Vzkum spolehlivosti energetickch soustav v souvislosti s ekologi netradicnch zdroju a ocenenm nedoda

1
Výzkum spolehlivosti energetických soustav v
souvislosti s ekologií netradicních zdroju a
ocenením nedodané energie Publikace v roce 2008
VB - TU Ostrava Fakulta elektrotechniky a
informatiky Katedra elektroenergetiky
2. 7. 2008
Ing. Petr Moldrík, Ph.D.
2
Publikace v roce 2008

• Publikace uverejnené
• Casopis zahranicní (recenzovaný)
• Journal AEEE (Advances in Electrical and
  Electronic Engineering) - ISSN 1336-1376, U
  ilina
• Moldrík, P., Gurecký, J., Paszek, L. PROMETHEE
  method and sensitivity analysis in the software
  application for the support of
  decision-making ( 2 b.)
• Paszek, L., Moldrík, P., Gurecký, J.
  Determination of criteria weights in terms of
  computer software ( 2
  b.)
• Sborník konference
• Electric Power Engineering 2008, Brno, CR,
  05/2008 - ISBN 978-80-214-3650-3
• - Gurecký, J., Moldrík, P. Solving
  decision-making tasks in electrical power
  engineering by the
  help of MCA ( 0,2 b.)

3
Publikace v roce 2008

• Publikace prijaté
• Casopis zahranicní (impaktovaný)
• Przeglad Elektrotechniczny - ISSN 1731-6103
  (0033-2097), Czestochowa, Polsko, 09/2008
• - Moldrík, P., Gurecký, J. The location of
  Reclosers in distribution MV network for
  increasing the
• reliability of power
  supply. ( ? b.)
• Casopis (impaktovaný) nebo sborník konference
  (domácí)
• ICADIWT 2008, Ostrava, 08/2008
• - Hradílek, Z., Dvorský, J., Moldrík, P. Usage
  of MCA8 software for improving reliability of
  electrical
• 
  networks. ( min. 0,2 b.)

4
Publikace v roce 2008

• Publikace v recenzním rízení
• Casopis domácí (recenzovaný)
• Digital Technology Journal, VB-TU Ostrava
• - Moldrík, P., Gurecký, J., Dvorský, J. The
  software application for the support of
  multi-criteria decision-making. (
  max. 2 b.)
• Casopis zahranicní (recenzovaný)
• Journal EEN (Elektroenergetika), TU Koice
• - Moldrík, P., Gurecký, J. Unsubjective method
  of weight vector determination in multicriteria
• decision
  task from the field of electrical power
  engineering. ( max. 2 b.)

5
Publikace v roce 2008

• Publikace pripravované
• Casopis zahranicní (Impakt)
• Journal of Multivariate Analysis - ISSN 0047-259X
  
• (vydavatel Elsevier, Impact factor
  0,773) ( max. 15 b.)
• Soucet bodu

6

• 1. Journal AEEE, ilina PROMETHEE method and
  sensitivity analysis in the software
• 
  application for the support of decision-making.
• PROMETHEE method
• Result - formulation intensity of preferential
  between pairs of variants, on valuation from
  viewpoint of all criterions.
• 6 types of preferential functions and their
  parameters (for every criterions)
• Threshold of indifference q
• Threshold of absolute preferential p
• Mean-root-square-error from normal sorting s
• Global preferential indexes (on basic of chosen
  preferential function)
• When we can get final relation, there are for
  every variant calculated positive stream and
  negative stream

7
1. Journal AEEE, ilina PROMETHEE method and
sensitivity analysis in the software

application for the support of decision-making.

• Model task consists in determination of the order
  of 15 distribution substations (DSs).
• These DSs are ordered according to modernization
  suitability from the most suitable to the least
  suitable on the basis of 5 selected criteria.
• DSs are situated in the North-Moravian region in
  the Czech republic.

Sinst kVA - Installed capacity of DS UR - -
Usage rate of DS at the control of electrical
power network 123 UR 1
... high usage rate (city centre) UR 2 ...
middle usage rate (city) UR 3 ... low usage
rate (outskirts) ncof - - Number of controlled
outgoing feeders of DS icc - - Importance of
connected customers to DS
12345 icc 1 ... minimal
importance (out of city) icc 2 ...
small importance (outskirts) icc 3 ...
middle importance (city and small business
men) icc 4 ... high
importance (city centre and wholesale
customers) icc 5 ... very high
importance (great wholesale
customers Cm 1000EUR - Cost of
modernization
8

• 1. Journal AEEE, ilina PROMETHEE method and
  sensitivity analysis in the software
• 
  application for the support of decision-making.

• Table - criteria information needful for
  computation through PROMETHEE method.
• 2 different weight vectors (different criteria
  weights), A and B, for the execution of
  sensitivity analysis.
• The result of PROMETHEE method for basic A
  weight vector is displayed on the right side of
  MCA8 window (Fig.).
• Variants (DSs) are ordered on the basis of
  computed values of Clear stream F.

