elektryczną możlwe najwększej lczbe odborców. Można wyróżnć trzy pozomy stopna zaawansowana automatyk realzującej take zadane: 1. sterowane ręczne przez dyspozytora 2. sterowane przez dyspozytora z propozycją sekwencj łączeń 3. automatyczne wykonane sterowana (bez udzału człoweka). Wszystke wymenone pozomy zakładają obecność układów wykrywana prądów zwarcowych w mejscach sterowana zdalnego wykorzystane tej nformacj w procese zolacj uszkodzonego odcnka sec SN. Pozom perwszy zakłada, że decyzję o mejscach kolejnośc przełączeń dokonuje dyspozytor na podstawe nformacj z układów pomarowych na temat obcążena ln przepływu prądów zwarcowych oraz własnej wedzy. Pozom drug obejmuje w stoce wykonane kompletnego systemu automatyzacj przełączeń, pozbawonego jedyne sprzężena zwrotnego, tj. nezależnego od dyspozytora wysłana sekwencj sterownczej. W chwl wykryca przez
Kompleksowa automatyzacja montorowane sec sn kluczowym elementem poprawy nezawodnośc cągłośc dostaw energ system neprawdłowośc w sec SN generowana jest propozycja sekwencj przełączeń. Decyzja, które przełączena zostaną wykonane, pozostaje w gest dyspozytora. Pozom trzec automatyk, w którym czynnośc łączenowe są wykonywane automatyczne bez udzału dyspozytora, poprzez odpowedn moduł systemu SCADA, zapewna maksymalną poprawę wskaźnków nezawodnośc zaslana pownen być docelowo wdrożony w systeme dyspozytorskm. Ze względu na to, że automatyka taka pełn nezwykle odpowedzalne funkcje, celowe jest poprzedzene wprowadzena pozomu trzecego wdrożenem pozomu drugego, z kontrolą dyspozytorską nad wykonywanym przełączenam. Koneczne jest równeż wprowadzene mechanzmu blokującego dzałane automatyk (na polecene dyspozytora) przejśce z pozomu trzecego do opsanego powyżej pozomu perwszego lub drugego. System automatycznego wyzolowana uszkodzonego odcnka sec SN pownen meć następujące cechy: autonomczność automatyka, po detekcj uszkodzena (np. zwarca) w ln SN, wystaw odpowedne ostrzeżene dla dyspozytora oraz wykona czynnośc łączenowe w sec SN, przywracając zaslane maksymalnej możlwej lczbe odborców, a następne wygeneruje dla dyspozytora raport z wykonanych czynnośc bezpeczeństwo automatyka ne może wykonać sterowana, które spowoduje zagrożene dla zdrowa życa ludz (np. pracownków pogotowa energetycznego pracujących na sec) adaptowalność każda zmana konfguracj sec, tj. wykonane przełączeń w sec na polecene dyspozytora lub w wynku zadzałana zabezpeczeń automatyk, powoduje automatyczne dostosowane parametrów automatyk do nowych warunków. Brak łącznośc z urządzenam obektowym równeż powoduje odpowedną zmanę konfguracj systemu skalowalność możlwość rozbudowy systemu, tj. dodawana kolejnych elementów, realzujących automatykę w nowych obszarach sec. Zakres nformacj nezbędnych do poprawnego dzałana takej automatyk obejmuje: nformacje o zajścu zwarca dozemnego lub mędzyfazowego, źródłem tej nformacj są sygnalzatory zwarć zanstalowane w punktach sterowana lub układy pomarowe wyposażone w algorytm wykrywana zwarca stan łącznków w sec SN (stan sec) stan łącznośc z poszczególnym łącznkam sterowanym radowo odstawene sterowana zdalnego w sterownkach obektowych aktualne dopuszczalne obcążene ln, a w uzasadnonych przypadkach poszczególnych odcnków ln nformacje o pracach prowadzonych w sec SN. Informacje te pownny być pozyskwane w ogólnośc z systemu dyspozytorskego oraz z systemów współpracujących. Przykład dzałana automatyk jest przedstawony na kolejnych rysunkach. Na rys. 1 pokazano fragment sec obejmujący