Výpočty technických ztrát

Praktické přínosy

• Zprávu o výpočtu technických ztrát spolu s certifikátem lze uplatnit při jednání s celním úřadem o osvobození od daně za elektřinu potřebnou ke krytí ztrát v distribuční soustavě podle zákona 261/2007 Sb.
• Vyčíslení technických ztrát v distribuční soustavě (na jejíž provoz má provozovatel licenci) slouží jako podklad pro stanovení výše distribučního poplatku účtovaného zákazníkům/odběratelům elektřiny.
• Získání přehledu o hospodárnosti provozu elektrizační soustavy, získání kvalifikovaného podkladu pro rozhodovací proces týkající se zefektivnění provozu soustavy, modernizaci konkrétních zařízení, způsobu provozování, apod.

Vstupní podklady

Parametry pro výpočet chodu sítě:
1. Jednopólové schéma elektrizační soustavy
2. Parametry vedení/kabelů + délky

Pokud nejsou známy přesné parametry, je třeba zadat alespoň typ vedení/kabelu, průřez, délku, počet paralelních vedení/kabelů.

3. Parametry transformátorů

 
Pokud nejsou známy přesné parametry, je třeba zadat alespoň Sn, rok výroby a výrobce.
Uvést roční doby provozu jednotlivých transformátorů.

4. Stanovení charakteristických režimů provozu soustavy a jejich roční doba trvání, například:

1. ranní směna (hod.), odpolední směna (hod.), zbývající doba v roce (hod.)
2. nepřetržitý provoz (hod.), odstávka (hod.)
3. v případě vlastních zdrojů se stanoví režimy podle provozu generátorů – uvést doby provozu jednotlivých generátorů v roce a  v případě více zdrojů uvést doby jejich společného i samostatného provozu (hod.)

5. Odběry činného případně i jalového výkonu v jednotlivých odběrných místech.
Roční odebraná energie, okamžité měřené odběry v jednotlivých charakteristických režimech.

6. Stanovit, kolik procent celkového ročního odběru se odebírá v jednotlivých režimech.
(Např. v ranní směně 60 % ročního odběru, v odpolední 30%, ve zbývající době 10%).

7. Parametry zdrojů

• Název generátoru
• Rozvodna, do které je vyveden výkon generátoru
• Stav zapnuto/vypnuto
• Minimální činná dodávka [MW]
• Maximální činná dodávka [MW]
• Minimální jalová dodávka pro minimální dodávaný činný výkon [MVAr]
• Maximální jalová dodávka pro minimální dodávaný činný výkon [MVAr]
• Minimální jalová dodávka pro maximální dodávaný činný výkon [MVAr]
• Maximální jalová dodávka pro maximální dodávaný činný výkon [MVAr]
• Měřená činná dodávka pro konkrétní charakteristický režim [MW]
• Měřená jalová dodávka pro konkrétní charakteristický režim [MVAr]

8. Cos  pro výpočet jalové dodávky resp. jalového odběru, pokud není zadána měřená dodávka/odběr jalového výkonu.

9. Roční dodávka elektřiny z nadřazené sítě, roční dodávka vlastních zdrojů, roční přetok elektřiny do nadřazené sítě v případě vlastních zdrojů.

10. Počet elektroměrů

11. Počet řídicích prvků (HDO)

Pozn.: Seznam je pouze orientační, konkrétní seznam vstupních podkladů je upřesňován vždy pro danou elektrizační soustavu konzultacemi s provozovatelem soustavy.

Forma výstupu

Výstupem je závěrečná zpráva o výpočtu, včetně certifikátu. Obsahuje tyto základní položky:

• Sumární hodnota technických ztrát pro celou elektrizační soustavu
• Procentuální vyjádření technických ztrát vztažených k celkově přenesené elektrické energii
• Sumární ztráty na vedeních/kabelech pro jednotlivé napěťové úrovně
• Sumární ztráty v transformátorech zvlášť pro transformátory vvn/vn, vn/vn a vn/nn
• Ztráty jisticích prvků
• Ztráty na přechodových odporech
• Případně i ztráty měřicích a řídicích prvků

V příloze zprávy jsou k dispozici podrobné výpisy programu chodu sítě, kde jsou k dispozici následující údaje:

