Vastine Fingrid Oyj:n voimalaitosten järjestelmäteknisistä vaatimuksista (VJV2013) annettuihin lausuntoihin

Transkriptio

1 Energiamarkkinavirasto Lintulahdenkuja Helsinki Kirjeenne Dnro 1155/431/2012 Vastine Fingrid Oyj:n voimalaitosten järjestelmäteknisistä vaatimuksista (VJV2013) annettuihin lausuntoihin Energiamarkkinavirasto on lähettämässään vastinepyynnössä pyytänyt Fingrid Oyj:tä (jäljempänä Fingrid) antamaan vastineen voimalaitosten järjestelmäteknisiin vaatimuksiin (VJV2013) esitettyihin lausuntoihin klo 12:00 mennessä. Lausunnon toimitti yhteensä 10 tahoa ja yksittäisiä kommentteja kertyi noin 60 kpl. Energiamarkkinaviraston ja Fingridin välisessä palaverissa sovitun mukaisesti Fingrid lausuu vastineessaan kootusti keskeisimpiä kommentoituja osa-alueita sekä toimittaa Energiamarkkinavirastolle tarvittavilta osin täydennetyn ja muutetun VJV2013- asiakirjan. Ohessa on Fingridin vastine annettuihin lausuntoihin keskeisten osa-alueiden osalta ja tarvittavilta osin täydennettyjä muutettu VJV2013. Ystävällisin terveisin Fingrid Oyj Asiakkaat ja kantaverkkosuunnittelu Johtaja Liite 1: Vastine VJV2013 lausuntoihin keskeisten osa-alueiden osalta.

2 Vastine VJV2013 lausuntoihin keskeisten osa-alueiden osalta Tässä vastineessa on käsitelty kootusti järjestetyn VJV2013 lausuntokierroksen aikana annettujen lausuntojen keskeiset aihekokonaisuudet. 1 Voimalaitosten järjestelmäteknisten ominaisuuksien muuttaminen Vaatimuksissa ollut puute on korjattu voimalaitoksen muutoshankkeiden osalta. Liittymispisteen verkonhaltija on lisätty Fingridin ohella tiedonsaantivelvolliseksi, mikäli Liittyjä muuttaa voimalaitoksen järjestelmäteknisiä ominaisuuksia. VJV2013 luvun 5.2 ensimmäinen kappale on kirjattu uudestaan seuraavasti: "Mikäli käytössä olevaan voimalaitokseen tai sen järjestelmäteknisiin ominaisuuksiin vaikuttaviin laitteistoihin tai järjestelmiin tehdään muutoksia, Liittyjän tulee ennen muutosten toteuttamista ilmoittaa Liittymispisteen verkonhaltijalle ja Fingridille muutoksista ja niiden vaikutuksesta voimalaitoksen kykyyn täyttää Vaatimukset." 2 Vaatimusten todentamisprosessin aikarajat Todentamisprosessin aikarajaan on pyydetty muutosta voimalaitoksen muutoshankkeissa. Lähtökohtaisesti 12 kk aikarajan tavoitteena on, että VJV:n edellyttämät tiedot saadaan kerättyä sekä käyttöönottokokeet suoritettua projektin yhteydessä, eikä enää sen jälkeen kun muutoshanke on jo toteutettu ja projektin tietoja on haastavaa hankkia. Voimalaitoksen muutoshankkeet komponenttitasolla kestävät tyypillisesti alle vuoden, joten VJV:n mukainen aikaraja riittää useimmissa tapauksissa. Fingrid voi pidentää aikarajaa Liittyjän perustellusta pyynnöstä. Esimerkiksi voimalaitoksen peruskorjauksen kestäessä yli 12 kk on aikarajan pidentäminen mahdollista. VJV2013-vaatimuksiin liittyvien käyttöönottokokeiden jälkeen todentamisprosessin vaiheen 4 toimitettavat tiedot tuli edellisen VJV-luonnoksen mukaan toimittaa 1 kk kuluessa käyttöönottokokeista. Saatujen lausuntojen perusteella aikarajaa on muutettu yhdestä kuukaudesta kolmeen kuukauteen. VJV2013 luvun taulukko 5.1 on kirjattu uudestaan seuraavasti: "Todentamisprosessin hyväksyntään vaadittavat tiedot on toimitettava viimeistään kolmen kuukauden kuluessa Vaatimuksiin liittyvien käyttöönottokokeiden jälkeen." 3 VJV-referenssipisteen määrittely VJV-referenssipisteen määrittelyyn on pyydetty lausunnoissa kuvaavia ohjeita. Fingrid julkaisee esimerkkejä VJV-referenssipisteen määrittämisestä tukidokumentissa, joka on löydettävissä Fingridin internet-sivuilla osoitteessa: httd://

