1

Ολοκληρωμένες λύσεις

στα έργα Ενέργειας & Υποδομών • Κέντρο Ελέγχου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας

• Λύσεις για δίκτυα απομακρυσμένων νησιών

• Κανονισμός Οικολογικού Σχεδιασμού Μετασχηματιστών

Connect to Success, 17 Ιουνίου 2015

Sabino García-Avello Herrero

Global Utility Competency Center, Energy BU

Μαρία Ορφανού

Group Product Manager Medium Voltage

2 2

Renewables Control Centre

& Island Solution

3

Why? A new approach to the generation business

4

Why? A new approach to the generation business

The power plant fleet is a diverse portfolio and renewables are increasing

their share in the total generation

5 5

RCC (Renewable Control Centre)

6

What is our solution?

Customer Challenges

RCC - Renewable Control Center

• Management of portfolio of traditional and Ren

PPs

• Manage non-dispatchable generation. good

forecasts

• Optimize fleet production and energy selling

• Centralized experts knowledge and

management

• Manage OPEX pressure due to price

deregulation

Customer benefits • Monitor and Control remotely Renewable power

plants such as Wind, Solar PV, mini hydro,

battery storage

• Include Operation, Asset management and

Market brick

• Weather and Power Forecast

= Complete solution from genarator to grid

connection

Avantis

ClearScada

4S or Pacis

Weather

Sentry

7

RCC - Renewable Control Center

Customer benefits

• Opex optimization tool

• User friendly tool : all datas accessible in 1 to 3

clicks

• Upgradable, modular, open communication

protocol

• Single control solution to manage all new grid

codes

Avantis

ClearScada

4S or Pacis

Weather

Sentry

8

REN Power Plants Fleet Management

9

RCC Global Overview

Operation Market Economic

Optimization

Data-driven Analysis

APM Asset Performance

Management

Weather Forecasting

Real-Time BigData &

Event Infrastructure

Critical

Infrastructu

re

Protection

Cyber

Security

External

Users

RCC

Power

Plants

Fleet

Constructi

on Team O&Μ

Asset

Managem

ent

R&D

Team

HS

SE

Energy

Manag.

Finance /

Management

Governance Vendors TSO /

DSO

Joint

Venture Partner

Internal

Users

REN

Assets

Territory

Administration

10

Renewable Control Centre

Electric Metering

Management

Maintenance

Schedule

Weather

Forecasting

Smart Alarms

Management

Condition

Monitoring &

Fault Diagnosis

Power Fleet

Availability

Settlements

Management

Lightning,

Weather

Information

Assets Data

Analysis &

Optimization

Economic

Optimization-

Decision Support

Tool

Grid Code

Requirements

Management

Billing

Revenue

Forecasting

Operation Asset P. Management

Market Weather

Power

Management

System

Power

Forecasting

11

Renewable Dispatch Center CCG - OASyS SCADA

Engineering Station Operator Station

Redundant SCADA

Servers

Operator Station Firewall

CCG - Control

Room

Power Plants Owners Mobile Cross-Platform Interface

OPC DA

Modbus

DNP 3.0

IEC-101

IEC-104

“secured

ADSL”

VPN over

ADSL

Remote Customer

Remote Customer

Remote Customer

Remote Customer

Remote Web Operator (Optional)

(Terminal Services-Web Browser)

Remote Web Operator

(Optional)

(ezXOS remote Client)

System

Operators SCADA Interface

CECO

EL

CECR

E

CECO

RE

CECR

E

Redundant dedicated

communication lines CCG – CECRE

ICCP TASE.2

RT Hot

SQL + Klaud

Services

Server

Power Plants

RT Stand-By

Total Power

Plants:

>80 plants

Total Power

Managed:

>1,300 MW

Technologies: • Hydro

• Wind

• CSP

• PV

• Cogeneration

12

FP

O

Energy challenges for remote islands

13

Each island must make efficient

use of existing renewable

resources

Its power system must be

sustainable, efficient, and

economically viable

Achieving

energy

independence

The #1 energy challenge for

islands

14

Together, we have created a complete, integrated

solution for remote island microgrids that improves grid

stability through power forecasting and real-time control.

