VYUŽITÍ DECE PRO ŘÍZENÍ NAPĚTÍ V DS

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "VYUŽITÍ DECE PRO ŘÍZENÍ NAPĚTÍ V DS"

Františka Zemanová
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 DECE zdroje AGENDA Legislativní požadavky pro připojování zdrojů do DS (Kodex LDS) Principy regulace napětí Technické předpoklady DECE pro řízení napětí, akční prvky a systémy Hierarchie řízení (TSO vs. DSO; DSO vs. PLDS; TRN + ASRU ) Digitalizace; Virtuální elektrárny / Agregátor (ři) Příklady z praxe

2 OZE MVE... DECE ZDROJE Mikrokogenerace BIOmasa BIOplyn.... GEO.. Akumulace... V 2 G SMR...

3 LEGISLATIVNÍ POŽADAVKY PRO PŘIPOJOVÁNÍ ZDROJŮ DO DS (KODEX LDS) PŘIPOJOVÁNÍ SYNCHRONNÍCH GENERÁTORŮ U synchronních generátorů je nutné takové synchronizační zařízení, se kterým mohou být dodrženy následující podmínky pro synchronizaci: - rozdíl napětí U < ± 10 % U n - rozdíl frekvence f < ± 0.5 Hz - rozdíl fáze < ± 10 o. V závislosti na poměru impedance sítě k výkonu generátoru může být nutné k zabránění nepřípustných zpětných vlivů na síť stanovit pro spínání užší meze. PŘIPOJOVÁNÍ ASYNCHRONNÍCH GENERÁTORŮ Asynchronní generátory rozbíhané pohonem musí být připojeny bez napětí při otáčkách v mezích 95 % až 105 % synchronních otáček. U asynchronních generátorů schopných ostrovního provozu, které nejsou připojovány bez napětí, je zapotřebí dodržet podmínky spínání jako pro synchronní generátory. PŘIPOJOVÁNÍ VÝROBEN SE STŘÍDAČI, EV. MĚNIČI KMITOČTU Střídače smějí být spínány pouze tehdy, když je jejich střídavá strana bez napětí. U výroben elektřiny se střídači, schopných ostrovního provozu, které nejsou spínány bez napětí, je zapotřebí dodržet podmínky zapnutí platné pro synchronní generátory.

4 PRINCIPY REGULACE NAPĚTÍ Tato pravidla platí pro plánování, zřizování, provoz a úpravy výroben elektřiny, připojených k síti nn nebo vn provozovatele PLDS. Takovýmito výrobnami jsou např.: 1. vodní elektrárny 2. větrné elektrárny 3. generátory poháněné tepelnými stroji, např. blokové teplárny, kogenerační jednotky, spalování bioplynu a biomasy 4. fotočlánková zařízení 5. geotermální elektrárny Platnost těchto pravidel se rovněž vztahuje na: I. výrobny 1.) až 5.) s akumulací elektrické energie II. III. samostatně připojená elektrická akumulační zařízení odběrná elektrická zařízení s akumulací elektrické energie IV. uzavřené distribuční soustavy s výrobnami elektřiny bez akumulačního zařízení a s akumulačním zařízením V. lokální distribuční soustavy s výrobnami elektřiny bez akumulačního zařízení a s akumulačním zařízením

5 Používané způsoby regulace Q konstantní cosφ regulace Q tak, aby účiník byl v povoleném rozsahu většina zdrojů. konstantní U regulace Q tak, aby napětí v místě připojení bylo konstantní (ASRU)...vybrané elektrárny. Nevyhodnocuje se účiník. konstantní Q regulace Q na konstantní Q nařízené dispečerem... Velké elektrárny 110kV, které ještě nejsou připojeny do ASRU. Nevyhodnocuje se účiník. U/Q regulace musí být funkční v případě, že činný výkon výrobny je nad 20% P n (lze tolerovat pokud při startu a vypínání výrobny není regulace krátkodobě aktivní) V případě, že výrobna reguluje na správnou stranu účiníku, ale je již na mezi domluveného rozsahu regulace (0,95ind. nebo 0,95kap.) a stále není dosaženo požadované hodnoty napětí, která je zadaná z DŘS, nepovažuje se toto za chybu regulace Výrobna musí být schopná reagovat na zadané změny požadovaného napětí z DŘS do 2 minut U/Q regulace na výrobně bude v případě ztráty komunikace mezi DŘS a RTU regulovat na poslední známou požadovanou hodnotu napětí z DŘS Přesnost regulace na hladině VN je 0,5% z U n (175V na 35kV, 110V na 22kV, 50V na 10kV..) 5

