ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΩΝ ΣΗΕ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ: Η ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ i-tesla

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΤΗΣ ΤΟΥ ΙΕΘΝΟΥΣ ΙΕΘΝΟΥΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟΥ ΜΕΓΑΛΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΙΚΤΥΩΝ ΙΚΤΥΩΝ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗΣ Πειραιώς 45, , Αθήνα, Τηλ., Fax: , COMITE NATIONAL HELLENIQUE 45, rue Pireos, , Athenes, Tel.-Fax: , GREEK NATIONAL COMMITTEE 45, Pireos Str., , Athens, Tel.-Fax: , ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΩΝ ΣΗΕ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ: Η ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ i-tesla Γ. Καµπούρης Γ. Χριστοφορίδης A ΜΗΕ Α ΜΗE Η ασφάλεια των ηλεκτρικών δικτύων σε Πανευρωπαϊκό επίπεδο αποκτά βαθµιαία όλο και µεγαλύτερη βαρύτητα. Ιδιαίτερα η τυχαιότητα της παραγωγής των ΑΠΕ δηµιουργεί πολλές φορές µη αναµενόµενες συνθήκες συνωστισµού ροών ισχύος και αναγκαστικούς περιορισµούς στις διασυνοριακές ανταλλαγές ενέργειας και εποµένως και στη λειτουργία των αγορών ηλεκτρισµού. Η ανάλυση των συµβάντων στο Ευρωπαϊκό Σύστηµα κατά τα τελευταία χρόνια δείχνει καθαρά την ανάγκη επισκόπησης µεγαλύτερων περιοχών καθώς και την ανάγκη στενότερης συνεργασίας µεταξύ των ΚΕΕ των επί µέρους περιοχών ελέγχου. Ο κύριος στόχος του προγράµµατος i-tesla - (στο οποίο συµµετέχουν ιαχειριστές Συστηµάτων, Πανεπιστήµια, Ερευνητικά Ιδρύµατα και βιοµηχανικές εταιρείες, από 10 Ευρωπαικές χώρες) - είναι η δηµιουργία ενός πακέτου εργαλείων που θα διευκολύνουν τους ιαχειριστές στην αξιολόγηση της ασφάλειας του Συστήµατος σε όλα τα στάδια του βραχυχρόνιου προγραµµατισµού λειτουργίας δηλ. από δύο ηµέρες πριν (D-2), µέχρι τον πραγµατικό χρόνο (real-time operation). Τα εργαλεία της πλατφόρµας θα επιτρέπουν στους ιαχειριστές να προτείνουν µέτρα (προληπτικά ή διορθωτικά) για την πρόληψη των συνεπειών των κρίσιµων διαταραχών (δηλ. αυτών που διαταραχών οι οποίες µετακινούν το δίκτυο σε µη ασφαλείς καταστάσεις λειτουργίας) λαµβάνοντας υπόψη τόσο τις εγγενείς αβεβαιότητες (παραγωγή ΑΠΕ κλπ) όσο και και τις πιθανότητες εµφάνισης των διαταραχών αυτών.. SECURITY ASSESSMENT OF LARGE INTERCONNECTED SYSTEMS IN REAL TIME: THE i-tesla PLATFORM J. Kabouris G. Christoforides IPTO IPTO The security of the power system on a pan-european level becomes more and more important. The uncertainties mainly because of the renewable energy in feed create conditions of congestion in the grids and as a result curtailment in the programmed