Sławomir SAMEK, Marcin LIZER
Działalność CIGRE i PKWSE. 47. Sesja CIGRE 2018
Przedstawiono podstawowe informacje o Stowarzyszeniu CIGRE. Przybliżono strukturę organizacyjną i podstawowe cele działania. Omówiono przebieg 47. Sesji Plenarnej CIGRE, która odbyła się w Paryżu w dniach 26-31 sierpnia 2018 roku. W Konferencji uczestniczyło 3756 delegatów, w tym 41 z Polski. Sesji towarzyszyła wystawa techniczna, na której swoje produkty i usługi prezentowało 302, wśród nich firma z Polski – ZPE ZAPEL SA z Boguchwały. Zaprezentowano także podstawowe aspekty związane z aktywnością Polski w pracach CIGRE oraz polskie akcenty w trakcie Sesji 2018, w tym referaty wygłoszone przez członków PKWSE. Opisano także walory wynikające z przynależności do CIGRE i wskazano drogę do ubiegania się o członkostwo.
Słowa kluczowe: CIGRE, PKWSE (Polski Komitet Wielkich Sieci Elektrycznych), Sesja Paryż 2018
Dariusz GURAZDOWSKI
Elektryczne maszyny wirujące – Komitet Studiów A1
Komitet Maszyn Elektrycznych obejmuje swoim zakresem wszystkie maszyny wirujące służące do produkcji energii oraz silniki dużych mocy. W zakresie zainteresowań Komitetu znajduje się również rozwój materiałów i technologii, w tym technologii nadprzewodnikowej, która może mieć zastosowanie w maszynach elektrycznych. Zakres prac Komitetu to: badania, projektowanie, produkcja, eksploatacja, konserwacja, długoterminowa ocena maszyny oraz jej części składowych. Zaakceptowane artykuły przedstawiono w trzech tematach wiodących: zastosowanie maszyn elektrycznych w produkcji energii; zarządzanie żywotnością maszyn elektrycznych, rozwój maszyn elektrycznych wirujących i doświadczenie serwisowe.
Słowa kluczowe: Komitet Maszyn Elektrycznych, zastosowanie i zarządzanie żywotnością maszyn elektrycznych w produkcji energii, rozwój maszyn elektrycznych wirujących i doświadczenie serwisowe
Piotr MAŃSKI
Transformatory i dławiki – Komitet Studiów A2
Przedstawiono przegląd i syntezę referatów zgłoszonych na 47. Sesję w Paryżu w zakresie transformatorów energetycznych i dławików. Obejmuje ona wybrane zagadnienia, zdaniem autora, najistotniejsze z punktu widzenia użytkownika. Dominują tematy poświęcone diagnostyce transformatorów. Można zaobserwować rozwój technik badawczych, szczególnie w zakresie interpretacji wyników.
Słowa kluczowe: transformator, dławik, THNM, CFD, FRA, izolator przepustowy
Ewa WIŚNIEWSKA
Aparatura dla sieci przesyłowych i rozdzielczych – Komitet Studiów A3
Referaty zaprezentowane na sesji Komitetu Studiów A3 CIGRE w 2018 r. pokazują, że wraz z rozwojem sieci przesyłowej, a więc budowaniem długich wielotorowych linii przesyłowych na poziomie UHVAC, linii przesyłowych prądu stałego itp., identyfikowane są coraz wyższe wartości parametrów systemowych, takich jak TRV, RRRV czy SOV, dla których zastosowanie standardowych rozwiązań może być niewystarczające. Stąd istnieje potrzeba coraz bardziej szczegółowego definiowania wymagań technicznych przez użytkownika w zakresie np. podwyższonej wytrzymałości ciśnieniowej, napięciowej lub obligatoryjnego wykonania próby zwarciowej. Korzystanie z nowych/innowacyjnych rozwiązań technicznych, jak również z doświadczeń operatorów sieci przesyłowej i dystrybucyjnej zdecydowanie zwiększa niezawodność pracy urządzeń i systemu elektroenergetycznego, a tym samym wpływa na zapewnienie bezpieczeństwa elektroenergetycznego na wysokim poziomie.