6 Připojování výroben na hladině NN Všechny budoucí výrobny s přetokem výkonu do DS budou muset být vybaveny střídači/generátory danými funkcemi a tyto funkce budou při uvedení do provozu aktivní Výrobce bude mít ve smlouvě o připojení požadavek na vybavení výrobny funkcemi Výrobce předloží certifikát prokazující, že generátor/střídač na výrobně je vybaven funkcemi Q(U), P(U), LVRT a P(f) dle normy EN 50438:2013 (nebo PNE ) Výrobce předloží protokol o nastavení funkcí dle požadavku DSO Kontrola plnění podmínek v provozu proběhne v rámci vyhodnocení měření zpětných vlivů výrobny na DS V případě jakéhokoli podezření na nefunkčnost proběhne kontrola pomocí osazení měření kvality Výrobce nebude nijak sankcionován za nevyžádanou dodávku Q do DS

Dispečink data o napětí, jalovém výkonu, Sekundární (ASRU) Dispečink, rozvodna Výrobna Primární (PRN)

7 S RŮSTEM SLOŽITOSTI ENERGETICKÝCH SOUSTAV ROSTE I POTŘEBA AUTOMATIZACE JEJICH ŘÍZENÍ Principy automatizace regulace napětí a jalového výkonu Hierarchie regulace Terciární (TRN) na úrovni Dispečink data o napětí, jalovém výkonu, Sekundární (ASRU) Dispečink, rozvodna Výrobna Primární (PRN) Generátor K regulaci komplexnějších energetických soustav jsou na primární a sekundární úrovni využívány systémy ASRU

8 TECHNICKÉ PŘEDPOKLADY DECE PRO ŘÍZENÍ NAPĚTÍ, AKČNÍ PRVKY A SYSTÉMY Regulace napětí v ES vychází z možnosti regulovat Q. To umožňují: Primární regulátory u točivých zdrojů Regulační transformátory (odbočky ) Tlumivky Kondenzátory Střídače Procesy VYP / ZAP Systémy FACTS Logickým a nutným technickým předpokladem a požadavkem je v případě zmíněných akčních prvků jejich řiditelnost!!! DÁLKOVÉ ŘÍZENÍ - PRO BEZPEČNÝ PROVOZ JE NUTNÉ: Výrobny s instalovaným výkonem do 100 kva vybavit odpínacím prvkem umožňujícím dálkové odpojení výrobny z paralelního provozu s LDS (např. prostřednictvím HDO). Tento prvek musí být instalován tak, aby zůstal funkční i po silovém odpojení výrobny z paralelního provozu s LDS a umožnil automatizaci tohoto procesu. Výrobny s výkonem od 100 kw začlenit do systému dálkového řízení LDS.

9 Hierarchie řízení (TSO vs. DSO; DSO vs. PLDS; TRN + ASRU ) SAVR

10 Pilotní uzel Základem regulace je identifikace komponentů sítě, kde je možné nejefektivněji měnit U změnou Q tj. tzv. Pilotní uzel Napětí v pilotním uzlu je ovlivňováno všemi generátory, transformátory a kompenzačními zařízení v pilotním uzlu Zdroj, který není v sekundární regulaci působí proti ASRU Pilotní uzel Klasická elektrárna Q Q Q Q Větrný park Větrný park Vodní elektrárna

11 DIGITALIZACE; VIRTUÁLNÍ ELEKTRÁRNY / AGREGÁTOR (ŘI); ENERGETICKÝ CLOUD

12 VPPs: A Key Market Driver Underpinning the Emerging Energy Cloud Zdroj: NAVIGANT Research: Stacking Value with Virtual Power Plants in Today s Digital Power Grid; Moving Distributed Networked Energy into the Mainstream; Published 2Q 2017 ; Commissioned by Enbala Power Networks

