elektryka

Szanowny Użytkowniku,

Zanim zaakceptujesz pliki "cookies" lub zamkniesz to okno, prosimy Cię o zapoznanie się z poniższymi informacjami. Prosimy o dobrowolne wyrażenie zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przez naszych partnerów biznesowych oraz udostępniamy informacje dotyczące plików "cookies" oraz przetwarzania Twoich danych osobowych. Poprzez kliknięcie przycisku "Akceptuję wszystkie" wyrażasz zgodę na przedstawione poniżej warunki. Masz również możliwość odmówienia zgody lub ograniczenia jej zakresu.

1. Wyrażenie Zgody.

Jeśli wyrażasz zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych przez naszych Zaufanych Partnerów, które udostępniasz w historii przeglądania stron internetowych i aplikacji w celach marketingowych (obejmujących zautomatyzowaną analizę Twojej aktywności na stronach internetowych i aplikacjach w celu określenia Twoich potencjalnych zainteresowań w celu dostosowania reklamy i oferty), w tym umieszczanie znaczników internetowych (plików "cookies" itp.) na Twoich urządzeniach oraz odczytywanie takich znaczników, proszę kliknij przycisk „Akceptuję wszystkie”.

Jeśli nie chcesz wyrazić zgody lub chcesz ograniczyć jej zakres, proszę kliknij „Zarządzaj zgodami”.

Wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Możesz zmieniać zakres zgody, w tym również wycofać ją w pełni, poprzez kliknięcie przycisku „Zarządzaj zgodami”.




Artykuł Dodaj artykuł

Wyzwania związane z integracją elektrowni wykorzystujących energię odnawialną z siecią

Wytwarzanie energii odnawialnej stale rośnie w wyniku polityki promocyjnej i rozwoju technologii pozyskiwania energii odnawialnej.

Wytwarzanie energii odnawialnej stale rośnie w wyniku polityki promocyjnej i rozwoju technologii pozyskiwania energii odnawialnej. Jednakże przerwy w produkcji energii ze źródeł odnawialnych mogą powodować problemy z jakością energii i inne wyzwania, z którymi należy się zmierzyć w celu pomyślnej integracji systemu. JSC Energy Advice współpracuje z firmami, które stoją w obliczu problemów technicznych lub natury ogólnej związanych z integracją elektrowni wykorzystujących odnawialne źródła energii. W związku z tym, niniejszy artykuł podsumowuje naszą wiedzę zgromadzoną w zakresie technicznych aspektów integracji elektrowni OZE. Większość z tych aspektów jest regulowana normami międzynarodowymi.

Wyzwania związane z integracją elektrowni wykorzystujących energię odnawialną z siecią

Elektrownie wykorzystujące odnawialne źródła energii mogą mieć znaczący wpływ na jakość energii. Dwie najważniejsze normy międzynarodowe regulujące wymagania dotyczące jakości energii elektrycznej to EN 50160 „Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach elektroenergetycznych” oraz IEC 61000-3-7 „Poziomy dopuszczalne – Ocena poziomów dopuszczalnych emisji dla przyłączania instalacji o zmiennym natężeniu do systemów elektroenergetycznych średniego, wysokiego i bardzo wysokiego napięcia”. Jednakże wykaz nie ogranicza się tylko do tych dwóch norm. Niektóre państwa stosują międzynarodowe normy IEC, podczas gdy inne posiadają lokalne standardy, które zawierają również przydatne szczegóły techniczne oraz najlepsze praktyki w zakresie projektowania i eksploatacji systemów OZE. Wykaz ten znajduje się w poniższej tabeli.

