Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Dynamiczne oddziaływanie elektrowni wiatrowych z generatorem asynchronicznym

na wartość napięcia sieci zasilającej SN

Obecnie coraz większym zainteresowaniem cieszy się wytwarzanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, tzw. zielonej energii. Spowodowane jest to przede wszystkim koniecznością poszukiwania alternatywnych (do elektrowni konwencjonalnych) źródeł energii, jak również wzrostem świadomości społeczeństwa odnośnie ochrony środowiska. Dużą rolę w tym zakresie odgrywają elektrownie wiatrowe. Niestety, ze względu na dynamikę zmian energii wytwarzanej w tego typu elektrowniach, muszą one spełniać szereg uwarunkowań, których głównym celem jest utrzymanie jakości energii elektrycznej na odpowiednim (określonym w rozporządzeniach, przepisach i normach) poziomie.

W artykule zostanie przedstawiony wpływ pracy elektrowni wiatrowej z generatorem asynchronicznym na napięcie występujące w punkcie jej przyłączenia do sieci dystrybucyjnej.

Energia wiatru wykorzystywana jest przez człowieka od kilku tysięcy lat. Wiatraki używane były wówczas do napędzania różnego rodzaju maszyn i urządzeń. Zainteresowanie wiatrakami zaczęło zanikać wraz z pojawianiem się maszyn parowych, a z czasem z elektryfikacją obszarów zaludnionych (rozwojem systemów elektroenergetycznych). Obecnie zainteresowanie wiatrakami – jako urządzeniami służącymi do wytwarzania energii elektrycznej – powraca. Moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych na świecie na koniec 2008 roku wynosiła 120 791 MW, z czego 64 935 MW przypadało na kraje Unii Europejskiej [1]. Zgodnie z polityką prowadzoną w Unii Europejskiej (projekt dyrektywy 2008/0016), wzrost energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych ma być znaczący i osiągnąć do 2020 roku – 20 % udział energii odnawialnych w całkowitym zużyciu energii w krajach UE [2]. Będzie to jednak możliwe tylko z decydującym udziałem elektrowni wiatrowych.

Funkcjonowanie elektrowni wiatrowej związane jest z nieustannymi zmianami stanu jej pracy, wynikającymi zarówno z budowy elektrowni, jak i ze zmienności kierunku i siły wiatru. Skutkiem tych zmian jest dynamiczne oddziaływanie przyłączonych elektrowni wiatrowych na sieć elektroenergetyczną w punkcie ich przyłączenia. Zmienność prędkości wiatru wpływa przede wszystkim na zmianę wartości mocy, prądów i napięć w sieci, natomiast budowa elektrowni (w szczególności zainstalowane w niej układy energoelektroniczne) wpływa na wartość poszczególnych harmonicznych prądu i napięcia. Jednakże praca elektrowni w systemie elektroenergetycznym jest mimo to jak najbardziej pożądana, gdyż jest to źródło odnawialnej – „czystej” energii.

wymagania przepisów krajowych w zakresie dynamicznego oddziaływania elektrowni wiatrowych

Wymagania dotyczące współpracy elektrowni wiatrowych z siecią elektroenergetyczną, zawarte w artykule, zaczerpnięte zostały z Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej [4], przyjętej w takim samym kształcie przez wszystkie krajowe spółki dystrybucyjne. Wymagania te dotyczą głównie dynamicznych zmian napięcia w punkcie przyłączenia elektrowni wiatrowych do sieci dystrybucyjnej, a ich spełnienie niezbędne jest do otrzymania zgody na ostateczne przyłączenie elektrowni wiatrowej oraz podpisanie umowy na dostawę energii elektrycznej.

Wyposażenie elektrowni musi być tak dobrane, aby zapewnić utrzymanie (określonych w warunkach przyłączenia) wartości napięć w miejscu przyłączenia do sieci i stabilność współpracy elektrowni z systemem elektroenergetycznym.

Elektrownie wiatrowe przyłączone do sieci nie powinny powodować nagłych zmian i skoków napięcia przekraczających 3 %, zarówno podczas normalnej pracy, jak i w przypadku rozruchów i wyłączeń jednostek wytwórczych (w tym wyłączeń awaryjnych). W przypadku, gdy zakłócenia napięcia powodowane pracą elektrowni wiatrowych mają charakter powtarzający się, wówczas jednorazowa szybka zmiana wartości skutecznej napięcia w punkcie przyłączenia nie powinna przekraczać 2,5 % w przypadku częstości mniejszej niż 10 zakłóceń na godzinę i 1,5 % przy częstotliwości do 100 zakłóceń na godzinę [4].

