Prace badawcze na rzecz KSE prowadzone w roku 2011

Badania w zakresie wpływu nowych obiektów na pracę Krajowego Systemu Elektroenergetycznego

W 2011 roku na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów przeprowadzono badania w zakresie możliwości przyłączania farm wiatrowych do Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) za pomocą linii kablowych wysokich napięć. Moc zainstalowana analizowanych farm wiatrowych zawarta była w przedziale od 30 MW do 80 MW. Badane obiekty przewidziano do przyłączenia w sieci dystrybucyjnej 110 kV. Znaczące długości linii kablowych wymagały przygotowania odpowiednich modeli, wykonania symulacji w stanach ustalonych jak i w stanach przejściowych oraz przygotowania odpowiednich wytycznych w zakresie środków zaradczych.

Druga grupa zrealizowanych badań dotyczyła możliwości zmian projektowych w ramach wydanych warunków przyłączenia, a związanych z zastosowaniem nowych rozwiązań w zakresie turbin wiatrowych. Badaniom podlegały oddziaływania sieciowe turbin w stanach ustalonych, stanach przejściowych, wytyczne w zakresie automatyki zabezpieczeniowej, kompensacji mocy biernej oraz jakości generowanej energii. Wynikiem przeprowadzonych prac była ocena możliwości wymiany turbin wiatrowych oraz wskazanie ewentualnego zakresu niezbędnego doposażenia układów sieciowych.

Poza problematyką badań energetyki wiatrowej przeprowadzono również analizy związane z rozwojem układów sieciowych, w tym z wykorzystaniem połączeń międzysystemowych w regionie Europy Środkowo-Wschodniej. Ocenie poddano rozwiązania sterowania wymianą międzysystemową za pomocą przesuwników fazowych. W ocenie uwzględniono poprawę bezpieczeństwa pracy KSE oraz wzrost zdolności wymiany mocy na przekroju synchronicznym zarówno w kierunku importowym jak eksportowym.

Analizy prowadzono w zespołach badawczych w składzie: dr hab. inż. Paweł Sowa, prof. Pol. Śl., dr hab. inż. Kurt Żmuda, prof. Pol. Śl., dr hab. inż. Adrian Halinka, prof. Pol. Śl., dr inż. Dominik Duda, dr inż. Henryk Kocot, dr inż. Roman Korab, dr inż. Maksymilian Przygrodzki, dr inż. Piotr Rzepka, dr inż. Edward Siwy, mgr inż. Mateusz Szablicki.

Przegląd prac badawczych prowadzonych w roku 2010

Badania w zakresie ekspertyz przyłączeniowych farm wiatrowych

W 2010 roku na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów opracowano dwie ekspertyzy wpływu przyłączenia farm wiatrowych na pracę i parametry Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Moc zainstalowana analizowanych farm wiatrowych wynosiła 69 MW i 82,5 MW.

Badane obiekty przewidziano do przyłączenia w sieci dystrybucyjnej 110 kV. Lokalizacyjnie były to obszary działalności operatorów systemów dystrybucyjnych firm: ENERGA (Pomorze i Warmia) i ENION (Polska południowa).

Zakres wykonanych ekspertyzy obejmował analizy: rozpływów mocy czynnych i biernych w stanach ustalonych, zwarciowe, automatyki zabezpieczeniowej, jakości energii, stanów dynamicznych i stabilności napięciowej. Wynikiem przeprowadzonych prac była ocena możliwości przyłączenia w badanej lokalizacji wraz ze wskazaniem zakresu niezbędnej modernizacji.

Ekspertyzy wykonano w zespole ogólnowydziałowym, w składzie: prof. dr hab. inż. Paweł Sowa, prof. dr hab. inż. Stefan Paszek, prof. dr hab. inż. Adrian Halinka, dr inż. Dominik Duda, dr inż. Adrian Nocoń, dr inż. Maksymilian Przygrodzki, dr inż. Edward Siwy, dr inż. Piotr Rzepka, mgr inż. Mateusz Szablicki, mgr inż. Marcin Niedopytalski. Zespół pracował pod kierownictwem prof. dr hab. inż. Zbigniewa Gacka.

Badania w zakresie modelowania rynku i planowania rozwoju systemu elektroenergetycznego

W 2010 w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej przeprowadzono badania nad praktycznym wykorzystaniem programu PROMED. Program ten jest autorstwa włoskiej firmy CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA). CESI jest firmą badawczą, pełniącą rolę usługowo-konsultacyjną dla włoskiego operatora systemu przesyłowego. Program PROMED został udostępniony przez firmę CESI dla potrzeb realizacji niniejszej pracy w formie demonstracyjnej. Program jest narzędziem służącym do symulacji funkcjonowania rynku energii elektrycznej. Pozwala na optymalizację podejmowanych działań i weryfikację skutków podjętych decyzji w różnych rozpatrywanych scenariuszach w horyzoncie średnioterminowym.

Obecnie w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE) nie realizuje się badań w okresie średnioterminowym z przeznaczeniem dla celów długoterminowego planowania rozwoju. Narzędzia tego typu jak program PROMED mogą wypełnić taką lukę. Wykorzystanie takiego narzędzia będzie tworzyło obraz oddziaływania inwestycji systemowych na funkcjonowanie rynku energii i ocenę skutków (w tym efektywności) takich inwestycji. Narzędzie takie, w dziedzinie symulatorów rynkowych, może stanowić właściwe uzupełnienie prowadzonych prac analitycznych.

Prace przeprowadzone zostały na zlecenie firmy CATA przez dr inż. Maksymiliana Przygrodzkiego.