Fig. MCA8 window with results
9
1. Journal AEEE, ilina PROMETHEE method and
sensitivity analysis in the software

application for the support of decision-making.

• Figure - top graph displays final valuation of
  DSs (Clear streams F) for weights adjusted in the
  bottom graph

Fig. MCA8 window
10
1. Journal AEEE, ilina PROMETHEE method and
sensitivity analysis in the software

application for the support of decision-making.

• Results 2 different orders of DSs
• The most suitable DS-1
• DS-1, DS-8, DS-14 - always on the first 3 places
  of both orders for increasing the weight of Cost
  of modernization
• (value from 0,194 to 0,3)
• Changes of other weights - small
• By the help of sensitivity analysis we can obtain
  an idea of possible behaviour of solution in
  consequence of the changes of inputs

11
2. Journal AEEE, U ilina Determination of
criteria weights in terms of computer software.

• Stanovení kritérií a jejich vah (vyuitím
  dostupného SW MCA7) v rámci moné aplikace MCA
  na problematiku zavádení supravodivých omezovacu
  zkratového proudu (reaktoru) do prumyslových
  sítí.
• Reaktory - omezení zkrat. proudu
• - zmenení vyp.výkonu
  vypínacu (gtzlevnení)
• - zmenení amplitudy
  prechodového Ik na hodnotu, neohroující MTP,
  prípojnice ci
• odpojovace.
• Reaktory se zapojují
• - do prívodu od jednotlivých zdroju
• - mezi jednotlivé úseky prípojnic
• - do odbocek ke spotrebicum
• Výhody reaktoru se suprav. materiálem
• - velmi rychlá odezva s
  omezením proudové picky
• - vysoká spolehlivost
• - dlouhá doba ivotnosti
• - nízké nároky na údrbu

12
2. Journal AEEE, U ilina Determination of
criteria weights in terms of computer software.

• Pro optimální nasazení supravodivých reaktoru v
  daném prum.podniku bylo nutné stanovit soubor
  hodnotících kritérií
• Nedodaná energie pri výpadku týká se cásti
  síte za reaktorem
• Investicní náklady porizovací náklady na
  supravodivé reaktory
• Stupen spolehlivosti provozu spolehlivost
  zarízení cásti síte s reaktorem
• Dopad na ivotní prostredí vychází z uité
  technologie
• Zatíení vývodu reaktoru
• Provozní náklady náklady spojené s údrbou,
  revizí a opravami
• Umístení reaktoru z hlediska topologie
  prumyslové síte
• Bezpecnost duleitých zarízení pred zkratovým
  proudem souvisí s omezovací schopností
  reaktoru
• Návratnost investic vynaloených k porízení
  supravodivého reaktoru
• Cetnost manipulací pocet manipulací se
  spínacími prvky nutný k vymezení reaktoru a
  obnovení
• napájení cásti
  síte za ním.

13
3. Journal Przeglad Elektrotechniczny,
Czestochowa The location of Reclosers in
distribution MV network for increasing the
reliability of power supply.

• Main components of the remote-control system
  with Reclosers
• - communication network of the corresponding
  area
• - central and dispatching station
• - remote-controlled circuit-breakers
  (Reclosers)
• Practical application of the MCA
• - The operator of distribution MV network
  (North-Moravian region) is planning to install 5
  Reclosers
• on selected overhead lines in the year
  2008.

WC - Annual consumption of energy "behind the
SS" nman - Number of manipulation with SS in a
year d - SS distance from faulty office acc -
Accessibility of SS in the terrain
00,250,50,751 0 - excellent
accessibility (by the roadside) 0,25 -
good accessibility (close to the country road)
0,5 - complicated accessibility (behind the
fence) 0,75 - bad accessibility (in the
middle of field) 1 - very bad
accessibility (in the middle of forest or
lake) nWC - Number of wholesale customers
"behind the SS" WNS - Energy not supplied at
manipulations with SS in a year PP - Payback
period for investment in SS
14
3. Journal Przeglad Elektrotechniczny,
Czestochowa The location of Reclosers in
distribution MV network for increasing the
reliability of power supply.
Criteria information needful for computation
Results

• Replacement order for section switches - using
  MCA8 software

15
4. (Journal) Sborník ICADIWT 2008, Ostrava
Usage of MCA8 software for improving
reliability of electrical networks.

• SW MCA8 popis tvorby (struktura, algoritmy)
  rozbor metod
• - Pro výpocet MCA metodami WSA, IPA,
  TOPSIS, CDA, AGREPREF, PROMETHEE
• - Pracuje pod Windows XP s rozhraním .NET
  framework 2.0.
• - Import vstupních dat z MS Excel a
  export dat výstupních do MS Excel
• SW architektura MVC (Model-view-controller) 3
  nezávislé komponenty (modifikace jedné má
  minimální vliv na ostatní)
• Komponenty
• - Model - doménove specifická
  reprezentace informací, s nimi aplikace pracuje
• - View (pohled) - prevádí data
  reprezentovaná modelem do podoby vhodné k
  interaktivní
• prezentaci uivateli (grafické
  uivatelské rozhraní)
• - Controller (radic) - reaguje na
  události (od uivatele) a zajituje zmeny v
  modelu ci v pohledu

16
5. Journal EEN (Elektroenergetika), Koice
Unsubjective method of weight vector
determination in multicriteria decision task from
the field of electrical power engineering.

