Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

19
Prof.dr.ing.Adrian BADEA-Presedintele Sectiei Stiinte Tehnice AOSR Prof.dr.ing. Ion CHIUTA -Membru titular AOSR Drd.Ing.Adrian Valciu-CN Transelectrica Student George Paun-UPB-Energetica

description

Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice. Prof.dr.ing.Adrian BADEA-Presedintele Sectiei Stiinte Tehnice  AOSR Prof.dr.ing. Ion CHIUTA -Membru titular AOSR Drd.Ing.Adrian Valciu-CN Transelectrica Student George Paun-UPB-Energetica. 1. Definitii. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

Page 1: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

Prof.dr.ing.Adrian BADEA-Presedintele Sectiei Stiinte Tehnice  AOSRProf.dr.ing. Ion CHIUTA -Membru titular AOSRDrd.Ing.Adrian Valciu-CN TranselectricaStudent George Paun-UPB-Energetica

Page 2: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

1. Definitii

Starea normala a sistemului - se caracterizeaza prin concordanta dintre cerintele ca frecventa si tensiunile sa

fie in limitele operationale.

Starea normala de alerta a sistemului – se caracterizeaza prin necesitatea ca centralele electrice sa fie restructurate rapid

Starea de alerta a sistemului necesita o interventie rapida

Starea critica in conditii inacceptabile ale puterilor, tensiunilor, frecventei, sarcinii

Page 3: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

2. Categorii de perturbatii in sistem

Deficitul brusc al puterii generate sau echivalentul acestuia prin pierderea unei interconexiuni 

Deficitul brusc al sarcinii sau echivalentul acesteia prin pierderea exportului

Deficitul brusc al transmisiei, cu sau fara fractionarea sistemului

Page 4: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

3. Efectul pierderii bruste a puterii generateContingenta Rezultat posibil Actiuni retinute (in ordinea

preferintei)Timpul necesar implementarii

actiunii

A.Pierederea brusca a puterii generate (sau a importului din alta parte)

Sistemul frecventei cade (1)

Cresterea puterii generateReducerea cererii

0,1 s pana la s0,1 s pana la s

Transmisie supraincarcata (2) Creste generareaReconfigurarea retelei

Reducerea cererii

s pana la minute

Instabilitate tranzitorie (3) Creste generareaReconfigurarea retelei

Reducerea cererii

milisecunde

Oscilatii ale sistemului (4) Creste generareaReconfigurarea retelei

Reducerea cererii

s pana la minute

Sistemul tensiunii cade (5) Creste generareaReconfigurarea retelei

Reducerea cererii

milisec/s pana la minute

Contingente Efecte secundare posibile

A1 Insuficienta sarcina deconectata; frecventa continua sa coboare si sistemul se prabuseste.Sarcina in exces deconectata, oscilatii de frecventa, pierdere cumulativa a sursei, sistemul in colaps.

A2 Iesire din functiune secventiala a circuitelor supraincarcate, posibila functionare necontrolata a sistemului cu oscilatii, posibil mari in sectiuni separate.

A3 Oscilatii ale sistemului si deconectarea unor circuite

A4 Apar oscilatii si deconectari de circuite, fractionari necontrolate cu oscilatii in sectiuni separate.

A5 Prabusiri de tensiuni, cumulative, deconectari de circuite, excitatia generatorului atinge limita si se poate ajunge la instabilitate

Page 5: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

4. Efectul pierderii bruste a sarciniiContingenta Rezultat posibil Actiuni retinute (in ordinea

preferintei)Timpul necesar

implementarii actiunii

B.Pierderea brusca a sarcinii (sau a exportului pentru alta parte a sistemului)

Frecventa creste (1) Reducerea puterii generate 0,1 s pana la s

Tensiunea sistemului creste (2)

Reducerea incarcarii cu putere reactiva a surselor

0,1 s pana la s sau minute

Transmisie supraincarcata (3) Reducerea puterii generateConfigurarea retelei

s pana la minute

Instabilitate tranzitorie (4) Reducerea puterii generateConfigurarea retelei

milisecunde

Sistemul oscileaza (5) Reducerea puterii generate s pana la minute

Contingente Efecte posibile secundare

B1 Regulatoarele de viteza, regimurile de iesire din functiune cumulativa a generatoarelor fac posibila caderea intregului sistem