Nr normy Tytuł Publikacja
IEC 61727-2004 Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownika Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna
IEEE1547 Norma IEEE dla połączenia rozproszonych źródeł energii z systemami elektroenergetycznymi Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników
IEEE 929 Zalecana praktyka dla interfejsu użytkowego systemów fotowoltaicznych.  Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników
Artykuł 21-2014 Wzajemne połączenia między instalacjami wytwórczymi Kalifornia, USA
CSA C22.3 Nr 9-08 (R2015) Wzajemne połączenia rozproszonych źródeł energii i systemów zasilania energią elektryczną Kanada
CAN/CSA-C22.2 Nr 257-06 (R2015) Podłączenie do sieci dystrybucyjnej mikro-rozproszonych źródeł energii opartych na falownikach  Kanada
Zalecenie inżynieryjne ENA G83, wydanie 2-2012 (Erec G83)  Zalecenia dotyczące podłączenia typu badanego SSEG (do 16 A na fazę) równolegle z systemami dystrybucyjnymi niskiego napięcia. Wielka Brytania
DIN VDE V 0126-1-1-1 (VDE V 0126-1-1-1)-2013-08 Automatyczne odłączanie generatora od publicznej sieci niskiego napięcia  Niemcy
VDE-AR-N 4105 -2011-08  Systemy wytwarzania energii elektrycznej przyłączone do sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia – Techniczne minimalne wymagania przyłączeniowe i praca równoległa z sieciami dystrybucyjnymi niskiego napięcia Niemcy
RD 1663/200 Podłączenie instalacji fotowoltaicznych do sieci niskiego napięcia Hiszpania
AS 4777.1-2005  Połączenie sieciowe instalacji energetycznych poprzez falowniki Australia
AS 4777.2-2005 Część 1: Wymagania dotyczące montażu
AS 4777.3-2005  Część 2: Wymagania dotyczące przetwornicy częstotliwości
(w tym nowa wersja AS 4777)  Część 3: Wymogi w zakresie ochrony sieci trakcyjnych
GB/T 19939-2005  Wymogi techniczne dotyczące przyłączenia systemu fotowoltaicznego do sieci Chiny
GB/T 19964-2012  Wymogi techniczne przyłączenia elektrowni fotowoltaicznej do systemu elektroenergetycznego  Chiny
GB/T 20046-2006  Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownika Chiny
CNS 15382 Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownika Tajwan
Wytyczne techniczne TPC  Wytyczne techniczne Taiwan Power Company dotyczące integracji energii odnawialnej z siecią energetyczną.  Tajwan
Wytyczne techniczne KEPCO  Wytyczne techniczne Korea Electric Power Corporation dotyczące integracji DR z siecią.  Korea
JEAC 9701-2012 Kod połączenia sieciowego Japonia

Wykaz najczęstszych skutków obecności OZE w sieci elektrycznej:

  1. wahania napięcia i problem z regulacją napięcia;
  2. zmiany w profilach napięć zasilających, w tym wzrost i niewyważenie napięcia zasilającego;
  3. zmiany w obciążeniu podajnika, w tym przeciążenie elementów systemu;
  4. nieprawidłowe działanie urządzeń do regulacji napięcia, w tym obciążeniowych przełączników zaczepów, regulatorów napięcia sieciowego i baterii kondensatorów;
  5. zmiana przepływu mocy biernej przy pracy przełączonych kondensatorów;
  6. zmiana współczynnika mocy w sieci;
  7. harmoniczne wartości prądu i napięcia;
  8. wstrzykiwanie prądu stałego;
  9. usterki zabezpieczeń przetężeniowych i przepięciowych;
  10. wykrywanie wysp i wyspowy tryb pracy;
  11. odwrócony przepływ mocy;
  12. niezawodność i bezpieczeństwo systemów dystrybucji;
  13. planowanie i przesył systemów dystrybucji.

Uciążliwość tych skutków różni się w zależności od stopnia penetracji elektrowni, miejsca wytwarzania OZE i innych charakterystyk elektrycznych systemu dystrybucyjnego. Spośród nich, przepięcie na liniach zasilających zazwyczaj stanowi najbardziej problematyczny skutek integracji OZE. Wpływ elektrowni słonecznych na sieci elektroenergetyczne użytkowe lub przemysłowe można analizować za pomocą oprogramowania do modelowania układów elektroenergetycznych EA-PSM Electric.