exchanges imposed by the electricity market rules. The analysis of the incidents in the European power system during the last years shows the need for a closer monitoring and cooperation among the control centers of Transmission System Operators (TSOs). The main target of the project itesla (with the participation of TSOs, Universities, Research Institutions and industrial companies from 10 European countries) is the development of a toobox that will facilitate operators in the security assessment in the short-term operational planning (starting D-2 up to to real time). The tools of the platform will allow the operator to consider uncertainties in the system and will give recommendations of remedial actions (corrective or preventive) based on contingency analysis results. 1

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η συµµετοχή του ηλεκτρισµού στο ενεργειακό ισοζύγιο παγκοσµίως αυξάνεται διαρκώς. Η αύξηση αυτή αναµένεται να συνεχιστεί και µάλιστα εντεινόµενη στο µέλλον (χρήση ηλ. Αυτοκινήτων, αντλίες θερµότητας, κ.λ.π.). Στα πλαίσια αυτά, µε στόχο την οικονοµικότερη αλλά και ασφαλέστερη εξυπηρέτηση των ηλεκτρικών φορτίων υπάρχει µια διαρκής τάση για διασυνδέσεις ηλεκτρικών συστηµάτων που οδηγούν εν τέλει στη δηµιουργία µεγάλων διασυνδεδεµένων συστηµάτων που λειτουργούν ως µία «Σύγχρονη Ζώνη». Στην Ευρωπαϊκή Ήπειρο η διασύνδεση των ηλεκτρικών συστηµάτων άρχισε σταδιακά από τη δεκαετία του Σήµερα, τα συστήµατα όλων των χωρών της Ευρώπης από τον Ατλαντικό έως τα σύνορα µε τη Ρωσία είναι διασυνδεδεµένα σχηµατίζοντας ένα από τα µεγαλύτερα ηλεκτρικά συστήµατα στον κόσµο σε σύγχρονη λειτουργία. Πέραν των πλεονεκτηµάτων που προσφέρει η διασυνδεδεµένη λειτουργία των ηλεκτρικών συστηµάτων, κρίσιµο θέµα είναι η ασφάλεια λειτουργίας τους καθώς διαταραχές που εµφανίζονται σε συγκεκριµένες περιοχές ενδέχεται να έχουν σηµαντική επίδραση στην ασφάλεια άλλων - γειτονικών ή µη περιοχών αλλά και σε ολόκληρη τη σύγχρονη ζώνη. Ιδιαίτερα κατά την τελευταία δεκαετία, παρατηρείται µια αύξηση των διασυνοριακών ανταλλαγών ενέργειας που οφείλεται κυρίως στην αύξηση της εγκατάστασης σταθµών ΑΠΕ (αβεβαιότητα) αλλά και την απελευθέρωση των αγορών ηλεκτρικής ενέργειας. Το φαινόµενο αναµένεται να ενταθεί στο άµεσο µέλλον αν λάβει κανείς υπόψη το γεγονός ότι η αύξηση του µεριδίου των ΑΠΕ και η ολοκλήρωση της εσωτερικής αγοράς ηλεκτρισµού στην Ευρωπαϊκή Ένωση αποτελούν κύριους πυλώνες της Ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής. Από τα πιο πάνω γίνεται φανερό ότι η ασφάλεια των ηλεκτρικών δικτύων σε Πανευρωπαϊκό επίπεδο είναι ένα θέµα που προοδευτικά γίνεται όλο και