Prace badawcze w roku 2009

Badania w zakresie ekspertyz przyłączeniowych farm wiatrowych

W minionym 2009 roku na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów opracowano 5 ekspertyz wpływu przyłączenia farm wiatrowych na pracę i parametry Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Moc zainstalowana analizowanych farm wiatrowych zawarta była w przedziale od 30 MW do 80 MW. Łącznie przeanalizowano 265 MW w źródłach odnawialnych.

Większość badanych obiektów przyłączana były do sieci dystrybucyjnej 110 kV, przy czym ich rozmieszczenie obejmowało różne lokalizacje w Polsce. W szczególności były to obszary działalności operatorów systemów dystrybucyjnych firm ENEA (Wielkopolska i Pomorze Zachodnia), ENERGA (Pomorze i Warmia). Jedna farma przyłączana była do sieci przesyłowej PSE Operator SA.

Zakres wykonanych ekspertyzy obejmował analizy: rozpływów mocy czynnych i biernych w stanach ustalonych, zwarciowe, automatyki zabezpieczeniowej, jakości energii, stanów dynamicznych i stabilności napięciowej. Wynikiem przeprowadzonych prac była ocena możliwości przyłączenia w badanej lokalizacji wraz ze wskazaniem zakresu niezbędnej modernizacji.

Ekspertyzy wykonano w zespole ogólnowydziałowym, w składzie: prof. dr hab. inż. Paweł Sowa, prof. dr hab. inż. Stefan Paszek, prof. dr hab. inż. Adrian Halinka, dr inż. Dominik Duda, dr inż. Andrzej Latko, dr inż. Krzysztof Maźniewski, dr inż. Adrian Nocoń, dr inż. Maksymilian Przygrodzki, dr inż. Edward Siwy, dr inż. Rafał Sosiński, mgr inż. Sebastian Berhausen, mgr inż. Piotr Rzepka, mgr inż. Mateusz Szablicki, mgr inż. Marcin Niedopytalski. Zespół pracował pod kierownictwem prof. dr hab. inż. Zbigniewa Gacka.

Badania w obszarze planowania rozwoju sieci przesyłowej

W końcówce 2009 roku na Wydziale Elektrycznym Politechniki Śląskiej w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów zakończono prace analityczne i badawcze dotyczące planowania rozwoju Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Prace w tym obszarze były i są prowadzone już od wielu lat w Instytucie najpierw pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Romana Janiczka, a następnie dr hab. inż. Kurta Żmudy, prof. Pol. Śl. Niniejszy etap zakończył trójetapową pracę realizowaną od 1,5 roku w konsorcjum podmiotów: Politechnika Śląska, EPC SA, WASKO SA. Praca została wykonana dla PSE Operator SA – operatora systemu przesyłowego w kraju.

W ramach zakończonej pracy skupiono się na szczegółowej analizie, opracowanej przez EPC SA, metodyki PRiMSP (Planowania Rozwoju i Modernizacji Sieci Przesyłowej) i jej implementacji, przez WASKO SA, na Platformie Programowej PRiMSP. W tym celu w ramach I etapu pracy w Instytucie Elektroenergetyki i Sterowania Układów opracowano model sieci testowej. Wykorzystując model sieci testowej przeprowadzono szereg obliczeń weryfikujących działania Platformy PRiMSP przy wykorzystaniu programów niezależnych, realizujących analogiczne funkcje jak programy składowe Platformy PRiMSP. W II etapie wykonano i oceniono modelowy proces planowania rozwoju i modernizacji sieci testowej zaimplementowanej na Platformie PRiMSP. Również w ramach tego etapu wykonano szereg obliczeń weryfikujących uzyskiwane wyniki cząstkowe. Na podstawie pozyskanych doświadczeń i obserwacji zebranych podczas pracy z Platformą PRiMSP sformułowano ocenę ekspercką prawidłowości implementacji metodyki planowania rozwoju i modernizacji sieci przesyłowej na Platformie, a także ergonomii i jakości wykonania interfejsu użytkownika. W ostatnim III etapie przeprowadzono analizy parametryczne wytypowanych czynników istotnie wpływających na wyniki kształtujące i uzasadniające wybór strategii preferowanej na Platformie PRiMSP. Na podstawie przeprowadzonych rozważań przedstawiono wnioski i zalecenia ważne dla celów użytkowych Platformy.

Praca realizowana była pod kierunkiem dr hab. inż. Kurta Żmudy w zespole autorskim: dr inż. Henryk Kocot, dr inż. Roman Korab i dr inż. Maksymilian Przygrodzki.

Ekspertyzy i inne prace zlecone prowadzone w ostatnich latach

Zobacz więcej…

Współpraca z PUE Energotest-Energopomiar Sp. z o.o.

Dnia 21 grudnia 2006 roku została nawiązana współpraca pomiędzy Wydziałem Elektrycznym Politechniki Śląskiej a PUE Energotest-Energopomiar Sp. z o.o.. Ze strony Politechniki Śląskiej głównym beneficjentem porozumienia o współpracy jest Zakład Automatyki i Informatyki w Elektroenergetyce Instytutu Elektroenergetyki i Sterowania Układów. W imieniu Politechniki list intencyjny podpisał Dziekan Wydziału Elektrycznego dr hab. inż. Lesław Topór-Kamiński, prof. Pol. Śl., a ze strony PUE Energotest-Energopomiar - Dyrektor ds. Marketingu i Rozwoju mgr inż. Jan Żyła.

Zobacz więcej…