Wyzwania związane z integracją elektrowni wykorzystujących energię odnawialną z siecią

Szczegółowe informacje dotyczące skutków:

Wahania napięcia

Zgodnie z normami IEC 61727 i IEEE 1547 (2003), napięcie OZE zwykle nie jest regulowane. Niemniej jednak napięcie sieciowe po zintegrowaniu OZE nie może przekraczać odpowiednich wartości granicznych określonych w normie EN 50160. Ponadto większość innych norm wymaga, aby wahania napięcia w sieci elektrycznej po włączeniu OZE nie przekraczały określonej wartości, która zazwyczaj wynosi od 2% do 5%. To wahanie napięcia wynika nie tylko z problemów z jakością zasilania, ale jest związane również z aktywnymi stratami mocy w liniach dystrybucyjnych/przesyłowych.

Współczynnik mocy

Większość norm wymaga utrzymania współczynnika mocy w wysokości >0,9. Jednakże nowoczesne falowniki oparte na technologiach konwersji źródeł napięcia (IGBT) są w stanie kontrolować współczynnik mocy w zakresie co od 0,95 wyprzedzającego do 0,95 opóźniającego lub większego. W związku z tym regulacja współczynnika mocy staje się obecnie mniejszym problemem.

Synchronizacja

Normy międzynarodowe takie jak IEC 61727, IEEE 929, RD 1663 i chińskie standardy GB PV nie nakładają żadnych wymagań w zakresie synchronizacji.

Uziemienie

Norma IEC 61727 wymaga, aby sprzęt interfejsu użytkowego był uziemiony zgodnie z normą IEC 60364-7-712, co z kolei wymaga zainstalowania przewodów wyrównawczych o potencjale ochronnym, które są równoległe do przewodów prądu stałego, przemiennego i akcesoriów oraz pozostają z nimi w możliwie bliskim kontakcie.

Migotanie

Norma IEC 61727 wymaga, aby działanie systemu OZE nie powodowało migotania napięcia przekraczającego wartości graniczne określone w odpowiednich rozdziałach norm IEC 61000-3-3 (prąd systemowy 16 A) oraz IEC 61000-3-5 (prąd systemowy > 16 A).

Zakłócenia harmoniczne

Większość OZE, takich jak elektrownie fotowoltaiczne, jest podłączona do systemów elektroenergetycznych za pośrednictwem konwerterów, powodując zniekształcenia harmoniczne. Harmoniczne są ograniczone przez normy EN50160 i IEC61000-2-2 oraz IEC61000-3-6.

Wstrzykiwanie prądu stałego

Podłączenie OZE do sieci poprzez falownik może spowodować wstrzykiwanie prądu stałego do sieci. Wstrzykiwanie może mieć negatywny wpływ na transformatory i inne urządzenia sieciowe, powodując asymetryczne namagnesowanie, a w konsekwencji przegrzanie transformatorów rozdzielczych.

Wstrzykiwanie prądu stałego OZE jest zawsze ograniczone do 1%, 0,5% lub 0,25% znamionowego prądu wyjściowego.

Asymetria napięcia

Asymetria napięcia została opisana w normie EN 50160. Norma ogranicza asymetrię napięcia do poziomu 2%.

Ochrona przed pracą wyspową i ponowne podłączenie

Większość międzynarodowych norm lub przepisów wymaga, aby OZE automatycznie wykrywały wyspowy tryb pracy i przestało zasilać system energetyczny w określonym czasie. Ponadto, po wystąpieniu zakłóceń w systemie, OZE nie powinny zasilać linii użytkowej przez jakiś czas po przywróceniu napięcia i częstotliwości sieci użytkowej w określonych zakresach. Norma IEC 61727 wymaga odłączenia OZE w przypadku pracy wyspowej w ciągu 2 s i ponownego podłączenia w ciągu 20–300 s od przywrócenia napięcia i sieci.

Więcej informacji można uzyskać biorąc udział w http://energyadvice.com.pl/szkolenia/ 2-dniowym szkoleniu w Warszawie.

UAB Energy Advice
K. Baršausko str. 59
LT-51423 Kaunas
Lithuania EU

Phone: +37063516380
E-mail: [email protected]
Skype: energy.advice

www.energyadvice.lt