W artykule przedstawiono system dynamicznej obciążalności prądowej napowietrznych linii elektroenergetycznych 110 kV oraz wpływ czynników atmosferycznych, takich jak prędkość i kierunek wiatru, nasłonecznienie i temperatura otoczenia na obciążalność prądową. Opracowany system może współpracować z aktualnie dostępnymi centrami dyspozytorskimi. Wskazano na problemy napotkane podczas projektowania, uruchomienia oraz eksploatacji systemu. Instytut Energetyki Oddział Gdańsk od wielu lat zajmuje się problematyką obciążalności linii przesyłowych w KSE. W Elektrowni Bełchatów został zrealizowany i jest eksploatowany system monitorowania obciążenia linii przesyłowych z prostym uwzględnieniem warunków pogodowych (temperatury otoczenia). Obecnie trwają prace nad systemem oceny dynamiczn[...]

  Znajomość temperatury przewodów, która jest funkcją jej aktualnego obciążenia oraz warunków pogodowych panujących w miejscu zainstalowania linii (zwłaszcza prędkości i kierunku wiatru) pozwala na bezpieczne przeciążanie linii tzn. takie, które nie powoduje zmniejszenia normatywnych odległości przewodów od obiektów pod linią. Uwzględnienie w prowadzeniu ruchu sieci rozdzielczej i przesyłowej dynamicznej obciążalności linii prowadzi do bezpiecznego i pełnego wykorzystania zdolności przesyłowych linii. Stwarza to możliwość bezpiecznego przepływu prądu większego niż wartość statyczna, wynikająca z obliczeń projektowych bazujących na normatywnych warunkach pogodowych przyjętych dla okresu zima - lato i na projektowanej temperaturze przewodu, np. 40 lub 60°C. Przykładowo dla wiatru o prędkości 4 m/s, wiejącego prostopadle do linii obciążalność linii zwiększa się o 50% w stosunku do wartości statycznej. Wyznaczanie dynamicznej obciążalności linii (DOL) Wyznaczanie dynamicznej obciążalności linii może odbywać się przy uwzględnieniu pomierzonych warunków pogodowych lub pomiaru stanu przewodu. Wyznaczając DOL na podstawie warunków pogodowych niezbędna jest znajomość temperatury zewnętrznej, prędkości i kierunku wiatru oraz nasłonecznienia. Wyznaczając DOL na podstawie pomiaru stanu przewodnika, należy dokonać pomiaru przynajmniej jednego z parametrów takich jak: temperatura, zwis przewodu, naprężenie lub drgania własne. W praktycznych zastosowaniach, gdy DOL będzie wykorzystywana do krótkoterminowych prognoz rozpływu mocy w sieci i analizy spodziewanych przeciążeń linii, konieczne jest zastosowanie modelu cieplnego linii, umożliwiającego wyznaczenie DOL w spodziewanych warunkach pogodowych. Wobec nie dającego się uniknąć błędu prognozy warunków pogodowych, jest uzasadnione dążenie, aby zastosowany model cieplny linii był możliwie dokładny i jego użycie nie powiększało tego błędu. Każdy model zjawiska fizycznego, będący w istocie matem[...]

  Potrzeba przesyłania coraz większej ilości energii elektrycznej w połączeniu z trudnościami w uzyskaniu zgody na budowę nowych linii zmusza zakłady energetyczne do poszukiwania nowych sposobów zwiększania zdolności przesyłowych istniejących linii. Jednym z rozwiązań jest prowadzenie ruchu sieci 110 kV z uwzględnieniem dopuszczalnej w danych warunkach pogodowych wartości prądu a nie wartości prądu, jaki obliczono dla typowych warunków otoczenia. Dopuszczalny w danych warunkach pogodowych prąd obciążenia wynika z konieczności zachowania dopuszczalnej, minimalnej odległości przewodu roboczego do ziemi lub obiektów krzyżowanych. Wyznaczanie tego prądu jest zadaniem systemu dynamicznej obciążalności linii (DOL), który na podstawie mierzonych na bieżąco warunków pogodowych w miejscu występowania przęseł krytycznych oraz znajomości modelu cieplnego uwzględniającego cechy przewodu i sposób jego zawieszenia w przęśle wyznacza dopuszczalną wartość prądu. Model cieplny stosowany do obliczeń mechanicznych przewodu, tj.: naprężenia, zwisu, odległości od ziemi - jest dobrze znany i opisany w odniesieniu do przewodów stalowo-aluminiowych typu AFL, gdzie rdzeń stalowy odpowiada za własności mechaniczne przewodu. W ostatnich latach wzrosło użycie przewodów wysokotemperaturowych o małych zwisach HTLS (High Temperature Low Sag). Zastosowanie tych przewodów do budowy nowych linii znajduje swoje uzasadnienie w tych przypadkach, gdzie spodziewane są przejściowe znaczne wzrosty obciążenia linii spowodowane zmianami konfiguracji sieci, remontami lub dużym udziałem źródeł odnaw[...]