3 4 Poikkeamat Lausunnoissa esitettiin, että Fingrid on velvollinen myöntämään poikkeaman, mikäli VJV2013 luvussa 7 esitetyt ehdot täyttyvät. Fingrid arvioi poikkeaman myöntämistä joka tapauksessa luvun 7 perusteella ja myöntää poikkeaman, mikäli se on mainittujen ehtojen mukaan perusteltavissa. Yllämainittu velvoite voisi johtaa tulkintaerimielisyyksiin ehtojen täyttymisestä, ja siten ennenaikaisiin tulkintoihin poikkeaman myöntämisestä. Selkeämpää on, että ehtojen asettaja myös arvioi niiden täyttymistä. Fingrid kuulee joka tapauksessa liittyjää ja liittymispisteen verkonhaltijaa poikkeaman osalta ja tarvittaessa selventää sekä käy läpi liittyjän kanssa poikkeaman myöntämisperusteet ja mahdolliset tapauskohtaiset hankkeeseen liittyvät erityispiirteet. Erillistä neuvottelumenettelyä ei siis ole syytä kirjata vaatimuksiin. 5 Teollisuus-ja CHP-voimalaitokset Lausunnoissa on pyydetty vaatimusten eriyttämistä teollisuus- ja CHP-voimalaitosten osalta. Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitosten sekä muiden voimalaitosten pätötehon säädön muutosnopeusvaatimus on eriytetty ja lievempi verrattuna vesi-, kaasuturpiini-, ja moottorivoimalaitoksiin. Vaatimukset on asetettu sähköjärjestelmän käyttövarmuuden ylläpitämiseksi yhteneviksi eri tyyppisille voimalaitoksille. Näitä vaatimuksia on käytetty voimajärjestelmän suunnittelun perustana ja kyseiset vaatimukset ovat olleet voimassa jo aiemmissa voimalaitosten järjestelmäteknisissä vaatimuksissa esim. VJV2007. Myös tuleva eurooppalainen verkkokoodi "Requirements for Generators" käsittelee voimalaitosten erityispiirteitä poikkeamien kautta, jolloin myös Fingridin on syytä menetellä VJV2013 osalta samoin. pyytämään poikkeamaa vaatimuksista VJV2013 luvun 7 mukaan. 6 Sähkön laatu Lausunnoissa on pyydetty täsmällisempiä sähkön laatuvaatimuksia. Sähkön laatuvaatimusten asettaminen ei kuulu suoranaisesti VJV:n sovellusalaan. Sähkön laatua koskevat raja-arvot on määritelty useissa kansainvälisissä sekä kansallisissa standardeissa, joita voidaan käyttää sähkön laatuvaatimusten perustana. Näiden pohjalta jokainen liittymispisteen verkonhaltija on velvollinen määrittämään sähkön laatua koskevat vaatimukset oman sähköverkkonsa osalta. 7 Simulointitulosten etukäteishyväksyntä voimalaitoksen suunnitteluvaiheessa Lausunnoissa on pyydetty erillistä etukäteishyväksyntää voimalaitoksen suunnitteluvaiheessa suoritetuille laskelmille. Laskelmien tehtävä on ensisijaisesti osoittaa, että laitos on lähtökohtaisesti suunniteltu täyttämään vaatimukset. Liittymispisteen verkonhaltija ei voi kuitenkaan todeta etukäteislaskelmien perusteella täyttääkö voimalaitos järjestelmätekniset vaatimukset. Vaatimusten täyttymisen todentaminen on käytännössä jatkuva prosessi, joka alkaa suunnitteluvaiheesta ja kestää