πιο σηµαντικό. Ιδιαίτερα η τυχαιότητα της παραγωγής των ΑΠΕ αλλά και οι αβεβαιότητες κυρίως όσον αφορά τους σταθµούς ΑΠΕ που συνδέονται στα δίκτυα ιανοµής, συµβάλλουν πολλές φορές καθοριστικά στη δηµιουργία µη αναµενόµενων συνθηκών συνωστισµού ροών ισχύος (congestions) και επιβάλλουν αναγκαστικούς περιορισµούς στις διασυνοριακές ανταλλαγές ενέργειας και εποµένως και στη λειτουργία των αγορών ηλεκτρισµού. Αντίστοιχα, και οι λειτουργίες της αγοράς συντελούν πολλές φορές στο να οδηγούνται τα συστήµατα µεταφοράς «πολύ κοντά» στα όρια ικανότητάς τους. Την τελευταία δεκαετία έχουν καταγραφεί αρκετά συµβάντα (µεγάλες διαταραχές) µε επίπτωση σε µεγάλο αριθµό καταναλωτών: Ολική σβέση του συστήµατος της Ιταλίας (2004). ιαταραχή της 4 ης Νοεµβρίου 2006 [2]. Πρόκειται για τη µεγαλύτερη διαταραχή στην ιστορία του ηλεκτρικού συστήµατος της Ευρώπης µε επιπτώσεις σε εκατοµµύρια καταναλωτές. Εµφάνιση όλο και πιο συχνά- διασυνοριακών ταλαντώσεων ισχύος χαµηλής συχνότητας µε µικρή απόσβεση που ενδεχοµένως θέτει σε κίνδυνο την ασφάλεια εκτεταµένων γεωγραφικά περιοχών [3]. Η µη αποτελεσµατική αντιµετώπιση των περισσότερων από τα συµβάντα αυτά, οφείλεται µεταξύ των άλλων (σε µικρό ή µεγαλύτερο βαθµό) στον ανεπαρκή βαθµό συνεργασίας µεταξύ των Κέντρων Ελέγχου Ενέργειας (ΚΕΕ) των επιµέρους περιοχών ελέγχου (Control Areas - συνήθως µια περιοχή ελέγχου ανά χώρα). Η ανάλυση των συµβάντων δείχνει καθαρά την ανάγκη επισκόπησης (monitoring) µεγαλύτερων περιοχών καθώς και την ανάγκη στενότερης συνεργασίας µεταξύ των ΚΕΕ. Οι ιαχειριστές των συστηµάτων µεταφοράς στην Ευρώπη έχοντας συνειδητοποιήσει την αύξηση των κινδύνων και την ανάγκη στενότερης συνεργασίας µεταξύ τους έχουν αναπτύξει διάφορες πρωτοβουλίες, µεταξύ των άλλων και τη θέσπιση οργανισµών (κέντρα συντονισµού) σε διάφορες περιοχές της Ευρώπης οι οποίοι έχουν ως κύρια αποστολή τη συνεργασία σε θέµατα ασφάλειας λειτουργίας και ιδίως όσον αφορά τη διαχείριση των διασυνοριακών ανταλλαγών ενέργειας. Έτσι από τα τέλη της δεκαετίας του 2000 λειτουργούν: 2

3 Το TSC στην Κεντρική Ευρώπη (περιλαµβάνει τα συστήµατα Αυστρίας, Κροατίας, Τσεχίας, Γερµανίας (Amprion, TENNET GmbH), Ουγγαρίας, Πολωνίας, Σλοβενίας, Ελβετίας και Ολλανδίας) το οποίο λειτουργεί από το 2009, µε κύριο στόχο την ανταλλαγή δεδοµένων σε χρόνο «κοντά» στον πραγµατικό. Για το σκοπό αυτό έχει αναπτυχθεί κοινή πλατφόρµα τηλεπικοινωνιών. Το CORESO που λειτουργεί από το 2008 και περιλαµβάνει τους ιαχειριστές των Συστηµάτων Ιταλίας (TERNA), Βόρειας και Ανατολικής Γερµανίας (50 Hertz), Γαλλίας (RTE), Βελγίου (Elia) και Μεγάλης Βρετανίας (National Grid) που αντιπροσωπεύουν το 