Czynniki wpływające na optymalny dobór przekrojów kabli w sieci wewnętrznej farmy wiatrowej

• Autorzy: Wędzik A.

Warianty tytułu

EN

Factors determining optimization of cable conductor sizes in a wind farm internal network

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opisano problem optymalnego doboru przekrojów kabli łączących turbiny i GPZ farmy wiatrowej. Pokazano możliwości wykorzystania metody programowania całkowitoliczbowego, z zastosowaniem zmiennych binarnych (Mixed Integer Programming - MIP), do rozwiązania takiego problemu. Omówiono czynniki wpływające na optymalny dobór przekrojów kabli w wewnętrznej sieci SN farmy wiatrowej. Zaprezentowano analizy pomocne w odpowiedzi na pytanie: jak połączyć turbiny, aby koszty takiej inwestycji były najniższe? Przedstawiono również praktyczne wnioski co do projektowania wewnętrznej sieci rozdzielczej SN farmy wiatrowej, wynikające z przeprowadzonych obliczeń i analiz. Zaprezentowane w artykule wyniki pokazują, że oszczędności (lub straty) inwestora mogą być znaczne. Zależą one od wielu czynników, takich jak: przyjęty czas eksploatacji farmy wiatrowej, ceny kabli, ceny energii czy stopa dyskonta. Doświadczenia praktyczne pokazują, że oszczędności te mogą sięgać poziomu od kilkunastu do kilkudziesięciu procent.

EN

Described is the problem concerning optimization of sizes of conductor cables connecting turbines and a wind farm transformer/switching station. Shown are possibilities to use the discrete optimization method with the application of mixed integer programming to solve the problem. Discussed are factors influencing the optimization of cable conductor sizes in a wind farm MV internal network. Presented are analyses helping to answer the question: in what way should we connect turbines to obtain the lowest possible costs? Given are practical conclusions concerning designing of a wind farm internal MV distribution network, resulting from the carried out calculations and analyses. Presented results show that the financial savings (or losses) of the investor can be significant. They depend on many factors such as: assumed service life of a wind farm, cables and energy prices or a discount rate. Practical experience shows that the savings can reach the level of several to even tens of percent.

Słowa kluczowe

PL

farmy wiatrowe; kable SN w sieci wewnętrznej farm; dobór przekroju kabli

EN

wind farms; wind farm MV internal network; optimization of cable sizes

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 7
• Strony: 532--541
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wędzik A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki, Centralna Sekcja Energetyki Odnawialnej i Ochrony Środowiska SEP

Bibliografia

• [1] Program - WindFarm; http://resoft.co.uk/
• [2] Program - WindFarmer; http://www.gl-garradhassan.com/
• [3] Program - WindPRO; http://www.emd.dk/
• [4] Lundberg S., Evaluation of wind farm layouts, EPE Journal, vol. 16 (February 2006), no. 1, 14-21.
• [5] Lundberg S., Thesis For The Degree Of Doctor Of Philosophy – „Wind Farm Configuration and Energy Efficiency Studies - Series DC versus AC Layouts”, Department of Energy and Environment, Chalmers University Of Technology, Göteborg, Sweden 2006.
• [6] Samorani M., The Wind Farm Layout Optimization Problem, Leeds School of Business Research Paper Series; Leeds Schoolof Business, University of Colorado at Boulder, January 28, 2010.
• [7] Donovan S., Wind Farm Optimization, Proceedings of the 7th Triennial Conference of the Asia-Pacific Operations Research Society, Manila, 2006.
• [8] Donovan S., Nates G., Waterer H., Archer R., Mixed Integer Programming Models for Wind Farm Design, MIP 2008 Workshop on Mixed Integer Programming; Columbia University, New York City, 2008.
• [9] Rašuo B. P., Bengin A. Č., Optimization of Wind Farm Layout, FME Transactions, vol. 38 (2010), no. 3, 107-114.
• [10] Elkinton Ch. N., Manwell J. F., McGowan J. G., Offshore Wind Farm Layout Optimization (OWFLO) Project: Preliminary Results, 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 9-12 January 2006, Reno, Nevada.
• [11] Nandigam M., Dhali S. K., Optimal Design of an Offshore Wind Farm Layout, SPEEDAM 2008, International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion; Ischia (Italy), 11-13 June 2008.
• [12] Kahl T., Sieci elektroenergetyczne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1981.
• [13] Laudyn D., Rachunek ekonomiczny w elektroenergetyce, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
• [14] Katalog – Kable i przewody elektroenergetyczne, Edycja Wrzesień 2009; TELE-FONIKA Kable Sp. z o.o. S.K.A.; Kraków 2009.
• [15] Cennik 2013, Wydanie I – styczeń 2013; TELE-FONIKA Kable Sp. z o.o. S.K.A.; Kraków 2013.
• [16] Wędzik A., Optymalizacja doboru kabli, łączących turbiny na obszarze farmy wiatrowej, Jubileuszowa XV Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Aktualne Problemy w Elektroenergetyce. APE ‘11”, Jurata, 8-10 czerwca 2011, Tom IV, 77-87.