dwe lne L1100 L1200, łączące trzy GPZ: GPZ1, GPZ2 GPZ3. Od poszczególnych ln odchodzą lne promenowe L1101, L1102, L1103, L1201 L1202. We wszystkch stacjach TR1,TR5 zanstalowane są rozłącznk SN Q2, Q11 Q13, Q19 oraz sygnalzatory zwarć c2, c11 c13, c19. W GPZ zanstalowane są wyłącznk SN (Q1, Q12, Q20) oraz EAZ, realzujące m.n. funkcję zabezpeczeń zwarcowych (c1, c12, c20). Stacje TR zawerają transformatory 15/0,4 kv, zaslające lokalnych odborców. Aktualny podzał sec jest realzowany przy wykorzystanu rozłącznków Q3 Q13, przy czym w ogólnośc wskazane Rys. 1. Przykładowy układ sec SN zwarce na odcnku e 59
Stansław Kuback, ENERGA-OPERATOR SA Jacek Śwdersk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk Marcn Tarasuk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk rozłącznk ne muszą być nomnalnym punktam podzału sec (wynkającym np. z kryterum najmnejszych strat). Zwarca mogą zajść na poszczególnych odcnkach ln oznaczonych od a do l. Na rys. 1 pokazano także potencjalne zwarce na odcnku lnowym, oznaczonym lterą e. Pobudzone zostały sygnalzacje zwarć c9, c11 oraz zabezpeczene c12. Po otwarcu wyłącznka Q12 w GPZ2 pozbawen zaslana zostal odborcy zaslan ze stacj TR2 TR3. W celu wyzolowana uszkodzonego odcnka sec koneczne jest otwarce rozłącznków Q7 oraz Q9. Po zamknęcu wyłącznka Q12 bez zaslana pozostaną odborcy zaslan ze stacj TR2. W zwązku z powyższym stneje koneczność zamknęca jednego z rozłącznków podzałowych Q3 lub Q13. Jako że zwarce zaszło na ln L1100, a punkt podzału tej ln znajduje sę na rozłącznku Q3, to ten rozłącznk zostane zamknęty. W szczególnych przypadkach (nebezpeczeństwo przecążena fragmentu sec) automatyka może wykonać zamknęce rozłącznka Q13 jako dzałane korzystnejsze. Układ sec po zadzałanu automatyk pokazany jest na rys. 2. Do wszystkch odborców jest dostarczane napęce. Żaden z odborców ne został pozbawony zaslana na czas dłuższy nż wynkający z wykonana ponższych czynnośc: zwłoka dzałana w przypadku zwarć przemjających (SPZ dla sec napowetrznych) wyznaczene algorytmu przełączeń wykonane sekwencj przełączeń (z uwzględnenem opóźneń w transmsj sygnałów sterowań). Czas ten ne pownen przekroczyć trzech mnut (przerwa krótka). 4. Poprawa wskaźnków nezawodnośc dostaw Wskaźnk przecętnego czasu trwana przerwy długej bardzo długej SAIDI, wyrażony w mnutach na odbor- Rys. 2. Przykładowy układ sec SN wyzolowane odcnka e 60 cę na rok, stanowący sumę loczynów czasu jej trwana lczby odborców narażonych na skutk tej przerwy w cągu roku, podzeloną przez łączną lczbę obsługwanych odborców: SAIDI r N (1) Wskaźnk przecętnej systemowej częstośc przerw długch bardzo długch SAIFI, stanowący lczbę odborców narażonych na skutk wszystkch tych przerw w cągu roku, podzeloną przez łączną lczbę obsługwanych odborców: N (2) SAIFI Zgodne z [7] wskaźnk SAIDI SAIFI ne obejmują przerw trwających krócej nż trzy mnuty. Automatyczne wykryce mejsca zwarca, wydzelene uszkodzonego odcnka oraz przywrócene zaslana częśc odborców znacząco zmnejszy wskaźnk SAIDI SAIFI. Zwększene lczby rozłącznków sterowanych zdalne, wraz z układam wykrywającym przepływ prądów zwarcowych, pozwala na wydzelane odcnków zaslających mnejszą lczbę odborców, co w przypadku wystąpena awar będze skutkowało mnejszą lczbą odborców narażonych na skutk przerwy długej. Zależność wskaźnka SAIDI od lczby punktów zdalne sterowanych w cągu zaslającym Ponżej przedstawono szacunkowe wartośc zmany wskaźnka SAIDI, w zależnośc od lczby punktów zdalne sterowanych w cągu zaslającym. Przyjęto następujące założena upraszczające:
