Интеллектуальные сети Smart Grids — концепция построения и

Интеллектуальные сети (Smart Grids) - концепция построения и опыт реализации решений Up. Grid Forum 2012 Москва, 23 - 25 Октября 2012 дтн Хольгер Мюллер Siemens PTI, Network Consulting Инфраструктура и Города, Siemens AG © Siemens AG 2012. Alle Rechte vorbehalten.

Проблемы и пути их решения Современная структура сети Современные структуры сети: Сегодня § Радиальная структура § Структура разомкнутого кольца Используемые структуры основаны на: § Доступных в 1950 -1960 х г. г. технологиях § Отсутствии в практике коммуникационных технологий в связи с их дороговизной Последствия: § Очень низкий уровень автоматизации и мониторинга распределительной сети Page 1 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Проблемы и пути их решения Тренды, приводящие к возникновению проблем в сети Ра сп р ге еде не ле ра нн ци ая я Стохастическая нагрузка и генерация (напр. ветеро- и солнечная) Стареющее оборудование ие ит ки в аз руз Р г на Page 2 Октябрь 2012 с ер сти в Ре но щ мо Тарифное регулирование Инновационные технологии дтн Хольгер Мюллер эл Кач е е и н ктро ство ад эн сн ежн ерг и аб же ость и ни я Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Изменение графиков нагрузки и генерации приводит возникновению проблем в сети Недельная нагрузка трансформаторной подстанции немецкой распределительной компании LEW-Verteilnetz Gmb. H в сельской местности в 2003 и сегодня Нагрузка, к. Вт Нагрузка в 2003 Нагрузка сегодня 200 100 0 -100 -200 -300 12: 00 0: 00 12: 00 0: 00 Источник: LEW Page 3 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Влияние возобновляемых источников электроэнергии на распределительные сети Перегрузка оборудования и реверс мощности СН Pнагр Pген подстанция НН Pнагр Pген Page 4 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Влияние возобновляемых источников электроэнергии на распределительные сети Падение напряжения Без солнечной батареи С солнечной батареей Без солнечной батареи Page 5 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Влияние возобновляемых источников электроэнергии на распределительные сети Возможные решения 1. Усиление сети 4. Использование регулируемых трансформаторов Решает P Проблемы перегрузки оборудования Решает P Проблемы падения напряжения (Падение напряжения) 2. Изменение структуры сети Решает P 5. Управление нагрузкой Решает Проблемы перегрузки оборудования P Проблемы перегрузки оборудования (Падение напряжения) P Load 3. Управление реактивной мощностью 6. Накопление энергии Решает P Проблемы падения напряжения P Проблемы перегрузки оборудования (Падение напряжения) Q Page 6 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Интеграция возобновляемых источников в сети низкого напряжения Примеры топологии электрических сетей Промышленная местность Page 7 Октябрь 2012 Сельская местность дтн Хольгер Мюллер Городская местность Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Интеграция возобновляемых источников в сети низкого напряжения Сценарии для оценки решений: 1. Базовая (традиционная) сеть, без возобновляемых источников 2. Усиление традиционной сети (замена кабельных и воздушных линий и трансформаторов) 3. Установка компонентов Smart Grid (управляемая генерация, трансформатор с ОПН, и др. ) 4. Изменение структуры сети, включая подключение новых питающих точек Page 8 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Интеграция возобновляемых источников в сети низкого напряжения Необходимые инвестиции Page 9 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Интеграция возобновляемых источников в сети низкого напряжения Решения для будущего Система автоматизации Smart Grid A A B A C A Диагностический набор Smart Grid B Динамическое управление сетью C A C C Интеграция накопителей, нагрузки и генерации Электрическая сеть A Измерения Коммуникационная сеть B Регулируемые трансформаторы C Управление накопителями, нагрузкой и генерацией Page 10 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2012

Выводы Основные результаты: § Подключение большого количества возобновляемых источников оказывает сильное влияние на работу электрической сети § Традиционное усиление электрической сети наиболее дорогое средство решения этой проблемы § Изменение структуры сети – наилучшее решение § Использование элементов smart grid также улучшает ситуацию и может быть рассмотрено как промежуточный шаг § Комбинация элементов smart grid и подходящей структуры сети – оптимальное решение Разработка комплексной концепции электрической сети с: § Оптимальной структурой сети § Подходящей системой РЗи. А § Наиболее важными ключевыми технологиями Page 11 Октябрь 2012 дтн Хольгер Мюллер Сектор Инфраструктура и Города © Siemens AG 2011

дтн Хольгер Мюллер Глава департамента Расчета установившихся режимов электрических сетей Siemens AG, IC SG SE PTI STS Freyeslebenstr. 1 91058 Erlangen, Germany Тел: +49 9131 – 7 33590 Fax: +49 9131 – 7 34881 Моб: +49 173 – 369 7776 E-mail: hmmueller@siemens. com www. siemens. com/power-technologies © Siemens AG 2012. 2011. Rechte vorbehalten. © Siemens AG Alle All rights reserved.