A partnership to answer

remote island energy

challenges

15

A logical choice for remote islands…

...with weak or no connections to larger electricity

systems

…with installed capacity from 5 MW or more

…with a strong interest in maximizing efficient use

of limited energy resources

A 3-level architecture

for system

optimisation

Data operation &

automation of

field devices 1

Real-time operation

& control 2

Optimisation of

supply

& demand 3

Generation assets

• Solar panels

• Wind turbines

• Storage facilities

• Micro turbines

• Gensets & marine

diesel

• Combined heat &

power

Flexibility capacity

• Load assets

• Essential loads

• Priority loads 1

• Priority loads 2

Field devices

• Substations

• Feeders

Meteorological

measurement

devices

Distributed energy optimisation

• Economic dispatching

Baseload calculation

• Reserve optimisation

• Load shedding matrix

• Asset technical &

commercial availability

• Unit commitments

• Mobilisation &

performance

evaluation

Supply side

operation

Demand side

operation

• Automatic generation

control

• Generation forecasts

• Alarm & event

management

• Advanced performance

& availability calculation

• Monitoring and KPI

calculation

• Fast frequency

demand

response

• Fast load shedding

• Short and near-term

load forecasts

Distribution

network

operation

• Network

model &

operation

• Topology

analyzer

• Load flow

• State

estimation

Weather

data

operation

• Production

forecasts

• Unique

model

• Extreme

weather

functionality

Key solution

components

17

Architecture of the solution Functions : Forecast, Optimization, Control, Monitoring, Command

Phase 2 Phase 1

RCC Weather

PCS

PH

SCADA

ADMS Optimization

Forecast

Control Monitoring

& Command

Gen

Assets

Substations Load

Reduction

Customers

Main and Backup

Control Centres

18

How is our solution different?

It provides a previously impossible way to mobilise generation and

load assets, as well as easy integration of new asset types

Weather forecasting allows accurate prediction of renewable

energy supply

It allows a unique unit scheduling and dispatching mechanism that

optimises costs for the whole system

Real-time control over multiple power system layers (distribution

network, generation process, renewable assets, flexible loads)

It improves grid stability thanks to management of frequency

reserves, Volt/Var management and frequency demand response

RTU's

19

How we create value to the islands?

Key Drivers Description

Fuel. Price of Fuel Oil;

existence of REN sources,

Solar, Rain, Wind, Tidal.

Operation : # of units, Penetration

of Intermittent Renewables,

reserves management

What are the resources available? At what price?

Generation Assets. Age, status,

need of renovation, replacement

policies

Island system. Size, ratio

peak/capacity. Existence of

customer for interrumpible

load / demand management

What are the operational improvements? How to

increase efficiency in operation

How is the electrical system? How much RenGen

means for the Island system? What type of

customers has the island?

Has the island an old fleet of generators? What is

the evolution of the demand? Are there funding

resources for new renewable assets?

Citizens and political

situation: Reliability of

Supply, Sustainable Plans

Is there a pressure from the general organizations

to improve the current energy situation?

20

Conclusion

• New paradigm in electric generation, with Renewables.

• New way to operate the generation assets.

Traditional utilities, aggregators of small producers.

Decline of Feed-in Tariffs. Market Competition.

• Islands as an interesting market, with a huge potential

to improve.

21 21

Ευρωπαϊκή Οδηγία EcoDesign Κανονισμός Οικολογικού Σχεδιασμού της Ευρωπαϊκής Ένωσης

22 22

Κανονισμός Οικολογικού

Σχεδιασμού της

Ευρωπαϊκής Ένωσης

ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ (ΕΕ) αριθ.