Słowa kluczowe: aparatura dla sieci przesyłowych i rozdzielczych, rozwój sieci przesyłowej, niezawodność pracy urządzeń
Aleksandra RAKOWSKA
Kable – Komitet Studiów B1
Zakres prac SC B1 obejmuje: teorię, projektowanie, wdrażanie, produkcję, instalację, testowanie, eksploatację i konserwację oraz techniki diagnostyczne do oceny stanu sieci kablowych AC i DC. W sesji Komitetu Studiów B1 – Linie kablowe dyskutowano o problemach zawartych w 41 referatach, w których dominowała tematyka kabli morskich, a w tym przede wszystkim kabli prądu stałego. Głównymi tematami były m.in.: badanie linii kablowych morskich, dokonywanie napraw uszkodzonych kabli morskich, obciążalność głęboko ułożonych kabli w połączeniach farm offshore, szerokie stosowanie kabli typu Light o izolacji XLPE-DC a nawet usuwanie morskich linii kablowych. Wart uwagi jest referat poświęcony badaniu kabli ±640 kV o izolacji XLPE-DC oraz opisy kilku spektakularnych linii kablowych wysokich i najwyższych napięć.
Słowa kluczowe: badanie linii kablowych morskich, naprawy uszkodzonych kabli morskich, kable typu Light o izolacji XLPE-DC
Krzysztof LENARCZYK
Linie napowietrzne – Komitet Studiów B2
Działalność Komitet Studiów B2 obejmuje projektowanie, budowę i eksploatację linii napowietrznych. W tym: projektowanie w zakresie mechanicznym i elektrycznym, sprawdzanie nowych elementów linii (przewody fazowe, przewody odgromowe, izolatory, osprzęt, konstrukcje i fundamenty), ocenę stanu elementów linii, eksploatację linii, modernizacje linii (zwiększanie obciążalności prądowej, zmianę napięcia pracy linii). W artykule omówiono referaty poświęcone tematyce linii napowietrznych pod kątem zwiększenia ich: akceptowalności, optymalizacji zdolności przesyłowych i poprawy niezawodności. Przedstawiono możliwości dynamicznego monitorowania obciążalności prądowej linii oraz jej prognozowania. Duża część sesji została poświęcona liniom kompaktowym oraz wyzwaniom związanym ze zmniejszeniem wpływu oddziaływania linii na środowisko.
Słowa kluczowe: elektryczne linie napowietrzne, akceptowalność społeczna linii napowietrznych, monitorowanie oraz prognozowanie obciążalności prądowej linii, linie kompaktowe
Sławomir SAMEK
Stacje i instalacje elektroenergetyczne – Komitet Studiów B3
Zaprezentowano zagadnienia przygotowane w formie referatów i omówione podczas dyskusji w trakcie Sesji Technicznej Komitetu Studiów B3 Stacje i instalacje elektroenergetyczne. Zwrócono uwagę na bieżące tendencje, które kształtują kierunki rozwoju w tym obszarze. Szczególny nacisk położono na budowanie poprawnych relacji pomiędzy energetyką a środowiskiem naturalnym, w tym promocję technologii neutralnych bądź nawet wspierających środowisko naturalne. W tym zakresie można znaleźć promocję techniki próżniowej dla wyłączników wysokiego napięcia i stosowanie czystego powietrza w rozdzielnicach z izolacją gazową. Godne zauważenia są także nowoczesne technologie informatyczne wspierające proces tworzenia obiektów elektroenergetycznych, jak modelowanie trójwymiarowe pozwalające na etapie projektowania przewidywać wszelkie zdarzenia, jakie mogą pojawić się w trakcie budowy i eksploatacji i skutecznie nimi zarządzać oraz drukowanie trójwymiarowe, które pomaga szybko i w miarę tanio tworzyć części zamienne do aparatów i urządzeń. Odrębny obszar zagadnień to właściwe podejście do zabiegów o charakterze konserwacyjnym i naprawczym. Zdecydowanie preferowane są interwencje wynikające z aktualnego stanu elementu, w miejsce dotychczas stosowanych przeglądów okresowych. Jako odrębne zagadnienie przedstawiono skutki ataków hackerskich na systemy elektroenergetyczne i wynikające stąd kierunki działania.