43% του Ευρωπαϊκού πληθυσµού (215 εκ. άνθρωποι). Το CORESO παρέχει στα αντίστοιχα Εθνικά Κέντρα Ελέγχου προβλέψεις σχετικά µε την ασφάλεια του Συστήµατος για την επόµενη ηµέρα (D-1). Επίσης, µε βαση προβλέψεις και δεδοµένα από τους επιµέρους ιαχειριστές, εκπονεί µελέτες στατικής ασφάλειας (ανάλυση N-1) που αναφέρονται στο σύστηµα των εµπλεκοµένων ιαχειριστών συνολικά και εκπονούν σχέδια αντιµετώπισης των κρισιµότερων διαταραχών προτείνοντας διορθωτικά µέτρα στους ιαχειριστές ώστε να αποφευχθούν τυχόν κίνδυνοι την επόµενη ηµέρα. Παρόµοιες διαδικασίες επισκόπησης και ανάλυσης ασφάλειας για όλο και πιο εκτεταµένες γεωγραφικές περιοχές θα είναι απαραίτητες στο άµεσο µέλλον για τους πιο κάτω λόγους: Το µερίδιο των σταθµών ΑΠΕ στο ενεργειακό ισοζύγιο αναµένεται να αυξάνεται διαρκώς. Είναι σε όλους γνωστοί οι πολύ φιλόδοξοι στόχοι της Ε.Ε. για µετάβαση σε ηλεκτροπαραγωγή χαµηλών εκποµπών άνθρακα. Οι αβεβαιότητες στην παραγωγή ΑΠΕ συνιστούν κρίσιµο παράγοντα για την ασφάλεια των ΣΗΕ. Η προοδευτική ολοκλήρωση της ενιαίας Ευρωπαϊκής αγοράς ηλεκτρισµού οδηγεί σε διαρκώς αυξανόµενες ανταλλαγές ισχύος µεταξύ περιοχών Ελέγχου σε συνδυασµό µε την αύξηση της εγκατάστασης ΑΠΕ αναµένεται ότι στα επόµενα χρόνια θα έχουµε διακίνηση µεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρισµού σε µεγάλες αποστάσεις αυξάνοντας την εξάρτηση (interdependency) του ενός συστήµατος από το άλλο. Η προφανής λύση της δραστικής ενίσχυσης/επέκτασης των συστηµάτων µεταφοράς αντιµετωπίζει τεράστιες δυσκολίες κυρίως λόγω των διαρκώς εντεινόµενων αντιδράσεων του κοινού αλλά και προβληµάτων χρηµατοδότησης (ιδιαίτερα στις σηµερινές συνθήκες) καθώς και τα απαιτούµενα έργα απαρτίζουν ένα γιγαντιαίο επενδυτικό πρόγραµµα [1]. Τέλος, η αναµενόµενη εισαγωγή νέων τεχνολογιών (ιδίως ευέλικτων Συστηµάτων µεταφοράς FACTS) και η αυξανόµενη εισαγωγή µέτρων διαχείρισης φορτίου (ιδιαίτερα η συµµετοχή των φορτίων στη ρύθµιση φορτίου-συχνότητας) καθιστούν τον έλεγχο ασφάλειας των συστηµάτων σηµαντικά πιο πολύπλοκο. Πρέπει επίσης να τονισθεί ότι παραδοσιακά η εκτίµηση ασφάλειας των ΣΗΕ βασίζεται κυρίως στην ανάλυση στατικής ασφάλειας η επίδραση της δυναµικής συµπεριφοράς συνήθως δεν αξιολογείται σε πραγµατικό χρόνο (on-line) στα ΚΕΕ, µε τις σηµερινές όµως συνθήκες γίνεται σαφές ότι η δυναµική ασφάλεια του συστήµατος αποτελεί κρίσιµο παράγοντα που πρέπει να αξιολογείται συνεχώς και κατά το δυνατόν πιο «κοντά» στον πραγµατικό χρόνο λειτουργίας (in-line). Ένα κρίσιµο ζήτηµα είναι η λεπτοµερής µοντελοποίηση της δυναµικής συµπεριφοράς όλων των συνιστωσών του συστήµατος και ιδίως των σταθµών ΑΠΕ. Στο πιο πάνω γενικό