548/2014 ΤΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ

της 21ης Μαΐου 2014

για την εφαρμογή της οδηγίας

2009/125/ΕΚ του Ευρωπαϊκού

Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου

όσον αφορά στους

μετασχηματιστές μικρής,

μεσαίας και μεγάλης ισχύος

23

> Μετασχηματιστές ελαίου

> Σειρά MINERA για τοποθέτηση στο έδαφος ή επί στύλου

> Από 25kVA έως 3,15MVA

> Μετασχηματιστές μεσαίας ισχύος

> Σειρά MINERA από >3,15MVA έως 80MVA

> Μετασχηματιστές ξηρού τύπου

> Σειρές TRIHAL, TRICAST, RESIGLASS

> από 160kVA έως 15MVA

> Μετασχηματιστές ειδικών εφαρμογών ελαίου και

ξηρού τύπου

> Σειρά Sgrid για εφαρμογές έξυπνου δικτύου

Μετασχηματιστές Μέσης Τάσης Schneider Electric

24

Σύνοψη κανονισμού οικολογικού σχεδιασμού (1/2)

Ο κανονισμός οικολογικού σχεδιασμού θεσπίζει τις απαιτήσεις

για το μέγιστο επίπεδο απωλειών, για τους μετασχηματιστές που

τίθενται σε λειτουργία από την 01.07.2015.

> Έχει δημοσιευτεί στην Επίσημη Εφημερίδα της Ευρωπαϊκής

Ένωσης και τέθηκε σε ισχύ την 11η Ιουνίου του 2014

> Βρίσκει εφαρμογή σε μετασχηματιστές αγορασμένους μετά την

11η Ιουνίου 2014

> Μετά την 01.07.2015 δεν θα είναι δυνατή η διάθεση στην αγορά

μετασχηματιστών που δε θα πληρούν τις εν λόγω απαιτήσεις

Οι κατασκευαστές είναι υπεύθυνοι να εφαρμόσουν το νόμο!

25

Σύνοψη κανονισμού οικολογικού σχεδιασμού (1/2)

> Μετά την ημερομηνία έναρξης εφαρμογής οι κατασκευαστές δεν

πρέπει να δεσμεύονται σε συμβόλαια για μετασχηματιστές με

προδιαγραφές εξοικονόμησης ενέργειας κατώτερες των

ελάχιστων απαιτήσεων του Κανονισμού, καθώς δεν θα

μπορούν να τους διαθέσουν στην αγορά.

> Συμβόλαια σε ισχύ, που έχουν υπογραφεί πριν την 11η Ιουνίου

του 2014, μπορούν να συνεχίσουν ως έχουν μέχρι την

καταληκτική τους ημερομηνία, ακόμα και με παραδόσεις μετά

την 1η Ιουλίου του 2015

Επίσημα έγγραφα ΕΕ :

http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=OJ:JOL_2014_152_R_0001

Η ΕΕ πραγματοποιεί το πρόγραμμα «20-20-20» έως το 2020 :

●Μείωση 20% στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου

●Μείωση 20% στην κατανάλωση ενέργειας

●Συμβολή κατά 20% από ανανεώσιμες πηγές στην συνολική

παραγωγή ενέργειας

Οι απώλειες των Μετασχηματιστών Ισχύος αντιπροσωπεύουν περίπου

το 2,5% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στην ΕΕ

Μέχρι το 2020, με το νέο κανονισμό, μπορεί να επιτευχθεί εξοικονόμηση

της τάξεως των 16TWh ετησίως

Γιατί αυτός ο κανονισμός; Οι δεσμεύσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης

Ο Οικολογικός Σχεδιασμός στοχεύει σε δυο κύρια σημεία στις διατάξεις

Μετασχηματιστών:

●Μείωση των ηλεκτρικών απωλειών (1ο βήμα μες στο 2015,

2ο βήμα στο 2021)

●Αποσαφήνιση και μεγαλύτερη διαφάνεια στον συντελεστή

απόδοσης

Εναρμόνιση των μέγιστων επιπέδων απωλειών εντός της ΕΕ

Για πρώτη φορά απαίτηση αποδοτικότητας στους Μετασχηματιστές

Μεσαίας Ισχύος

Γιατί αυτός ο κανονισμός; Οι δεσμεύσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης

Επίδραση του Οικολογικού σχεδιασμού στους

Μετασχηματιστές

●Μ/Σ ελαίου και Μ/Σ ξηρού τύπου: μείωση των τιμών απωλειών για

μετασχηματιστές ελαίου και ξηρού τύπου ισχύος έως 3150kVA

●Μ/Σ Μεσαίας και Μεγάλης Ισχύος: Δείκτης Κορυφαίας Απόδοσης

(συνυπολογισμός απωλειών εν κενώ και απωλειών φορτίου) για

μετασχηματιστές ισχύος>3150kVA

●Δεν υπάρχει οδηγία έως σήμερα για Μ/Σ >3150kVA

●Μ/Σ ξηρού τύπου έως10MVA 36kV

●Οι ειδικοί Μ/Σ δεν επηρεάζονται από τον εν λόγω κανονισμό

Επίδραση του Οικολογικού σχεδιασμού στους

Μετασχηματιστές

Αξιοσημείωτη αύξηση στο κόστος και τις διαστάσεις/βάρος των

Μ/Σ

Μείωση του κόστους λειτουργίας (Βελτιστοποίηση του συνολικού

κόστους ιδιοκτησίας)

● Τιμές απωλειών προς εφαρμογή (αναφορικά με Μ/Σ με πηνίο Μ.Τ≤ 24 kV και πηνίο Χ.Τ ≤1.1

kV)

●Ανοχές επαλήθευσης

Μέγιστες Τιμές απωλειών Ονομαστική Ισχύς 1ο κύμα: από01.07.2015 2ο κύμα: από 01.07.2021

(τιμές υπό επικύρωση)

Μ/Σ επί στύλου

25, 50 και 100 kVA AoCk AoBk

160 kVA CoCk+32% Co-10% Ck+32%

200, 250 and 315 kVA CoCk BoBk

Μ/Σ ελαίου

≤1000kVA AoCk

Ao-10% Ak

>1000kVA : AoBk

Μ/Σ ξηρού τύπου

≤ 630kVA AoBk

> 630kVA AoAk

Μετρούμενη παράμετρος Πριν Με το νέο κανονισμό

Απώλειες φορτίου +15% Δηλωθείσα τιμή +5% max

Απώλειες εν κενώ +15% Δηλωθείσα τιμή +5% max

Απαιτούμενη ηλεκτρική ισχύς από το

σύστημα ψύξης για λειτουργία εν κενώ

Καμία απαίτηση Δηλωθείσα τιμή +5% max

Επίδραση Οικολογικού Σχεδιασμού στους Μ/Σ

ελαίου και τους Μ/Σ ξηρού τύπου (ισχύος ≤ 3 150kVA)

●Μ/Σ ελαίου 20kV/0,4kV, 800kVA

●εν κενώ : 800 W - 1150W

●Φορτίου: 6000 W - 8400W

●Μ/Σ ξηρού τύπου 20kV/0,4kV,

800kVA

●εν κενώ : 1500 W - 2000W

●Φορτίου: 9400W

Παραδείγματα

Πριν τον κανονισμό Μετά τον κανονισμό

●εν κενώ : 650W

●Φορτίου: 6000 W - 8400W

●εν κενώ : 1300W

●Φορτίου: 8000W

●Δεν επιβάλλονται τιμές απωλειών αλλά ελάχιστες τιμές του δείκτη PEI

(Δείκτης Κορυφαίας Απόδοσης)

●Ο PEI αντιστοιχεί :

● Στην μέγιστη αποδοτικότητα του Μ/Σ

● Στον λόγο μεταξύ απωλειών εν κενώ

και φορτίου, και υπολογίζεται ως εξής

99,450

99,500

99,550

99,600

99,650

99,700

99,750

99,800

0 20 40 60 80 100 120 P

EI (%

)

Rated Power (MVA)

