Seznam anotací na XII. konferenci ERU 2016 Brno hotel Voroněž 24. 11. - 25. 11. 2016
I. blok Normy a předpisy EMC Garant: Ing. Jaroslav Šmíd, CSc. smid.tanvald@volny.cz Funkční bezpečnost systémů distribučních soustav podle současných norem EMC Ing. Jaroslav Šmíd, CSc Historie norem, termínů a definic EMC Ing. Jaroslav Šmíd, CSc Nové právní předpisy v oblasti EMC J. Žáček, Elektrotechnická fakulta ČVUT v Praze Standardy pro SMART GRIDS Ing. Karel Procházka, CSc. II. blok Měření a vyhodnocování úrovní energetic-kého rušeni Garant: Ing. Martin Kašpírek, Ph.D., E.ON Česká republika s.r.o. martin.kaspirek@eon.cz Analýza provozních úrovní napětí ve VN a NN distribuční síti Jan Jiřička, Martin Kašpírek, Jan Vrzal, Jan Volek; E.ON Česká republika, s.r.o. Hodnocení provozu větrných elektráren připojených do VN distribuční sítě Miloslava Tesařová, Roman Vykuka, Západočeská univerzita v Plzni; Martin Kašpírek, E.ON Česká republika, s.r.o. Vyhodnocení parametrů kvality napětí v distribučních NN sítích s vnořenou výrobou Martin Kašpírek, Jan Jiřička, David Šimáček, Vladimír Štěrba, Bořivoj Kubík, Petr Jaroš; E.ON Česká republika, s.r.o. Vliv měřicího zařízení na fakturovanou výrobu fotovoltaické elektrárny F. Kysnar, J. Petrásek; EGC Energoconsult ČB Dlouhodobé měření kvality elektřiny v přenosové soustavě SR Peter Výbošťok, Slovenská elektrizačná prenosová sústava, a.s.; Jiří Hula, ELCOM, a.s. III. blok Zdroje energetického rušení a prostředky pro jeho eliminaci Garant: Ing. Jiří Holoubek ELCOM, a.s. jiri.holoubek@elcom.cz Vliv FVE na úroveň signálu HDO v DS Tomáš Hanžlík, EGC-EnerGoConsult ČB Průmyslové sítě při alternaci zdrojů elektřiny Jiří Holoubek, ELCOM, a. s. Aktívní filtr v průmyslové síti nízkého napětí Jaroslav Pawlas, ELCOM, a. s. Snímače pre neinvazívne presné meranie prúdu Štefan Gašparík*, Ladislav Grno**, Juraj Slučiak*, Štefan Rapant* * Slovenský metrologický ústav, **Applied Precision sro. Meranie parametrov kvality siete NN v mieste pripojenia fotovolickej elektrárne s inštalovaným výkonom 86,4 kwp na distribučnů sieť NN Štefan Rapant, Slovenský metrologický ústav, Bratislava IV. blok Výkonová elektronika v energetice Garant: Dr. Ing. Tomáš Bůbela tomas.bubela@elcom.cz V. blok Impulsní a vysokofrekvenční rušení Garant: Ing. Ivan Kabrhel, CSc. emcing@volny.cz Omezení elektromagnetického rušení ve stanicích PS, praktické zkušenosti. Ing. Vladislav Reimar, ČEPS, a.s. VI. blok Kvalita dodávky a odběru elektrické energie Garant: Prof. Ing. Pavel Santarius, CSc. pavel.santarius@vsb.cz Hodnocení provozu transformátorů VN/NN s regulací napětí pod zatížením v závislosti na použitém způsobu regulace Jan Jiřička, Martin Kašpírek, Jan Vrzal, Libor Kolář, Josef Novotný, E.ON Česká republika, s.r.o.; Martin Plchút, Siemens, s.r.o. Posuzování připojitelnosti a hodnocení provozu malých vodních elektráren Martin Kašpírek, David Šimáček, Jan Jiřička; E.ON Česká republika, s.r.o. Statistické vyhodnocení dlouhodobého sledování událostí na napětí v distribuční soustavě Miloslava Tesařová, Západočeská univerzita v Plzni; Martin Kašpírek, E.ON Česká republika, s.r.o. Měření kvality elektrické energie v DTS a jeho vyhodnocení František Rajský; ČEZ Distribuce Studie vlivu množství nelineárních spotřebičů malých výkonů na kvalitu napětí v napájecí síti Václav Kůs, ZČU v Plzni Aktuální úroveň kvality elektřiny ve vybraných bodech DS ČR J. Petrásek, F. Kysnar, EGC České Budějovice ERU 2016 1
I. blok Normy a předpisy EMC Garant: Ing. Jaroslav Šmíd, CSc. smid.tanvald@volny.cz Funkční bezpečnost systémů distribučních soustav podle současných norem EMC Ing. Jaroslav Šmíd, CSc Nová norma IEC 61000-6-7:2014 je určena k použití dodavateli zařízení při uplatňování nároků na odolnost zařízení určených pro použití v systémech souvisejících s bezpečností při ohrožení elektromagnetickým rušením. Tato norma by měla být používána také projektanty, integrátory, instalátory a posuzovateli systémů při posuzování nároků dodavatelů zařízení. Tato norma platí pro elektrická a elektronická zařízení určená pro použití v systémech definovaných v revidované normě IEC 61000-1-2:2016. V distribučních soustavách to jsou systémy určené k provozu v průmyslových stanovištích vyznačujících se samostatnou elektrickou sítí, napájenou transformátorem vysokého nebo velmi vysokého napětí a určenou pro napájení instalace, jak zákazníků, tak i provozovatele soustavy. Historie norem, termínů a definic EMC Ing. Jaroslav Šmíd, CSc Elektromagnetická kompatibilita byla poprvé definována v normě IEC 555-2:1982 uvádějící specifikace harmonických. Potom následovala IEC 555-3:1982 týkající se kolísání napětí a první terminologická IEC 555-1:1984. Příslušné evropské (soubor EN 60555) a české normy byly vydávány až po roce 1987. V roce 1995 začínal vycházet soubor norem IEC 1000 a v těsném závěsu soubory IEC 61000 a EN 61000, v kterých je EMC uváděna i na začátku každého názvu normy. V mezinárodním elektrotechnickém slovníku byla terminologie EMC uvedena v IEC 5O(161):1990 a v ČSN IEC 5O(161):1993. Její změna A1 vyšla v srpnu 1999, změna A2 v listopadu 2000 a změny A3 až A5 vyšly v únoru 2016. Podle norem IEC 5O(161), ČSN IEC 5O(161) a jejích změn jsou v tomto příspěvku uvedeny tabulky českých i anglických termínů včetně definic. Nové právní předpisy v oblasti EMC J. Žáček, Elektrotechnická fakulta ČVUT v Praze Zrušení evropské směrnice EMC z r. 2004 od dubna t.r. a nyní platná evropská směrnice EMC z r. 2014. Zavedení do české legislativy novým již v současné době platným nařízením vlády o EMC z r. 2016. Zcela nový Zákon č. 90/2016 o posuzování shody stanovených výrobků při jejich dodávání na trh. Nová verze příručky Blue Guide z r. 2000 pro zavádění směrnic založených na novém přístupu a globálním přístupu byla aktuálně vydána v červenci 2016 jako Modrá příručka k provádění pravidel EU pro výrobky 2016. Standardy pro SMART GRIDS Ing. Karel Procházka, CSc. Příspěvek umožňuje orientaci v již publikovaných i přepravovaných standardech pro oblast inteligentních sítí, jejichž využití je předpokladem pro plnění základních požadavků nejen na kompatibilitu, interoperabilitu, bezpečnost, ale samozřejmě i ekonomiky návrhu a provozu. Rovněž uvádí informace o dokumentech zpracovaných European Network and Information Security Agency - ENISA (agentuře Evropské Komise pro bezpečnost sítí a informací) pro tuto oblast, a dále informace o struktuře a výstupech SMART GRIDS TASK FORCE (Pracovní skupina pro inteligentní sítě), rovněž zřízená Evropskou Komisí. ERU 2016 2
II. blok Měření a vyhodnocování úrovní energetic-kého rušeni Garant: Ing. Martin Kašpírek, Ph.D., E.ON Česká republika s.r.o. martin.kaspirek@eon.cz Analýza provozních úrovní napětí ve VN a NN distribuční síti Jan Jiřička, Martin Kašpírek, Jan Vrzal, Jan Volek; E.ON Česká republika, s.r.o. Příspěvek analyzuje skutečné provozní úrovně napětí ve VN síti a to od rozvoden 22kV až ke konci VN vývodů. Na základě vyhodnocení 161 měření kvality napětí provedených na výstupu transformátorů 110/23kV je porovnána skutečná (změřená) úroveň napětí s teoreticky očekávanými hodnotami podle nastavení hladinového regulátoru transformátoru (HRT). Rozdíly mezi praktickými a teoretickými hodnotami jsou diskutovány spolu s praktickým ověřením reálných možností řešení. Vyhodnocení napětí na koncích vývodů 22kV je provedeno na základě analýzy 90 měření kvality napětí u velkoodběratelů a VN výroben. Měřená data pak tvoří podklad pro analýzu optimální hladiny napětí HRT a vhodnou volbu převodu transformátoru VN/NN. Hodnocení provozu větrných elektráren připojených do VN distribuční sítě Miloslava Tesařová, Roman Vykuka, Západočeská univerzita v Plzni; Martin Kašpírek, E.ON Česká republika, s.r.o. Příspěvek shrnuje výsledky přechodných (týdenních) měření větrných elektráren připojených do VN distribuční sítě společnosti E.ON Distribuce. Měřeny a vyhodnoceny jsou všechny parametry kvality napětí dle normy ČSN EN 50160 a analyzován je vliv provozu větrných elektráren zejména na úroveň napětí a flikru. Dále je v příspěvku vyhodnoceno chování větrných elektráren z pohledu toků jalového výkonu a vyhodnoceny jsou provozní hodnoty účiníku. Analyzována je i např. roční výtěžnost větrných elektráren v MWh a je porovnána ve vztahu k jedné instalované MW z fotovoltaiky. Vyhodnocení parametrů kvality napětí v distribučních NN sítích s vnořenou výrobou Martin Kašpírek, Jan Jiřička, David Šimáček, Vladimír Štěrba, Bořivoj Kubík, Petr Jaroš; E.ON Česká republika, s.r.o. Příspěvek zpracovává vyhodnocení parametrů kvality napětí (odchylek napětí, flikru, nesymetrie, harmonického zkreslení a vybraných harmonických napětí) v distribučních NN sítích s vnořenou výrobou (fotovoltaiky), kdy měření v 30 různých sítích bylo provedeno v roce 2016. Porovnána je úroveň jednotlivých parametrů kvality dle normy ČSN EN 50160 v trafostanici a v místě připojení výrobny k síti, kdy tato 2 měření pro každou síť probíhala vždy současně a zkratový výkon v místech měření je znám (vypočítán). Analyzován je vliv provozu výroben zejména na odchylky napětí. Vliv měřicího zařízení na fakturovanou výrobu fotovoltaické elektrárny F. Kysnar, J. Petrásek; EGC Energoconsult ČB Příspěvek přináší porovnání v obecné rovině teoretické výroby fotovoltaické elektrárny s měřenými hodnotami obchodního měření instalovaném v předávacím místě FVE. Důvodem zpracování rozsáhlé analýzy čítající porovnání teoretické výroby a měřené výroby v předávacím místě v rozsahu více jak 4 let byly pochyby provozovatele fotovoltaické elektrárny o správnosti měření v předávacím místě. Správnost postupu aplikovaného na dané elektrárně byla porovnána s jinou fotovoltaickou elektrárnou stejného provozovatele, kde výsledky výroby FVE korespondují s očekávanou dobou využití maxima. ERU 2016 3
Dlouhodobé měření kvality elektřiny v přenosové soustavě SR Peter Výbošťok, Slovenská elektrizačná prenosová sústava, a.s.; Jiří Hula, ELCOM, a.s. Příspěvek se zabývá dlouhodobým měřením kvality elektřiny v přenosové soustavě Slovenské republiky. Popisuje rozsah měřicích bodů, distribuovaný měřicí systém, doplňující měřené parametry a následně způsoby vyhodnocování a prezentace dat, vybrané dlouhodobé výsledky a jejich trendy. V neposlední řadě také legislativní požadavky na měření a jejich změny. Příspěvek se pokusí také nastínit možné budoucí požadavky na rozšíření vyhodnocovaných parametrů. ERU 2016 4
III. blok Zdroje energetického rušení a prostředky pro jeho eliminaci Garant: Ing. Jiří Holoubek ELCOM, a.s. jiri.holoubek@elcom.cz Vliv FVE na úroveň signálu HDO v DS Tomáš Hanžlík, EGC-EnerGoConsult ČB Posouzení zpětného vlivu výrobny na úroveň signálu HDO v síti je obvykle součástí studie připojitelnosti, která je pro každé takové zařízení vyžadována PDS z důvodu posouzení možnosti připojení do DS. Jako technické norma pro posouzení slouží PNE 333430-6. Výrobní zařízení připojovaná do sítě přes statické měniče (zejména FVE) zpravidla nepřípustné zpětné vlivy na signál HDO v síti nezpůsobují a nejsou proto dána žádná výkonová omezení pro jejich připojení k síti. Některé reálné případy ovšem dokazují, že je třeba důsledně posuzovat i parametry těchto výroben. Průmyslové sítě při alternaci zdrojů elektřiny Jiří Holoubek, ELCOM, a. s. Koncept Průmysl 4.0 se nevyhýbá ani průmyslové energetice. Kromě jiného bude chytrá továrna či chytrý provoz schopen predikovat svoji spotřebu a na základě této predikce také využívat různé zdroje elektřiny napájející jednotlivá technologická zařízení. Tomuto trendu bude nutné přizpůsobit nejen průmyslová rozvodná zařízení, ale také zařízení pro kompenzaci účiníku, případně eliminaci energetického rušení. Příspěvek shrnuje atributy konceptu Průmysl 4.0 v průmyslové energetice a upozorňuje na úskalí, která budou s alternací zdrojů elektřiny spojena. Aktívní filtr v průmyslové síti nízkého napětí Jaroslav Pawlas, ELCOM, a. s. Příspěvek porovnává naměřené hodnoty harmonických proudů, napětí a dalších veličin v průmyslové síti 400 V, před a po instalací aktivního filtru se jmenovitým proudem 400 A. Ukazuje nejen pozitivní efekty aktivního filtru na síť, ale také se zamýšlí nad technickými limity a ekonomickou návratností podobných instalací. Snímače pre neinvazívne presné meranie prúdu Štefan Gašparík*, Ladislav Grno**, Juraj Slučiak*, Štefan Rapant* * Slovenský metrologický ústav, **Applied Precision sro. Príspevok sa zaoberá vyhodnotením nových neinvazívnych snímačov elektrického prúdu z hľadiska aplikovateľnosti pri hodnotení množstva a kvality dodávky elektrickej energie. V oblasti AC prúdu bol vyhodnotený vplyv teploty, frekvenčná závislosť, vplyv polohy prúdovodiča a vplyv externého magnetického poľa vyvolaného prúdovodičom mimo snímača. V oblasti DC prúdu bol vyhodnocovaný nový flexibilný snímač založený na novom princípe vláknového integrátora magnetického poľa. Meranie parametrov kvality siete NN v mieste pripojenia fotovolickej elektrárne s inštalovaným výkonom 86,4 kwp na distribučnů sieť NN Štefan Rapant, Slovenský metrologický ústav, Bratislava Príspevok sa zaoberá meraním kvality el. siete (PQM) NN v mieste pripojenia fotovoltickej elektrárne (FVE) na sieť NN Západoslovenskej distribučnej (ZSD) podľa STN EN 50160, merané a vyhodnotené metódou podľa IEC 61000-4-30. Početné neočakávané automatické odpojenia FVE od siete ZSD pri jej uvádzaní do prevádzky a počas skúšobnej prevádzky si vyžiadali viacero úprav vlastností FVE i potrebnej selektivity istiacich prvkov. Pre objasnenie a zdokumentovanie niektorých poruchových a prevádzkových stavov vyvolaných FVE boli vykonané rozsiahlejšie merania PQM počas jej rôznych simulovaných prevádzkových stavov. Príspevok obsahuje namerané a analyzované parametre PQM na viacerých miestach NN siete. ERU 2016 5
IV. blok Výkonová elektronika v energetice Garant: Dr. Ing. Tomáš Bůbela tomas.bubela@elcom.cz V tomto bloku nejsou žádné příspěvky. ERU 2016 6
V. blok Impulsní a vysokofrekvenční rušení Garant: Ing. Ivan Kabrhel, CSc. emcing@volny.cz Omezení elektromagnetického rušení ve stanicích PS, praktické zkušenosti. Ing. Vladislav Reimar, ČEPS, a.s. Správná činnost elektronických přístrojů v prostředí s elektromagnetickým rušením bývá spojována zejména s odolností vlastního zařízení proti různým typům rušení, jako například rušení elektromagnetickým polem, rušení vedené po vodičích, atp. Již méně se však hovoří o zásadách správné instalace v konkrétním elektromagnetickém prostředí. Také je někdy opomíjeno splnění těchto zásad již v projektové dokumentaci. V příspěvku jsou zmíněny praktické zkušenosti s omezováním rušení ve stanicích PS. Hlavní náplní je problematika kabeláže související s rušeným zařízením. Je ukázáno, jaké problémy mohou vzniknout, jestliže tato kabeláž není provedena správně, a jak málo stačí k tomu, aby i elektronické zařízení s přijatelnou odolností proti rušení v takovém případě nepracovalo korektně. ERU 2016 7
VI. blok Kvalita dodávky a odběru elektrické energie Garant: Prof. Ing. Pavel Santarius, CSc. pavel.santarius@vsb.cz Hodnocení provozu transformátorů VN/NN s regulací napětí pod zatížením v závislosti na použitém způsobu regulace Jan Jiřička, Martin Kašpírek, Jan Vrzal, Libor Kolář, Josef Novotný, E.ON Česká republika, s.r.o.; Martin Plchút, Siemens, s.r.o. Příspěvek se zabývá problematikou stabilizace napětí v distribuční síti NN pomocí transformátorů VN/NN s regulací napětí pod zatížením. Principy regulace se u jednotlivých výrobců podstatně liší. Ve společnosti E.ON jsou nasazeny 2 stroje Siemens typ FITformer 1.0 REG a FITformer 2.0 REG s regulací napětí na straně NN. Porovnány jsou 2 způsoby provozních řešení, kdy regulovat lze jednak pouze podle napětí v rozváděči NN distribuční trafostanice, nebo do tohoto algoritmu mohou vstupovat hodnoty napětí z vnořených NN výroben nebo konců NN vývodů. Dále společnost E.ON testuje provoz transformátoru SGB s přepínačem odboček GRIDCON od Maschinenfabrik Reinhausen, kdy princip regulace je obdobný jako u strojů 110/23kV. Kromě dopadů na odchylky napětí a optimalizace parametrizace těchto transformátorů jsou podrobně popsány a zdokumentovány i průběhy instalace a provozní zkušenosti, včetně přenášení měřených dat a řízení transformátorů ze SCADA. Posuzování připojitelnosti a hodnocení provozu malých vodních elektráren Martin Kašpírek, David Šimáček, Jan Jiřička; E.ON Česká republika, s.r.o. Příspěvek shrnuje legislativní požadavky na připojení výrobny k distribuční síti s ohledem na zpětné vlivy na napájecí síť. Posouzení zvýšení napětí a změny napětí při spínání je provedeno pro asynchronní generátor, který se obvykle používá u malých vodních elektráren. Do výpočetního modelu pro teoretické posouzení vstupují hodnoty získané praktickými měřeními reálných