Urađeno za: Ministarstvo za nauku i zaštitu životne sredine
Republike Srbije
Rukovodilac: Prof.
Dr Dragan Popović, dipl. ing.
Saradnici: Saša
Minić, dipl. ing.
Tijana
Janjić, dipl. ing.
Milan
Ivanović, dipl. ing.
Maja
Marković, dipl. ing.
Dr Miloje Kostić,
dipl. ing.
Mr Viktor
Maksimović, dipl. ing.
Dr Dužan
Arnautović, dipl. ing.
Dr Đorđe
Stojić, dipl. ing.
Mr Slobodan
Bogdanović, dipl. ing.
Mr Jasna
Dragosavac, dipl. ing.
Osnovni cilj studije je da se na bazi analize naponsko-reaktivnog
stanja prenosne mreže Srbije predlože rešenja i pravci daljeg rada u ovoj
oblasti, kako bi se doprinelo povećanju energetske efikasnosti prenosne mreže.
Postavljeni zadatak je u studiji realizovan u devet poglavlja, pored uvodnog. U
poglavlju 2 dat je globalni pregled potrošnje reaktivne snage i sadašnje i
buduće mogućnosti proizvodnje reaktivne snage u EES-u Srbije. U poglavlju 3
data je detaljnija analiza potrošnje reaktivne snage po karakterističnim
čvorištima u prenosnoj mreži Srbije i za karakteristične vremenske periode. Na
bazi raspoloživih podloga analizirana je osetljivost modela za analizu
naponsko-reaktivnih prilika na greške u modelovanju opterećenja. U poglavlju 4
formirani su bilansi potrošnje i proizvodnje reaktivne snage prostorno
dekomponovani po distributivnim područjima koje napaja prenosna mreža Srbije za
karakteristične maksimalne i minimalne režime u postojećem stanju i za dva
perspektivna stanja koja se vezuju za 2010. i 2020. godinu. U poglavlju
5izvršena je detaljna analiza naponsko-reaktivnih prilika u prenosnoj mreži za
maksimalni i minimalni režim u 2006. i 2010. godini razmatrajući mrežu u
izolovanom radu i uzimajući u obzir uticaj interkonekcije. Na bazi saznanja
dobijenih iz ovih razmatranja i na bazi poređenja stanja pre i posle obimne
kompenzacije izvršene tokom 2005. godine (ugradnjom oko 200 Mvar na niskom
naponu i aktiviranjem oko 22 Mvar kod industrijskih potrošača) izvršena je
analiza ekonomičnosti smanjenja reaktivnih opterećenja u prenosnoj mreži
Srbije, kao posledice smanjenje gubitaka aktivne snage. Analize ukazuju na
veliku ekonomičnost daljih mera smanjenja reaktivnog opterećenja u prenosnoj
mreži Srbije. U poglavlju 6 dat je pregled rešenja za kompenzaciju reaktivne
snage, saznanja o njihovoj primeni u svetu i mogućnosti njihove primene u
prenosnoj mreži Srbije. U poglavlju 7 dat je pregled savremenih metodologija za
planiranje izvora reaktivne snage (vrste, snage i lokacije izvora). Posebno su
istaknute metode koje su korišćene za planiranje novih izvora reaktivne snage u
prenosnoj mreži Srbije u poslednje dve godine. Konačni zaključci studije dati
su u poglavlju 8, a poglavlje 9 sadrži literaturu koja je korišćena u izradi
studije. U poglavlju 10 dati su crteži koji ilustruju sve prethodno izvršene
analize.
Analize izvršene u ovoj studiji pokazale su sledeće:
1.
Postojeća
baza podataka o mreži, angažovanju izvora, aktivnoj snazi (petnaestominutnim
opterećenjima) i mesečnoj aktivnoj i reaktivnoj potrošnji po mernim mestima
preuzimanja energije u prenosnoj mreži Srbije i naponskim prilikama u nekim
tačkama prenosne mreže Srbije omogućuje relativno kvalitetne analize
naponsko-reaktivnih prilika, naročito u maksimalnim režimima. Greške koje se
čine u minimalnim režimima idu na stranu sigurnosti a mogle bi se izbeći daljim
unapređenjima baze podataka o potrošnji (kompletiranjem merenja
petnaestominutnih reaktivnih opterećenja).
2.
Sadašnji
nivo izvora reaktivne snage lociran u generatorskim kapacitetima i vodovima
(nadzemnim i kablovskim) koji čine prenosnu mrežu dovoljan je za zadovoljenje
reaktivne potrošnje, naročito kada se ima u vidu povezanost prenosne mreže u
interkonekciju UCTE koja omogućuje plasmane reaktivne snage kritičnim zonama u
prenosnoj mreži Srbije. Problem prestavlja dispozicija izvora reaktivne snage
koja ne odgovara dispoziciji reaktivne potrošnje, čega su posledica i značajni
tokovi reaktivne snage kroz mrežu koji zauzimaju prenosne kapacitete i generišu
gubitke.