Słowa kluczowe: stacja elektroenergetyczna, ograniczanie kosztów, strategia eksploatacji, modelowanie trójwymiarowe, cyberbezpieczeństwo
Krzysztof MADAJEWSKI
Energoelektronika i systemy DC – Komitet Studiów B4
Omówiono wybrane referaty spośród 46 zaprezentowanych w ramach Komitetu Studiów B4 CIGRE Energoelektronika i systemy DC. Przedmiotem zainteresowania KS B4 jest obecnie ta niezwykle szybko rozwijająca się dziedzina na całym świecie. Wynika to zarówno z potrzeb dynamicznie rozwijającej się generacji odnawialnej, jak i ze zmian w zakresie przesyłu dużych mocy na duże odległości, w kierunku układów HVDC. Trendy te znajdują odbicie w prezentowanych referatach. Równolegle widoczny jest rozwój rozwiązań DC w sieciach dystrybucyjnych i układów typu FACTS w sieciach przesyłowych AC. Wszystkie te kierunki są wspierane przez nowe, innowacyjne elementy półprzewodnikowe dużej mocy, również przedstawione w prezentowanych referatach.
Słowa kluczowe: energoelektronika i systemy DC, rozwój rozwiązań DC w sieciach dystrybucyjnych i układów typu FACTS w sieciach przesyłowych AC
Marcin LIZER
Automatyka i zabezpieczenia – Komitet Studiów B5
Aktualne zagadnienia Komitetu Studiów B5 CIGRE skupiają się na tematyce pracy zabezpieczeń jednostek wytwórczych oraz sieci w czasie stanów zagrożenia stabilności systemu elektroenergetycznego, a także na tematyce rozszerzonej komunikacji w układach automatyki i zabezpieczeń sieci w ramach standardu IEC 61850. Autorzy referatów oraz członkowie dyskusji plenarnych podkreślali dużą wagę koordynacji nastawień i logik działania zabezpieczeń w czasie, kiedy system jest osłabiony lub w czasie jego restytucji po rozległej awarii. Bardzo dużym ułatwieniem analiz niezbędnych do prawidłowego doboru nastawień zabezpieczeń i regulatorów na takie okoliczności może być użycie programów symulacyjnych oraz wykorzystanie rejestracji, np. z prób regulacyjnych jednostek wytwórczych. Duży nacisk kładziony jest też na aspekty pracy rozproszonych źródeł energii w czasie występowania takich warunków. W wielu referatach podkreślono znaczenie automatyki SCO, SPZ i SPZ po SCO, a także ważną rolę prawidłowej pracy blokad kołysaniowych zabezpieczeń podimpedancyjnych i odległościowych jednostek wytwórczych oraz linii przesyłowych.
Słowa kluczowe: automatyka i zabezpieczenia, stany zagrożenia stabilności systemu elektroenergetycznego, programy symulacyjne, praca blokad kołysaniowych zabezpieczeń podimpedancyjnych.
Maksymilian PRZYGRODZKI
Ekonomia i rozwój systemu elektroenergetycznego – Komitet Studiów C1
Komitet Studiów C1 CIGRE ma na celu wspieranie tych, którym bliskie są zagadnienia planowania rozwoju systemów elektroenergetycznych na całym świecie, aby maksymalnie wykorzystać zmiany paradygmatu systemu elektroenergetycznego spowodowane szybką ewolucją struktur wytwórczych i potrzeb ekonomii, reagowaniem na zmiany zapotrzebowania, technologiami informacyjno-komunikacyjnymi oraz ramami i oczekiwaniami społecznymi, środowiskowymi i regulacyjnymi. Zagadnienia te znalazły odbicie w tematach wiodących (preferowanych) sesji CIGRE w 2018 roku. Tematy te dotyczyły roli czynników społecznych i transparentności podejmowanych decyzji inwestycyjnych, wpływu czynników zewnętrznych na zarządzanie majątkiem sieciowym oraz skoordynowanego planowania pomiędzy operatorami wszystkich poziomów napięć. W wyróżnionych tematach wygłoszono łącznie 38 referatów. Wspólnym mianownikiem tych referatów są spostrzeżenia w zakresie propozycji rozwiązań problematyki: integracji sieci HVDC z głównym systemem przesyłowym, ewolucji metodyki planowania i narzędzi oceny inwestycji sieciowych, zrównoważonego rozwoju i ekonomiki systemu elektroenergetycznego; likwidacji barier instytucjonalnych w celu uzyskania jeszcze większej efektywności wzajemnego łączenia systemów; potrzeby wzmacniania pozycji i czerpania korzyści z angażowania zainteresowanych stron w proces planowania oraz współdziałania obszarów przesyłu i dystrybucji w celu tworzenia sieci przyszłości.
Słowa kluczowe: planowanie rozwoju systemów elektroenergetycznych na całym świecie, zarządzanie majątkiem sieciowym, skoordynowane planowanie pomiędzy operatorami wszystkich poziomów napięć
Jacek JEMIELITY
Sterowanie i prowadzenie ruchu systemu elektroenergetycznego – Komitet Studiów C2
Przedstawiono wybór referatów dotyczących kluczowych zagadnień leżących w zakresie zainteresowania Komitetu Studiów C2, zajmującego się sterowaniem i prowadzeniem ruchu systemu elektroenergetycznego. Zakres ten jest niezwykle szeroki. Przede wszystkim dotyczy zagadnień rozwoju narzędzi wspomagających w czasie rzeczywistym pracę personelu w punkcie dyspozytorskim oraz rozwoju współpracy operatorów systemów przesyłowych między sobą i z operatorami systemów dystrybucyjnych. Niezwykle istotne z punktu widzenia ruchu systemu są efekty rosnącego udziału odnawialnych źródeł energii (OZE) w globalnej produkcji energii, a więc problemy z prognozowaniem generacji odnawialnej i niwelowaniem skutków jej dużej zmienności. Rozwój OZE powoduje liczne zmiany w systemie, jak zmniejszająca się inercja i kwestie utrzymania stabilnej częstotliwości oraz z zmiany dotyczące systemu dystrybucyjnego, który obecnie jest obszarem sieci odpowiedzialnym za rosnącą część produkcji energii. To wymusza zmiany w relacjach pomiędzy operatorami systemu przesyłowego i dystrybucyjnego, które wymagają większego poziomu współpracy i koordynacji, np. w trakcie odbudowy systemu po awarii. Liczne z prezentowanych referatów dotyczą wykorzystania nowych technologii, jak: zastosowanie bateryjnych magazynów energii, urządzeń pomiaru fazorów synchronicznych, możliwości świadczenia usług systemowych w zakresie regulacji częstotliwości, regulacji napięcia czy likwidacji przeciążeń przez źródła wiatrowe i fotowoltaiczne.
Słowa kluczowe: sterowanie w czasie rzeczywistym, infrastruktura punktu dyspozytorskiego, planowanie operacyjne, usługi systemowe
Wojciech LUBICKI
Oddziaływanie środowiskowe systemów elektroenergetycznych – Komitet Studiów C3
Komitet CIGRE C3 – Oddziaływanie środowiskowe systemów elektroenergetycznych – w trakcie sesji generalnej w Paryżu w 2018 roku ukierunkował dyskusję aspektów środowiskowych wokół trzech preferowanych tematów: oceny efektywności działań podejmowanych w zakresie ochrony środowiska, minimalizacji wpływu na krajobraz w celu zwiększenia publicznej akceptacji budowy nowych obiektów elektroenergetycznych oraz technicznych i środowiskowych zagadnień linii napowietrznych. W artykule wymieniono m. in. nowe sposoby zwiększające widoczność linii dla ptaków lub ostrzegające ptaki przed liniami, stanowisko dotyczące oddziaływania pola elektromagnetycznego na człowieka, propozycje innowacyjnych konstrukcji słupów, które mogą być bardziej akceptowalne społecznie niż konstrukcje tradycyjne oraz nowe techniki kamuflażu linii. Wydaje się, że wspomniane rozwiązania mogłyby zostać przeniesione na warunki krajowe.
Słowa kluczowe: CIGRE, oddziaływanie środowiskowe systemów elektroenergetycznych, wpływ wizualny linii napowietrznych, ochrona krajobrazu, innowacyjne konstrukcje słupów
Piotr RZEPKA
Wydajność techniczna systemów elektroenergetycznych – Komitet Studiów C4
Zakres działalności Komitetu Studiów C4 – Wydajność techniczna systemów elektroenergetycznych – obejmuje różnorodne kwestie techniczne związane z wydajnością pracy systemu elektroenergetycznego (SEE). W ujęciu ogólnym obszar jego działania dotyczy metod i narzędzi do analiz pracy SEE, które mają zastosowanie w badaniach stanów dynamicznych i przejściowych oddziaływań występujących między urządzeniami, podsystemami, dużymi SEE, a także wewnętrznych i zewnętrznych zakłóceń, np. wyładowań atmosferycznych. Cechą charakterystyczną Komitetu Studiów C4 jest szeroki zakres analizowanych zjawisk w różnych przedziałach czasowych, w tym obejmujący również analizy zjawisk elektromagnetycznych i falowych. Podstawowymi tematycznymi obszarami aktywności Komitetu Studiów C4 były: jakość energii elektrycznej, kompatybilność elektromagnetyczna, dynamika pracy systemów elektroenergetycznych, wyładowania atmosferyczne oraz koordynacja izolacji.
Słowa kluczowe: systemy elektroenergetyczne, wydajność techniczna, jakość energii elektrycznej, kompatybilność elektromagnetyczna, analizy zjawisk elektromagnetycznych i falowych
Maciej JANOWSKI, Konrad PURCHAŁA
Rynki energii elektrycznej i regulacja – Komitet Studiów C5
Zagadnienia dyskutowane podczas sesji poświęconej rynkom energii zostały podzielone na trzy tematy przewodnie: konieczność zmiany modeli biznesowych i regulacyjnych, wynikająca z rosnącej roli generacji rozproszonej, możliwości magazynowania energii oraz znaczenia usług zarządzania popytem; wpływ polityki klimatycznej na funkcjonowanie rynków energii oraz rynki lokalne lub mikrosieci oraz ich relacje z hurtowym rynkiem energii elektrycznej. W obliczu dynamicznie rozwijającego się obszaru odnawialnych źródeł energii (OZE), magazynów energii, usług zarządzania popytem DSR i szeroko rozumianej transformacji energetycznej, potrzebne są rozwiązania rynkowe, które wspomogą funkcjonowanie systemów elektroenergetycznych na świecie. Mimo różnego stopnia rozwoju rynków w wielu krajach wskazywane są podobne problemy i wyzwania. Wydaje się, że redefinicja obowiązującego modelu rynku będzie niezbędna. W dalszych horyzontach czasowych, technologia magazynowania energii i jej udoskonalenie może stanowić tzw. game changer na rynku energii, szczególnie w kontekście funkcjonowania i integracji OZE.
Słowa kluczowe: rynki energii elektrycznej, integracja OZE, sterowanie popytem
Andrzej KĄKOL
Rozproszone źródła energii i aktywne sieci rozdzielcze – Komitet Studiów C6
W artykule przedstawiono tematy obecne na 47. sesji CIGRE w roku 2018. Obszar zainteresowań komitetu C6 jest obszerny. Podczas sesji został ograniczony do trzech tematów preferowanych: uelastycznienia sieci, wykorzystania magazynów i elektryfikacji. Dwa pierwsze są wzajemnie powiązane, ponieważ magazyny energii to obecnie główny element wykorzystywany w elastycznych sieciach. Ostatni temat to elektryfikacja, która obecnie ma inną postać niż ta, która miała miejsce na terenach Polski. W tej chwili do elektryfikacji wykorzystywane są odnawialne źródła energii, a rola generatorów synchronicznych jest ograniczona. Warto dodać, że rozwój generacji odnawialnej zdaje się nie mieć ograniczeń, czego przykładem są instalacje fotowoltaiczne również za kołem podbiegunowym. Nazwa Komitetu C6 została zmieniona w 2018 r. Zmiana polegała na dodaniu przymiotnika aktywny do wcześniejszej nazwy, a Komitet C6 nosi nazwę: Aktywne systemy dystrybucji i rozproszone źródła wytwórcze (ang.: Active distribution systems and distributed energy resources), przy czym przymiotnik aktywny odnosi się zarówno do systemów dystrybucyjnych jak i do źródeł wytwórczych.