4 koko voimalaitoksen elinkaaren läpi. Tämä edellyttää lisäksi sitä, että voimalaitoksen toimintaa seurataan ja analysoidaan voimalaitoksen käytön ajan etenkin voimajärjestelmän häiriötilanteiden yhteydessä. 8 Lähivikavaatimuksen verhokäyrä ja sähköverkon jänniteprofiili vian aikana Lausunnoissa on pyydetty selvennystä lähivikavaatimuksen verhokäyrän ja sähköverkon jänniteprofiilin yhteydestä lähivian aikana. Vaatimuksissa esitetty lähivikavaatimuksen verhokäyrä ei kuvaa tyypillistä häiriön verkkoon aiheuttamaa jännitekuoppaa, vaan verhokäyrän tavoitteena on antaa rajat VJV-referenssipisteen jännitteen käyttäytymiselle lähivian aikana ja välittömästi lähivian jälkeen. Toisin sanoen jännite asettuu häiriön aikana ja välittömästi sen jälkeen verhokäyrän yläpuolelle, mutta ei ole verhokäyrän muotoinen. Lähivian jälkeen jännite on voimakkaasti riippuvainen verkon oikosulkutehosta, käyttötilanteesta sekä verkkoa siinä pisteessä ja lähialueilla syöttävien generaattoreiden ominaisuuksista. Alle on liitetty muutama esimerkki mahdollisista jännitehäiriöistä, joiden aikana kokoluokan 4 voimalaitosten on pysyttävä verkkoon kytkeytyneinä. 1.2 T Aika [s] 10 Kuva 1. Erään lähivian aikainen jänniteprofiili on esitetty punaisella.

5 11 p.u. c 0.2 O O Aika [s] 10 Kuva 2. Erään lähivian aikainen jänniteprofiili on esitetty punaisella. Lähivikalaskelman tarkoitus on osoittaa, että voimalaitos kykenee säilyttämään tahtikäytön ja palautumaan stabiiliin toimintapisteeseen 3-vaiheisen oikosulun jälkeen, joka tapahtuu sähköisesti lähellä generaattoria. 9 Tehon palautuminen lyhytaikaisen jännitehäiriön jälkeen Lausunnoissa on huomautettu, että lyhytaikaisen jännitehäiriön seurauksena on todennäköistä, että voimalaitos ei kykene palauttamaan tehoaan vaatimusten mukaisesti yhden sekunnin kuluessa häiriön jälkeen. Esimerkiksi poispudonneen puhaltimen tai kiertopumpun palautuminen kestää useita minuutteja. Mikäli suurimman mitoittavan vian lisäksi menetetään useilta voimalaitoksilta pätötehon tuotantoa jännitehäiriön seurauksena, ei voimajärjestelmän suunnittelun perustana käytettävää N-1 kriteeri ole riittävä voimajärjestelmän stabiiliuden säilyttämiseksi. Voimajärjestelmän mitoituksen kannalta on kriittistä, että voimalaitokset pystyvät palauttamaan tehonsa mahdollisimman nopeasti vikaa edeltäneelle tasolle ja että tehon palautumiseen liittyvät ominaisuudet tunnetaan mahdollisimman tarkasti. pyytämään poikkeamaa vaatimuksista VJV2013 luvun 7 mukaan. Fingrid arvioi tällöin tilannetta voimajärjestelmän kokonaiskäyttövarmuuden kannalta kv jännite-taajuus toiminta-aluekaavio Vaatimuksissa esitetään luvussa 10.1 Fingridin sähköverkon jännitteen vaihtelualueet normaali- sekä häiriö-ja poikkeustilanteissa. Kaikissa em. tilanteissa jännitteiden vaihtelualueiden yläraja 400 kv:n sähköverkossa on 420 kv.

