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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym

Sterownik magazynu energii oraz realizowane przez niego funkcje
W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).
W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).
Rys. redakcja EI
Ciąg dalszy artykułu...

Sterownik magazynu energii oraz realizowane przez niego funkcje

Sterownik magazynu energii zwykle realizuje swoje zadania poprzez blok wyznaczania mocy czynnej, blok wyznaczania mocy biernej (na podstawie pomiarów w polu transformatora) oraz blok wyboru trybu pracy (automatycznej, zdalnej i lokalnej).

Zasobnik jest cały czas włączony, o przepływie mocy decydują wielkości zadane mocy chwilowej czynnej Pi oraz biernej Qi. Algorytm sterownika na podstawie danych historycznych zarejestrowanych w poprzednich okresach oraz na podstawie bieżącego stanu obciążeń i baterii, określa wartości zadane mocy chwilowej. Gdy Pi, Qi = 0, układ pracuje w trybie tzw. gorącej rezerwy.

Algorytm realizuje oczekiwane funkcje, jest tam zaszyty scenariusz działania układu.

Generalnie funkcje systemowe magazynów energii powinny skutkować zbilansowaniem energii wytworzonej do odbieranej. Szczególnie gdy na poziomie operatora OSD mamy w systemie zainstalowany znaczący udział generacji z OZE.

Obecnie występuje przesuwanie odpowiedzialności za regulację i jakość systemu z Operatora Systemu Przesyłowego (OSP) na Operatora Systemu Dystrybucyjnego (OSD).

Jakość dostaw energii opomiarowana jest współczynnikami SAIDI i SAIFI (SAIDI z ang. System Average Interruption Frequency, wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich w dostawie energii, współczynnik niezawodności stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich przerw w ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców; SAIFI z ang. System Average Interruption Frequency, wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw w dostawie energii, współczynnik niezawodności stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich przerw w ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców (zgodnie z [5] – wikipedia.org/wiki/SAIDI; wikipedia.org/wiki/SAIFI).

Wymusza to na operatorach OSD regulację profilu obciążenia, redukcję obciążeń szczytowych, skrócenie przerw w dostawach energii, regulację mocy biernej, regulację napięcia i częstotliwości oraz redukcję strat sieciowych.

Realizując te zdania, sterownik magazynu energii może wykonywać funkcje redukcji obciążeń szczytowych, regulacji profilu obciążenia, kompensacji zaników, zapadów napięcia po stronie odbiorów i kompensacji mocy biernej.

W przyszłości zapowiadana jest zmiana koncepcji działania operatorów dystrybucyjnej i spełnianie przez operatora funkcji nie tylko efektywnego przesyłu energii, ale także możliwości zarządzania popytem. Jest to filozofia wprowadzenia inteligentnych sieci (smart grid) i wprowadzenia programów DSM (Demand Side Management) lub DSR (Demand Side Response). Jest to idea elastycznego zarządzania zużyciem energii elektrycznej skoordynowanego z popytem jej wykorzystywania przez odbiorców. W takich systemach magazyny energii są niezbędne i są podstawowym elementem systemu elektroenergetycznego.

Rys. 4. Funkcja częściowej redukcji szczytu; rys. J. Świątek, P. Biczel
Rys. 4. Funkcja częściowej redukcji szczytu; rys. J. Świątek, P. Biczel
Rys. 5. Funkcja regulacji profilu obciążenia; rys. J. Świątek, P. Biczel
Rys. 5. Funkcja regulacji profilu obciążenia; rys. J. Świątek, P. Biczel

Poniżej przedstawiamy, jak magazyn energii realizuje funkcję redukcji obciążeń szczytowych (z ang. peak saving). Tę funkcjonalność pokazują przebiegi na rys. 4. i rys. 5.

  • Na rys. 4. magazyn został dobrany na optymalną moc. Jego zadaniem jest częściowe ścięcie plików i zapadów w profilu obciążenia. Przebieg niebieski jest to profil obciążeń w sieci bez zasobnika, profil żółty przebieg pracy układu z zasobnikiem. Nadal występują fluktuacje, ale zostały one mocno ograniczone.
  • Na rys. 5. magazyn został dobrany na pełną moc, tak by przebieg obciążeń doprowadzić do przebiegu stałego profilu obciążenia. Przebieg niebieski jest to profil obciążenia sieci bez zasobnika, profil pomarańczowy to profil z zasobnikiem. W takiej konfiguracji nie występują fluktuacje przebiegu obciążenia. W tym przypadku moc zastosowanego magazynu będzie wielokrotnie większa niż opisanego wcześniej.

