energia ellátó rendszerek kidolgozás

37
2. ENERGIA ELLÁTÓ RENDSZEREK  2.1 A villamos energia átvitel és elosztás alapeszközei   Dr. Kádár Péter PhD Hőerőművek, kondenzációs erőművek, hatásfokok. Nyílt és zárt ciklusú erőművek, a kogenerác ió elve és nagyságrendjei.  Hőerőművek  A hőerőművek tüzelőanyaga lehet:  • Szén, energetikai barnaszén: fűtőértéke 6000 ...6500 kl/kg.  • Olaj, (vagy olaj származék) (pakura, goudron), amelyek futo értéke 40000 ...41000 kJlkg • Földgáz. hőerőműi földgáz fűtőértéke kb.35000 kl/kg  A hőerőművekben az energia átalakításának alapvető munkafolyamatai:  • A tüzelőanyag kémiai energiájának átalakítása hőenergiá vá (égetés);  • A hőenergia átadása a közvetítő közegnek (víz melegítése, gőzfejlesztés);  • A közvetítő közeg hőenergiájának átalakítása mechanikai energiává (tu rbina); • A mechanikai energia átalakítása villamos energiává (generátor).  A tüzelőanyag elégetésének módja, illetve az alkalmazott közvetítő közeg szerint megkülönböztetünk: • Gőzerőműveket és  • Gázturbinás erőműveket  • Kombinált ciklusú erőműveket külön  böztetünk meg . Kondenzációs erőművek  A csak villamos energiatermelés t végző hőerőműveket kondenzációs erőműveknek  nevezzük. A kondenzációs erőműnél a kondenzátorral elvont hőmennyiség a munkafolyamat szempontjából veszteség. Ez a veszteség csökkenthető, ha ezt a hőmennyisége t valamilyen más célra, például fűtésre hasznosítjuk. Ez gyakorlatilag akkor lehetséges, ha a kondenzáci ós hőmérsékletet megnöveljük 70 -80 o C- ra, azaz melegebb vizet engedünk ki. Ekkor, az erőmű már nem csak villamos energiát termel, hanem hőenergiát is. Az ilyen kapcsolt energiatermelésű (kogenerációs) hőerőművel ellennyomásos hőerőműnek  nevezzük. Elvételes kondenzációs Gőzelvételes erőműről akkor beszélünk, ha a gőznek csak egy hányadát vezetik a hő -fogyasztókhoz, a többi része a turbinában expandál egészen a kondenzátum nyomásig. Az elvételes gépeket tehát elvileg két részre, egy tisztán ellennyomású gépre és egy kondenzációs gépre lehet bontani. Erőművek karnot ciklusát figyelembe véve két csoportba sorolhatjuk: zárt ciklusú és nyílt ciklusú.

Upload: baranyai-marcell

Post on 12-Oct-2015

96 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Energia ellátó rendszerek kidolgozás

TRANSCRIPT

2. Energia ellt rendszerek2.1 A villamos energia tvitel s eloszts alapeszkzeiDr. Kdr Pter PhD

Hermvek, kondenzcis ermvek, hatsfokok. Nylt s zrt ciklus ermvek, a kogenerci elve s nagysgrendjei.HermvekA hermvek tzelanyaga lehet: Szn, energetikai barnaszn: ftrtke 6000 ...6500 kl/kg. Olaj, (vagy olaj szrmazk) (pakura, goudron), amelyek futo rtke 40000 ...41000 kJlkg Fldgz. hermi fldgz ftrtke kb.35000 kl/kg

A hermvekben az energia talaktsnak alapvet munkafolyamatai: A tzelanyag kmiai energijnak talaktsa henergiv (gets); A henergia tadsa a kzvett kzegnek (vz melegtse, gzfejleszts); A kzvett kzeg henergijnak talaktsa mechanikai energiv (turbina); A mechanikai energia talaktsa villamos energiv (genertor).

A tzelanyag elgetsnek mdja, illetve az alkalmazott kzvett kzeg szerint megklnbztetnk: Gzermveket s Gzturbins ermveket Kombinlt ciklus ermveket klnbztetnk meg.

Kondenzcis ermvekA csak villamos energiatermelst vgz hermveket kondenzcis ermveknek nevezzk. A kondenzcis ermnl a kondenztorral elvont hmennyisg a munkafolyamat szempontjbl vesztesg. Ez a vesztesg cskkenthet, ha ezt a hmennyisget valamilyen ms clra, pldul ftsre hasznostjuk.Ez gyakorlatilag akkor lehetsges, ha a kondenzcis hmrskletet megnveljk 70-80 oC-ra, azaz melegebb vizet engednk ki. Ekkor, az erm mr nem csak villamos energit termel, hanem henergit is. Az ilyen kapcsolt energiatermels (kogenercis) hermvel ellennyomsos hermnek nevezzk.

Elvteles kondenzcis Gzelvteles ermrl akkor beszlnk, ha a gznek csak egy hnyadt vezetik a h-fogyasztkhoz, a tbbi rsze a turbinban expandl egszen a kondenztum nyomsig. Az elvteles gpeket teht elvileg kt rszre, egy tisztn ellennyoms gpre s egy kondenzcis gpre lehet bontani.

Ermvek karnot ciklust figyelembe vve kt csoportba sorolhatjuk: zrt ciklus s nylt ciklus.Zrt ciklus: A fstgz egy hhasznost kaznba vezetve hasznosul, a munka kzeg a gz.Nylt ciklus: a fstgz kmnyen tvozik, nincs hasznostva. Nylt ciklusbl hrom fajtt klnbztetnk meg: Otto motoros, gzmotoros (0,5-15 MW), gz turbins (100-350 MW) s Dzel gp

A kogenerci (Combine Heat and Power - CHP) Kapcsolt villamos s henergia termelst jelent. Az erm tervezsnl mind a termelt h- mind a villamosenergia hasznostst figyelembe vesszk a jobb hatsfok elrse rdekben.

A kogenerci jelentse: h- s villamos energia kombinlt gyrtsa. Mg a hagyomnyos ermveknl a villamosenergia gyrtsa kzben ltrejtt henergit a krnyezetbe engedik ki, addig a kogenercis egysgeknl ftsre hasznljk fel, ezzel megtakartva a ftanyagot, illetve a kltsgek jelents rszt, melyet egybknt a ftanyag megvsrlsra kellene fordtani.Kis villamos teljestmnyek esetn (200 kW5 MW) hagyomnyosan a gzmotorok, mg nagyobb teljestmnyek esetn (> 5 MW) a gzturbink alkalmazsa terjedt el. Az utbbi vekben azonban mr megjelentek a kis villamos teljestmny (30 kW500 kW) mikro turbink is.

Hatsfokok: hagyomnyos herm max.35% gzturbina max.42% kombinlt ciklus max.65% gzmotor CHP max.85%

Gzturbink, fokozatok, paramterek. Kondenztorok, htsi rendszerek, httornyok.

A gzermnek hrom fberendezse van: a kazn; a gzturbina; s a villamos genertor.A tiszta kondenzcis ermben a teljes fejlesztett gzmennyisg villamos energia termelsre szolgl. A kaznban termelt gzt a turbinba vezetik, amely a villamos genertort hajtja.

Hatsfok nvelsi megoldsok: lghevts, a megcsapolsos tpvz-elmelegts, kzvett kzeg jrahevtse.