Operatorzy (właściciele) elektrowni wiatrowych przyłączonych do sieci dystrybucyjnej są zobowiązani do przeprowadzenia – w okresie pierwszego roku pracy jednostki wytwórczej – testów sprawdzających spełnienie powyższych wymagań. Sposób przeprowadzenia testów oraz ich zakres uzgadniany jest w ramach umowy o przyłączenie. W aspekcie spełnienia wymogów napięciowych testy te dotyczą w szczególności:

  • uruchomienia elektrowni wiatrowej przy wietrze umożliwiającym osiągnięcie mocy wynoszącej co najmniej 75 % mocy znamionowej, z kontrolą zmian napięcia,
  • awaryjnego odstawienia elektrowni wiatrowej przy prędkości wiatru przekraczającej wartość, przy której osiągana jest moc znamionowa jednostki wytwórczej, z kontrolą zmian napięcia,
  • rejestrację zmian napięcia podczas trzykrotnego – w czasie jednogodzinnej pracy – wyłączania i załączania elektrowni (po 10 minut) przy mocy wynoszącej około 50 % mocy znamionowej elektrowni.

charakterystyka badanej elektrowni wiatrowej

W analizowanym przypadku badaniom poddana została elektrownia wiatrowa typu Vestas V39 o mocy znamionowej 500 kW. W elektrowni tej zastosowany został generator asynchroniczny ze sterowaną rezystancją w obwodzie wirnika o stałej prędkości obrotowej (1522 obr./min). Generator napędzany jest, poprzez przekładnię mechaniczną (1:50), trzyłopatową turbiną wiatrową z regulacją mocy poprzez zmianę kąta położenia łopat. Średnica koła wiatrowego w tym przypadku wynosi 39 m, a znamionowa prędkość turbiny wiatrowej – 30 obr./min. Analizowana elektrownia wiatrowa charakteryzuje się następującymi parametrami elektrycznymi:

  • napięcie znamionowe – 690 V,
  • moc znamionowa pozorna – 562 kVA,
  • prąd znamionowy – 470 A,
  • znamionowy współczynnik mocy – 0,99.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 12/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Oznaczniki kabli i przewodów - jakie wybrać »

Gdzie znajdziesz systemy zasilania dla każdej dziedziny przemysłu »

drukarka etykiet systemy zasilania
Sposoby oznaczania kabli i przewodów w elektrycznych są różne.Jedne mniej trwałe, a inne (...) czytam więcej » Oferują zaawansowane usługi badawczo-rozwojowe obejmujące elektronikę, wbudowane oprogramowanie, mechanikę systemu zasilania (...) czytam dalej »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaką drukarkę do oznaczeń elektrycznych wybrać»

etykietowanie kabli i przewodów Priorytetem przy oznaczaniu sieci i jej poszczególnych elementów czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych, kilometrów kabli, dziesiątek przełączników czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych jest ...... czytam dalej »


Automatyka i czujniki - dlaczego to takie ważne »

Poznaj tajemnicę elektryków - złączki bezszynowe »

Czujniki i automatyka złączki bezszynowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Czy wiesz jak wykonać montaż i jak można łączyć ze sobą złączki bez użycia szyn ... czytam dalej »

Zasilacze a odporność na zwarcia - dlaczego to takie ważne?

Promocje na kamery termowizyjne W sieciach zasilających obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej powszechnie stosuje się zasilacze bezprzerwowe UPS w celu ochrony ważnych urządzeń odbiorczych, wrażliwyc ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Uwaga konkurs! Znasz "elektrycznych" producentów? Zagraj i wygraj atrakcyjne nagrody »

Oświetlenie jakie wybrać aby przypominało światło dzienne Konkurs
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i ... czytam dalej » Weź udział w letnim konkursie i zgarnij nagrody. Co tydzien nowa gra i nowa szansa na wygraną. Sprawdź się i zawalcz o wygraną! chcę zagrać »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz ... czytam dalej »

dr inż Grzegorz Hołdyński
dr inż Grzegorz Hołdyński
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 1997 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2006 roku uzyskał stopień d... więcej »
dr inż. Zbigniew Skibko
dr inż. Zbigniew Skibko
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 2001 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2008 roku uzyskał stopień d... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
6/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wpływ stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną
  • - Projekt zasilania oświetlenia terenu bazy logistycznej
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl