5-Kuormat
BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormat BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitukset Kiinnostavia asioita – huipputeho (nyt/ tulevaisuudessa) – teho tietyllä hetkellä – tehon ajallinen vaihtelu sähkön hankinta häviöenergia Power (kW) 300 200 100 0 Sat Sun Mon Tue Wed Lappeenranta University of Technology Thu Fri 2 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitukset Lähtökohta tehojen määritykseen – tehojen/virtojen mittaustiedot – laskutustiedot (energia, joskus teho) – sähkönkäytön kehitysennusteet Ongelmia – vähän mittaustietoja (ei kattavasti) n Pmax i – tehojen risteily Pmax i 1 – tulevaisuuden ennustaminen Lappeenranta University of Technology 3 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusten käsittelyyn liittyviä käsitteitä n Liityntäteho: P1 Pi i 1 Huipputeho: Pmax :: Pmax P1 T Keskiteho: Pk Tasoituskerroin: k Pk Pmax Käyttökerroin: Käyttöaika: 1 P (t )dt T 0 Pmax :: k 1 P1 tk WT Pmax Pk T Pmax T Lappeenranta University of Technology 4 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusten käsittelyyn liittyviä käsitteitä P 20 kV 110 kV P P1 Pmax P2 Pk Pn pinta-ala WT Sähköverkon syöttöpiste ja kuormituksiin liittyviä käsitteitä Pmax Pk WT tk T 0 tk T = huipputeho = keskiteho = jakson kokonaisenergia = käyttöaika = tarkasteltava ajanjakso Lappeenranta University of Technology 5 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusten käsittelyyn liittyviä käsitteitä Pysyvyyskäyrä: P P Kuormituskäyrä T Pysyvyyskäyrä t Lappeenranta University of Technology T t 6 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitukset Energia teho muunnos (W Pmax) Huipunkäyttöajan arviointi Velanderin kaava – suuri asiakasmäärä (sähköyhtiöt) Laitetiedot – teollisuusympäristö Kuormituskäyrät (kuormitusmallit) – tyyppikäyttäjien mittaaminen – tilastollinen käsittely Lappeenranta University of Technology 7 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Velanderin kaava Pmax Esimerkki 1. k1W k2 W 1 10 MWh 2 k1 = 0,25 3 10 MWh Pmax 2 Pmax 3 0,25 10 2,53 Pmax1 0,25 20 2,53 (P [kW], W [MWh]) k2 = 2,53 10 kW 20 kW 2,5 8,0 kW 10,5 kW 5,0 11,3 kW 16,3 kW – Esimerkki 2. W 2 GWh Pmax 500 113 kW Lappeenranta University of Technology 613 kW 8 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit 10 vuoden mittausohjelmalla on määritetty 46 tyyppikäyttäjäryhmälle tunnittaiset kuormitusmallit; – Pk, , kaksiviikkoindeksit (26 mallia) tunnittaiset päivämallit; arki, aatto, pyhä – koko vuosi voidaan mallintaa 26 x 3 x 24 = 1872 tuntiteholla – Malleista saadaan tehot, kun tiedetään: sähkönkäyttäjän tyyppi sähkönkäyttäjän vuosienergia sijoittuminen verkkoon (verkostolaskenta) Lappeenranta University of Technology 9 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit Tuntikeskitehon laskenta Pit Pit Wi ki2t kit T Wi ki2t kit 8760 100 100 T käyttäjän i tuntiteho ajanhetkellä t vuosienergia kaksiviikkoindeksi käyttäjälle i ajanhetkellä t tunti-indeksi käyttäjälle i ajanhetkellä t lämpötilariippuvuusindeksi poikkeama ajanhetken keskilämpötilasta Esimerkki 1. Omakotiasujan vuosienergia on 10 000 kWh. Mikä on käyttäjän teho tammikuun 1. viikon lauantai-iltana klo 17-18? Lappeenranta University of Technology 10 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit – Esimerkki 1 Lappeenranta University of Technology 11 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit – Esimerkki 1 Kuormitusmalleista saadaan; ki2t = 123, kit = 250 Tuntikeskiteho P tammikuun ensimmäisen viikon lauantaina klo 17-18 10000 kWh P 1,23 2,5 3,5 kW 8760 h Lappeenranta University of Technology 12 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit Esimerkki 2. 