• Zintegrowane planowanie instalacji odnawialnych źródeł energii

Możliwości programu do optymalizacji struktur mikrosieci prądu przemiennego na terenach wiejskich


W ramach implementacji programu do optymalizacji struktur mikrosieci na terenach wiejskich przyjęto szereg założeń, bezpośrednio przekładających się na możliwości oferowane przez stworzoną aplikację. W pewnych sytuacjach są one wygodnymi i racjonalnymi uproszczeniami pozwalającymi na skuteczne zarządzanie bardzo dużą złożonością napotykanych problemów i zjawisk, w innych natomiast odzwierciedlają tzw. stan sztuki w ramach danej dziedziny oraz bardzo często stanowią przykład dobrych i ogólnie przyjętych praktyk projektowych.

Podstawowym założeniem wykorzystywanym przez utworzoną w ramach projektu aplikację do optymalizacji struktur jest konieczność wskazania przez użytkownika potencjalnych korytarzy, wzdłuż których można poprowadzić linie niskiego napięcia. Zadanie optymalizacyjne polega wtedy na wybraniu pewnego podzbioru korytarzy spośród wszystkich zaproponowanych przez użytkownika, pozwalającego na połączenie wszystkich punktów i lokalizacji, mających tworzyć mikrosieć. Alternatywnym podejściem byłoby w takim wypadku wskazanie jedynie tych obszarów na danym terenie, w ramach których nie jest absolutnie możliwe umiejscowienie żadnej linii, na przykład z powodu występującego w danym miejscu specyficznego ukształtowania terenu czy braku zgody mieszkańców bądź właścicieli terenu. W takim przypadku mielibyśmy jednak do czynienia z bardzo dużą liczbą potencjalnych korytarzy (konkretnie ze wszystkimi, które nie zostały zabronione a priori), co w efekcie negatywnie i wymiernie przekładałoby się na złożoność obliczeniową rozwiązywanego problemu. Zakłada się więc, że użytkownik musi na samym wstępie przedstawić propozycje korytarzy, które wydają mu się atrakcyjne i sensowne. Program, spośród przedłożonych mu propozycji, sam wybierze natomiast te, które stanowią najlepsze rozwiązanie pod względem technicznym i ekonomicznym. Wszystkie wybrane połączenia zostaną zrealizowane jednym wybranym typem linii (linie kablowe, linie napowietrzne nieizolowane bądź linie napowietrzne izolowane) oraz za pomocą jednego wspólnego przekroju. Parametry te są dobierane tak, aby z jednej strony minimalizować koszt, a z drugiej nie dopuścić do występowania w sieci przekroczeń. Część odbiorów może zostać przez użytkownika wyróżniona mianem odbiorów wydzielonych. W przypadku takich odbiorów zakłada się, że powinny być one zasilane bezpośrednio z transformatora SN/nn za pomocą linii kablowej. Dla tego typu połączeń typ linii jest już z góry określony – dobierany jest więc jedynie przekrój.

Aplikacja zakłada również podzielenie doby na dwadzieścia cztery osobne godzinowe przedziały czasowe. Osobno rozpatrywane są także różne pory roku (zima oraz lato) oraz różne dni tygodnia (dzień powszedni / roboczy oraz dzień świąteczny). Każdy odbiór występujący w mikrosieci charakteryzuje się nominalną wartością odbieranej mocy oraz zestawem profili dobowych dla różnych pór roku i różnych dni tygodnia, określających jaki procent nominalnego zapotrzebowania na moc ma miejsce w danym momencie czasowym. Podobne profile dobowe dla różnych pór roku przyporządkowane są niektórym typom mikroźródeł (kolektory słoneczne, turbiny wiatrowe). Określają one prognozowaną wartość danych wielkości fizycznych (nasłonecznienia, prędkości wiatru), pozwalających na określenie aktualnych wielkości generacji dla tych źródeł w danym momencie czasu i dla danej pory roku. W efekcie możliwe jest wskazanie momentu największego obciążenia w roku, czyli wskazanie najgorszego przypadku, z uwzględnieniem potrzeb którego projektowana musi być mikrosieć. Dla takiego przypadku program może tak dobrać mikróźródła i zasobniki, uwzględniając ich aktualną generację, aby całkowicie pokryć zapotrzebowanie na moc. Bierze przy tym pod uwagę szereg współczynników definiowanych przez użytkownika, określających jak duży udział w całkowitej generacji powinny mieć różne typy źródeł (np. odnawialne / nieodnawialne oraz sterowalne / niesterowalne).

O tym, na ile atrakcyjna pod względem technicznym oraz ekonomicznym jest dana struktura sieci, decyduje prawdopodobieństwo występowania przekroczeń prądowych, mocowych oraz napięciowych na poszczególnych elementach w danej mikrosieci w przypadku szczytowego obciążenia oraz koszt budowy i eksploatacji takiej sieci. Koszty eksploatacyjne związane są głównie ze stratami mocy w poszczególnych gałęziach, kosztami paliw oraz pracami utrzymaniowo – remontowymi urządzeń. Koszty budowy uwzględniają proces konstruowania mikrosieci, czyli zakup i instalację elementów składowych, a także koszty finansowania inwestycji za pomocą kredytu. Brane pod uwagę są również możliwości uzyskania ulg podatkowych. Ostatecznie, wszystkie koszty związane z inwestycją i eksploatacją sprowadzane są do jednego momentu w czasie, po czym obliczana jest wartość zaktualizowana netto (Net Present Value) dla danego rozwiązania. Program wybiera ostatecznie takie rozwiązanie, które najlepiej spełnia przyjęte kryteria techniczne i ekonomiczne.

Email this to someoneShare on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page

Nadchodzące wydarzenia


Nadchodzące wydarzenia

Nadchodzące wydarzenia

Wizytacja demonstratora w Puńsku