Ellennyoms ermvekben a turbinbl tvoz gz nem a kondenztorba jut, hanem a teljes gzmennyisget a h-fogyasztk kapjk, amelyek azt rszben technolgiai-, rszbe ftsi clokra hasznljk fel. A turbina ez esetben is villamos genertort hajt, azonban a termelt villamos energia mennyisge a fogyasztk ignyelte gzmennyisgtl fgg.

Gzelvteles ermrl beszlnk, ha a gznek csak egy hnyadt vezetik ah-fogyasztkhoz, a tbbi rsze a turbinban expandl egszen a kondenztum nyomsig. Az elvteles gpeket teht elvileg kt rszre, egy tisztn ellennyoms gpre s egy kondenzcis gpre lehet bontani.

FokozatokA gz expandlsa a gzturbinkban tbb fokozatban trtnik. Az egyes fokozatok kztt a gzturbinbl megcsapolsokon keresztl gzt tudunk kivenni (pl: gzfogyaszthoz, vagy tpvz elmelegtsre). A belp gznyoms az erm kialaktstl, s a gzturbintl fgg rtk, jellemzen 20 - 250 bar, a kisnyoms gzturbink: 2 20 bar.

KondenztorokKondenztor alkalmazsval elssorban az a cl, hogy benne a lgkrinl kisebb nyomst tartva a turbinban vgbemen expanzi nyoms- s hmrsklethatrt cskkentsk ezltal nvelve a krfolyamat termikus hatsfokt. =1-T_el/T_be A lgkrnl kisebb nyoms elrse s fenntartsa lehetv vlik ha a turbinbl a kondenztorba rkez gzt lecsapatjuk helvonssal.Azonban a kondenztor alkalmas kell, hogy legyen a blokk indulsa, lellsa s terhelsnek hirtelen megvltoztatsa sorn keletkez hfelesleg lekondenzlsra is, megfelelen kiptett redukl vagy elvezet vezetken keresztl. Tovbb ellthatja a kvetkez feladatokat is: gzturbina vztelentsekor add csapadkok sszegyjtse, als elmelegt ftgz valamint pttpvz fogadsa, gztalantsi feladatokat.

Helvonsra a legelterjedtebben levegt vagy vizet hasznlunk, amelyet a kondenztorban tvezetve a gzzel kzvetett vagy kzvetlen rintkezsbe hozunk. Ellennyoms gzturbinnl alkalmazott kondenztor htkzeg a vrosftsi forrvz rendszer a visszatr g hmrskletn. Kondenzcis gzturbinnl: pl: folyvz. Nagy fekv, vagy ll hengeres tartly, benne nagy mennyisg cs. A csvekben folyik a htkzeg, a tartlyban pedig lekondenzldik a gz.HttornyokAmennyiben folyamatosan rendelkezsre ll termszetes vzfolys vzhozama olyan csekly, hogy htt sem ltesthet akkor a htvizet flig vagy teljesen zrt krfolyamatban kell tartanunk s folyamatosan gondoskodnunk kell annak visszahtsrl ill. az elvesz mennyisg ptlsrl. A leggyakrabban hasznlt visszaht berendezs a httorony.

A httornyokat a htleveg ramlsnak mdja alapjn kt nagy csoportba soroljuk: mestersges szellztets (ventilltoros) vagy termszetes szellztets httornyok.

A vz s a leveg egymshoz kpesti ramlsi irnya alapjn: ellenram, kereszt-ellenram, keresztram.

A ventiltor helyzete alapjn: nyomventiltoros s szvventiltoros.

A termszetes szellztets httornyok a kell huzat biztostsa rdekben magas ptsek (50-170m) Alakjuk lehet hiperboloid, csonkagla vagy henger. Leggyakrabban a hiperboloidot hasznljk, mert kisebb anyagfelhasznls kell hozz, ellenllbb a szlnyomssal szemben a szl hatsa nem befolysolja a hthatst s a huzat egyenletes eloszts. A mestersges szellztets httornyokban a ventiltorok legfeljebb 10-05m tmrjek ezrt ebbl tbbet kell bepteni.

Heller s Forg Lszl fle berendezsben nincs vzvesztesg, mert zrt rendszerben ht.

Gzturbink, CCGT, CCPP.A gzturbina felptse

0 - Kls nyoms; 1- Beraml leveg, 2 - Srtett leveg, 3- gs termk, 4- Munkafokozatok utni forr leveg, 5- Kipufoggz

Az ermvi gzturbink felptsben hasonltanak a replgp turbinkhoz, de az elbbiek forgat nyomatk maximumra, mg utbbiak toler maximumra vannak optimalizlva (forgalombl kivont replgpek turbinjt a megfelel talakts s rekonstrukci utn hasznljk ermvekben is)

TzelanyagTzelanyagnak leggyakrabban fldgzt hasznlnak, de elfordul tzel olaj (tartalk gzturbink esetn), ami gzolajnl finomabb, s desztilllsi eljrssal kszl. Lehet mg szintetikus gz vagy ms tzelanyag is. (Replgpek gzturbinjban kerozint hasznlnak.)

HatsfokTeljes terhelsen jellemzen 40 45 %. Rszterhelsen ez drasztikusan lecskken 20 35 %.

Gzturbina elnyeiGyors zemkszsg, a berendezs s a kezels egyszersge, a htvz elltstl val teljes vagy rszleges fggetlensg.HtrnyaiA gzermveknl rosszabb hatsfok, drga ellltsi kltsg, szerkezeti okok kvetkezmnyeknt kisebb egysgteljestmny turbina, drga zemeltets (magas gz rak)

Alkalmazsi terletei: nagyobb egysgteljestmny gzturbins ermveket cscsermknt. az egyttmkd villamos energia rendszerben gyorsan indthat hideg tartalkknt alkalmazzk. sajtos ermvi alkalmazsi terlete a fldalatti sznelgzostssal zemeltetett gzturbins erm. kohzemekben a hulladkenergik (pl.: kohgz) felhasznlsa a gzturbina tvoz henergijnak hasznostsa a kombinlt ciklus ermben

CCGT: Combined Cycle Gas Turbine Kombinlt Ciklus Gz Turbina

A gzturbinbl vagy gzmotorbl tvoz fstgz hmrsklete s henergia tartalma alkalmas gzfejlesztsre gy az eddig szabadba tvoz, vagy csak rszben hasznlt fstgz energijt egy gzciklusban jl lehet hasznostani.

ElnyeiTakarkos primerenergia felhasznls, hatsos energia kihasznls, mrskelt kros anyag (fstgz) kibocsts

Hatsfokt alapveten meghatroz tnyezk A gzturbina s a lgkompresszor hatsfoka mekkora; A turbinba beml gz hmrsklete milyen magas, A turbinbl kilp gzok htartalmt milyen mrtkben hasznostjk, azaz milyen a megvalstott krfolyamat.

Hatsfokjavt megoldsok a szabadba tvoz fstgzok hjvel mkd hcserlt ptenek be, amely a beszvott levegt elmelegti, s gy a tzet nem hti; tbbfokozat kompresszit s expanzit alkalmaznak, amelynek sorn a kompresszis fokozatok kztt htik, az expanzis fokozatok kztt pedig jrahevtik a hhordoz kzeget; kombinlt ciklust (gz-gz krfolyamatot) alkalmaznak, amelyben a gzturbina tvoz hjt gzermben hasznostjk. (Kombinlt ciklus ermvek)

CCPP: Combined Cycle Power Plant Kombinlt ciklus ErmOlyan erm, ahol CCGT technolgit hasznlva termelnek villamos energit.

Fstgzkezels, porlevlaszts, DeNOX, DeSOX. Clean Coal Technologies.