instalací. Konfrontovány jsou provozní stavy s různými účiníky výrobny. Pozornost je věnována i dalším parametrům, kdy připínání asynchronních generátorů k síti může při vyšší četnosti spínání vlivem přechodových dějů způsobovat flikr. Popsána jsou i možná nápravná opatření. Závěrem je věnována pozornost problematice ustáleného chodu výrobny s ohledem na dodržení účiníku výrobny a tokům jalového výkonu, kdy při odběru jalového výkonu ze sítě vznikají přídavné činné ztráty, ale změna napětí vyvolaná provozem výrobny je menší než např. při neutrálním účiníku výrobny. Statistické vyhodnocení dlouhodobého sledování událostí na napětí v distribuční soustavě Miloslava Tesařová, Západočeská univerzita v Plzni; Martin Kašpírek, E.ON Česká republika, s.r.o. Článek shrnuje výsledky dlouhodobého monitorování krátkodobých poklesů, přerušení a zvýšení napětí na jednotlivých napěťových hladinách distribuční sítě. Výsledky sledování poskytují informace o počtu a rozdělení poklesů napětí, přerušení napětí a zvýšení napětí na všech napěťových úrovních během monitorovacího období několika let. Analyzována je také problematika šíření poklesů napětí v distribuční síti, kdy jsou vyhodnoceny záznamy ze současného měření na hladinách 110kV, 22kV a 0,4kV v části vybrané sítě. Pozornost je dále věnována záznamu dlouhých zvýšení napětí v síti 110kV a je diskutována jejich příčina. Měření kvality elektrické energie v DTS a jeho vyhodnocení František Rajský; ČEZ Distribuce Článek pojednává o trvalém měření elektrické energie, zatížení, událostí a dalších parametrech nutných pro komplexní obraz chování distribuční soustavy jako celku. V roce 2006 začala ČEZ Distribuce, a.s. s osazováním přístrojů pro měření vybraných parametrů kvality do DTS. Postupně pokračuje až do současnosti, kdy dosahuje téměř 20% z celkového počtu DTS. Převážně se jedná ERU 2016 8
o přístroje bez komunikačních jednotek. V posledních dvou letech testujeme i verze přístrojů s komunikací pomocí LAN sítí, 3G a BPL. V současné době jsme ukončili pilotní osazení několika nových technologií, které jsou popsány v našem příspěvku. V závěru je též nastíněn plánovaný výhled monitorování distribuční sítě a její ovládání. Studie vlivu množství nelineárních spotřebičů malých výkonů na kvalitu napětí v napájecí síti Václav Kůs, ZČU v Plzni Článek se zabývá výsledky měření nelineárních spotřebičů, připojených do soustavy nn. Porovnává výsledky měření panelového sídliště a měření v městských satelitech. Pro srovnání jsou uvedeny výsledky měření jednoho typového rodinného domu z hlediska příkonů a harmonické analýzy. Na základě statistických výpočtů jsou provedeny rozbory průměrného odběru bytové jednotky s ohledem na harmonické. Článek je koncipován jako diskuze k problematice harmonických v sítích nn. Aktuální úroveň kvality elektřiny ve vybraných bodech DS ČR J. Petrásek, F. Kysnar, EGC České Budějovice Příspěvek přináší informaci o aktuální úrovni parametrů kvality elektřiny ve vybraných bodech distribuční soustavy zásobovacího území všech tří PDS. Hodnoceny jsou výsledky trvalého monitoringu kvality elektřiny v předávacích místech mezi PS a DS, odběrných místech 110 kv a napájecích stanicích 110kV/vn. Příspěvek přináší nejen úroveň spojitých jevů, ale částečně se věnuje také statistickému vyhodnocení dosažených počtů napěťových jevů. ERU 2016 9