13 100 Test of active power reduction P common setpoint < P sum reference wind parks Pset_VER Pact_VE R 150 P wind parks [MW] Pset_ALN Pact_ALN P Verbund [MW] 50 Pset_CAS Pact_CA S Pset_VEN Pact_VE N :35:20 7:35:30 7:35:40 7:35:50 7:36:00 7:36:10 7:36:20 7:36:30 7:36:40 7:36:50 7:37:00 7:37:10 7:37:20 7:37:30 7:37:40 7:37:50 7:38:00 PSP_WP_ALN time [hh:mm:ss] PSP_WP_VEN PSP_WP_CAS set point active power from ASRU for wind park P_PCC_ALN P_PCC_VEN P_PCC_CAS actual active power of wind park PSP_VER_CEZ P_VER Verbund common setpoint Verbund actual active power

14 PŘÍKLADY Z PRAXE KGJ Odolena Voda - testy reg. U/Q Změna o 50V vyvolá změnu Q o 0,6MVAr (změřeno testy) 14 Zdroj: Ing. Roman Vaněk, Ph.D.; PODĚBRADY 18

15 PŘÍKLADY Z PRAXE MVE Litoměřice - testy reg. U/Q 15 Zdroj: Ing. Roman Vaněk, Ph.D.; PODĚBRADY 18

PŘÍKLADY Z PRAXE Regulace U/Q FVE Žamberk V květnu 2017 byla zprovozněna dálkově nastavitelná regulace U FVE 1 MW zapojená do sítě vn. FVE reguluje napětí vn v předávacím místě.

16 PŘÍKLADY Z PRAXE Regulace U/Q FVE Žamberk V květnu 2017 byla zprovozněna dálkově nastavitelná regulace U FVE 1 MW zapojená do sítě vn. FVE reguluje napětí vn v předávacím místě. Zadaná hodnota: 35,6 kv Tolerance: 150 V Střídače jsou ovládány RTU Elvac, který má regulaci U/Q v sobě a využívá šířku PQ diagramu cos ± 0,9. FVE Žamberk - testy regulace U/Q Jelikož v blízkosti FVE je synchronní bioplyn, tak FVE dokázala změnit napětí jen o 170V (napěťově tvrdá soustava) 16 Zdroj: Ing. Roman Vaněk, Ph.D.; PODĚBRADY 18

17 SAVR Rahman DSO TSO Diagnostic workplace 400 kv Local 0,4 kv 0,4 kv IEC kv SAS ABB SAVR EGU IEC kv IEC RTU EGU FCU Enercon FCU Enercon FCU Enercon PPC Vestas MODBUS TCP IEC

18 EGÚ PRAHA ENGINEERING, a.s. SAVR FEW COMMENTS: The need for regulation of U and Q is and will be obvious. The emerging development of electricity system decentralization is in this respect of particular and determining importance The implementation of the SAVR system itself is conditional on the technical level of the relevant part of the electrical system - availability of controllable action members, communication tools, profiles and processes atc. Next steps to developing the particular projects should and will be the reflection of developing trends in energy sector: decentralization..., digitization..., robotics..., IoT applications..., CS..., island operations, including the virtual power plants, accumulation... Important question is also the motivation of the energy producers i.e. not only legislative requirements (Grid Codes) but also a financial consideration (ancillary services...)

19 Děkuji za pozornost Ing. Jaromír Beran, CSc. EGÚ Praha Enginering a. s.

Podobné dokumenty

ROZVOJ FVE A AKUMULACE Z POHLEDU DISTRIBUČNÍ SPOLEČNOSTI

ROZVOJ FVE A AKUMULACE Z POHLEDU DISTRIBUČNÍ SPOLEČNOSTI 25.4. 2017 ING. STANISLAV HES AGENDA Očekávaný rozvoj FVE a akumulačních zařízení Vliv decentrálních zdrojů a akumulačních zařízení na parametry