Parametry:

• Datum a čas výpočtu
• Název referenčního uzlu – uzel, kde se dopočte činná a jalová výkonová bilance
• Počet iterací výpočtu
• Počet napájecích a odběrových uzlů
• Počet vedení a transformátorů
• Velikost výpočetní chyby programu chodu sítě v kW
• Sumární velikost ztrát dané oblasti v MW

Uzly:

• Název uzlu
• Jmenovité (nominální) napětí uzlu
• Napětí zadané (v případě napájecích uzlů)
• Dodávaný a odebíraný činný a jalový výkon v uzlu
• Meze jalového výkonu v případě napájecích uzlů
• Vypočtené napětí
• Vypočtený úhel

Vedení:

• Název vedení
• Ztráty na vedení včetně ztrát v dielektriku
• Název počátečního uzlu
• Činný, jalový výkon, proud a účiník v počátečním uzlu
• Název koncového uzlu
• Činný, jalový výkon, proud a účiník v koncovém uzlu

Transformátory:

• Název transformátoru
• Ztráty transformátoru – v součtu ztráty nakrátko (Jouleovy) i naprázdno
• Název počátečního uzlu
• Činný, jalový výkon, proud a účiník v počátečním uzlu
• Název koncového uzlu
• Činný, jalový výkon, proud a účiník v koncovém uzlu

Bilance:

• Sumární dodávaný činný výkon oblasti
• Sumární odebíraný činný výkon oblasti
• Sumární dodávaný jalový výkon oblasti
• Sumární odebíraný jalový výkon oblasti

Metodika výpočtu a výpočetní nástroj

Výpočet se provádí pomocí programu na výpočet chodu sítě. Pro konkrétní soustavu se vytvoří počítačový model, který je variantně vytvořen pro jeden nebo více provozních režimů podle charakteru soustavy (tzv. charakteristické režimy). V modelu jsou obsaženy základní parametry jednotlivých kabelů, transformátorů, případně zdrojů, dále seznam všech uzlů a jejich parametrů, dále činné a jalové odběry/dodávky v uzlech soustavy. Uzlem nejčastěji rozumíme přípojnici rozvodny, případně odbočku na vedení. Proměnné ztráty jsou kompletně počítány programem chodu sítě. Ztráty naprázdno jsou zčásti také součástí chodu sítě, jedná se o ztráty v dielektriku na vedení a ztráty naprázdno transformátorů. Ostatní méně významné ztráty – ztráty přechodových odporů, ztráty v jističích, ztráty měřicích a řídicích prvků – jsou v případě potřeby dopočteny ručním výpočtem.

V případě, že chybí větší počet podkladů o soustavě, např. v případě soustav nízkého napětí, lze využít k výpočtu technických ztrát některou z náhradních metod výpočtu. Použité metody se mohou lišit v závislosti na konkrétním souboru vstupních podkladů, který je provozovatel soustavy schopen zajistit. V případě, že není k dispozici kompletní soubor vstupních podkladů, je provozovatel soustavy informován o použití náhradní metody výpočtu a o tom, jakou přesnost výpočtu má v tomto případě očekávat. Při použití náhradní metody výpočtu ztrát v některé z částí distribuční soustavy se jedná spíše o kvalifikovaný odhad ztrát a obecně lze říci, že je založen na měřených hodnotách výkonových toků přes jednotlivé distribuční transformátory vn/nn. Dále pro každou transformační stanici vn/nn zjišťujeme počet paralelních větví nn, jejich sumární délku (případně odhad) a typy použitých kabelových vedení nn (případně převažující typ použitých kabelových vedení v dané oblasti). Pokud jsou k dispozici měření výkonu na úrovni nn, které lze přiřadit konkrétním radiálním vedením dané transformační stanice vn/nn, lze je také pro zvýšení přesnosti výpočtu použít. I při použití náhradní metody výpočtu se jedná o výpočty chodu sítě na počítačovém modelu pouze s použitím náhradních (zjednodušených resp. odhadnutých) schémat některých částí soustavy.

 V případě, že provozovatel soustavy nemá k dispozici konkrétní hodnoty ztrát naprázdno a nakrátko transformátorů pro výpočet chodu sítě, lze využít naší interní databáze a použít náhradní hodnoty.