B2 Tensiunea creste fara sa se opreasca; este posibil colapsul sistemului;

B3 Iesirea din functiune secventiala duce la fractionarea necontrolata a sistemului in sectiuni separate

B4 Oscilatii ale sistemului si deconectarea unor circuite, putand conduce la fractionarea necontrolata cu oscilatii in sectiuni separate

Page 6: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

5. Efectul pierderii bruste a caii de transmisieContingenta Rezultat posibil Actiuni retinute (in ordinea

preferintei)Timpul necesar

implementarii actiunii

C.Pierderea brusca a caii de transmisie (fara fragmentarea sistemului)

Transmisie supraincarcata (congestia) (1)

Reconfigurarea retelei; Ajustarea puterii generate si a cererii

s pana la minute

Instabilitate tranzitorie (2) Reconfigurarea retelei; Ajustarea puterii generate si a cererii

milisecunde

Oscilatiile sistemului (3) Reconfigurarea retelei; Ajustarea puterii generate si a cererii

s pana la minute

Prabusirea tensiunii (4) Reconfigurarea retelei; Ajustarea puterii generate, active sau reactive; Ajustarea puterii

generate si a cererii

s pana la minute

Contingente Efecte posibile secundare

C1 Intreruperea secventiala a cailor cu congestie, ducand pana la separarea sistemului

C2 Sistemul oscileaza si se intrerup circuitele, putandu-se ajunge la sectiuni separate;

C3 Oscilatiile se amplifica cu fractionarea posibila in sectiuni separate

C4 Apar caderi ale tensiunii, cresc curentii, sistemul automat de excitatie ajunge la limita, se poate ajunge la instabilitate

Page 7: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

6. Partea de calcul si cea logica in EMS si SCADA6.1 Partea de calcul in EMS si SCADA

Partea de calcul Frecventa de calcul

Controlul frecventei Intre 2 si 10 secunde

Controlul automat al puterii generate Intre 2 si 10 secunde

Estimarea starii Aproximativ din 30 in 30 minute

Repartizarea economica a puterii 15 la 30 minute

Controlul Q/U 15 la 30 minute

Analiza contingentelor Intre 15 si 60 minute

Analiza scurtcircuitelor Intre 15 si 60 minute

Prognoza sarcinii La 5 min. sau de cateva ori pe zi pentru coordonarea G.S., zilnic, saptamanal, lunar, anual, pentru alte scopuri

Analiza securitatii dinamice La cerere

Circulatia puterilor on-line La fiecare 30 min.; la cerere

Circulatia optima a puterilor La cerere

Conectarea GS De la saptamanal la cateva ori pe zi

Programul de generare De la saptamanal la zilnic

Programul de generare hidro De la anual la saptamanal, la zilnic, depinzand de tipul hidrocentralei

Programul mentenantei centralelor Anual sau mai repede, dupa termenul rezervei

Page 8: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

6.2 Partea logica in EMS si SCADA

Partea logica Frecventa

Procesul de alarma In caz de nou tip de alarma

Comutatii pentru mentenanta si scopuri de constructie Cand se opreste programul

Comutatii pentru restabilirea sistemului dupa perturbatii In masura in care sunt dictate de incidente

Comutatii pentru coordonarea cererii cu schimbarea generarii

Atunci cand schimbarea o cere

Page 9: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

7. Canale de comunicatii folosite

Comunicatii de inalte frecventeLegaturi radio – fixa in jurul a 100 MHz Statii radio fix – mobile si mobile – mobile (70 -165 MHz)Legaturi prin fibra opticaRetele de comunicatii publiceCabluri pilot

Page 10: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

8. Factori care definesc severitatea unei perturbatii

Pierderea de putere generataRestabilirea puterii generatePierderea puterii transmisePierderea de sarcinaPierderea compensarii puterii reactivePierderea interconexiunii cu sistemele

externe

Page 11: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

9. Pentru finalizarea stategiilor de restabilire – intrebari

Exista o prioritate privind restabilirea starii sistemului sau a sarcinii?

