Polskie Towarzystwo Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej było organizatorem III konferencji „Linie i stacje elektroenergetyczne”, która obradowała 5 i 6 października. Wzięło w niej udział ponad 250 osób reprezentujących przede wszystkim operatorów sieci dystrybucyjnej, przesyłowej oraz producentów związanych z tematem debaty. Program obejmował 20 referatów, które wygłoszono w pięciu sesjach.
W pierwszej sesji dotyczącej nowoczesnych rozwiązań stacji elektroenergetycznych przedstawiono wdrożenie na obszarze działania spółki Energa-Operator projektu obejmującego przebudowę sieci do standardów smart grid poprzez instalowanie inteligentnego opomiarowania i automatyzację sieci w celu aktywizacji odbiorców dla poprawy efektywności użytkowania energii oraz efektywnego zarządzania systemem elektroenergetycznym dla poprawy bezpieczeństwa dostaw. Rezultatem jest osiągnięcie funkcjonalności inteligentnej sieci energetycznej, ograniczenie strat sieciowych wyrażające się w ilości zaoszczędzonej energii elektrycznej, zapewnienie warunków technicznych dla realizacji nowych przyłączeń, w tym OZE oraz wzrost bezpieczeństwa energetycznego, jakości i ciągłości zasilania odbiorców.
W kolejnej prezentacji przedstawiono stację transformatorową SN/nn zapewniającą monitorowanie i sterowanie siecią nn, jako odpowiedź na nowe wyzwania wynikające z transformacji rynku energii. Wyposażenie i funkcje stacji SN/nn mają na celu zapewnienie zwiększonej obserwowalności sieci niskiego napięcia, autonomicznego sterowania i monitorowania PV, szybszego wykrywania usterek, kontroli niskiego napięcia, zwłaszcza przy dużej genercji PV.
Na zakończenie sesji przedstawiono wpływ wymagań ochrony przed porażeniami na rozwiązania techniczne stosowane
w sieciach elektroenergetycznych bazując na opracowanych w ramach PTPiREE „Zasadach ochrony przed porażeniem w stacjach SN/nn, SN/SN i SN oraz w liniach nn w spółkach OSD w zakresie projektowania, budowy i eksploatacji”.
Kolejna sesja dotyczyła technicznych aspektów pracy sieci z generacją OZE. We wstępie przedstawiono, że rozproszone źródła wytwórcze znacznie zwiększyły zakres zmian napięcia w sieciach wszystkich napięć, często poza dopuszczalna rozpiętość. Dotychczasowe ustawienie poziomów napięć w sieci WN, SN i nn w pobliżu górnych dopuszczalnych wartości przestało być prawidłowe ze względu na zmiennę kierunki przepływu prądów i – co za tym idzie – zwroty spadków napięć. Układy ARN powinny nadążać za zamianami napięcia w sieci nn i SN, a to obecnie zależy nie tylko od obciążania odbiorami, ale również od poziomu generacji źródeł rozproszonych – w zdecydowanej większości fotowoltaicznych. Niemal zupełny brak monitoringu online parametrów pracy sieci nn i niewielki sieci SN wymaga oparcia działania automatyki ARN na dostępnych parametrach pomiarowych. Zaproponowano zastosowanie kryterium wartości i kierunku mocy płynącej przez transformator WN/SN do utrzymania optymalnego poziomu napięcia na szynach SN. W oddziale zamojskim PGE Dystrybucja w ramach testów uruchomiono na trzech GPZ-ach sterownie poziomem napięcia ARN-u w zakresie 15,6-16 kV. Dotychczasowe doświadczenia zgodnie potwierdzają, że metoda jest skuteczna, ale zdecydowanie niewystarczająca do opanowania problemów napięciowych. Nie uda się ich rozwiązać bez modernizacji sieci, zmiany profilu odbioru energii wyprodukowanej w rozproszonych źródłach i skutecznego egzekwowania właściwej parametryzacji falowników (pracy z ch-ką Q=f(U) i P=f(U), nastawą zabezpieczeń nadnapięciowych, nieprzekraczania zainstalowanej mocy 3,6 kW źródeł jednofazowych, zwiększania mocy ponad przyłączeniową itd.)
W tej sesji przedstawiono także innerozwiązania, które mają wspomóc pracę sieci z mikroinstalacjami (likwidować problem ponadnormatywnych wzrostów napięcia), tj. transformatory dodawcze z falownikami i symetryzacją prądów. Przedstawione przykłady potwierdziły funkcjonalności tego rozwiązania, tj. stabilizacja napięcia oraz symetryzacja prądów.
Jako pomoc dla sieci z generacją rozproszoną omówiono także wykorzystanie magazynów energii do regulacji parametrów sieci dystrybucyjnej, wskazując takie funkcjonalności magazynów jak regulacja napięcia, wygładzenie krzywej obciążenia dobowego, ograniczenie mocy zamówionej, gwarancja ciągłości dostaw energii czy regulacja mocy biernej.