• Metodika pro stanovení váhového vektoru u
  vybraného typu vícekriteriální úlohy z oblasti EE
• (nezatíeného subjektivním hodnocením
  posuzovatelu)
• - Vyhodnocení financního prínosu (DO spínací
  prvky)
• - Analýza citlivosti (zpetné dopoctení
  váhového vektoru dle fin.prínosu)
• Vyuití software Expert Choice (Saatyho
  metoda) zahrnutí vyhodnocovaných DO prvku do
• 
  
  hierarchického rozhodovacího modelu

17
5. Journal EEN (Elektroenergetika), Koice
Unsubjective method of weight vector
determination in multicriteria decision task from
the field of electrical power engineering.

• Financní prínos (uetrené rocní náklady) po
  náhrade úsecníku DO prvkem
• - náklady na manipulace s ÚS
• - náklady na dopravu k  ÚS
• - náklady na revize ÚS
• - náklady na údrbu ÚS
• - neulý hrubý zisk za nedodanou elektrickou
  energii
• Prumerný rocní financní prínos (Reclosery,
  sev.Morava, do 2007)

18
5. Journal EEN (Elektroenergetika), Koice
Unsubjective method of weight vector
determination in multicriteria decision task from
the field of electrical power engineering.

• Grafický nástroj SW Expert Choice (Analýza
  citlivosti)

19
Prehled cinnosti v roce 2008

• Vyhodnocení rozsahu nasazení jednotlivých
  prvku systému DO (sev. Morava)
• Analýza databáze obsahující dispecerská data
  REAS (Archiv dat Mikrodispecinku).
• - Vyuití pri výpoctu financního prínosu po
  instalaci DO prvku v rámci VN sítí.
• Stanovení konecného vektoru kriteriálních vah
  u obou typu reených rozhodovacích
• úloh z oblasti el.distribucních sítí.
  (Disertacní práce)
• Aplikace upravených rozhodovacích modelu na
  reálné úlohy z praxe.
• - Vyuití SW MCA8
• Stanovení kritérií a jejich duleitosti v
  rámci moné aplikace MCA na problematiku
• zavádení supravodivých omezovacu zkratového
  proudu (reaktoru) do prumyslových
• sítí.
• - V rámci T se provádí analýza soucasného
  stavu (Pocet, umístení a parametry
• soucasných reaktoru) doktorand L.Paszek
• - Aplikace SW MCA8
• Experimentální merení na dostupných palivových
  cláncích (Výzkum monosti

20
Palivové clánky pro akumulaci el. energie

• Princip
• El.energie (obnovitelný zdroj) ? výroba vodíku
  (z H20) v elektrolyzéru a uskladnení
• (v dobe niího zatíení ES)
• El.energie H20 (palivový clánek) z H2 v dobe
  zvýeného zatíení ES
• Laborator palivových clánku

21
Palivové clánky pro akumulaci el. energie

• Laboratorní merení na cláncích NEXA typu PEM
  (Ballard)

Jmenovitý výkon (Pn) 1200 W Napetí pri Pn
26V Startovací cas 2 minuty Mnoství
produkované vody pri Pn 0,87 l/h ivotnost
1500 h Pocet cyklu zap.,vyp. 500 Min.
koncentrace H2 99,99 Max. spotreba H2 pri Pn
18,5 l/min Celková úcinnost bloku NEXA - menic
35
Generátor vodíku Hogen GC 600 (Proton Energy)
Vyrábený H2 600 cm3/min (jímání do
metalhydridových lahví)
Príkon 1200 W Spotreba vody 0,9 lit./24
hod.

22
Palivové clánky pro akumulaci el. energie

• Merení provozních charakteristik palivového
  clánku NEXA
• - merení pomocí I a U cidel typu LEM
  (výstup z cidel je zpracováván v merící karte
  
• a vyhodnocován PC (vizualizace a
  archivace dat v prostredí Labview)
• - merení ustálených provozních stavu
• - merení prechodových deju

23
Provozní charakteristiky palivových clánku NEXA

• Publikace v roce 2008 (Palivové clánky)
• Casopis zahranicní (recenzovaný)
• Journal AEEE (Advances in Electrical and
  Electronic Engineering) - ISSN 1336-1376
• - Hradílek, Z., ebesta, R. Accumulation systems
  of electric energy solved by multicriteria
  analysis
• methods
  IPA and TOPSIS.

24
Dekuji Vám za pozornost