Słowa kluczowe: systemy dystrybucji, rozproszone źródła wytwórcze, elektryfikacja
Marek FLORKOWSKI
Materiały i nowoczesne techniki badawcze – Komitet Studiów D1
Problematyka Komitetu Studiów D1 skupia się wokół monitorowania rozwoju nowych materiałów elektrotechnicznych i nowoczesnych technik badawczych. Przedstawiono referaty z trzech preferowanych tematów. Pierwsza grupa omawiała układy izolacyjne HVDC (High Voltatge Direct Current) z uwzględnieniem metod pomiarowych dla weryfikacji symulacji pola elektrycznego, nowej diagnostyki dla serwisu oraz doświadczeń i nowych wymagań dla procedur testowych i standardów. Cykl artykułów omawiał również zjawiska dotyczące ładunku przestrzennego oraz powierzchniowego w izolacji żywicznej rozdzielnic HVDC. Drugi zakres obejmował nowe materiały i starzenie, szczególnie skupiając się na narażeniach pochodzących np. z urządzeń energoelektronicznych, materiałach pracujących przy wyższych narażeniach środowiskowych, a także materiałach pozwalających na mniejsze wymiarowanie urządzeń w aspekcie środowiskowym. W tym kontekście przedstawiono wyniki badań gazów alternatywnych w zastosowaniach średnionapięciowych w odniesieniu także do toksyczności ich produktów rozpadu oraz uwarunkowań bezpieczeństwa pracy. Trzecia grupa tematyczna poświęcona była testowaniu, monitorowaniu i diagnostyce, przy czym skupiono się na doświadczeniach i zaletach stosowania systemów monitoringowych, niezawodności urządzeń oraz systemów diagnostycznych. Metody diagnostyczne układów izolacyjnych oparte na pomiarach wyładowań niezupełnych są ciągle jednym z najważniejszych narzędzi zarówno w badaniach laboratoryjnych jak i pracach na obiektach rzeczywistych w eksploatacji. Dotyczy to także rozdzielnic GIS (Gas Insulated Systems), gdzie główny nacisk jest położony obecnie na metody UHF (Ultra High Frequency) oraz aspekt częstotliwościowy, tzn. wybór pasma detekcyjnego oraz tłumienie zakłóceń.
Słowa kluczowe: układy izolacyjne HVDC, nowe techniki badawcze, narzędzia diagnostyczne, nowe materiały elektrotechniczne
Tomasz SZUDEJKO
Systemy informatyczne i telekomunikacja – Komitet Studiów D2
Omówiono referaty dotyczące systemów teleinformatycznych i telekomunikacyjnych w sektorze elektroenergetycznym, zaprezentowane w trzech tematach wiodących: możliwości i wyzwania rozwiązań teleinformatycznych w obszarze mikrosieci i rozproszonych źródeł wytwórczych; wirtualizacja: rozwiązania aplikacyjne, sieciowe i sprzętowe oraz zapewnienie niezawodności szybko zmieniającej się infrastruktury ICT. Przedstawiono rozwiązania telekomunikacyjne w zakresie zdalnego zarządzania i monitorowania rozproszonych źródeł wytwórczych, sposoby ich zdalnego sterowania i monitorowania oraz standardy, kompatybilność i cyberbezpieczeństwo rozwiązań. Uwagę poświęcono również wdrożeniom systemu wirtualizacji w infrastrukturze stacji elektroenergetycznej oraz zagadnieniom związanym z gromadzeniem i przetwarzaniem big data jako metody poprawy zarządzania, bezpieczeństwa i wydajności kosztowej rozproszonej infrastruktury sprzętowo-aplikacyjnej. Zaprezentowano wizje wykorzystania teleinformatyki na potrzeby sieci elektroenergetycznej przyszłości.
Słowa kluczowe: systemy informatyczne i telekomunikacja, nowe techniki w teleinformatyce, big data, bezpieczeństwo cybernetyczne, wirtualizacja w infrastrukturze stacji