6 Luvun jännite-taajuus toiminta-aluekaavio velvoittaa 400 kv:n verkkoon kytketyn voimalaitoksen toimimaan 60 minuutin ajan toiminta-alueella kv, ja samalla tehon sallitaan alenevan enintään 10 % täydestä tehosta. Lausunnoissa on tuotu ilmi, että laitteita ei ole standardinmukaisesti testattu ja mitoitettu toimimaan 60 minuutin ajan kv jännitteellä. Vaatimuksen tavoite on varmistaa voimalaitoksen pysyminen sähköverkossa tilapäisten ylijännitteiden aikana, joita esiintyy 400 kv:n verkossa. Tilapäisen ylijännitteen kesto ei ole Fingridin 400 kv:n verkossa 60 minuuttia. Kuitenkin VJV2013-vaatimuksissa varaudutaan jo tuleviin vaatimuksiin, jotka ENTSO-E:n säätämä verkkokoodi "Requirements for Generators" asettaa. Vaatimuksissa esitetty toiminta-alue D kuvassa 10.1 on ENTSO-E:n asettamien vaatimusten mukainen. pyytämään poikkeamaa vaatimuksista VJV2013 luvun 7 mukaan. 11 Francis-turpiinien tehotoiminta-alue Lausunnoissa on esitetty etteivät Francis-turpiinit kykene toimimaan tyypillisesti tehotasolla, joka on alle 60 % mitoitustehosta. Tällä hetkellä Suomen voimajärjestelmään kytketyissä vesivoimalaitoksissa yli 10 MW Francis-turpiinien määrä on vähäinen suhteessa Kaplan-turpiinien määrään, tämän vuoksi vaatimuksia ei ole syytä tältä osin eriyttää. pyytämään poikkeamaa vaatimuksista VJV2013 luvun 7 mukaan. 12 Verkkoyhtiöiden osuus liittämiskustannuksista ja kustannusten kattaminen VJV2013 luku 5.1.1: "Liittyjällä on vastuu Vaatimusten täyttämisestä ja todentamisesta kustannuksista." sekä niihin liittyvistä Lausunnoissa on huomautettu, että liittyjän velvollisuus ei ole maksaa liittymispisteen verkonhaltijan osuutta vaadittavien kytkentäjärjestelyjen ja todentamisprosessin velvoitteiden osalta. Liittymispisteen verkonhaltijalla on sähkömarkkinalain mukaan liittämisvelvoite. VJVssä ei haluta erikseen lähteä määrittelemään, mitä sähkömarkkinalain liittämisvelvoitteeseen kuuluu ja mitä ei. On katsottu, että liittämisvelvoitteen myötä liittymispisteen verkonhaltija on velvollinen tekemään tarvittavat kytkentätyöt ja käyttöönottokokeiden vaatimat kytkentäjärjestelyt, sekä toimittamaan liittyjälle tarvittavat tiedot voimalaitoksen verkkoon liittämiseksi ja suorittamaan vaatimusten asettamat velvoitteet todentamisprosessin mukaisesti. Liittymispisteen verkonhaltija on oikeutettu kattamaan kustannukset siten, kuten sähkömarkkinalaissa on asetettu.

7 13 Käyttöottokokeissa todennettavat toiminnallisuudet Kommenteissa on huomautettu, että käyttöönottokokeiden osalta VJV2013 mukaan todennettavat toiminnallisuudet eivät ole täysin kattavat. VJV:n määrittämien käyttöönottokokeiden ensisijainen tavoite on varmistaa, että vaatimuksiin liittyvät laskelmat ja suunnittelutiedot eivät ole ristiriidassa voimalaitoksen toiminnan ja voimalaitokselle asetettujen vaatimusten kanssa. VJV-vaatimusten mukaiset kokeet kattavat käytännössä vain suppean osan voimalaitoshankkeen käyttöönottokokeista, joiden tarkoituksena on kokonaisuutena osoittaa, että voimalaitoksen ominaisuudet ja toiminnallisuudet ovat hankintaspesifikaation mukaiset.