Kompleksowa automatyzacja montorowane sec sn kluczowym elementem poprawy nezawodnośc cągłośc dostaw energ rozpatrywany jest cąg lnowy podzelony na sześć od1 r 2 N cnków z rozłącznkem podzałowym w środku cągu rn N 3 l 13 SAIDI (n 2) 0,5 ( ) 0,5 SAIDI (n 1) S każdy odcnek zasla taką samą lczbę odborców czas naprawy jest równy czasow lokalzacj wydzele(5) na uszkodzonego odcnka ln 1 rl 2 N czas lokalzacj naprawy jest tak sam bez rwzględu 13 3na n N ( 2) 0,5 ( SAIDI n ) 0,5 SAIDI (n 1) SAIDI (n 0) odcnek, w którym nastąpło zwarce prawdopodobeństwo zwarca w każdym odcnku jest jednakowe zawsze stneje możlwość zaslena zdrowych odcn- 4. SAIDI dla n 3. Czas lokalzacj wydzelena uszkoków po wydzelenu odcnka uszkodzonego dzonego odcnka skraca sę do 1/3 rl, jeden odcnek w efekce zwarca trzy odcnk cągu lnowego pomęmoże zostać zaslany już po czase krótszym nż 3 mdzy GPZ a punktem podzału pozbawone są zaslana. nuty (ne jest zalczany do przerwy długej). Czas naprawy ne ulega zmane: 1. SAIDI przy braku sterowana sygnalzacj zwarć (przed wprowadzenem automatyzacj, n 0, n lcz1 r 2 N ba łącznków sterowanych zdalne). Dwa odcnk są rn N 3 l 10 SAIDI ( n 3) SAIDI (n 0) pozbawone zaslana przez czas rl (czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnka), jeden odcnek (6) jest pozbawony zaslana przez czas rl rn (czas lokalzacj, wydzelena uszkodzonego odcnka naprawy). 5. SAIDI dla n 4. Zakłada sę, że prawdopodobeństwo wystąpena awar po każdej ze stron rozłącznka por N rl 3 N r N 4 SAIDI (n 0 ) n (3) dzałowego jest równe 0,5. Dla strony wyposażonej w dodatkowy rozłącznk sterowany zdalne czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnka jest krótszy gdze: nż 3 mnuty (ne jest zalczany do przerwy długej). r rl rn Czas naprawy ne ulega zmane: rn czas naprawy uszkodzonego odcnka rl czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnr N 8 ka 0,5 SAIDI ( n 3) SAIDI (n SAIDI (n 4) 0,5 n N lczba odborców zaslanych z pojedynczego odcnka r N 8 (7) (n 4) odborców. 0,5 n 0,5 SAIDI ( n 3) SAIDI (n 0) SAIDI lczba wszystkch 2. SAIDI dla n 1. Czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnka skraca sę do 2/3 rl, jeden odcnek może zostać zaslany już po czase 1/3 rl. Czas naprawy ne ulega zmane: 6. SAIDI dla n 5. Czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnka jest krótszy nż 3 mnuty (ne jest zalczany do przerwy długej). Czas naprawy ne ulega zmane: r N 1 SAIDI ( n 5) n SAIDI ( n 0) 2 1 4 rl 2 N rl N 8 r N 2 rn N 3 3 SAIDI ( n 1) SAIDI (n 0) 3 3 2 N 1 rl N 8 r N 2 3 SAIDI (n 0) 3 3 (4) Powyższe rozważana dotyczą tylko wskaźnka SAIDI, powązanego z awaram w secach SN. Za całkowty wskaźnk SAIDI odpowadają aware w sec WN, SN nn: SAIDI CALK SAIDInn SAIDISN SAIDIWN 3. SAIDI dla n 2. Zakłada sę, że prawdopodobeństwo wystąpena awar po każdej ze stron rozłącznka podzałowego jest równe 0,5. Dla strony wyposażonej w dodatkowy rozłącznk sterowany zdalne czas lokalzacj wydzelena uszkodzonego odcnka skraca sę do 1/3 rl, jeden odcnek może zostać zaslany już po czase krótszym nż 3 mnuty (ne jest zalczany do przerwy długej). Czas naprawy ne ulega zmane: (8) (9) gdze: SAIDICALK wskaźnk dla całego przedsęborstwa SAIDIWN część wskaźnka, za którą odpowedzalne są aware w sec WN SAIDISN część wskaźnka, za którą odpowedzalne są aware w sec SN SAIDInn część wskaźnka, za którą odpowedzalne są aware w sec nn. 61
