E FO

T HEP d.d.ElektrotehniElektrotehniččki fakultetki fakultetOsijekOsijek

Pouzdanost elektroenergetskog sustava Hrvatske za planirani period izgradnje novih proizvodnih i

prijenosnih kapaciteta

Prof.dr.sc. Srete Nikolovski dipl.inž.Mr.sc. Goran Slipac dipl.inž.

Predrag Marić dipl.inž.

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.ElektrotehniElektrotehniččki fakultetki fakultetOsijekOsijek

1. Uvod2. Opis hrvatskog elektroenergetskog sustava3. Proračun pouzdanosti 4. Model opterećenja , modela zastoja

generatora, model sabirnica i polja5. Pokazatelji pouzdanosti sustava6. Rezultati proračuna pouzdanosti7. Zaključak

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.EES Hrvatske – kratak opis

- Hrvatski elektroenergetski sustav (EES) čine proizvodni objekti i postrojenja, prijenosna, distribucijska mreža i potrošači električne energije na području Republike Hrvatske. Radi sigurne i kvalitetne opskrbe kupaca električnom energijom i razmjene električne energije, hrvatski EES povezan je s EES-ima susjednih država i ostalim u sustav članica UCTE-a

- Kupci u Hrvatskoj opskrbljuju se el. energijom iz elektrana na području Hrvatske, iz elektrana izgrađenih za hrvatske potrošače u susjednim državama i nabavom električne energije iz inozemstva.

- Zbog svojstvenog zemljopisnog položaja i rasporeda proizvodnih objekata, u većem dijelu godine električna energija prenosi se s juga na sjever i obrnuto, te sa sjevera prema istoku.

- Puštanjem u rad novoizgrađene transformatorske stanice 400/220/110 kV Žerjavinec i obnovljene TS 400/110 kV Ernestinovo značajno se povećala energetska moć i pouzdanost rada hrvatskog EES-a, posebice u njegovom sjeverozapadnom i istočnom dijelu.

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.EES Hrvatske – kratak opis

- Prijenosnu mrežu sačinjavaju vodovi 400, 220 i 110 kV ukupne duljine 6962km i 144 prijenosne transformatorske stanice

- U pogonu je i 24 346 srednjenaponskih i niskonaponskih stanica

Elektroenergetska bilanca(MWh)

6911

4357

2714

3647

Termoelektrane

Hidroelektrane

NE Krško

Uvoz

Instalirana snaga (MW)

1963

1914

338Hidroelektrane

Termoelekrane

Nuklearnaelektrana

Opći podaci o proizvodnji i elektroenergetskoj bilanci EES-a Hrvatske

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanosti Ulazni podaci

Model opterećenja-Svaki potrošački čvor modeliran je s 12 mjesečnih vršnih vrijednosti opterećenja pomoću apsolutne aproksimacije-Aproksimacija godišnjeg dijagrama s dnevnim ili satnim vršnim opterećenjimanije potrebna jer se time značajno ne utječe na točnost proračuna

Primjer aproksimiranog godišnjeg dijagrama opterećenja za potrošački čvor 35 kV na TS 110/35 kV Osijek

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanostiUlazni podaci

- Razmjena na interkonekcijskim vodovima 400 kV, 220 kV i 110 kV za 2007.godinu na mjesečnoj razini izmjerenih energija (ulaz i izlaz energije)

Primjer razmjene energije na 400 kV vodu Ernestinovo- S. Mitrovica

Proračunom se vrše OPF- optimalni tokovi snaga, u slučaju nastanka zastoja, algoritam simulira niz mjera koje stoje na raspolaganju dispečerima radi stabilizacije stanja (preraspodjela proizvodnje, rasterećenja, kompenzacija….).

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanosti Ulazni podaci

Model zastoja dalekovoda, transformatora, generatora, polja i sabirnica- Markovljev model komponente s dva stanja :

ispravno stanje

1stanje kvara

2λ

µ

1- stanje komponente u pogonu (ispravno)

2 - stanje nespremnosti komponente za pogon (kvar)

λ - intenzitet kvara komponente

µ - intenzitet popravka komponente

- Svi podaci potrebni za kreiranje modela iz “Statistika pogonskih događaja”za razdoblje od 10 godina

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.EES Hrvatske

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.

Hidroelektrana Snaga(MW)

Mogućaproizvodnja

(GWh)

Investicijemilijuna EUR

Planiranopuštanje

u radHE Lešće 42 94 67,2 2010.

Tablica II Nove hidroelektrane planiran u 2010

Tablica I Nove termoelektrane do 2014.

Energetska sigurnost i kritiEnergetska sigurnost i kritiččna na infrastruktura 29.10.2008 Zagrebinfrastruktura 29.10.2008 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanosti Sustavni pokazatelji

SAIFI [1/god] – prosječan godišnji broj prekida u EE sustavu

SAIDI [min/god] – prosječno godišnje trajanje prekida u EE sustavu

CAIDI [h] – prosječno godišnje trajanje jednog prekida potrošača

ASAI [%] – neraspoloživost EE sustava

F [1/god] – Godišnja učestalost prekida potrošača

T [h] – Prosječno godišnje trajanje jednog prekida

Q [min/god ili h/god] – Neraspoloživost opskrbe potrošača

P [MW/god] – Ukupna godišnja neisporučena snaga

W [MWh/god] – Ukupna godišnja neisporučena el. energija

C [EUR/god ili kn/god] – Ukupni godišnja troškovi neisporučene energije

E [%] – energetski indeks pouzdanosti gdje je W ukupna

godišnja neisporučena energija, a Wuk ukupna godišnja isporučena energija

1uk

WE W= −

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.