πλαίσιο αναπτύσσεται η πλατφόρµα i-tesla µε κύριο στόχο την ανάπτυξη των κατάλληλων εργαλείων για την επισκόπηση µεγάλων ΣΗΕ, την εκτίµηση της ασφάλειας τους σε πραγµατικό χρόνο (in-line) και την έκδοση οδηγιών σχετικά µε τις απαιτούµενες διορθωτικές δράσεις (remedial actions) σε περιπτώσεις ανίχνευσης διαταραχών που ενδέχεται να οδηγήσουν σε µεγάλης κλίµακας προβλήµατα. Στο Ευρωπαϊκό έργο i-tesla που σχεδιάζει και θα αναπτύσσει την παραπάνω πλατφόρµα συµµετέχουν ιαχειριστές Συστηµάτων, Πανεπιστήµια, Ερευνητικά Ιδρύµατα και βιοµηχανικές εταιρείες από 10 Ευρωπαικές χώρες. Στην αναφορά αυτή παρουσιάζεται συνοπτικά η θεωρητική προσέγγιση και ο σχεδιασµός της πλατφόρµας και των επί µέρους λειτουργιών της. 3

4 2. ΣΤΟΧΟΙ, ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ Οι δύο κύριοι στόχοι του προγράµµατος i-tesla µπορούν να συνοψιστούν στα παρακάτω: 1. Ανάπτυξη υπολογιστικής πλατφόρµας που θα υποστηρίζει τους χειριστές των Συστηµάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας στα ΚΕΕ λαµβάνοντας υπόψη τις λειτουργικές συνθήκες του Συστήµατος σε Πανευρωπαϊκό επίπεδο. Η πλατφόρµα θα εξετάζει την ασφάλεια λειτουργίας του συστήµατος σε χρονικό ορίζοντα από δύο ηµέρες πριν (D-2) έως τον πραγµατικό χρόνο λειτουργίας (on-line) και θα προτείνει τα κατάλληλα διορθωτικά µέτρα αντιστοίχως ώστε να αποφεύγονται συνθήκες που µπορεί να οδηγήσουν σε µεγάλες διαταραχές. Τα επιµέρους εργαλεία της πλατφόρµας περιλαµβάνουν: Εργαλεία ανάλυσης στατικής ασφάλειας Προγράµµατα δυναµικής προσοµοίωσης Τηλεπικοινωνιακά συστήµατα και αλγόριθµους για την συλλογή, επεξεργασία και αξιολόγηση µεγάλου όγκου δεδοµένων (data mining) Οι σηµερινές πρακτικές που βασίζονται σε ανάλυση στατικής ασφάλειας (έλεγχος κρίσιµων διαταραχών) δεν είναι αρκετή στις σηµερινές συνθήκες κυρίως εξ αιτίας της µεγάλης διείσδυσης ισχύος ΑΠΕ, της εισαγωγής συσκευών µε ηλεκτρονικά ισχύος και των µεγάλων διακινήσεων ισχύος. 2. Αξιολόγηση των επιµέρους εργαλείων της πλατφόρµας ιδιαίτερα σε περιπτώσεις µεγάλων ροών ισχύος σε µεγάλες αποστάσεις και µεγάλης διείσδυσης ισχύος από σταθµούς ΑΠΕ. Η πλατφόρµα θα αξιολογηθεί τόσο σε τοπικό επίπεδο (µικρός αριθµός ιαχειριστών) όσο και σε πανευρωπαϊκό επίπεδο (εφόσον υπάρξουν τα διαθέσιµα δεδοµένα). Η υλοποίηση της πλατφόρµας i-tesla αντιµετωπίζει σηµαντικές τεχνικές προκλήσεις καθώς απαιτεί: Τη συλλογή και αξιολόγηση σε πραγµατικό χρόνο εξαιρετικά µεγάλου αριθµού δεδοµένων Την ανάκτηση κατάλληλων δεδοµένων από µεγάλες βάσεις δεδοµένων συγκεκριµένων στιγµιοτύπων λειτουργίας των Συστηµάτων Τη µοντελοποίηση ενός µεγάλης κλίµακας ΣΗΕ (περισσότεροι από κόµβοι) Την προσοµοίωση δυναµικών φαινοµένων σε «σχεδόν πραγµατικό» χρόνο (in-line) µεγάλου αριθµού πιθανών διαταραχών Την ανάπτυξη αξιόπιστων δυναµικών µοντέλων για νέες τεχνολογίες, κυρίως σταθµούς ΑΠΕ και συσκευές µε ηλεκτρονικά ισχύος (HVDC LINKS, FACTS, κ.