Se reface un circuit care reconstrueste reteaua sau un circuit care alimenteaza un consumator?

Sunt posibile avarii in timpul perioadei restabilirii?

Daca repun in paralel doua sisteme, sunt importante problemele de frecventa si tensiune?

Page 12: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

10. Strategia de restabilire a unui sistem izolatDeterminarea frecventei, tendintei de evolutie, a

limitelor tensiunii, depasirii si tendinte de evolutieFrecventa se restabileste in limite operationaleActiuni urgente (necesare 15 – 30 min) pentru: - Restabilirea sarcinii pentru unitati nucleare pentru a

prevenii otravirea acestora - Restabilirea sarcinii pentru unitatile termo mari

pentru extindereRiscuri pentru prevenirea eventualelor deteriorari a

situatieiRestabilirea tensiunii in limitele operationaleSe ajusteaza generarea si cerea:

- Stabilirea sarcinii pentru unitatile termo mari- Se reduc supraincarcarile in limitele stabilitatii tranzitorii

Se restabileste sarcina, puterea generata, capacitatea de transport, tinand seama de prioritati

Page 13: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

11. Verificarea sistemului de securitate in timpul procesului de restabilire

12. Situatia repunerii in functiune a unei zone izolate

Balanta generare – cerereDaune de incarcare a puterii nominaleBalanta puterii reactive

Page 14: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

13. Strategia de restabilire a intregului sistem

Refacerea sistemului de transport

14.Probleme care apar in timpul restabilirii

15. Analiza, simularea si modelarea

Page 15: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

16.Conducerea operativa a sistemului

16.1. Programarea operativaScheme de functionareGrupurile dispecerabileRezerva de putereFrecventaProgramarea tensiunilorSisteme de protectieSisteme de automatizari

Page 16: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

16.2. Comanda operativaParametrii caracteristici ai regimului de functionareEnergiile schimbate pe liniile de interconexiune si in

punctele de racordare la reteaua de transportConfiguratia retelei de transportStarea echipamentelor din circuitele primare si

secundareGradul de asigurare a serviciilor de sistem

tehnologiceDepasirea limitelor admisibile ale unor parametrii de

functionareEvenimentele care au avut loc in sistem sau care s-ar

produceOperatorul de sistem va actiona conform planului de

restabilire ca urmare a unor perturbatii majore urmate de ramanerea partial sau totala fara tensiune

16.3 Secventa de calcul pentru determinarea tranferului intre sisteme

Page 17: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

17. Serviciile de sistemEnergia activa (reglarea frecventei, reglarea variatiilor

de putere, compunerea pierderilor)Energia reactiva (reglarea tensiunii, compunerea puterii

reactive)Rezerva de putereManagementul sistemului (siguranta si coordonare)Controlul putere – frecventa - Sistemul de reglare automata a vitezei – reglare

primaraReglarea secundara prin controlul puterii de schimbRepartitia optima a puterii activeSistemul de reglare automata a excitatiei generatoarelor

sincrone- Rezerva de putere activa si reactiva- Rezerva de reglaj primar- Rezerva de reglaj secundar frecventa putere- Rezerva turnanta- Rezerva tertiala si rezerva minut

Page 18: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

18. Interconectarea sistemelor

Riscuri tehniceRiscuri referitoare la gestiunea economicaRiscuri organizatoriceRiscuri de verificare a capacitatii sistemului

de a functiona interconectatArhitectura sistemului informatic integrat

Page 19: Managementul infrastructurii critice a sistemelor electroenergetice

19. Riscul

Riscul este hazardul la care suntem expusi datorita incertitudinilor

Robustetea este probabilitatea ca o decizie sa nu fie regretata; este probabilitatea ca o decizie sa se realizeze

Expunerea este masura pierderii pentru o materializare nefolosibila a incertitudinilor

Regretul este diferenta intre expunere (pierderea) pentru o situatie data si cea mai favorabila situatie

Abaterea standard- Riscul capacitatii de transport- Optiuni – privind problema surselor- Contractele si instrumentele financiare