DOPADY PŘIPOJOVÁNÍ FVE DO ČESKÉ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY Karel Procházka EGC - EnerGoConsult ČB s.r.o.
P [MW] LETNÍ SPOTŘEBA 2012 ES ČR 9000 8000 7000 6000 5000 4000 8247,30 Zatížení ES [MW] 1.7-31.7.2012 (Max. 10.7.2012 12:00; Min. 15.7.2012 5:00) 4820,72 3000 2000 1000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Hod. www.egc-cb.cz 2
Aktuální a výhledové (+ 2 roky) hodnoty instalovaných výkonů OZE Celkem ČR [MW] Typ Bio Biomasa Důl. Biopl. FVE VTE MVE GEO Kog masa spolusp. plyn Suma Aktuální 304 1859 195 1837 218 732 0 3,2 42 5191 Výhledový 483 1859 568 2098 874 790 10 3,2 42 6727 www.egc-cb.cz 3
KOLÍSÁNÍ VÝKONU OZE www.egc-cb.cz 4
KOLÍSÁNÍ VÝKONU OZE www.egc-cb.cz 5
PŘETOKY DO SÍTÍ VN www.egc-cb.cz 6
EXPERTNÍ ODHAD NASTAVENÍ OCHRAN OZE PŘI NADFREKVENCI 50,2 Hz 50,3 Hz 50,5 Hz 51 Hz 52 Hz ČEZ [MW] 802-113 - 68 E.ON [MW] 200-695 61 - PRE [MW] - 7 8 - - Suma [MW] 1002 7 816 61 68 podíl na celku 51% 0% 42% 3% 3% www.egc-cb.cz 7
VLIV FVE NA NAPĚŤOVÉ POMĚRY Síť nn, 4,6 KVA na konci vývodu www.egc-cb.cz 8
VLIV OZE NA ZTRÁTY V SÍTI 22 KV Spotřeba 16 MW, Pinst 20,6 MW Provozní stav 1 2 3 4 5 6 P OZE [kw] 530 16360 17410 7180 470 1790 P OZE/Pinst [%] 2,55 79,27 84,31 34,78 2,29 8,67 Spotřeba [kw] 14800 6140 8340 15990 6640 4310 Zatížení TR 110/22 kv [kw] 14270-10220 -9060 8810 6170 2520 dpt101 [kw] 46 32 29 28 22 17 dpsuma [kw] 357 251 222 183 60 11 dpsuma [kw] 404 283 251 211 81 27 www.egc-cb.cz 9
VLIV OZE NA ZTRÁTY V SÍTI Spotřeba 16 MW, Pinst 20,6 MW www.egc-cb.cz 10
Posuzování připojitelnosti k síti Požadavky na kvalitu napětí v síti: PPDS Příloha 3 KVALITA NAPĚTÍ V DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ, ZPŮSOBY JEJÍHO ZJIŠŤOVÁNÍ A HODNOCENÍ ČSN EN 50160: Ed. 3 Posouzení individuálního vlivu zdroje v konkrétním přípojném bodě: PPDS Příloha 4 PRAVIDLA PRO PARALELNÍ PROVOZ ZDROJŮ SE SÍTÍ PROVOZOVATELE DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY PNE 33 34 30 0 D A CH - CZ :Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen www.egc-cb.cz 11
POŽADAVKY PŘIPRAVOVANÝCH STANDARDŮ NA ZDROJE PŘIPOJOVANÉ DO DS Základní parametry zdrojů Rozsah svorkového napětí zdroje: EN 50438; TS 50549-1; -2 Rozsah frekvence ENTSOE-RfG; EN 50438; TS 50549-1; -2 Rozsah účiníku EN 50438; TS 50549-1; -2 www.egc-cb.cz 12
Další požadované vlastnosti Statická podpora sítě a řízení Dispečerská řiditelnost P, Q/PF Dispečerské nebo automatické řízení U/Q: PF= konst; PF = f(p); U= konst; Q= f(u)?vlastní akumulace??hybridní systémy? www.egc-cb.cz 13
Další požadované vlastnosti Dynamická podpora sítě a řízení Omezování P při nadfrekvenci Zvyšování P při podfrekvenci Zachování provozu při poklesech napětí -FRT Automatické znovupřipojení po vypnutí Omezení gradientu kolísání P Poskytování zkratového výkonu Poskytování setrvačnosti Ostrovní provoz Start ze tmy www.egc-cb.cz 14
OMEZOVÁNÍ VÝROBY FVE PŘI ZVÝŠENÉM KMITOČTU V DS PPDS 2011, Příloha 4: Všechny výrobny připojené do DS, které se automaticky neodpojí, musí být schopné při kmitočtu nad 50,2 Hz snižovat okamžitý činný výkon gradientem 40 % na Hz www.egc-cb.cz 15
Dodávaný výkon OMEZENÍ VÝKONU - SOUČASNÝ STAV f [Hz] 50 50,2 50,4 50,6 50,8 51 51,2 51,4 51,6 51,8 52 52,2 100% 80% Požadavek PPDS 2011 Současný stav (odhad) 60% 40% 20% 0% www.egc-cb.cz 16
Dodávaný výkon NÁVRH FREKVENČNÍCH STUPŇŮ 100% 80% 60% 40% 20% 0% f [Hz] 50 50,2 50,4 50,6 50,8 51 51,2 51,4 51,6 Požadavek PPDS 2011 Předpokládaný odpínaný výkon Frekvenční stupeň Požadovaný výkon [%] 1. st. (50,2Hz) 12% 2. st. (50,7Hz) 18% 3. st. (51,1Hz) 22% 4. st. (51,5Hz) 48% www.egc-cb.cz 17
ENTSO-E Network Code for Requirements for Grid Connection Applicable to all Generators (>800 W) 26 June 2012 Frequency Range Time period for operation 47.5 Hz 48.5 Hz To be defined by each TSO while respecting the provisions of Article 4(3), but not less than 30 minutes 48.5 Hz 49.0 Hz To be defined by each TSO while respecting the provisions of Article 4(3), but not less than the period for 47.5 Hz 48.5 Hz 49.0 Hz 51.0 Hz Unlimited 51.0 Hz 51.5 Hz 30 minutes www.egc-cb.cz 18
WG03 DRAFT FINAL pren 50438 Requirements for micro-generating plants to be connected in parallel with public lowvoltage distribution networks 4.2.2 Continuous frequency operation range The generating plant shall be capable to operate continuously when the frequency at the point of connection stays within the range of 49 Hz to 51 Hz. 4.2.3 Response to under-frequencies Frequency range Time period for operation 47,5 Hz 49 Hz 30 minutes www.egc-cb.cz 19
Table 4 Default interface protection performance Parameter Maximum disconnection time Minimum operate time Trip value Over-voltage 3 s - 230 V + 10% stage 1 a Over-voltage 0,2 s 0,1 s 230 V + 15% stage 2 Under-voltage 1,5 s 1,2 s 230 V - 15% Over-frequency 0,5 s 0,3 s 52 Hz Under-frequency 0,5 s 0,3 s 47,5 Hz LoM (if required) See Annex A See Annex A The stated voltages are true r.m.s. or fundamental component -values. a Over-voltage stage 1: 10-min-value corresponding to EN 50160. The calculation of the 10 minutes value shall comply with the 10 min aggregation of EN 61000-4-30 class S. The function shall be based on the calculation of the square root of the arithmetic mean of the squared input values over 10 minutes. A deviation from EN 61000-4-30 consists of a moving window which shall be used. The calculation of a new 10-min value at least every 3 seconds is sufficient, which is then to be compared with the trip value www.egc-cb.cz Tolerances on disconnection time are ± 10%. 20
FINAL pren 50438 6 Commissioning NOTE The user respective the installer should be aware that in addition to the DSO the energy supplier and / or the metering authority will need to be informed for contractual reasons. Unless otherwise stated by national legislation or regulation, prior consent of the DSO is necessary. Pokud není ve vnitrostátních právních předpisech uvedeno jinak, je nutný předchozí souhlas PDS. www.egc-cb.cz 21
CLC/FprTS 50549-1 Requirements for LV generating plants >16 A per phase CLC/FprTS 50549-2 for MV generating plants The generating plant shall be capable to operate continuously when the frequency at the point of connection stays within the range of 49 Hz to 51 Hz. In the frequency range from 47 Hz to 52 Hz the generating unit must be capable of staying connected until the interface protection trips. Minimum time periods for operation in under-frequency situation Frequency Range Time period for operation 47,0 Hz 47,5 Hz 20 seconds 47,5 Hz 48,5 Hz 90 minutes 48,5 Hz 49,0 Hz To be decided by the relevant TSO but not less than 90 minutes www.egc-cb.cz 22
4.5.3 Continuous voltage operation range 4.6.1 Rate of change of frequency (ROCOF) immunity The generating plant shall be capable to operate continuously when the voltage at the point of connection stays within the range of Un - 15% to Un +10% LV; Uc -10% to Uc +10% MV. With regard to the rate of change of frequency withstand capability, the generating unit shall be able to operate with rates of change of frequency up to 2,5 Hz/s. www.egc-cb.cz 23
4.6.2 Low voltage ride through (LVRT) Converter technology connected generating unit www.egc-cb.cz 24
4.6.3 High voltage ride through (HVRT) Generating plants shall be capable to stay connected if the voltage at the terminals goes beyond the upper limit of the continuous voltage operating range: up to 120% of nominal/declared voltage for a duration of 1 s and up to 115% of the nominal/declared voltage for a duration of 10 min. www.egc-cb.cz 25
Reactive power capability at nominal voltage www.egc-cb.cz 26
4.8.1.3 Control modes The power generation plant/unit shall be capable of operating in the following control modes stated below within the limits stated in clause 4.8.1.2 Q fix Q (U) Q (P) Q (by time schedule) (MV) Cos φ fix Cos φ (U) Cos φ (P) Cos φ (by time schedule) (MV) www.egc-cb.cz 27
4.8.3 Short circuit current requirements on generating units (MV) 4.8.3.1 Inverter and doubly fed induction machines based generating units 4.8.3.1.1 Voltage support during faults and voltage steps In additional to the requirements of 4.6.2 generating units shall have the capability to provide additional reactive current up to the current limitation of the generating unit. At least the nominal current of the generating unit shall be injected according to Figure 10. The additional reactive current has to be provided when the voltage is outside of the continuous voltage operating range according to clause 4.5.3 and the relevant voltage step ΔU is larger than the configured dead band. The requirements apply to all kinds www.e of gc-cb.cz faults (1ph, 2ph and 3ph). 28
Princip podpory napětí při poruchách a poklesech napětí www.egc-cb.cz 29
DALŠÍ PROBLÉMY S FVE Mezní výkon pro jednofázové zdroje (dosud 4,6 kva navrhovaná mez 3,6 kva odpovídá 16 A/fázi podle EN 50438) Zkoušení při uvádění do provozu i přezkušování podle čl.12.3.-dosud nezahrnuje chování při přechodných dějích v síti (řeší se v CENELEC,TC8X) Nejsou k dispozici modely pro ověřování dynamického chování FVE Přestavení frekvenčních ochran podle požadavků provozovatele přenosové soustavy i nového kodexu ENTSO-E www.e gc-cb.cz 30
DĚKUJI ZA POZORNOST DOTAZY? www.egc-cb.cz 31 28.2.2013