λ.π.). Για την αντιµετώπιση των πιο πάνω προκλήσεων θα χρησιµοποιηθούν τεχνικές και αλγόριθµοι στοχαστικής προσοµοίωσης για την αντιµετώπιση των εµφανιζόµενων αβεβαιοτήτων στην παραγωγή ΑΠΕ, τεχνικές παράλληλης επεξεργασίας (parallel processing) για την επίτευξη της απαιτούµενης υπολογιστικής ταχύτητας καθώς και τεχνικές ανάκτησης δεδοµένων (data mining) από µεγάλες διαθέσιµες βάσεις. Το πρόγραµµα θα λάβει υπόψη του τα αποτελέσµατα και επιτεύγµατα αντίστοιχων προηγούµενων προγραµµάτων τα οποία υλοποιήθηκαν τα τελευταία χρόνια. Συνοπτικά τα αναµενόµενα επιτεύγµατα του i-tesla αφορούν: Την επιτυχή µοντελοποίηση και αξιολόγηση σε πραγµατικό χρόνο της ασφάλειας πολύ µεγάλων ΣΗΕ Την εισαγωγή τεχνικών στοχαστικής προσοµοίωσης και ανάλυσης ασφάλειας λαµβάνοντας υπόψη προηγούµενη αποθηκευµένη εµπειρία σε µεγάλες βάσεις δεδοµένων Την επιτυχή και αξιόπιστη µοντελοποίηση νέων στοιχείων που εµφανίζονται στα ΣΗΕ (µονάδες ΑΠΕ, συσκευές µε ηλεκτρονικά ισχύος) Την ανάλυση δυναµικής ασφάλειας και τη θεώρησή της στην καθηµερινή λειτουργία των ΚΕΕ (για χρονικό ορίζοντα 2 ηµερών έως τον πραγµατικό χρόνο) Την ανάλυση των απαραίτητων κάθε φορά διορθωτικών µέτρων για αύξηση της ασφάλειας λειτουργίας. 4

5 3. Η ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ i-tesla Ο κύριος στόχος του itesla είναι η δηµιουργία ενός πακέτου εργαλείων (toolbox) που διευκολύνουν τους ιαχειριστές του δικτύου στην αξιολόγηση της ασφάλειας του συστήµατος. Στον στόχο αυτό περιλαµβάνεται και η επαλήθευση αυτών των εργαλείων σε πραγµατικές συνθήκες σε Εθνικό και Ευρωπαϊκό επίπεδο. Η πλατφόρµα αποτελείται από τέσσερα µέρη: ιαχειριστής διαδικασιών (process manager) Αποθήκευση δεδοµένων (data storage) Υπολογιστικές µονάδες Παρουσίαση αποτελεσµάτων Τα εργαλεία της πλατφόρµας θα επιτρέπουν στο ιαχειριστή να λαµβάνει υπόψη αβεβαιότητες (π.χ παραγωγή ΑΠΕ, τοπολογία) αλλά και την πιθανότητα εµφάνισης των διαταραχών και θα προτείνουν διορθωτικά ή προληπτικά µέτρα (corrective/preventive remedial actions) σε περιπτώσεις κατά τις οποίες η εµφάνισή τους ενδέχεται να οδηγήσει το σύστηµα σε συνθήκες µη ασφαλούς λειτουργίας. Το πακέτο εργαλείων θα εκτελεί δύο βασικές λειτουργίες: εκτίµηση ασφάλειας για χρονικό ορίζοντα δύο ηµερών (D-2) έως και τον πραγµατικό χρόνο µε σκοπό τον καθορισµό της βέλτιστης ασφαλούς λειτουργίας (D-2, D-1) και την διαχείριση των προβληµάτων ασφαλείας (σε