Tiszta szn technolgia, CCT - Clean Coal Technologies Az integrlt elgzost kombinlt ciklus szntzels (IGCC) j tpus szntzelsnl a szenet oxignnel s vzgzzel reagltatjk s dnten szn-monoxidbl s hidrognbl ll fstgz keletkezik. Ezt a gzt, - a megfelel tisztts utn- elgetik. A fejld h jelents rszt aztn gzfejlesztsre hasznljk, mely tovbbi energit fejleszt.

KntelentsClja, hogy a fosszilis ermvek kmnyein keresztl a lehet legkevesebb savas anyag (kn) kerljn a levegbe. A fstgztiszttsra szmos mechanikai s kmiai technolgiai eljrs ismert vilgszerte. Ezek klnbz hatsfokkal mkdnek s eltr beruhzsi s zemeltetsi kltsgeket ignyelnek. A kntelent eljrsok egy rsze csak a levegbe jut kn-dioxidot, kn-trioxidot cskkenti, mg a technolgik msik rsze nemcsak kntelent, hanem hasznostja is a kenet gipszknt, elemi knknt, st knsavat s mtrgykat elllt eljrsok is ismertek a fstgz kntelentse tern. Brmely technolgit vlasztjk, elengedhetetlen, hogy nemcsak a kntelentsi hatsfokot, az eljrssal elrt emisszi rtkt, hanem a beruhzsi s zemeltetsi kltsgeket, a mellktermkek keletkezst, hasznosthatsgt, elhelyezst is vizsgljk.

A kntelents egyik mdszere, hogy msztejet adagolnak a fstgzhoz, ebbl keletkezik a gipsz. (pl.: Mtrai erm)

DENOXA DENOX egy szelektv gyorstott redukci, ahol ammnia bevonsval nitrognn s vzz bontjuk a fstgzokat 250C krli hmrskleten.

4 NO+ 4NH3 +O2 -> 4 N2 + 6 H2O

Nitrogndioxid alkalmazsval a folyamat gyorsthat.

Statikus porlevlasztJellemzen szntzels kaznoknl hasznljk. Statikusan feltlttt fmrcson tvezetik az ellenttesen feltlttt fstgzt, gy a porszemcsk a rcshoz tapadnak. Ezt kalapcsok verik le, majd sszegyjtik.

Atomermvek csoportostsa. BWR s PWR reaktorok, mszaki paramterek.

Az atomerm s a hagyomnyos herm kztt az klnbsg, hogy a htermels a kazn helyett a reaktorban megy vgbe.

Csoportostsokzemanyag tpus: szilrd, folykony vagy gz alap hajtanyagHts szerint: vz- vagy lghts (vz: folyami vagy htt)Genercik: I. Els atomermvek: kis teljestmny kezdetleges megoldsok II. Jelenleg elterjedt tpusok III. Fejletteb megoldsok, cskkent a krnyezetkrost hats, ntt az lettartam. IV. Fejleszts alatt: nagyobb biztonsg, kevesebb hulladk, jobb hatsfok

Forral vizes (BWR) reaktorokEnnl a tpusnl a modertort s a htkzeget egyarnt knnyvz szolgltatja s a htskor a nyoms alatt lev htvzbl gz (ill. hevtett gz) lesz. A reaktorban fejld gzt kzvetlenl lehet a turbinba bevezetni, ami jobb termikus hatsfokot, egyszerbb szerkezetet eredmnyez (a primer s a szekunder kr egyestse rvn a hcserl elhagyhat) s olcsbb ltestst tesz lehetv.

Mivel e technolgiban a reaktorban megengedett a vz elforrsa, a nyoms kisebb, mint a nyomott vizes reaktoroknl: kb. 60-70 bar. Az zemanyag tbbnyire urn-oxid. A friss zemanyag dstsa ltalban kisebb, mint a nyomott vizes tpusnl.

Hatsfok: 33-35 %Elnye ennek a tpusnak: ez a legegyszerbb elvi felpts tpus - a beruhzsi kltsgek relatv alacsonyak

A vilgon ma mkd atomreaktorok sszteljestmnynek 22,5 %-t adjk forralvizes reaktorok

Nyoms alatti vzzel httt (PWR) reaktorokEnnl a tpusnl a modertor s a htkzeg egyarnt knnyvz. A reaktorban termelt hmennyisget a htkzeg vz formjban veszi fel (azrt nyomott vizes, mert akkora nyoms alatt kell tartani, hogy a kb. 500C-os vz ne forrjon), majd a hcserln keresztl egy msik vzkrben (szekunder krben) gzt termel, amelyet gzturbinban hasznostanak.

A primer krben (sttkk) a vizet nagyon nagy nyomson tartjk (130-150 bar), emiatt az mg a magas zemi hmrskleten (300-330 oC) sem forr fel.

A primer kri vz az n. gzfejleszt kis tmrj csveiben tadja hjt a szekunder kr viznek, azaz lehl, majd alacsonyabb hmrskleten jut vissza a reaktorba. A szekunder krben lev vz nyomsa sokkal alacsonyabb (40-60 bar), mint a primer krben lv, emiatt a gzfejlesztben a felmelegedett vz felforr (piros). Innen kerl (csepplevlaszts utn) a gz a nagynyoms, majd a kisnyoms turbinra. A turbinbl kilp gz a kondenztorban cseppfolysodik, ahonnan elmelegts utn jra a gzfejlesztbe kerl

A primer s a szekunder kr vize nem keveredik egymssal! A gzfejlesztben is csveken keresztl addik t a primer oldal hje. gy elrhet, hogy a htkzegbe kerlt radioaktv anyagok a primer krben maradjanak, s ne kerlhessenek a turbinba s a kondenztorba. Ez egy jabb vdgt a radioaktv szennyezdsek kijutsa ellen.

A nyomottvizes reaktorokban az zemanyag ltalban alacsonyan (3-4 %) dstott urn dioxid, nha urn plutnium-oxid keverk (n. MOX).

A nyomottvizes a legelterjedtebb reaktortpus: a vilgon jelenleg zemel atomreaktorok sszteljestmnynek mintegy 60 %-t adjk. A paksi atomermben alkalmazott reaktorok is ehhez a tpushoz tartoznak. Pl. Paks, 2000 MW

A VER nagy villamos gpei, nagysgrendek.

A villamos energia termels s eloszts meghatrozi a villamos gpek. Ezen gpek a genertorok, melyek a villamosenergia ellltsban tltenek be szerepet, s a transzformtorok, melyek a hlzati csompontokban (alllomsokban) nlklzhetetlenek.

GenertorokA mechanikai energibl villamos energit lltanak el.

Jellemz nagysgrendek: 50 - 350 MW gzturbina genertorok 35 - 250 MW hermvi genertorok 0,5 - 15 MW gzmotor genertorok 50 kW CHP

TranszformtorokFeladatuk a feszltsgszint vltsa.

Jellemz nagysgrendek: 5-1100 MVA alllomsi transzformtorok 50 kVA 1600 kVA eloszthlzati transzformtorok

Trozs ermvek, kontinentlis rendszerek.

Trozs ermvekLnyege, hogy a vizet vlgyidszakban, amikor a villamos energia rendszerben tbblet termels jelentkezik (jellemzen jszaka) olcsbb ram segtsgvel az als trolbl szivattyk segtsgvel a fels trolba pumpljuk, majd napkzben, amikor energia hiny van a villamos energia rendszerben, mely csak drgbban ptolhatak, a fels trolbl az alsba engedve egy genertor segtsgvel villamos energiv alaktjuk s ezt rtkestjk.A szivatty-trozs erm alapja, a helyzeti energia tudatos kihasznlsa.