W sesji poświęconej jakości i standaryzacji budowy sieci zaprezentowano doświadczenia spółki Enea Operator w zakresie dopuszczania rozwiązań technicznych oraz wyrobów do stosowania w sieci dystrybucyjnej. Standaryzację, weryfikację oraz prekwalifikację przedmiotów materialnych przedst awiono na przykładzie rozwiązań konstrukcji wsporczych funkcyjnych SN i elektroenergetycznych linii kablowych SN i nn. Jak wskazano, cel weryfikacji to zmniejszenie awaryjności sieci dystrybucyjnej poprzez dopuszczenie do zabudowy przedmiotów materialnych, które spełniają wymagania sformułowane w standardach spółki oraz powierzanie prac w sieci dystrybucyjnej wykonawcom, którzy mają niezbędne zasoby i wykonują prace zgodnie z wymaganiami zapisanymi we wspomnianych standardach.
W innej prezentacji przedstawiono wycinkę drzew i gałęzi jako ważny zabieg eksploatacyjny wymagający od wykonawców specjalistycznej wiedzy i umiejętności. Omówiono proces wycinkowy (postępowanie przetargowe, prace administracyjne – pozyskanie zgód, decyzji itd., wycinka, odbiór robót).
Sesję dotyczącą linii kablowych rozpoczęto od prezentacji wpływu rozwoju linii energetycznych 110 kV w miastach na przykładzie Warszawy w aspekcie generowania mocy biernej. Wskazano, że jeżeli utrzymana będzie dynamika zastępowania linii napowietrznych przez kablowe, a także planowane tempo rozwoju sieci, to około 2050 roku należy spodziewać się, że w stołecznej sieci moc pojemnościowa z linii 110 kV przekroczy wartość 500 Mvar. Może powodować to lokalne zwyżki napięcia do wartości przekraczających dopuszczalne, szczególnie w dolinach obciążenia. Z tego powodu spółka Stoen Operator rozpoczęła prace pozwalające ocenić skalę problemu i ewentualne skutki. Zaplanowano także, że w stacjach 110/15 kV przewidzianych w najbliższych latach do modernizacji lub nowych tworzenie rezerwy pozwalającej – jeżeli okaże się to konieczne – przyłączać dławiki kompensujące z regulacją mocy. W tej części konferencji przedstawiono także systemy monitoringu temperatury DTS, które zaczynają być coraz częściej stosowanym rozwiązaniem w energetyce OZE. Zainteresowanie tymi systemami pojawiło się przy okazji budowy dużych farm wiatrowych, których moc wyprowadzana jest długimi liniami kablowymi. Inwestorzy coraz częściej, poza standardowymi funkcjonalnościami systemu kablowego (transfer mocy), zaczęli interesować się awaryjnością systemów oraz kontrolą ich pracy, jak również możliwością predykcji stanów zagrożenia lub awarii przesyłu mocy między punktem jej generacji (farma wiatrowa czy fotowoltaiczna) a punktem odbioru (system elektroenergetyczny). Podsumowując, wskazano korzyści ze stosowania systemów DTS. To m.in. pomoc w przypadku rozważania zwiększenia pierwotnego obciążenia linii kablowej, monitoring zdarzeń temperaturowych (detekcja niestandardowych), co może pomóc w uniknięciu awarii linii. W dyskusji uczestnicy konferencji zgłosili propozycję opracowania przez PTPiREE standardu budowy systemów DTS.
W ostatnim bloku tematycznym przedstawiono aspekty techniczne i prawne projektowania sieci. Pierwsza prezentacja dotyczyła aspektów związanych z rozbudową stacji 110 kV. Wskazano wiele możliwości, które mogą determinować wybór odpowiednich rozwiązań i podejścia do przebudowy (dobór terenu, w tym ze względu na potrzebę przebudowy infrastruktury okolicznej, np. dróg, rozbiórka istniejących elementów instalacji elektroenergetycznej, ograniczenie czasu wyłączeń). W odpowiedzi na coraz większe zapotrzebowanie w tym zakresie, mając na celu uproszczenie w przyszłości zadań modernizacyjnych w standardach sieci dystrybucyjnej spółki Enea Operator dotyczących stacji elektroenergetycznych 110 kV założono rezerwę miejsca w przypadku potrzeby rozbudowy infrastruktury 110 kV.
W tej sesji przedstawiono również perspektywy rozwoju wysokonapięciowych elektroenergetycznych układów przesyłowych. Scharakteryzowano różne technologie budowy linii napowietrznych, zarówno w układach wielotorowych, jak i wielonapięciowych.
Na zakończenie, na przykładzie spółki Tauron Dystrybucja, przedstawiono nowe formy – bezpośredniej i za pośrednictwem strony internetowej – komunikacji z klientem w zakresie zarządzania majątkiem sieciowym.
Na podstawie prezentowanych referatów
Jarosław Tomczykowski
