google

    elektryka, instalacje elektryczne, oświetlenie

    Kursy walut 16.11.2018
    1 USD
    3.7876
    -0.0198
    1 EUR
    4.2950
    -0.002
    1 CHF
    3.7608
    -0.0206
    1 GBP
    4.8468
    -0.0218
    1 RUB
    0.0573
    0.0002
    Newsletter
    Otrzymuj wiadomości o nowościach w branży
    Podaj imię i nazwisko:
    Twój adres email:
     
    Zobacz na mapie
    Chcę dodać:
    W zasięgu km

    • 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. 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 normyTytułPublikacja
    IEC 61727-2004Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownikaMiędzynarodowa Komisja Elektrotechniczna
    IEEE1547Norma IEEE dla połączenia rozproszonych źródeł energii z systemami elektroenergetycznymiInstytut Inżynierów Elektryków i Elektroników
    IEEE 929Zalecana praktyka dla interfejsu użytkowego systemów fotowoltaicznych. Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników
    Artykuł 21-2014Wzajemne połączenia między instalacjami wytwórczymiKalifornia, USA
    CSA C22.3 Nr 9-08 (R2015)Wzajemne połączenia rozproszonych źródeł energii i systemów zasilania energią elektrycznąKanada
    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)-2013-08Automatyczne 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 napięciaNiemcy
    RD 1663/200Podłączenie instalacji fotowoltaicznych do sieci niskiego napięciaHiszpania
    AS 4777.1-2005 Połączenie sieciowe instalacji energetycznych poprzez falownikiAustralia
    AS 4777.2-2005Część 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 sieciChiny
    GB/T 19964-2012 Wymogi techniczne przyłączenia elektrowni fotowoltaicznej do systemu elektroenergetycznego Chiny
    GB/T 20046-2006 Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownikaChiny
    CNS 15382Systemy fotowoltaiczne - charakterystyka interfejsu użytkownikaTajwan
    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 9701-2012Kod połączenia sieciowegoJaponia

    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: info@energyadvice.lt
    Skype: energy.advice

    www.energyadvice.lt

    Źródło:
    Autor: UAB Energy Advice dyrektor, PhD Vytautas Šiožinys
    Reklama sponsorowana: Zamów reklamę
    Aby w pełni wykorzystać funkcjonalność portalu
    wymień swoją przeglądarkę na nowszą wersję.