400 V 1 johdin Swan (21/4 mm2) 200 m 2 200 m teollisuuskuluttaja 20 MWh 200 m 3 4 kotitalouskuluttaja 20 MWh Solmupisteiden: – tehot – maksimiarvot – ajallinen jakauma Lappeenranta University of Technology 13 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit – Esimerkki 2 400 V 1 200 m 2 P [kW] 25 P2 teollisuuskuluttaja 20 MWh 3 johdin Swan 4 kotitalouskuluttaja 20 MWh P2 20 P3 P4 P4 15 P3 10 P2 < P3 +P4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Aika / h Lappeenranta University of Technology 14 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit – Esimerkki 2 400 V 1 200 m 2 teollisuuskuluttaja 20 MWh 10 3 johdin Swan 4 kotitalouskuluttaja 20 MWh Solmun 4 teho (kW), pyhä, talvi 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Aika / h Lappeenranta University of Technology 15 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Kuormitusmallit – Esimerkki 2 400 V 1 johdin Swan 200 m 2 teollisuuskuluttaja 20 MWh 3 4 kotitalouskuluttaja 20 MWh Solmun 3 teho (kW), pyhä, talvi 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Lappeenranta University of Technology Aika / h 16 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot Yksittäinen koje, astianpesukone (muutaman sekunnin mittaustarkkuus) 2500 Teho, W 2000 1500 1000 500 0 0:00:00 0:28:48 0:57:36 1:26:24 Lappeenranta University of Technology 17 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot, kotitalousasiakas (1 vuosi) Talvi Kesä Lappeenranta University of Technology Talvi 18 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot, kotitalousasiakas (3 vrk) klo 22 klo 22 klo 22 klo 22 klo 22 Vesivaraajan lämmittäminen Vesivaraajan lämmittäminen Lappeenranta University of Technology 19 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot Pikisaari, Lappeenranta (n. 700 asukasta) Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Lappeenranta University of Technology Thursday Jukka Lassila 20 15 1. 20 0 .1 3 .2 0 29 0 .1 3 .2 0 12 0 .2 3 .2 2 6 00 3 .2 .2 12 00 3 .3 .2 26 003 .3 .2 0 9. 0 3 4. 20 0 23 .4 3 .2 00 7. 5. 3 2 21 0 03 .5 .2 0 4. 0 3 6. 20 0 18 .6 3 .2 00 2. 3 7. 2 16 0 03 .7 .2 30 00 3 .7 .2 13 00 .8 3 .2 27 003 .8 .2 10 00 3 .9 .2 24 00 3 .9 .2 8. 00 10 3 . 2 2 2 00 .1 3 0. 2 5. 003 11 1 9 .2 0 .1 0 3 1. 2 3 . 0 03 12 1 7 .2 0 .1 0 3 2. 3 1 2 00 3 .1 2. 20 03 1. Teho [kW] LTY - 2003 Lappeenranta University of Technology Lappeenranta University of Technology 21 BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot, LUT 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 19.1.200 20.1.200 21.1.200 22.1.200 23.1.200 24.1.200 25.1.200 26.1.200 27.1.200 28.1.200 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 3 0:00 0 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 22 Sun 11.01.2004 16:00 Sun 11.01.2004 08:00 Sun 11.01.2004 00:00 Lau 10.01.2004 16:00 Lau 10.01.2004 08:00 Lau 10.01.2004 00:00 Per 09.01.2004 16:00 Per 09.01.2004 08:00 Per 09.01.2004 00:00 Tor 08.01.2004 16:00 Tor 08.01.2004 08:00 Tor 08.01.2004 00:00 Kes 07.01.2004 16:00 Kes 07.01.2004 08:00 Kes 07.01.2004 00:00 Tii 06.01.2004 16:00 Tii 06.01.2004 08:00 Tii 06.01.2004 00:00 Maa 05.01.2004 16:00 Maa 05.01.2004 08:00 Maa 05.01.2004 00:00 r0 3,0 2,5 2,0 1,5 1. 01 .2 00 4 21 00 .0 :0 1. 0 2 Ke 00 s 4 11 20 .0 :0 2. 0 20 Ke 04 s 03 16 .0 :0 3. 0 20 Ke 04 s 24 1 2: Ke .0 00 3. s 20 14 04 .0 4. 0 2 8 Ke 00 :0 0 s 4 05 05 .0 :0 5. 0 20 D ST 04 Ti i2 01 5. :0 05 0 .2 D 00 ST Ti 4 i1 21 5. :0 06 0 .2 DS 00 Ti i0 T 4 17 6. 07 :0 0 .2 DS 00 Ti 4 i2 T 13 7. :0 07 0 .2 D 00 Ti ST 4 i1 09 7. :0 08 0 .2 D 00 Ti ST 4 i0 05 7. :0 09 0 .2 M DS 00 aa T 4 27 01 .0 : 00 9. 20 M DS aa 04 T 18 21 .1 : 0 0. 0 20 D ST 04 Tuntiteho [MW] M 17 aa :0 08 0 DS .1 1. T 20 M aa 04 29 12 .1 :0 1. 0 20 M aa 04 20 08 .1 :0 2. 0 20 04 04 :0 0 Ke s To Tuntiteho [MW] BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi Tuntimittaustiedot, ”jäätelötehdas” 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 4,0 3,5 1,0 0,5 0,0
© Copyright 2024