Villamos energia rendszerek nemzetkzi sszekapcsolsa Kezdetben zemzavari kisegtssel a tartalkolsi ignyek cskkentse Kereskedelmi szlltsok: a tehereloszt az optimlis terhelsi menetrendet az import figyelembevtelvel lltja ssze Kzs eurpai villamos energia piac kialakulsa: hektikus nemzetkzi szlltsok Automatizlt vals idej tviteli kapacits elrejelzs- a kereskedelmi szlltsok lehetsgei javulnak

VER lptk teljestmnyelektronikai eszkzk, HVDC, FACTs, inverterek.

Egyenram rendszerek HVDC High Voltage DC DeviceAz a tny, hogy nagyfeszltsg tvvezetken egyenramnl lp fel a legkisebb vesztesg, rgta ismert, de a mszaki megolds jelents innovcit ignyelt, a nagyfelszltsg teljestmny elektronikai fejldst ignyelte.

Lnyege, hogy nagy teljestmny inverterek segtsgvel a hlzat AC feszltsget DC feszltsg alaktva, DC tvvezetkeken tovbbthatjuk az energit. Napjainkban ez csak angy tvolsgoknl gazdasgos, mivel az talakts sorn nagy vesztesgek lpnek fel (1MW talaktshoz 0,5 MVAr teljestmnyre van szksg).

A rendszer kivlan alkalmas pldul klnbz frekvenikat hasznl rgik kztt energia tvitelre is. J plda erre, a Brazliai n. DC kuplung. A DC kuplung az 50Hz feszltsgnl, egyenfeszltsget hoz ltre, majd azt alaktja vissza, a szomszdos orszg szerinti szabvnyos 60Hz-re.

FACTS (flexibilis, vltakoz ram tviteli rendszerek), E villamosenergia-ipar kifejezs azon technolgikat foglalja ssze, amelyek nvelik a biztonsgot, a kapacitst s a rugalmass teszik ertviteli hlzatokat. A FACTS megoldsok segtenek nvelni az tviteli kapacitst a mr meglv hlzati vezetkeken. Ez gyors feszltsg-szablyozst, aktv hlzat-vezrlst s teljestmnyszablyozst ignyel az energiaellt rendszerektl. A f cl az, hogy minimlisra cskkentsk a szk keresztmetszeteket a mr meglv tviteli rendszerekben, javtsk az energia elltst, a rendelkezsre llst, nveljk a megbzhatsgt, s a stabilitst.

A FACTS technolgia alternatvt biztost j tvvezetkek vagy energiatermel berendezsek ptse helyett mely drga s idignyes folyamat. Ez egy viszonylag olcs s gyors mdja annak, hogy tbb energia legyen tvihet a szigoran felgyelt meglv hlzatokon, minimlis krnyezeti hatssal.

2.2 Energia hlzatokProf. Dr. Krmer Istvn

Az emberisg energia szksgletnek alakulsa az egszsges letfelttelek biztostsa rdekben, a felhasznlt energiahordozk szerepnek vltozsa a trtnelem folyamn.

Az idk kezdetn, a mai rtelemben vett primer energiaforrst mg llati er (melyet az lelmiszeripar hasznlt) s a fa (amit ftsre hasznltak) biztostotta.

Az energia felhasznls szerkezeti talakulsa a korai XIX. sz.-tl, az iparosods kezdettl figyelhet meg. Ekkortl kezdte el az emberisg a sznnel zemeltetni gzgpeit, melyet az ipar szles krben hasznlt. Ekkor a felhasznl energia 1-1-1 arnyban volt fa, szn s llati primer forrsbl.

A korai XX. sz.-ban kezdtek elterjedni a robbanmotorok, melyeket a kzlekeds ipar a mai napig preferl. Ez az iparg rendkvl energiaignyes, s elssorban olajszrmazkokat hasznl mg ma is. Az ipari ignyeket tovbbra is a szn elgtette ki, aminek kvetkeztben 45% a szn, 10-15% krli a biomassza s mr csak 10% krli volt az llati energia arnya.

A ksi XX. sz.-ban mr a villamosenergia is elterjedsvel, a hztartsok s az ipar is ersen forrsigny krnyezetet teremtett. Emellett megjelentek a gzftses rendszerek is, melynek kvetkeztben a XX. sz. vgre a gz, mint primer energia forrs mr 55% krli arnyt tett ki. A villamosenergia ignyt szintn gzbl, ksbb nukleris forrsbl lltottk el, de jellemzek mg ma is a sznermvek is. A szn arnya teht zsugorodott, kb. 25%-ra, ahogy a biomassza s az llati er is 5-5%-ra.

Ma, a megjul energiaforrsok eltrbe helyezse miatt eltrbe kerlt a szl a vz s a nap energia. Ezek egyttes arnya mr elri az 5-10%-ot, s mivel a biomassza is jra felfedezsre kerlt, a felhasznlsa mr kzel 7-8% a teljes primer forrsok terletn. A szn s a gz ma mg dominl, kettejk egyttesen tbb mint felt teszik ki az energiamixnek, m geopolitikai s krnyezeti htrnyuk miatt felhasznlsuk cskken trendet mutat. Enyhe emelkeds trtnt viszont trtn a XXI. sz.-ban a nukleris energia termelsben. Az egyes orszgok kls s bels politikai okokra visszavezethet okai miatt ma, szlesebb krben hasznljuk mint brmikor a trtnelem sorn. Azonban, ma sem teszi ki a mix tbb mint 10%-t.

A fldgz szllt rendszer feladata, fejldse, ltestsnek felttelei s technolgiai szakaszai. A mszaki fejlds szerepe a fldgz szllt rendszerek teljestmnynek nvekedsben.

FeladataA lelhely, troz s a fogyasztsi hely kztti kapcsolat ltestse, a megfelel szlltsi s elltsi gznyoms biztostsa.

A fldgz ellt s szllt rendszer rszei

A csvezetkek tervezsi paramtereinek fejldseA csvezetkek fejldse a gz ignyinek nvekedsvel folyamatosan ntt. E nvekeds megtapasztalhat mind a ltestett vezetkek keresztmetszetn, mint az zemi nyoms vltozsban is.

A hazai fldgzszllt rendszer fejldsnek nhny nevezetesebb pontja1937. Az els hazai kolaj- s fldgz mez felfedezse Budafapusztn (Zala megye)1938. Az els gzvezetk (Budafa-judvar) zembe helyezse1968. Diszpcser kzpont Sifokon1975. Csatlakozs a szovjet fldgzszllt rendszerhez (Testvrisg gzvezetk)2008. A budapesti krvezetk bezrsa

Gztvvezetkek tervezseCl tvvezetk tervezs kiindul adatai: kezd- s vgpont vgponti fogyaszti igny biztonsgi elrsok (zemelsi nyoms tartomny) alapjn meghatrozhat a csvezetk tmrje

Rendszer fejleszts sorn meghatrozand: a tervezett csvezetk legkedvezbb kapcsoldsi pontjai a meglv rendszerhez az j csvezetk kapacitsa milyen mrtkben vltoztatandk az zemeltetsi felttelek, melyek a bvtett rendszer legkedvezbb zemeltetsi felttelei

A rendszerfejlesztsi dntsek kre Az j tvvezetk kapcsoldsi pontja Az j tvvezetk tmrje Az j kompresszor lloms helye A kompresszorok szma teljestmnye Nyomsszablyozs mdja Gzram szablyozs mdja Csomponti kapcsoldsok A trolk s a szllt rendszer egyttmkdse Az j kapacits illeszkedse a kapcsold hlzathoz Az j kapacits kihasznlsnak idbeli felfutsa

Cstvvezetkek ptsnek rszmveletei Nyomvonal elkszts Csszllts (depnia, nyomvonal) Hegeszts (dep, nyomvonal) Cshajlts Vonali rkols Szigetels, fektets Takars, tereprendezs t-vast keresztezs Kisvizes, nagyvizes mtrgyak ptse Csvezetk bels tiszttsa Vonali szerelvnyezs llomsok szerelse Nyoms prba Magas- s mlyptsi munkk a vonalon s az llomsokon Katdvdelem, ersram ellts s hrkzls kiptse

A fldgz fogyaszts ingadozsnak jellegzetessgei s a kezelsnek eszkzei. Eurpa fldgz elltsnak forrsai, jvbeli fejlesztsi lehetsgei.

Fldgzszllt rendszerek zemeltetseA vrhat napi cscsignynek megfelelen kell a hazai termels s az import forrsok tvteli temt valamint a fldalatti gztrolk kistsi programjt meghatrozni

A fldgz felhasznls ingadozsa

Szezonlis ingadozsA felhasznls kb. 70%-a a tli flvre, 30%-a a nyri idszakra esik, ellenslyozza a klnbsget a fldalatti trolk nyri tltse (2:1 arny 3,5:14:1 arny helyett)

Napi ingadozsFogyaszti szoksok, munkaid s pihenid vltakozsa kvetkeztben reggeli s esti cscs

A fogyaszts ingadozsainak kvetsre alkalmazhat mdszerek

A kolaj ellts globlis rendszere, mdszerei s a f szlltsi tvonalak, a szllts kockzatai.

TermelsA legnagyobb olajkszlettel rendelkez rgik: Kzel-kelet, Szaud-Arbia Venezuela Oroszorszg(valamennyi politikailag instabilnak nevezhet)

Szllts50-50%-ban kolaj vezetkeken s tengeren

A kolaj szllts kockzataiA vilg kolaj termelsnek a felt tengeren szlltjk, a Hornuzi szoroson naponta 17 milli hord olaj halad t, mikzben az elmlt 20 v sorn tbb mint 200 ris tankhaj sllyedt el. (A tankerekbl kiml olaj az cenok olajszennyezettsgnek 7,7%-t adjk). Mindemellett terroristk tmadjk az olajtankereket s nemcsak a klnsen veszlyes szorosokban, de a nylt tengereken is.

A csvezetkek a biztonsgosabb szlltsi mdszernek minslnek, m hosszsguk miatt nehz ket is nehz vdeni.

Elmondhat, hogy ezen okok miatt a biztostsi kltsgek extra mrtkben megdrgultak, amivel a kolaj vilgpiaci ra is megntt.

A vilg kolaj kereskedelmi kapcsolatai

A villamos tviteli hlzat szerepe, az tviteli feszltsg nvelsnek jelentsge, a nagyobb feszltsgszinteken fellp problmk s kezelsk mdszerei.

Az tviteli hlzat szerepeA villamosenergia termels nem a felhasznlsi helyen trtnik, hanem attl akr tbb szz, extrm nemzetkzi esetekben akr tbb 1000 kilomterre. Az alaphlzat feladata ezen tvolsgok thidalsa, az eloszthlzatok megtpllsa, a folyamatos rendelkezsre lls, a feszltsg minsgi paramterek, a terhelsbecsls s a szksges forrs folyamatos biztostsa.

Az alaphlzat eszkzei a nagyfeszltsg tvvezetkek, a csompontokban lv alllomsok, valamint e berendezseket irnyt, kzpontostott irnytstechnikai s zemirnytsi rendszer.

Az tviteli feszltsgek nvekedsnek jelentsgeA minl magasabb feszltsg szinten zemeltetett hlzat vesztesge kisebb. Ennek oka, hogy egysgnyi teljestmnyt magasabb feszltsgszinten kisebb rammal lehetsges tvinni, mg az tviteli elemek vesztesge mind az ram rtkvel s az tviteli ttal arnyosak.Ennek ksznheten a villamos energia nagyobb tvolsgokba is kisebb vesztesggel szllthatak. Megjegyzend, hogy a magasabb feszltsg szint magasabb szint technolgiai elvrsokkal valsthatak meg, ezrt az optimlis szint kivlasztsa nem csupn mszaki, de gazdasgi szempontbl is vizsgland.

Az tviteli feszltsg nvekedsnek kvetkezmnyei Nagyobb zrlati ramok s kapcsolsi tlfeszltsgek megnvekedse, j technolgij (SF6 gzos voltval felszerelt) kapcsol-berendezsek megjelense Korona kislsek okozta problmk kezelse, j szigetel technolgik Az ttsi szilrdsgok figyelembe vtelvel nagyobb szigetellncok s tartszerkezetek ptse Nagyobb beruhzsi kltsg megjelense, tviteli tvolsgokhoz illesztett feszltsgszintek

A szabadvezetkek folyamatos zemeltetst veszlyeztet krnyezeti/ghajlati hatsok s az ellenk val vdekezs lehetsgei.

Krnyezeti hatsok, nyomvonal kisajttsi problmk Elektromgneses terek hatsa Rdi, TV zavars Hallhat zaj Fldramok s korrzis hatsok Korbban hasznostsba vont fldek kisajttsa a nyomvonalak s az alllomsok szmra Tjkp rombol hats

Szabadvezetkek vdelme extrm ghajlati hatsokkal szembenA szabad vezetkek mechanikai szilrdsgt meghatroz klimatikai eredet terhelsek: szlterhels, jegeseds, szl s jg terhels egyttes hatsa (bizonytalansgok)A szabad vezetkek regedsi folyamataiban is jelents szerepe van az ghajlati hatsoknak (pl. napsugrzs, csapadk, tlagos szl stb.)

A villamos tvvezetkek jvbeli fejldsi irnyai.

A meglv tvvezetkek tviteli teljestmnynek nvelsi lehetsgei

ramterhelhetsg nvelsen alapul megoldsokKorszerbb sodronyok alkalmazsa, az zemeltetsi mdszerek fejlesztse

A tvvezetk szerkezeti vltoztatsa tviteli feszltsg nvels, vezetk kompaktizls

FACTS (Flexible AC Transmission Systems)Ez gyors feszltsg-szablyozst, aktv hlzat-vezrlst s teljestmny szablyozst ignyel az energiaellt rendszerektl. A f cl az, hogy minimlisra cskkentsk a szk keresztmetszeteket a mr meglv tviteli rendszerekben, javtsk az energia elltst, a rendelkezsre llst, nveljk a megbzhatsgt, s a stabilitst.

Nagyobb lptk talaktsokttrs egyenramra, smart grid technolgik alkalmazsa

A villamos energia rendszerek nemzetkzi egyttmkdsbl szrmaz elnyk.

Villamos energia rendszerek nemzetkzi sszekapcsolsa Kezdetben zemzavari kisegtssel a tartalkolsi ignyek cskkentse Kereskedelmi szlltsok: a tehereloszt az optimlis terhelsi menetrendet az import figyelembevtelvel lltja ssze Kzs eurpai villamos energia piac kialakulsa: hektikus nemzetkzi szlltsok Automatizlt vals idej tviteli kapacits elrejelzs- a kereskedelmi szlltsok lehetsgei javulnak

Rendszerszint szolgltatsok A villamos energia termelssel, szlltssal s elosztssal jr jrulkos funkcik: a hlzati frekvencia s feszltsg szablyzs, az zemzavarokat megelz s elhrt tevkenysgek ill. kpessgek (black start, Power System Stabilizer) Tartalkok: a villamos energia trolsnak technolgiai felttelei korltozottak, a fogyaszts elre nem lthat vltozsnak kvetsre s az zemzavarok esetre a villamos energia rendszernek megfelel nagysg tartalkkal kell llandan rendelkeznie Primer tartalk: a forgtartalknak a frekvencia vltozs esetn automatikusan felhasznlsra kerl rsze ( kb. 1% ) Szekunder tartalk: a fogyaszts vltozst s a csereteljestmny szald elrt rtken tartst szolglja, a forgtartalkbl s gyorsan (15 percen bell) indthat gzturbink teljestmnybl ll. Nagysga egyenl a legnagyobb ermvi blokk teljestmnyvel

A h fogyaszts szerepe a teljes energia felhasznlsban, a tvh szolgltat rendszer alkot elemei, a ftkzeg kivlasztsval jr elnyk s htrnyok.

Az energia felhasznls jelents rsze hfogyaszts (pl. fts, hasznlati melegvz) formjban trtnik. Az EU energia felhasznlsnak 48%-t ftsre fordtjk.

TvhAz a henergia, amelyet a htermel ltestmnybl hhordoz kzeg alkalmazsval tvhvezetken a fogyasztsi helyre eljutatnak.

A tvh szolgltat rendszer alkoti Htermels: termel berendezsek Hszllts: tvh vezetk hlzat Htads: hkzpontok Hfogyaszts: higny meghatrozsa Hromszint szablyozs

Hszllts - a ftkzeg kivlasztsa Gz: ltalban technolgiai ignyek esetn Forr vz 120-130 C hmrskleten Meleg vz 110 C-nl kisebb hmrskletenA ftkzeg hmrsklett az egsz tvhrendszerre kiterjed mszaki-gazdasgi elemzs alapjn kell meghatrozni.A forrvizes tvhrendszer elnyei/htrnyai Elnyei Nagyobb fajlagos villamos energia termels A kondenztum a hforrsban marad A hkzponti hmrsklet vagy tmegram szablyzs egyszerbb A gzrendszerre jellemz kondenztum vesztesgek elmaradnak Kedvezbb htrolsi lehetsg Htrnyai: A szivattyzsi munka lnyegesen nagyobb Nagyobb a meghibsods lehetsge

A geotermikus energia hasznosthatsga a tvh szolgltatsban.

Az energia ellts megbzhatsgval szemben tmasztand kvetelmnyek s az ellts folyamatossgnak biztostsra alkalmazand eszkzk s mdszerek.

A villamosenergia rendszer megbzhatsgaA villamosenergia rendszer jellemzje, amely a fogyasztknak a szabvnyos kvetelmnyeknek megfelel s az ltaluk ignyelt mennyisgben trtn elltsnak fokt mri.A megbzhatsgot jellemz szoksos mrszmok: Az zemzavarok sorn rintett fogyasztk szma / sszes fogyaszt szm (MEH 1 vagy SAIFI). Fogyasztnknti zemzavari kiessi idk sszege / sszes fogyaszt szm (MEH 2 vagy SAIDI) zemzavarok sorn kiesett villamos-energia, a rendelkezsre ll energia ezrelkben. Az ellts megbzhatsgnak pillreiA termels, szllts, eloszts megfelelsge, a rendszernek az a kpessge, hogy a vrhat fogyasztsi ignyeket a tervezett s racionlisan megengedhet zemzavari kiessek figyelembe vtelvel is ki tudja elgteni.Bels s kls hatsokkal szembeni biztonsga a rendszer kpes a tartalkok mozgstsval a hirtelen felmerl termelsi vagy zemzavari vltozsokat a termels s a fogyaszts egyenslynak megzavarsa nlkl kiszablyozni.Az ellts megfelelsgt biztost tnyezk Biztostani kell a fogyaszti ignyek megfelel s biztonsgos elltshoz szksges kapacits ltestmnyeket A primer energia hordozkhoz alkalmazkod technolgiai portfli Megfelel tviteli s eloszt hlzat Beruhzs sztnz szablyozsi krnyezet, sikeres piaci mkdsA villamos energia hlzatok megfelelsgt ront fejlemnyek A termel kapacitsok nvekedstl elmarad hlzat fejleszts A piacnyits utn megnvekedett szlltsi feladatok Ne az n kertemben szemllet A meglv vezetkek tviteli kapacitsnak korltozott mrtk nvelse

Megelzs vagy krcskkents? A nagy zemzavarok elfordulsa elfogadhat rfordtsokkal nem kerlhet el Az alapvet rendszer funkcik fenntartsa, a tllsi kpessg nvelse kisebb trsadalmi rfordtssal megoldhat

A nagy rendszer zemzavarok kockzata cskkenthet A kritikus zemllapotokban terhels cskkentsi lehetsgek biztostsa Jobb koordinci a szomszdos rendszerek kztt A tvvezetk nyomvonal karbantartsnak megszigortsa Monitoring s diagnosztika Beptett alkalmazkod kpessg, intelligens hlzatok Felkszls a krcskkentsre s a krelhrtsraA krnyezeti kockzatelemzs szerepe az energetika fejlesztsi dntseinek elksztsben. Krnyezeti kockzatelemzs

A kockzat egy nem kvnatos esemny bekvetkezsnek objektv bizonytalansga

A kockzat nagysgt valamely veszly bekvetkezsnek valsznsge s az ltala kivltott kvetkezmnyek slyossgnak a mrtke fejezi ki: R(x)=P(x)*D(x)

A kockzat becsls rszfeladatai Mi trtnhet? Milyen valszn, hogy megtrtnhet? Melyek a kvetkezmnyek? Fontos fogalmak: veszly forrs, srlkenysg, rugalmas ellenll kpessg

Az j energetikai beruhzsok f hajteri.

A piacnyits hajt eri Globalizci ersdse, globlis verseny felttelek EU energia forrsainak korltozottsga Az kireged energia szektor hatkonysgnak korltai Az EU versenykpessgi htrnya Minsgi szolgltats ignye A krnyezetvdelmi szempontok fokozott rvnyeslse j szereplk megjelense

A jv energetikai beruhzsainak f hajteri A nvekv globlis energia igny elssorban a feltrekv gazdasgokban Nehezebb hozzfrs a termszeti erforrsokhoz Emelked fosszilis tzelanyag rak A klmavltozs megelzsre irnyul trvnyi kvetelmnyek szigorodsa Technolgiai innovci A kireged ltestmnyek lecserlse Nvekv befekteti vrakozsok

2.3 Hlzat felgyeleti rendszerekDr. Kdr Pter PhD

Az alllomsi mez fogalma, gyjthet adatok, az alllomsi idszinkron szerepe.

AlllomsAz ermvekben termelt s a tvvezetkeken szlltott villamos teljestmny tovbbtst vgz hlzat csompontja, mely a bejv teljestmnynek a hlzat gai kztti elosztsra, illetve feszltsgnek (ezzel egytt ramnak) fel- s letranszformlsra szolgl.

Alllomsi mezAz allloms egy tipizlt szegmense az alllomsi mez. Egy allloms tbb s tbb fajta mezbl pl fel. Tartalma meztpustl fgg.

Alllomsi mez tpusok Tvvezetki mez, Transzformtor mez, Legazsi mez, Snbont mez, Snthidal mez, Ermvi betpll mez, Sntfojt mez, Segdsn mez, Mr cella, stb.

Primer technolgirl gyjthet informcik Szmllk lekrdezse s kezelse megszakt mkds Ktllapot, egybites jelzsek kismegszakt mkds Ngyllapot, ktbites jelzsek kapcsol lls 8 bites pozcijelzsek transzformtor fokozat Sklzott vagy normalizlt mrsi rtkek a mrsek Lebegpontos mrsi rtkek - a mrsek Vdelmi esemnyek Vezrlsek ellenrztt, ktfzis kiadsa - mkdtets

Az alllomsi idszinkron szerepeAz esemnyrgzts, zavarr s elszmolsi mrsek alllomsi s tvoli adatok lekrdezsnek pontossgt idszinkronozssal kell biztostani gy, hogy az egysges idalaptl val ideltrs nem lehet nagyobb 1 ms-nl. Ennek az utlagos kirtkelsekben van nagy szerepe.

Az eloszthlzati automatizls, a TMOK megolds.

A villamosenergia rendszer egyik legkiterjedtebb rsze az eloszt hlzat. Az eloszthlzati automatizls clja, hogy egy esetlegesen elfordul hibt mihamarabb kiszakaszolhassunk s az p hlzatrszt ellthassuk.

TMOKA tvmkdtets oszlopkapcsol elsdleges feladata, hogy a hibs szakasz keresshez vgzend prbakapcsolsokhoz szereli jelenlt nlkl, tvolbl vgzett levlasztsokat eszkzlhessnk. A mai zemzavar elhrtsi technolgia a felezses stratgia.

Felezses stratgiaAz alllomsi vdelem ltal kikapcsolt vonalat a fogyaszti slypontban megfelezve a hlzatot megtplljuk. Amennyiben a vdelem nem reaglt a vonal azon szakaszn van a hiba, amely le lett vlasztva. Az gy feszltsgmentestett hlzatrszt jra megfelezve a hlzaton jra prbakapcsols vgezhet. Ez a folyamat addig tart, mg a lehetsges hlzatrsz szereli bejrssal vgig nem kvethet.

A lert kapcsolsokhoz mindezidig szereli jelenltre volt szksg, melynek tideje a rendszer segtsgvel megtakarthat. Ez, egy kiterjedtebb vonal esetben akr rkban is mrhet zemzavaronknt!

ZrlatjelzkSajnlatos mdon, a ma hasznlt zrlatjelz kszlkek megbzhatsga nem elfogadhat. A zrlatjelz kszlkek az zemirnytsi kzpontokba kldenek tviratot amennyiben egy elre belltott ramrtk thalad rajtuk. Ezzel a zrlati ram tja vgigkvethet s a felezsi id nagysgrendekkel cskkenthet.

TMOK-k mint zrlatjelzkA TMOK-k a zrlatjelzkkel ellenttben biztos kommunikcis csatornn (GPRS) s nagy megbzhatsg mrsi eredmnyeket tovbbtanak, mellyel nem csak a zrlati ramok tjt, de egy esetleges vezetkszakadst is azonostani lehet. Ezen fell zemviteli informcikkal is szolgl, mivel nem csupn egy bizonyos szint felett kld zrlati riasztst, hanem relatv pontos ram s feszltsg rtkekkel is elltja az zemirnytt.

Ipargi adatkapcsolati feladatok, fizikai adattviteli kzegek, rdifrekvencis adatkapcsolatok szerepe a VER irnytsban. A PMU.

Az tviteli hlzat biztonsgos zemeltetshez, tervezshez szksges az alllomsok primer technolgibl, vdelmektl, mrsektl szrmaz adatainak tovbbtsa a felsbb irnytsi szint fel.(IK, KDSZ, MAVIR)

Fizikai adattviteli kzegek telefon-, telexvonal koax-kbelek, rdihullmok lzer vegszlas optikai kbelek mhold TVF (Tvvezetki VivFrekvencis sszekttets) Mikrohullm sszekttets Csomagkapcsolt rendszerek (SMS, GSM, GPRS, Wifi)

Rdifrekvencis adatkapcsolatok szerepe a VER irnytsbanAz elosztk egyirny hosszhullm rdifrekvencis krvezrls segtsgvel kzpontilag vezrlik a villamos htrols berendezseket (jellemzen bojlerek s ftsi rendszerek) gy, hogy azokat a terhelsi mlyvlgy idszakokban bekapcsolva teszik egyenletesebb a hlzat terhelsi menetrendjt.

Alllomsokban kapcsolsi mveletek vgrehajtsnl az ultra rvid hullm rdis (URH) rendszert hasznljk. Korbban hasznltk beszd kommunikci, ill. mrsi adat, s vdelmi jelek tovbbtsra is, de bizonytalan s nem biztonsgos kommunikci.

PMU Phases Measurment UnitNagy kiterjeds hlzatok esetben az energia ramlsnak irnyait a klnbz vezetkeken nem egyrtelm meghatrozni. Azonban, az energia ramls kzel arnyos a csompontok vektorilis szgklnbsgvel. Az egyes teljestmny ramlsokon kvl, n. teljestmny lengsek is detektlhatak a mdszerrel.A megolds alapfelttele a mrsi pontok egysges idszinkronja, melyet GPS technolgia segtsgvel valstanak meg.Megjelentsi feladatok, megjelent eszkzk, grafikai mdszerek.

Az ipargi megjelentsnek a f mozgat rugi Az zem s biztonsg fenntartsa Szablyozsok felgyelete Kapcsolsi programok lebonyoltsa Szlltsok biztostsa Hibk, zemzavarok elhrtsa

Megjelentsi feladatok ttekints Rszletinformcik keresse sszehasonlts Csoportosts Szmts Trend felismers Kapcsolat felismers, stb.

ltalnos szempont a fkuszls, a vonalak folytonossga, esetleges csoportok megklnbztethetsge, a relatv mretek felismerse, s a horizontlis s vertiklis elemek dominancija.

Megjelent eszkzk Sma kp, sma tbla: Egyszer, manulisan frissl, de j tltst biztost Aktv sma: nhny egyszer llapotot, s mrsi rtket kijelez Vettett sma: ltalban kivettvel (projektorral) nagy kp kivettve aktulis informcikkal Diszpcseri munkalloms: clja, hogy diszpcserenknt 2-8 monitoron keresztl a teljes rendszer egsze s rszelemei is elrhetk Mrnki munkalloms: 2-4 helyi monitorral rendszerparamterezs, lloms konfigurci, tervezs, s diszpcseri kijelzs elksztse.

Grafikai mdszerek alap tpusai Elhelyezkedst bemutat megjelents Tblzatos megjelents Grafikon jelleg megjelents Komplex (elz hrom keverke)

Elhelyezkedst bemutat megjelents Trkpes megjelents Smakp Logikai vagy fizikai kapcsolatot brzol kp 2D/3D- perspektivikus nzet

Grafikon jelleg megjelents 2D/3D perspektivikus nzet Tbb skls Felh

Ipargi SCADA rendszerek. A 61850-es protokollcsald.

A SCADA rendszerek fbb funkciiSma megjelents, llsjelzs- s mrs megjelents, tvmkdtets, alarm s nyugtzs, archivls, hatrrtk figyels, naplzs, stb.