T1 T2

1ο κύμα: ισχύς από1.7.2015

2ο κύμα: ισχύς από 1.7.2021

Επίδραση Οικολογικού Σχεδιασμού στους Μ/Σ

Μεσαίας και Μεγάλης Ισχύος(πάνω από 3150kVA)

-P0 απώλειες εν κενώ

-Pk Απώλειες φορτίου

-Sr Ονομαστική ισχύς

-Pc0 απαιτούμενη ισχύς

συστήματος ψύξης

●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό

●Μετασχηματιστές οργάνων, ειδικά σχεδιασμένοι την τροφοδότηση

οργάνων μέτρησης, μετρητών, ηλεκτρονόμων και άλλων

παρεμφερών συσκευών

●Μετασχηματιστές με πηνία χαμηλής τάσης, ειδικά σχεδιασμένοι για

χρήση με ανορθωτές, με σκοπό την τροφοδότηση με συνεχές ρεύμα

●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για άμεση σύνδεση με κάμινο

●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για υπεράκτιες εφαρμογές και

πλωτές υπεράκτιες εφαρμογές,

●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για εγκαταστάσεις έκτακτης

ανάγκης

Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (1/4)

●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό

●Μετασχηματιστές και αυτό-μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για

συστήματα τροφοδοσίας σιδηροδρόμων

●Μετασχηματιστές γείωσης, ήτοι τριφασικοί μετασχηματιστές που

προορίζονται για την παροχή ουδέτερου σημείου για σκοπούς

γείωσης συστήματος

●Μετασχηματιστές έλξης επί τροχαίου υλικού, ήτοι μετασχηματιστές

συνδεδεμένοι σε γραμμή επαφής εναλλασσόμενου ή συνεχούς

ρεύματος, άμεσα ή μέσω μεταλλάκτη, που χρησιμοποιούνται σε

σταθερές εγκαταστάσεις σιδηροδρομικών εφαρμογών

●Μετασχηματιστές εκκίνησης, ειδικά σχεδιασμένοι για την εκκίνηση

τριφασικών επαγωγικών κινητήρων με σκοπό την εξάλειψη

φαινομένων βύθισης τάσης

Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (2/4)

●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό

●Μετασχηματιστές δοκιμών, ειδικά σχεδιασμένοι για χρήση σε

κύκλωμα για την παραγωγή συγκεκριμένης τάσης ή ρεύματος για

τους σκοπούς της δοκιμής ηλεκτρικού εξοπλισμού

●Μετασχηματιστές συγκόλλησης, ειδικά σχεδιασμένοι για χρήση σε

εξοπλισμό ηλεκτροσυγκόλλησης τόξου ή σε εξοπλισμό

συγκόλλησης με αντίσταση

●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για αντιεκρηκτικές εφαρμογές

και εφαρμογές υπόγειας εξόρυξης

●Μετασχηματιστές ειδικά σχεδιασμένοι για (υποθαλάσσιες)

εφαρμογές βαθέων υδάτων

Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (3/4)

●Δεν υπόκεινται στον κανονισμό

●Μετασχηματιστές διασύνδεσης μέσης τάσης (Μ.Τ. με Μ.Τ.) έως 5

MVA

●Μετασχηματιστές Μεγάλης Ισχύος1 σε περιπτώσεις στις οποίες

αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχουν τεχνικώς εφικτές εναλλακτικές

λύσεις για μια συγκεκριμένη εφαρμογή, ώστε να πληρούνται οι

ελάχιστες απαιτήσεις απόδοσης που ορίζονται από τον παρόντα

κανονισμό,

●Μετασχηματιστές Μεγάλης Ισχύος1 οι οποίοι χρησιμεύουν ως

ισοδύναμοι για αντικατάσταση στον ίδιο φυσικό τόπο/στην ίδια

εγκατάσταση υφιστάμενων μετασχηματιστών μεγάλης ισχύος, όταν

η αντικατάσταση αυτή δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς να

συνεπάγεται δυσανάλογο κόστος που σχετίζεται με τη μεταφορά

και/ή την εγκατάστασή τους.

