Prehodni pojavi v EESpredavanja: izr. prof. dr. Boštjan Polajžervaje: Marcel Topler

Učni cilj: spoznati metode za načrtovanje, analizo in vrednotenje sistemov vodenja EES.

1

Vsebina:

Predavanja (30 ur):

Splošne značilnosti vodenja EES: normalno obratovanje, motena stanja in havarije.

Stabilnost EES: kotna, frekvenčna in napetostna stabilnost (majhne in velike motnje).

Splošne lastnosti opreme: sinhronskistroj in vzbujalni sistemi, turbine in turbinski regulatorji.

Regulacija delovne moči in frekvence, regulacija napetosti in jalove moči.

2

Vaje sem./lab. (15/15 ur):

Uporaba programskih orodij SINCAL/ PSS-NETOMAC in MATLAB/SIMULINK.

Pričakovano predznanje: osnovno znanje matematike, fizike, elektrotehnike in regulacij.

Gradiva:• D. Dolinar, B. Polajžer: Dinamika EES, skripta, FERI, Maribor 2010• R Mihalič: Stabilnost in dinamični pojavi v EES, Ljubljana, 2013• Dodatno na povezavi: https://ime.feri.um.si/vodenje-elektromehanskih-sistemov/studenti/gradiva

Obveznosti in preverjanje:

Preverjanje znanja (delež ocene):

zagovor vaj (50%),

ustni zagovor (50%).

3

Obveznosti:

sodelovanje na predavanjih,

prisotnost na vajah (>80%),

poročilo o vajah.

Proizvodnja el. energije(ELEKTRARNE) SREDNJA NAPETOST

Prenos el. energije (DALJNOVODI; RAZDELILNE in/aliTRASNFOMATORSKE POSTAJE - RTP) VISOKA NAPETOST (400kV, 220kV in 110kV)

Distribucija oz. razdeljevanje el. energije SREDNJA in NIZKA NAPETOST

4

Delitev EES – proizvodnja, prenos, distribucija

Proizvodnja el. energije(ELEKTRARNE) SREDNJA NAPETOST

Prenos el. energije (DALJNOVODI; RAZDELILNE in/aliTRASNFOMATORSKE POSTAJE - RTP) VISOKA NAPETOST (400kV, 220kV in 110kV)

Distribucija oz. razdeljevanje el. energije SREDNJA in NIZKA NAPETOST

5

Delitev EES – proizvodnja, prenos, distribucija

Proizvodnja el. energije(ELEKTRARNE) SREDNJA NAPETOST

Prenos el. energije (DALJNOVODI; RAZDELILNE in/aliTRASNFOMATORSKE POSTAJE - RTP) VISOKA NAPETOST (400kV, 220kV in 110kV)

Distribucija oz. razdeljevanje el. energije SREDNJA in NIZKA NAPETOST

6

Delitev EES – proizvodnja, prenos, distribucija

Delitev EES – primarni in sekundarni sistem

iL(t)

uL(t)

PRIMARNI SISTEM omogoča pretok energije (generatorji, odklopniki, transformatorji, daljnovodi)

merilnitransformatorji

SEKUNDARNI SISTEM skrbi zameritve, avtomatiko, vodenje, zaščito

Stanja EES

8

NS

MSHS

HAVARIJSKO STANJEPodročje delovanja zaščite.

NORMALNO STANJEPodročje delovanja

lokalne avtomatike in vodenja sistema.

Preprečimo delovanje zaščite!

MOTENO STANJE Napačno ukrepanje v

je najpogostejši razlog za razpad sistema !

→ DELOVANJE ZAŠČITE MORA BITI ZAKASNJENO

Primer razpada EES v Evropi

9

NEMČIJA, 4. 11., 2006:Načrtovan izklop DV → prekomerna proizvodnja vetrnic na severu Nemčije → transport energije proti jugu → preobremenitev na drugih DV →kaskadni izklopi → razpad sistema na tri nepovezane podsisteme z različno frekvenco (f<< → delovanje primarne regulacije npr. NEK→70MW,

aktivacija rezervnih virov, izklopi porabnikov,…) →20min normalna frekvenca → 38min ponovna sinhronizacija → 2uri normalno stanje

Analiza obratovalnih stanj EES

10

OČITNA INTERDISIPLINARNOST ZAHTEVA POZNAVANJE: obratovanja EES v ustaljenih stanjih in ob prehodnih pojavih merilnetehnike in obdelave signalov računalniških tehnologij informatike in

komunikacij računalniškega načrtovanja,...

Stacionarna stanja Prehodna stanja

Sistemi lineranih ali nelineranih algebrajskih enačb

Sistemi linearnih ali nelinearnih diferencialnih enačb

• pretoki moči,• sim. ali nesimetrični kratki stiki,• dimenzioniranje primarne opreme,• ...

• regulacija in vodenje,• stabilnost,• signalna analiza,• zaščita,• ...