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


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


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 »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) 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 »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... 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 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

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 » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
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