Stansław Kuback, ENERGA-OPERATOR SA Jacek Śwdersk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk Marcn Tarasuk, Instytut Energetyk Oddzał Gdańsk Analzując dane statystyczne zawarte w [1], stwerdzono, że po przyjęcu założena upraszczającego, SAIDIWN 0 (brak danych statystycznych pozwalających oszacować wpływ awar w secach WN na wskaźnk całkowty), można oszacować udzał wskaźnka SAIDInn SAIDISN w całym wskaźnku na podstawe lośc nedostarczonej energ z powodu awar w secach nn SN. Poneważ automatyzacja sec SN ne będze mała wpływu lub będze on znkomy na występowane awar w secach nn, wskaźnk SAIDInn można wyrazć w oparcu o wskaźnk SAIDICALK0 (wskaźnk dla n 0 tj. przed procesem automatyzacj): SAIDInn m SAIDICALK0 (10) gdze: m współczynnk oblczony na podstawe danych z [1] waga, określająca wpływ awar w sec nn na końcową wartość współczynnka SAIDICALK. Ponadto przyjęto założene, że wskaźnk SAIDISN dla całego przedsęborstwa będze zblżony do wskaźnka oblczonego powyżej dla hpotetycznego cągu lnowego SAIDISN(n), przy czym Rys. 3. Procentowa zmana SAIDI w zależnośc od lczby łącznków zdalne sterowanych w cągu zaslającym SN cowane stopna zmnejszena tego wskaźnka pomędzy oddzałam wynka z szacowanego na podstawe statystyk [1] udzału w SAIDI awar w sec nn (od 12% Olsztyn do 59% Toruń). Gdy wpływ awar po strone sec nn na współczynnk SAIDI jest wększy, możlwość poprawy tego wskaźnka poprzez dzałana w sec SN będze odpowedno mnejsza. Kolejnym wnoskem z przeprowadzonej analzy jest (11) fakt, że wraz ze wzrostem lczby punktów zdalne stesaidisn (n) wn (1 m) SAIDICALK0 rowanych w cągu (cztery węcej) przyrost osąganej gdze: poprawy współczynnka SAIDI maleje (rys. 3). Wnosek wn 1, 2/3, 13/, 10/, 8/, 1/4 dla n 0, 1, 2, 3, 4, ten potwerdzają analzy wykonane przez zespół z frmy 5. Zatem ostateczne Semens AG [2], w których stwerdza sę, że znaczne zmnejszene współczynnka SAIDI osąga sę już przy ok. 20-proc. udzale punktów sterowanych w ogólnej lczbe SAIDICALK SAIDICALK(n) m SAIDICALK0 wn (1 m) SAIDICALK0 punktów w cągu lnowym. m SAIDICALK0 wn (1 m) SAIDICALK0 (12) Dla poszczególnych oddzałów Energa-Operator SA (EOP) wykonano oblczena wskaźnka SAIDICALK dla n 1, 2, 3, 4, 5, tj. po wprowadzenu automatyzacj sec SN. W tab. 1 zawarto wyznaczone wartośc współczynnka m dla poszczególnych oddzałów. Na rys. 3 pokazano przewdywaną zmanę procentową wskaźnka SAIDI (w odnesenu do SAIDI dla n 0) z podzałem na poszczególne oddzały EOP dla różnej lczby punktów zdalne sterowanych, przypadających średno na jeden cąg zaslający SN. Przeprowadzone oblczena wskazują, że zwększając lczbę łącznków sterowanych w cągu lnowym, osąga sę poprawę wskaźnka SAIDI. Wprowadzając w każdym z cągów średno cztery punkty sterowane, można osągnąć zmnejszene tego wskaźnka o prawe 50%. Zróżn- Zależność wskaźnka SAIFI od lczby punktów sterowanych w cągu zaslającym Ponżej przedstawono szacunkowe wartośc zmany wskaźnka SAIFI, w zależnośc od lczby punktów zdalne sterowanych w cągu zaslającym. Przyjęto take same założena jak w szacowanu wskaźnka SAIDI oraz przeprowadzono dentyczny tok rozumowana. Analzując zawarte w [1] dane statystyczne, stwerdzono, że na ch podstawe ne można oszacować dokładne wag udzału SAIFInn w SAIFICALK. Do oblczeń przyjęto węc współczynnk m, oblczony w trakce wyznaczana wskaźnka SAIDI. W wynku przeprowadzonych szacunków uzyskano: SAIFICALK (n) m SAIFICALK0 kn (1 m) SAIFICALK0 (13) Tab. 1. Wartość współczynnka m dla poszczególnych oddzałów EOP 62 Gdańsk Elbląg Kalsz Koszaln Olsztyn Płock Słupsk Toruń 0,18 0,38 0,15 0,25 0,12 0,54 0,40 0,59