Περιπτώσεις εξαίρεσης από τον κανονισμό (4/4)

1. Μ/Σ Μεγάλης Ισχύος: Υψηλή τάση>36kV ή Εξοπλισμός Ισχύος από 40MVA και πάνω, ανεξαρτήτως των επιπέδων τάσης

Περίπτωση Ανάγκη

συμμόρφωσης

ΝΑΙ ΟΧΙ

1. Μετασχηματιστές αγορασμένοι πριν την 11η Ιουνίου 2014 X

2α . Μ/Σ που διατέθηκαν στη αγορά ή σε λειτουργία πριν την 1η

Ιουλίου 2015

X

2β .Μ/Σ που ενεργοποιήθηκαν πριν την 1η Ιουλίου 2015 X

3.Μ/Σ έτοιμοι για χρήση και παραδομένοι-ήτοι διαθέσιμοι στην

αγορά –σε τελικό πελάτη πριν την 1η Ιουλίου του 2015, ακόμη κι

αν δεν έχουν ενεργοποιηθεί ακόμη την 1η Ιουλίου του 2015

X

4. Μ/Σ έτοιμοι για χρήση, πουλημένοι και στην κατοχή του

τελικού πελάτη πριν την 1η Ιουλίου 2015, (ακόμη κι αν δεν έχουν

ενεργοποιηθεί ακόμη την 1η Ιουλίου του 2015), αποθηκευμένοι

οπουδήποτε

X

Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη

θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού

Περίπτωση Ανάγκη

συμμόρφωσης

ΝΑΙ ΟΧΙ

5.Μ/Σ αγορασμένοι σαν επιλογή συμβολαίου, υπογεγραμμένου

πριν την 11η Ιουνίου 2014, σε συγκεκριμένη ποσότητα

X

6a. Μετασχηματιστές καταλόγου έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι

προς χρήση στις εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την

1η Ιουλίου 2015, αγορασμένοι από πελάτη και ευρισκόμενοι

στην αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015

X

6b. Μετασχηματιστές καταλόγου έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι

προς χρήση στις εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την

1η Ιουλίου 2015, ΟΧΙ αγορασμένοι και ευρισκόμενοι στην

αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015

Χ

Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη

θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού

Περίπτωση Ανάγκη

συμμόρφωσης ΝΑΙ ΟΧΙ

7.Μ/Σ αγορασμένοι και σχεδιασμένοι ειδικά για συγκεκριμένο

πελάτη, έτοιμοι για διάθεση, έτοιμοι προς χρήση στις

εγκαταστάσεις του κατασκευαστή πριν από την 1η Ιουλίου 2015

και ευρισκόμενοι στην αποθήκη ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου

2015

X

8. Μετασχηματιστές καταλόγου παραδομένοι σε ενδιάμεσο

πελάτη πριν την 1η Ιουλίου 2015, και ευρισκόμενοι στην

αποθήκη του ενδιάμεσου ακόμη και μετά την 1η Ιουλίου 2015

X

9.Μ/Σ που εμπεριέχονται σε εξοπλισμό σχετιζόμενο με την Μ.

(π.χ σε υποσταθμό Μ.Τ/Χ.Τ) παραδομένοι πριν την 1η Ιουλίου,

και με τον εξοπλισμό να είναι έτοιμος για διάθεση μετά την 1η

Ιουλίου 2015

X

10. Μετασχηματιστές που έχουν υποβληθεί σε δοκιμές σειράς

μετά την 1η Ιουλίου 2015

Χ

Ερμηνεία της T&D σχετικά με την διάθεση στην αγορά και τη

θέση σε λειτουργία Μ/Σ οικολογικού σχεδιασμού

40 ©2014 Schneider Electric. All Rights Reserved.

All trademarks are owned by Schneider Electric Industries SAS or its affiliated companies or their respective owners.

Make the most of your energySM