A VER ltal hasznlt SCADA rendszerekMAVIR: ZEUS (PROLAN)Eloszti engedlyesek:

A 61850-es protokollA korbbi, eszkz-mezgp-fejgp technolgia htrnya volt, hogy valamennyi fejgp fell vezetkezni volt szksges a fejgp fel. Mindemellett a klnbz gyrtmny informatikai eszkzk kompatibilitsi problmkat jelentettek. Ezzel szemben a 61850 azt rja el, hogy a mezgpek egy kzponti BUS rendszerre felvve, egy ethernet alap kommunikcis csatornn kommunikljanak a fejgppel s mindezt szabvnyostott protokollon keresztl.

E rendszer elnyei: Nagyobb rugalmassg s kpessg, Cskken a telepts s konfigurci, Jobb egyttmkds klnbz gyrtk kztt, Alacsonyabb teleptsi kltsg, Kisebb manulis beavatkozs, s kisebb emberi tveds, Ler fjlok a kommunikciban, Szabvnyosts megoldott, Modern technolgik hasznlhatk

Felgyel rendszer telepts lpsei. Alllomsi irnytstechnika ltestse.

Feasibility study, azaz megvalsthatsgi tanulmny 1 v Rendszertervezs 1 v Primer/szekunder rekonstrukci 1-3 v ptszeti kialakts 1-3 v Tvkzlsi tervek, rendszerek 1-2 v SW tervezs, testreszabs, paramterezs 2 v HW/SW telepts 1/2 v Rendszerleszts v Tesztels v zemels, upgrade 5-10 (15) v j rendszer elkszts

Elszmolsi s az zemirnytsi mrsek llapotbecsls, hlzati vesztesgek.

zemirnytsi mrsek jellemzi On-line, sr kommunikci Nagy a mintavteli srsg vagy vltozsra rzkeny kommunikci Mrsi hibk magasabbak F clja az llapotbecsls s az zemirnytshoz szksges informcik gyjtse

llapotbecslsA slyozott legkisebb ngyzetek mdszert szoktk alkalmazni (WLS)(Weighted Least Square) [Vals mrsi vektor]=[Idelis rtk vektor - Hiba vektor]

[HTR-1H][x]=[HTR-1][z-h(x)]

Az llapotbecsls program algoritmusa a slyozott legkisebb ngyzetek mdszern alapszik. Az egyenletrendszert a munkapont krli linearizls utn Gauss elimincival oldja meg. A hibs mrsek kiszrse menet kzbeni slyozssal trtnik.

Elszmolsi mrsek jellemzi Off-line, napi egyszeri kommunikci Kis mintavteli srsg (15-30 perc) Joghatssal jr mrs gy hitelests szksges Szmlzsra alkalmasElszmolsi mrt a piaci szereplk kztti kltsg elszmolsra, megosztsra hasznljk. Felszerelsnek helye: Termelknl, Fogyasztknl, Hatrkeresztezsnl, ramszolgltati tads/tvtelnl

Deregullt piaci szereplk Energia termelk, Szlltk, Fggetlen rendszerirnytk, Elosztk, Kis s Nagyfogyasztk, Nagykereskedk, Versenypiaci kereskedk, ram tzsdei szereplk s Egyetemes szolgltatk.

Elszmolsi mennyisgek: Energiamrs: Hatsos, medd ad-vesz irny energia - Meddenergia (ngy negyedben Q1..Q4) Menetrendmrs: Hatsos ad-vesz irny teljestmny Szaldmrs Tariflis mrs: tariflis bontsban energik s teljestmnyek

Hlzati vesztesgekHlzati vesztesgnek hvjuk a termeli s a vgfelhasznli mrsek kztti klnbsget.A hlzati vesztesg kt nagy csoportra bonthat: Mszaki zemeltetsbl add vesztesg Nem mszaki jelleg vesztesgA mszaki zemeltets a hlzatban tallhat soros s prhuzamos elemek vesztesge. A vesztesg mrtke arnyos az alkalmazott technolgival s a hlzat letkorval.A nem mszaki jelleg vesztesg ll az adminisztrcis hinyossgokbl s hibkbl, s a szablytalan vtelezsbl add vesztesgekbl.

Villamos energia tzsde. A Smart hlzat tulajdonsgai, Smart mrsek.

Villamosenergia tzsdeA villamosenergia-termels s felhasznls sokszor nem esik egy orszgon bellre (pldul Magyarorszg is villamosenergia-importr, az ves felhasznls 10-20%-t import adja), ami az orszghatrokon tnyl kereskedelem szksgessgt jelenti. Mindezek pedig megteremtettk az ignyt a megfelel teljestsi/elszmolsi garancival br hatrids villamosenergia- kereskedelemre, ami tipikusan az energiatzsdken valsul meg. plda az Eurpai Uniban ltrejtt energiatzsdkre. Magyarorszgi tzsde:: HUPX

Smart grid s meteringA smart hlzatokat olyan intelligens elemek alkotjk, melyek ktirny kommunikcival rendelkeznek, s nll intelligencival ruhzzuk fel ket. A smart grid eszkzk jelenleg mg csak pilot projectekben lteznek, kivve, ha nem tekintjk a TMOK-kat s az ETM-eket is e filozfia rsznek. Ugyanis megoszlik a vlemny, hogy a centralizlt intelligencia smart gridnek minsl-e. Mindemellett a hlzati telemechanikk mkdtetsrl mg mindig nem automatizlt dntsi rendszerek, hanem az zemirnyts dnt. A szles krben elfogadott elkpzels szerint, a hlzaton lv eszkzknek kommuniklnia kell egymssal (akr egy kzponti rendszeren keresztl) s sajt megnak dntseket kell tudnia hozni. Ahhoz azonban, hogy az zemirnyts ekkora felelsggel ruhzzon fel egy eszkzparkot, mg j nhny v/vtized munkja szksges mg. m a mai szolgltats biztosan teljesen t fogja rajzolni: On-line load-flow alkalmazsval cskkenti a hlzat vesztesget A smart metering hatsnak kvetkeztben lehetetlenn vlik az illeglis vtelezs, gy tovbb cskken a hlzati vesztesg Kiegyenltettebb lesz a nappali-vlgy idszak, mely a villamosenergia beszerzsnek rt cskkenti (vlgy idszakban az energia olcsbb) A jobb hlzati kihasznltsg miatt cskkenthetv vlik a drga s idignyes hlzatpts A megjult zemirnytsi rendszerek automatikus hibahely behatrols s kapcsolsi sorrend felllts-vgrehajtsa miatt, a bekvetkezett esemnyek felhasznli kiesst minimalizljk, mellyel a hlzat minsge maximalizlhat A kisfeszltsg zemirnyts j, vals idej informcik lvn soha nem ltott hiba elhrtsi idket fog tudni kidolgozni

Mirt nem valsult mg meg? Ki fizesse a vmot?

Egyenslyi felttelek a VER-ben. Genertorok P-f karakterisztikja. VER irnytsi hierarchia. SCADA, EMS funkcik, load-flow

A VER nem kpes energia trolsra. Ez azrt kritikus, mert ha a pillanatnyi termels s fogyaszts nem egyezik meg, akkor a frekvencia n vagy cskken, attl fggen, hogy a termels vagy a fogyaszts nvekedett.

A VER irnytjra hrul az a feladat, hogy a mindenkori egyenslyt fentartsa. Erre hrom szint szablyozs ll rendelkezsre.

A primer szablyozs automatikus s frekvencia vltozsval jr.

A szekundert, az olyan ermvi genertorok szablyzsval lehet vgrehajtani, melyek vlaszideje (gradiense) igen rvid (