Podsumowanie

Magazyny energii obecnie są wprowadzane i testowane w różnych obszarach Krajowego Systemu Energetycznego. Operatorzy oceniają funkcjonalność magazynów jako element regulacyjny oraz badają skuteczność ich pracy dla stabilizacji sytemu oraz poprawy jakości energii i usług przesyłowych w sieciach dystrybucyjnych.

Na pewno magazyny energii odegrają dużą rolę w integracji OZE w przypadku dużego wzrostu udziału tej generacji w systemie.

W przypadku wprowadzania koncepcji sieci inteligentnych magazyny energii są niezbędnym elementem technologicznym w takim systemie. Współczesna technologia akumulatorów chemicznych i energoelektronika pozwalają na budowę ciekawych i „szytych na miarę” rozwiązań. Z tego wynika, że magazyny energii będą wprowadzane do sytemu energetycznego, a ich rola będzie z roku na rok rosła.

Literatura:

1. Praca zbiorowa pod redakcją Urszuli Gołębiowskiej, „OZE Odnawialne Źródła Energii” - materiał wspierający realizację programu „Odnawialne Źródła Energii”, Koszalin, 2013, ISBN : 978-83-62621-08-8;
2. D. Berendt, “Maintenance–Free Batteries”, 2ed edition. Research Studies Press Ldt. 97
3. Maciej Siekierski, Michał Kalita, Piotr Moszczyński, mgr inż. Katarzyna Nadara, „Elektrochemiczne źródła i magazyny energii elektrycznej”, Konferencja naukowo-techniczna, X Międzynarodowa Konferencja „Nowoczesne urządzenia zasilające w energetyce”, 2007.
4. Mieczysław Nowak, Nowe rodzaje baterii elektrochemicznych i super-kondensatory – perspektywy zastosowania w energetyce, X Międzynarodowa Konferencja „Nowoczesne urządzenia zasilające w energetyce”, 2007
5. Wikipedia (wikipedia.org/wiki/)

Czytaj też: Możliwości zwiększenia niezawodności przy przy zastosowaniu zasilacza UPS >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


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 »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd 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 »


Światło dzienne, nasz naturalny regulator - odwzorowanie 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 »

Nowe rozdzielnice Practibox S - wysoka jakość i nagrodzony design w przystępnej cenie»

nowe rozdzielnice Rozdzielnice dedykowane są przede wszystkim dla budownictwa mieszkaniowego (prywatnego jak i deweloperskiego), hoteli i obiektów biurowych. Rozdzielnice otrzymały ... czytam dalej »


Wprawiają w ruch tysiące różnych pojazdów na świecie - znasz ich?

Rozdzielnice średniego napięcia (SN) - przegląd 2019

pojazdy elektryczne Medcom Rozdzielnice 2019 porównanie
Zmieniają sposób myślenia o energii elektryczne i nie tylko... czytam więcej » Rozdzielnice średniego napięcia (SN), tak jak i inne rozdzielnice energetyczne, budowane są na napięcia znamionowe w zakresie od 7,2 do 36 kV o wartościach 7,2; 12; ... czytam dalej »

Kamery termowizyjne w cenach promocyjnych - tylko do 30 czerwca! »

Promocje na kamery termowizyjne Przy pracach instalacyjnych, a także w przemyśle, kamera termowizyjna jest nieodzownym narzędziem pracy ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Ochrona przed przepięciami systemów alarmowych»

Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu - zobacz!

Ochrona przepięciowa systemów alarmowych Elektryczni producenci w jednym miejscu
Jak ochronić różnorodne elektroniczne systemy ochrony mienia przed skutkami przepięć(...) czytam dalej » Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »

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?

Ograniczniki przepięć, które 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 » Układy SPD typu 1 (ograniczniki przepięć typu 1) powinny być stosowane do ochrony instalacji elektrycznej oraz urządzeń przed zagrożeniami stwarzanymi(...) czytam dalej »

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 »
5/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Stacje ładowania pojazdów elektrycznych
  • - Oświetlenie boisk piłkarskich zgodnie z wymaganiami klas oświetleniowych
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