Kompleksowa automatyzacja montorowane sec sn kluczowym elementem poprawy nezawodnośc cągłośc dostaw energ gdze kn 1, 1, 5/6, 2/3, 1/2, 1/3 dla n 0, 1, 2, 3, 4, 5. Wykonano oblczena wskaźnka SAIFICALK dla n 1, 2, 3, 4, 5, tj. po wprowadzenu automatyzacj sec SN. Na rys. 4 pokazano przewdywaną zmanę procentową wskaźnka SAIFI (w odnesenu do SAIFI dla n 0), z podzałem na poszczególne oddzały EOP dla różnej lczby Zmnejszene tego wskaźnka o połowę obecnej wartośc będze możlwe w przypadku zastosowana pęcu punktówach sterowanych w cągu zaslającym. Zróżncowane stopna zmnejszena tego wskaźnka pomędzy oddzałam, podobne jak dla wskaźnka SAIDI, wynka z szacowanego na podstawe statystyk udzału w SAIFI awar w sec nn. Kolejnym wnoskem z tej analzy jest fakt, że przyrost osąganej poprawy współczynnka SAIFI jest proporcjonalny do lczby punktów zdalne sterowanych w cągu zaslającym w zakrese n 1,, 5 (rys. 4). 5. Podsumowane Rys. 4. Zmana SAIFI w zależnośc od lczby łącznków zdalne sterowanych w cągu zaslającym punktów zdalne sterowanych, przypadających średno na jeden cąg zaslający SN. Przeprowadzone oblczena wskazują na to, że zwększając lczbę łącznków zdalne sterowanych w cągu zaslającym, osąga sę poprawę wskaźnka SAIFI. Wprowadzając w każdym z cągów trzy punkty sterowane, można osągnąć zmnejszene tego wskaźnka o ok. 20%. Dystans, jak dzel OSD w kraju od frm w krajach UE, jeśl chodz o nezawodność dostaw merzoną np. współczynnkem SAIDI, jest klkukrotny. W Polsce współczynnk SAIDI wynos ok. 300 mn/rok, a w krajach UE ponżej 60 mn/rok. Automatyzacja sec SN może stać sę w nadchodzących latach jednym z ważnejszych wyzwań, przed którym staną operatorzy sec dystrybucyjnych w kraju. Podstawowym czynnkem sprawczym będze wprowadzene przez regulatora bodźców fnansowych, skłanających operatorów do poprawy jakośc zaslana. Wszystke automatyzowane punkty sec SN pownny być objęte zdalnym sterowanem oraz stwarzać możlwość wykryca sygnalzacj prądu zwarcowego. W nektórych lokalzacjach wskazane jest nstalowane bardzej rozbudowanych układów, obejmujących pomary prądów, mocy oraz napęć. Ponadto znaczącą lczbę stacj wnętrzowych (ok. 90% wszystkch stacj) należy wyposażyć w układy wykrywana zwarć przesyłu nformacj do centrum dyspozytorskego. Bblografa 1. Sprawozdane o stane urządzeń elektrycznych G-10.5 za rok 2010 dla Energa-Operator SA. 2. Schroedel O. wsp., Dstrbuton Automaton Soluton Impact on System Avalablty n Dstrbuton Networks, 21 Konferencja Electrcty Dstrbuton CIRED, Referat nr 1117, Frakfurt, 6 9 czerwca 2011. 3. Bachorek W. wsp., Dynamczna rekonfguracja sec SN, V Konferencja: Straty energ w secach elektroenergetycznych, Kołobrzeg, czerwec 2011. 4. Northcote-Green J., Klgsten J., Frohlch-Terpstra S., Transformaton of Energy Networks: Intal Results from Intensfed MV and LV Montorng, 21 Konferencja Electrcty Dstrbuton CIRED, Referat nr 0792, Frankfurt, 6 9 czerwca 2011. 5. Pulce M., Vdal E., Impact of Telesupervson n Substatons MV/LV, 21 Konferencja Electrcty Dstrbuton CIRED, Referat nr 05, Frankfurt, 6 9 czerwca 2011. 6. Valtorta G., d Marno E., d Orazo L., de Banch G., Corgolu R., Msest I., Functonal Specfcaton of DSO SCADA System to Montor and Control Actve Grds, 21 Konferencja Electrcty Dstrbuton CIRED, Referat nr 1159, Frankfurt, 6 9 czerwca 2011. 7. Rozporządzene Mnstra Gospodark z dna 4 maja 2007 r. w sprawe szczegółowych warunków funkcjonowana systemu elektroenergetycznego ze zmanam z dna 21 serpna 2008 r., Rozdzał 10, 40. 63