πραγµατικό χρόνο). Αυτό γίνεται µε τον καθορισµό της χειρότερης κατάστασης (worst case scenario), µε βάση τις εξεταζόµενες διαταραχές, και την εκτίµηση των προτεινόµενων διορθωτικών ενεργειών. Η πρώτη εξέταση των πιθανών διαταραχών γίνεται µε στατική ανάλυση ενώ µετά το φιλτράρισµα και τον καθορισµό των χειρότερων διαταραχών για την ασφάλεια, ο τελικός έλεγχος των διορθωτικών ενεργειών γίνεται λαµβάνοντας υπόψη τη δυναµική συµπεριφορά του συστήµατος αναλύσεις off-line µε σκοπό τον καθορισµό των κανόνων ελέγχου της ασφάλειας του δικτύου (screening rules) αλλά και την αξιολόγηση των δυναµικών µοντέλων. Στο σχήµα 1 περιγράφονται οι βασικές λειτουργίες της πλατφόρµας (on-line, off-line) του itesla. Στο σχήµα 2 περιγράφονται ειδικότερα οι λειτουργίες της on-line πλατφόρµας. Σχήµα 1. Κύριες λειτουργίες (on-line και off-line) της πλατφόρµας i-tesla 5

6 Σχήµα 2. Σχηµατική απεικόνιση λειτουργιών σε πραγµατικό χρόνο 4. ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ i-tesla Στο πρόγραµµα i-tesla [5] συµµετέχουν είκοσι (20) φορείς ( ιαχειριστές Συστηµάτων, Πανεπιστήµια, Ερευνητικά Ιδρύµατα και βιοµηχανικές εταιρείες) από 10 Ευρωπαϊκές χώρες. Συµµετέχουν οι ιαχειριστές Γαλλίας (RTE), Βελγίου (Elia), Ηνωµένου Βασιλείου (National Grid), Νορβηγίας (Statnett), Πορτογαλλίας (REN) και Ελλάδος (Α ΜΗΕ). H διάρκεια του προγράµµατος είναι τέσσερα χρόνια ( ) και ο συνολικός προϋπολογισµός του δεκατρία εκατοµµύρια ευρώ. Το πρόγραµµα αναπτύσσεται σε εννέα πακέτα εργασίας (Work Packages) που είναι τα ακόλουθα: WP1 Αρχιτεκτονική της πλατφόρµας WP2 Καθορισµός και συλλογή δεδοµένων WP3 Αξιολόγηση (validation) δυναµικών µοντέλων (off-line διαδικασία) WP4 Καθορισµός των κανόνων ελέγχου της ασφάλειας του Συστήµατος (off-line διαδικασία) WP5 Εκτίµηση ασφάλειας Συστήµατος (on-line) WP6 Εκτίµηση σχεδίων άµυνας (Defense Plans) και αποκατάστασης (restoration) WP7 Ολοκλήρωση και αξιολόγηση των εργαλείων της πλατφόρµας WP8 ιάδοση της γνώσης και εκπαίδευση χειριστών WP9 Συντονισµός και διαχείριση 6

7 Ο Α ΜΗΕ συµµετέχει στα περισσότερα από τα παραπάνω πακέτα εργασίας µε κύριο έργο (όπως και οι υπόλοιποι ιαχειριστές) την παροχή δεδοµένων και την αξιολόγηση των εργαλείων της πλατφόρµας. Το πρόγραµµα βρίσκεται στον 2 ο χρόνο υλοποίησης (4 ο τρίµηνο 2013) και µέχρι τώρα έχουν ολοκληρωθεί: ο καθορισµός της αρχιτεκτονικής της πλατφόρµας το είδος των ανταλλασσόµενων δεδοµένων, η επιλογή των περιπτώσεων πραγµατικής λειτουργίας (use cases) για την επικύρωση των εργαλείων, οι τρόποι µοντελοποίησης των αβεβαιοτήτων, ο καθορισµός της µεθοδολογίας για την εκτίµησης ασφάλειας σε πραγµατικό χρόνο (online) οι τρόποι παρουσίασης των αποτελεσµάτων στους χειριστές. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι προδιαγραφόµενες εξελίξεις στον τοµέα της ηλεκτροπαραγωγής στην Ευρώπη αναµένεται να οδηγήσουν σε µεγάλη διείσδυση ΑΠΕ και µεγάλες διασυνοριακές ανταλλαγές ισχύος. Οι εγγενείς αβεβαιότητες (κυρίως λόγω της µεγάλης διείσδυσης ΑΠΕ) επιδρούν πολλές φορές καταλυτικά στην ασφάλεια του διασυνδεδεµένου Ευρωπαϊκού συστήµατος. Στα πιο πάνω πλαίσια, οι ακολουθούµενες µεθοδολογίες και πρακτικές στα ΚΕΕ για την εκτίµηση της ασφάλειας του συστήµατος και τη λήψη διορθωτικών µέτρων πρέπει να επανεξετασθούν και η συνεργασία µεταξύ των ΚΕΕ πρέπει να αναβαθµισθεί. Το πρόγραµµα i-tesla αποσκοπεί στην ανάπτυξη µιας πλατφόρµας εργαλείων που θα λειτουργούν σε πραγµατικό χρόνο και θα βοηθούν τους χειριστές στην εκτίµηση ασφάλειας και την αξιολόγηση διορθωτικών µέτρων. Η πλατφόρµα i-tesla χρησιµοποιεί τεχνικές παράλληλης επεξεργασίας (parallel processing), τεχνικές ανάκτησης δεδοµένων από µεγάλες βάσεις (data mining) και στοχαστικές µεθόδους ανάλυσης ασφάλειας λαµβάνοντας υπόψη τη δυναµική συµπεριφορά των συνιστωσών του συστήµατος. Το πρόγραµµα θα ολοκληρωθεί το ΑΝΑΦΟΡΕΣ [1] [2] Large Disturbances in the UCTE Interconnection: Lessons Learnt and Proposed Measures, J. Kabouris, A. Neris, Proceedings of the Med-Power 2008 Conference, Thessaloniki, 2-5 Nov [3] Low Frequency Oscillations in the Interconnected System of Continental Europe, E. Grebe, J. Kabouris, S. Lopes Barba, W. Sattinger, W. Winter, IEEE PES General Meeting, Minneapolis, July 2010 [4] Application of PMU Measurements on Europe: TSO Approach and Experience, W. Sattinger, IEEE Power Tech, Trondheim, 2011 [5] [6] Two-Level State Estimation with Local Measurement Pre-Processing, Α. Gomez-Exposito, A. de la Villa, IEEE Trans, on Power Systems, vol. 24(2), pp , May 2009 [7] Security Management Under Uncertainty: from Day-Ahead Planning to intraday Operation,P. Pnciatici, Y. Hassaine, S. Fliscounakis, L. Platbrood, M.A. Ortega-Vazquez, J.L. Martinez-Ramos, L. Wehenkel, «Proceedings of the IREP Symposium 2010, Buzios, Rio de Janeiro, Brazil, 1-6 August 2010 [8] State-of-the-art, challenges, and future trends in security constrained optimal power flow, F. Capitanescu, J.L. Martinez Ramos, P. Panciatici, D. Kirschen, A. Marano Marcolini, L. Platbrood, L. Wehenkel, Electric Power Systems Research, Volume 81, Issue 8, August 2011, Pages , USSB , DOI : 10106/J.EPSR [9] Numerical Accelerations for Power Systems Transient Stability Simulations, F. Pruvost, T. Cadeau, P. Laurent, F. Magoules, F,-X. Bouchez, B. Haut, PSCC2011 7