3.
Nivo
izgrađenosti mreže nije zadovoljavajući s gledišta sigurnosti i naponskih
prilika, ali se u periodu do 2010. godine očekuje ulazak u pogon nekoliko
elemenata mreže naponskog nivoa 400 kV koji će obezbediti manje gubitke aktivne
i reaktivne snage i bolje naponske prilike u mreži.
4.
I u
novom stanju u mreži 110 kV ima veliki broj tačaka u kojima su naponske prilike
relativno loše, a gubici veliki.
5.
Neki
od akutnih problema rešiće se ulaskom u pogon novih elemenata mreže, planiranih
prethodnim i studijama razvoja mreže čija je izrada u toku, ali je ovakav način
rešavanja relativno spor zbog usporene dinamike izgradnje mreže. Čak i za nove
TS 400/110 kV Jagodina 4 i Sombor 3 kojima se rešavaju problemi u
Pomoravlju i zapadnoj Bačkoj, a čija je izgradnja u toku, teško se može
očekivati ulazak u pogon pre 2007. godine.
6.
Na
bazi izvršenih analiza naponsko-reaktivnih prilika u prenosnoj mreži jasno su
označena problematična mesta. Analize prethodno realizovane kompenzacije na
niskom naponu u iznosu od 200 Mvar u toku 2005. godine i efekata aktiviranja
kondenzatorskih baterija kod industrijskih potrošača koje je u toku 2005.
godine realizovano u ukupnom iznosu od oko 22 Mvar pokazuju da je
posledica toga bilo smanjenje gubitaka aktivne snage u maksimalnom režimu za
više od 10 MW. Imajući u vidu cene realizovane kompenzacije konstatovano je da
je kompenzacije reaktivne snage izuzetno ekonomična mera. Ukoliko se realizuje
na niskom naponu period povraćaja uloženog kapitala je kraći od jedne godine.
7.
Preliminarne
analize pokazale su da su ekonomski efekti daljeg smanjenja reaktivnog
opterećenja u prenosnoj mreži Srbije (koji su posledica smanjenja gubitaka
aktivne snage) izuzetno visoki. Kompenzacija reaktivne snage na niskom naponu
je mera čije su stope rentabilnosti oko 100%, a kompenzacija na srednjem naponu
(koja zahteva detaljnije tehničke analize) je mera čije su stope rentabilnosti
oko 30%, zavisno od mesta u mreži gde se primenjuje.
8.
Imajući
ove činjenice u vidu kroz nove projekte je potrebno razraditi konkretne mere
kompenzacije. Mere treba da budu razrađene s gledišta poštovanja tehničkih
ograničenja, uz što detaljnije modelovanje elemenata sistema pri rešavanju
ključnih problema (prenaponi, problemi viška reaktivne snage u minimalnim
režimima, analize distorzije napona i struja, uticaj na MTK signale). Konkretna
rešenja kompenzacije koja će biti prikazana u budućim projektima treba da imaju
detaljno tehničko-ekonomsko obrazloženje koje će ukazati na njihovu visoku
rentabilnost.
9.
Posebnu
pažnju treba obratiti na unapređenje postojećih i razvoj novih metoda za
planiranje iznosa i lokacije budućih izvora reaktivne snage koji bi se ugradili
u mreži. Na ovaj način bi se omogućilo kvalitetnije korišćenje postojećih
podloga i brže dobijanje kvalitetnijih rezultata.
10.
Potrebno
je da se deluje na uspostavljenje pariteta cene reaktivne energije od najnižih
do najviših naponskih nivoa. Trenutno je uspostavljen paritet cene na naponskim
nivoima 110 i 0.4 kV, dok je cena preuzimanja reaktivne energije na
srednjem naponu relativno niska. Pošto veliki broj potrošača sa značajnom
potrošnjom reaktivne energije preuzima energiju na srednjem naponu, a nisu
kompenzovani, poskupljenje reaktivne energije na ovom nivou usloviće i njihovu
kompenzaciju u većem obimu, odnosno, smanjenje reaktivnih opterećenja na nivou
prenosne mreže.
11.
Na
bazi svih razmatranja može definisano je nekoliko novih tema za istraživanje
koje bi bile predmet budućih projekata. Neke od tema su metodološke (razvoj
novih modela, metoda i algoritama), dok su druge primenjena istraživanja čiji
je cilj racionalna potrošnja električne energije.
Obim elaborata: 159
strana.