Slučaj 1 – Mreža 2007. s postojećom interkonekcijom

Slučaj 2 – Mreža 2007. s postojećom interkonekcijom i uključenim 400 kV vodom Ernestinovo-Pecs

Slučaj 3 – Mreža s postojećom interkonekcijom i vodom 400 kV Ernestinovo -Pecs + istosmjeni kabel 400sa Italijom

Slučaj 4 – Mreža 2012. sa interkonekcijom i bez ulaganje u nove proizvodne kapacitete

Slučaj 5 – Mreža 2012. s interkonekcijom i + 400 kV vod Ernestinovo - Pecs i izgrađenim blokom TE-TO Zagreb 100 MW

Slučaj 6 – Mreža 2014 s interkonekcijom i bez ulaganje u nove proizvodne kapacitete

Slučaj 7 – Mreža 2014 s interkonekcijom i sa svim planiranim vodovima i elektranama

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanosti NEPLAN - software

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

SAIFI SAIDI CAIDI WR.br Potrošački pokazatelji

(1/god) (min/god) (h) (MWh/god)

1 Mreža s postojećom interkonekcijom 2007 5.75 862.32 2.49 61645.47

2Mreža s postojećom interkonekcijomi uključenim 400 kV vodom Ernestinovo -Pecs

6.28 823.62 2.18 58414.09

3Mreža s postojećom interkonekcijom + 400 kV vod Ernestinovo - Pecs + 400 kV DC veza sa Italijom

4.22 887.07 3.50 134 208.63

4 Mreža 2012 s interkonekcijom bez ulaganja u nove proizvodne kapacitete 6.84 1,397.81 3.40 540833.27

5Mreža 2012 s interkonekcijom i vodom 400 kV vod Ernestinovo - Pecs i izgrađenim blokom TE-TO Zagreb 100 MW

7.51 944.17 2.09 315421.90

6 Mreža 2014 s interkonekcijom i bez ulaganje u nove proizvodne kapacitete 7.03 1303.519 3.09 701832.59

7 Mreža 2014 s interkonekcijom i s svim planiranim vodovima i elektranama 5.62 490.52 1.45 266150.51

E FO

T HEP d.d.Proračun pouzdanosti NEPLAN - software

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

pokazatelj SAIFI (1/god)slučaj 1

slučaj 2

slučaj 3

slučaj 4

slučaj 6

slučaj 70.00

500.00

1,000.00

1,500.00

pokazatelj SAIDI (min/god) slučaj 1

slučaj 2

slučaj 3

slučaj 4

slučaj 5

slučaj 6

sluačaj 7

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

pokazatelj CAIDI (h)slučaj 1

slučaj 2

slučaj 3

slučaj 4

slučaj 5

slučaj 6

slučaj 70.00E+00

2.00E+05

4.00E+05

6.00E+05

pokazatelj W (MWh/god)Slučaj 1

Slučaj 2

Slučaj 3

Slučaj 4

Slučaj 5

Slučaj 6

Slučaj 7

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.

- Bez investiranja u nove proizvodne objekte do 2015. godine, s postojećim interkonekcijama, te stopom rasta 3.5%, ukupna bi potrošnja dosegla oko 21.540,00 GWh.

- Ovakvo stanje bi bilo nedopustivo i veoma bi oslabilo EES Hrvatske, te dovelo do narušavanja sigurnosti normalne opskrbe el. energijom

- Analizom tokova snaga za ovaj slučaj se pokazalo i da bi veći dio vodova u HEP OPS na 110 kV razini bio preopterećen

- Utjecaj istosmjerene inrekonekcije s Italijom bitno ne povećava pouzdanost EES- Hrvatske a većina energije dolazi iz BIH, pa je upitan interes Hrvatske u izgradnju DC veze s Italijom

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.Usporedba rezultata sazemljama EU

Slika 6. Usporedba pokazatelja CAIFI Hrvatske sa zemljama EU

Slika 7. Usporedba pokazatelja CAIDI Hrvatske s zemljama EU

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb

E FO

T HEP d.d.ZAKLJUČAK

- Prema broju prekida po potrošaču i trajanju prekida po potrošaču godišnje sadašnji EES Hrvatske je pozicioniran približno u sredini ljestvice zemalja EU

- Uz stope rasta 3.5 % koja je optimistična i za 2015. godine s novim dvosistemskim 400 kV vodovima Ernestinovo–Pecs i 400 kV DC kabelom prema Italiji, te novim proizvodnim kapacitetima

TE-TO Zagreb 100 MW, TE Sisak 230 MW,

TE Slavonija od 400 MW,

TE Dalmacija 400 MW ,

TE Plomin 500 MW

znatno se poboljšavaju vrijednosti pokazatelja pouzdanosti EES Hrvatske na strani potrošnje i proizvodnje

- Naprotiv, porast potrošnje el. energije uz god. stopu 3.5% bez ulaganja u nove proizvodne kapacitete i vodove rezultiralo bi preopterećenjem brojnih prijenosnih vodova 110 kV do 2015. godine i bitnim narušavanjem sigurnosti i raspoloživost EES-a Hrvatske

CIGRE CIGRE -- HAZU Okrugli stolHAZU Okrugli stol3030..0303.20.20110 Zagreb0 Zagreb