  Cechą współczesnych systemów przesyłu energii elektrycznej jest ich praca w pobliżu ograniczeń technicznych. W przypadku linii energetycznych najwyższych napięć ich praca w pobliżu tych ograniczeń wynika z występowania nie w pełni przewidywalnych zjawisk pogodowych, takich jak wzrost generacji odnawialnej o dużej zmienności wynikającej z prędkości wiatru i natężenia promieniowania słonecznego, zmian układu sieci spowodowanych awariami linii będących wynikiem ekstremalnych warunków pogodowych czy też wymuszania kierunku przepływu mocy i jej wielkości, zgodnie z wymogami handlowymi. Dopuszczalna obciążalność linii wynikająca z dopuszczalnej w danym segmencie linii odległości przewodu roboczego do obiektu krzyżowanego zmienia się wraz z warunkami atmosferycznymi panującymi w tym segmencie. Zarządzenie systemem przesyłowym z liniami pracującymi w pobliżu ograniczeń wymaga bieżącej znajomości dopuszczalnego prądu obciążenia zwanego obciążalnością dynamiczną. Bieżące wyznaczanie dynamicznej obciążalności linii jest jednym z elementów wdrażanej od kilku lat w systemach dyspozytorskich funkcji określanej jako uświadamianie zagrożeń na zarządzanym obszarze (WASA - Wide Area Situational Awareness). Wdrożony w większości spółek dystrybucyjnych system dynamicznej obciążalności linii (system DOL) jest właśnie narzędziem dla poprawy świadomości zagrożeń i wspomagania podejmowania właściwego działania w sytuacji zagrożenia bezpieczeństwa systemu. Efektywne wykorzystanie systemu DOL uwarunkowane jest następującymi czynnikami: ● wiarygodnością wyznaczanych dopuszczalnych obciążalności, włączając w to wiarygodność poziomu ryzyka często wyrażanego w wielkościach liczbowych, tj. wielkości przekroczenia dopuszczalnych granic zbliżenia przewodu roboczego do ziemi lub obiektów krzyżowanych wraz ze znajomością miejsca zbliżenia (pole, droga, itp.), ● możliwością wykorzystania wyników obliczeń do wspomagania prowadzenia ruchu tj. pode[...]

  Artykuł przedstawia sposób, w jaki bieżące monitorowanie linii 110 kV, którymi wyprowadzana jest moc z farm wiatrowych może ułatwić pełne wykorzystanie generowanej mocy, przy zachowaniu warunków bezpiecznej pracy tych linii. Jednym z czynników ograniczających pełne wykorzystanie generacji wiatrowej jest ograniczenie wynikające z dopuszczalnego obciążania linii. Przyczyny ograniczenia produkcji z farm wiatrowych Rozwój generacji wiatrowej oprócz niewątpliwych korzyści, niesie ze sobą problemy techniczne wynikające głównie z niepełnej przewidywalności wielkości generacji z tych źródeł oraz konieczności wykorzystania infrastruktury sieciowej do współpracy z istniejącymi źródłami generacji i odbiorcami. Już obecnie w krajowym systemie elektroenergetycznym występują problemy bilansowania pracy sieci z dużą ilością OZE , spowodowane wystąpieniem takiego poziomu generacji wiatrowej, przy którym niemożliwe jest dotrzymanie wymaganego poziomu rezerwy ujemnej [1]. Po wykorzystaniu wszystkich dostępnych środków w celu odbudowania tej rezerwy, tj. odstawiania jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych (JWCD) cieplnych, wykorzystania elektrowni szczytowo-pompowych (ESP ) oraz zmiany salda wymiany z sąsiednimi operatorami sieci przesyłowej (OSP ), konieczne jest dokonanie redukcji generacji z farm wiatrowych. Kolejność ograniczania generacji poszczególnych farm wiatrowych powinna być uzależniona od bieżących warunków pracy. Na poziomie lokalnym, tj. związanym z decyzjami podejmowanymi przez eksploatatora farm wiatrowych lub operatora sieci dystrybucyjnej, jednym z czynników ograniczających pełne wykorzystanie generacji wiatrowej jest ograniczenie wynikające z dopuszczalnego obciążenia linii wyprowadzającej moc z danej farmy. W sytuacji dużej generacji wiatrowej i związanej z tym przepływem znacznych mocy, taka linia może powodować zagrożenia dwojakiego rodzaju: - niebezpieczne, niedopuszczalne zbliżenie przewodów linii do ziemi lub o[...]