Kaupunkikeskijänniteverkon optimointi
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2017-05-08
Department
Major/Subject
Sähköenergiatekniikka
Mcode
ELEC3024
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
fi
Pages
94 + 6
Series
Abstract
Tässä diplomityössä tutkitaan optimimaalisen keskijänniteverkon mallia kaupunkiympäristössä. Optimaaliseen malliin otetaan kantaa kolmella eri vertailutavalla: Trimble Network Optimizer -optimointiohjelmistolla, Monte Carlo -menetelmällä ja suoralla parametrien muutosvertailulla. Tässä työssä esitetään matemaattiset mallit ja algoritmit kahdelle viimeiselle vertailutavalle, kun Trimble Network Optimizer –ohjelmistolla, jota ei ole vielä julkaistu, lasketaan ja muodostetaan kustannusoptimaaliset tavoiteverkot. Tavoiteverkot muodostetaan kahdelle alueelle optimointiohjelmistolla ottaen huomioon alueen sähköasemat ja jakelumuuntamot, niiden parametrit, ja alueen kaapeliretit. Monte Carlo –menetelmää käytetään vertailtaessa kahta mallia, jotka ovat linjassa yrityksen olemassa olevien suunnitteluperiaatteiden kanssa: napanuora- ja tikapuumallia. Suoraa parametrien muutosvertailua ja Monte Carlo –menetelmää käytetään vertailtaessa kolmea asiakasmuuntamon liitäntävaihtoehtoa. Kaikki vertailut tehdään pääasiassa kustannusten ja keskeytysindeksien näkökulmasta. Molemmilla alueilla kustannusoptimaalinen tavoiteverkko oli säteittäinen verkko ilman reserviyhteyksiä. Säteittäisellä verkolla ei kuitenkaan saavuteta suositusten mukaisia keskeytyspituuksia, joten se ei ole teknisesti sopiva. Alueella, jolla on paljon muuntamoita, ero kustannuksissa täyden reservin mallin ja asemien välisen reservimallin välillä oli pieni. Vertailtaessa napanuora- ja tikapuumallia, tikapuumallilla saadaan selviä säästöjä, kun sen kaikki vapaa reservi voidaan hyödyntää sähköasemaviassa vasta-aseman kiskojen jälkeisten kuormien syöttämiseen. Asiakasliityntävaihtoehtojen vertailussa silmukoitu malli sijoittui keskimäärin parhaiten kokonaiskustannusten ja keskeytysindeksien kannalta.This Master’s Thesis studies an optimal model for an urban medium voltage network. Three different comparison methods are applied: the Trimble Network Optimizer program, the Monte Carlo method, and a direct change of parameters. This work presents mathematical models and algorithms for the latter two comparison methods, while the Trimble Network Optimizer program, not yet published, calculates and forms cost optimal target networks. The target networks are created for two areas with the optimization program considering the area’s primary and secondary substations, their parameters, and cable routes. The Monte Carlo method is used to compare two network models that are in line with the company’s existing design principles, namely one-cable and two-cable connection models. The direct change of parameters and the Monte Carlo method are used to compare three options for customer substation connection. All the comparisons are done mainly from the perspective of costs and interruption indices. In both areas, the cost-optimal target network was radial network without reserve connections. However, the radial network is not feasible as it does not meet the recommendations for interruption durations. In the area that has high secondary substation density, the difference in total costs was small between the full reserve model and the inter-substation reserve model. In the comparison of one-cable and two-cable connection models, the two-cable connection model brought notable savings when all of its free reserve in ampacity could be used in a primary substation failure to supply unsupplied loads of the counter-station. In the comparison of customer substation connections, the looped model ranked best on average when comparing from the perspective of both the total costs and the interruption indices.Description
Supervisor
Lehtonen, MattiThesis advisor
Hämäläinen, AkiKeywords
sähkönjakeluverkko, kaupungin keskijänniteverkko, optimointi, suunnittelu, tavoiteverkko, jakeluverkon malli
